DE1401739A1

DE1401739A1 - Verfahren zur Verringerung der Schaeden an OEfen bei Verwendung von schwefelhaltigem Brennstoff

Info

Publication number: DE1401739A1
Application number: DE19611401739
Authority: DE
Inventors: Rendle Laurence King; Hyde John Welford
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1960-03-23
Filing date: 1961-03-22
Publication date: 1969-06-12
Also published as: NL262711A; GB897709A

Description

Verfahren zur Verringerung der Schäden an Öfen bei Verwendung von schwefelhaltigem Brennstoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verringerung der Schäden an Öfen bei Verwendung von schwefelhaltigem Brenn toff.
Es wurde festgestellt, daß die Ablagerung von sauren Substan en starke Korrosion in Öfen hervorruft, wenn schwefelhaltiges Heizöl verwendet wird, und daß die Ablagerung dieser sauren Substanzen auf den hohen Taupunkt der Rauchgase zurückzuführen Ist. Ze wurde ferner festgestellt, daß der hohe Taupunkt der Bauchgase auf die Anwesenheit von Schwefeltrioxyd, das durch katalytische Oxydation von Schwefeldioxyd gebildet wird, zurückzuführen ist, und es wurde'vorgeschlagen, durch Überziehen der Imenflächen der Öfen mit einen Film aus antikatalytischem Material die Bildung den Schwefeltrioxyds zu unterdrücken und so den Taupunkt der Rauchgase zu senken.
Gegenstand der dunm-Iist ein Verfahren zur Verringerung

der Korrosion In Öfen, Imbesondere In Dampferzeufungeanlagen.

Iff-1 erb" wird eine stickatoffhaltige basinehe Schieölfraktion,

a»f die -- näh wirdv bei Verwendung von lger]Kohle oder aebwefelhaltigem Kohlenwannerstoff *In mE«Nmomu an el Stelle eiafflapritztg an der die Temporatur der Gase unter 4000 liegt. Die Einspritzstelle liegt - in Strömungerichtung der Rauchgase gesehen - oberhalb der ('äen Rauchgasen bei niedrigerer Temperatur ausgesetzten) Metallflächen, die normalerweise der Korrosion unterworfen sind. Die Einspritzstelle wird gewöhnlich so gewählt, daß die Fraktion in Rauchgaoe eingeführt sind, die eine Temperatur im Bereich -ion 177 bis 3160 aufweisen.
Unter einer %tickstoffhaltigen baeischen Schieferölfraktionn ist eine Fraktion zu verstehen, die wie folgt erhalten wurde: a) Säurewäsche einer aus Schieferöl erhaltenen rohen Dieselölfraktion; b) Wasserwäsche des so erhaltenen Teerextrakten;-a) Behandlung der auf diese Weise erhaltenen wäßrigen ]Phase mit einem Alkali oder mit Ammoniak; d) Gewinnung der auf diese Weise gebildeten nicht-wäßrigen ]Phase, e) Destillation der nicht-wäßrigen Phase, wobei als gewünschte Fraktion ein leichter Schnitt erhalten wird, der nich-b mehr als 40 Vol.-% des Destillationagutes ausmacht.
Vorzugsweise wird ein Schnitt verwendet, der ungefähr 15 Vol.-% des Destillationogutes ausmacht.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist bei Verwendung von beliebigen schwefelhaltigen Kohlen oder Kohlenwaaserstoffen als Brennstoff anwendbar, z.B. bei Verwendung von Raffineriegaseng Stadtgaal Erdöldestillaten oder Rückstandsäleng Säureteeren, Kohleteereng Weichkohle, Fettkohle, Anthrazit, Keiselkohle und Koka. Das hier beschriebene Verfahren zum Feuern von Ofen ist besonders geeignet, wenn aus Erdöl erhaltenes Rückstandsheizöl verwendet wird.
Bei Verwendung von Bückstandsheizölen, die weniger als 5 Gew.-% Schwefel enthalten, liegt die Menge der pro Zelteinheit eingespritzten atickstoffhaltigen baeischen Schleferölfraktion vorzugsweise in Bereich von 0,03 bis 0,06 Gem.-%, bezogen auf die Renge dea den Ofen pro Zeiteinheit zugefUhrten Heizöle. Vorzugsweise wird die Fraktion kontinuierlich eingespritzt, jedoch kann gegebenenfalls auch ein System mit intermittierender Einspritzung angewendet werden.
Daß Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich besonders zum Schutz von luftvorwärmrohren und/öder Wasservorwärmrohren von Dampfkesseln. Im allgemeinen ist die Verringerung der Korrosion bei Anwendung dieses Verfahrens stärker als bei Verwendung anderer stickstoffhaltiger basischer Fraktionen.
Beispiel Veranschaulicht wird in diesem Beispiel die Verringerung der Korrosiong die erzielt wird, wenn die Materialien gemäß der Erfindung als Korrosionsachutzmittel in einem feuerfest ausgekleideten Versuchaofen verwendet werden, der mit einem 450 Sekunden-Heizöl aus Erdöl gefeuert wird, das einen Schwefelgehalt von 3,2% aufweist und in einer Menge von 4,55 11h eingespritzt wird. Der Ofen wurde so gefahren, daß eine konstante Temperatur von 1000 0 an einem Kontrollpunkt nach der Flammen- zone a4frecht erhalten wurde. Der Luftüberschuß betrug 25%.
Der Zusatzstoff wurde an einer Stelle, bei der die Gastemperatur 300 - 3500 betrug, als 5%ige Lösung in Normalhexan in konstanter Menge von 10an3 des verdünnten Materials pro Stunde eingespritzt. Dies entsprach 0,05 Gew.-% Zusatzstoff, bezogen auf den Brennstoff.
Die Korrosion wurde durch Analyse der Korrosionsprodukte bestimmt, die sie h auf der Oberfläche eines luftgekühlten Prüfstabes bildeten, der an einer Stelle etwas unterhalb (in Gasströmungsrichtung gesehen) der Einspritzstelle des Zusatzstoffs angeordnet war und eine Oberfläche von 10 cm 2 hatte. Die Korrosion ist in mg Fe/h ausgedrückt.
In Vergleichsversuchen wurde der Früfstab durch Luftkühlung bei der in der folgenden Tabelle angegebenen Temperatur gehalten.
Unter ffS.O.B.11 ist eine stickstoffhaltige baeische Schieferölfraktion, und zwar ein 15%-Schnitt oder ein 30%-Schnitt, mit folgenden Destillationakennzahlen zu verstehen-.

15%-Schnitt 30%-Schnitt

Siedeanfangg 00 98 96

Siedeende, 00 252' 290

Diese Fraktionen waren wie folgt hergestellt worden: Waschen einer rohen Dieselfraktion aus Schieferöl mit konzentrierter Schwefelsäure, Waschen des so erhaltenen Teerextraktes mit Wasser, Behandlung der wäßrigen Phase mit Ammoniak, Gewinnung der nicht-wäßrigen Phase und Destillation dieser Phase unter Gewinnung der gewünschten Fraktionen.
Die 15%-Fraktion enthielt 8,5 Gew.-% Stickstoff, der in Form von heteroeyelischen tertiären Aminen anwesend war.

Folgende Resultate,wurden erhalten:

Tabelle 1

Versuch Zusatzstoff Temperatur d8a Korrosion,

Prüfstabes, C mg Fe/h

1 80 0962

2 Schnitt 100 1922

3 120 1954

4 140 0962

5 s.O.B.- 80 097

6 30%-Schnitt 100 1945

7 120 11,8

8 140 0962

Versuch Zum Vergleich wurde das vorstehend besch riebene Verfahren mit folgenden Abweichungen angewendet: In den Versuchen 9 - 12 wurde der Ofen ohne Einspritzung eines Zusatzstoffe gefahren. In den Versuchen 13 - 16 wurde ein Zusatzstoff in der gleichen Menge wie im Beispiel und bei gleicher Verdünnung als Lösung in Hexan eingespritzt. Jedoch diente in diesem Fall eine schwere Kohlenteerbase, die ungefähr im Bereich von 160-200 0 siedete, als Zusatzstoff. Folgende Ergebnisse wurden erhalten.

Tabelle 2

Versuch Zuaatzstoff Temperatur diRs Korrosion,

Prüfstabes, go mg Fe/h

9 80 1967

10 100 3-99

11' 120 4925

12 140 2915

13 Schwere Kohlenteer- 80 097

14 base 100 291

15 120 296

16 140 191

Bei Temperaturen den Früfstabes von 100, 120 und 1400 fand eine erheblich stärkere Korrosion statt als unter den entsprechenden Bedingungen bei Verwendung des Zusatzstoffe gemäß der Erfindung.

Claims

2 a t e n t a n a p r Ü o h e 01. Verfahren zur Verringerung der Schäden an Brennvorrichtungeng die mit schwefelhaltigen Brennstoffen auf der Basis von Kohle oder Kohlenwasserstoffen betrieben werdeny dadurch gekennzeichnety daß eine stickstoffhaltige basische Schieferölfraktion in die Plammgase innerhalb der Brennvorrichtungen eingespritzt wird# und zwar an einem Punkty bei dem die Temperatur dieser Gase unter 400 0 0 beträgty der je- doch in Richtung des Flusses der Flammgase gesehen vor den diesen Rauchgasen und damit der Korrosion ausgesetzten Metallflächen liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetg daß die Schieferölfraktion an einem Punkt eingespritzt wird, bei dem die Temperatur im Bereich von 177 bis 316 0 0 herrscht. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 29 dadurch gekennzeichnet, daß die Schieferölfraktion kontinuierlich eingespritzt wird. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 39 dadurch gekennzeichnet, daß eine Schieferölfraktion eingespritzt wird, die ungefähr 15 Vol.% eines Destillationsgutes ausmacht, das folgendermaßen erhalten wurde: a) Säurewäsche einer aus Schieferöl erhaltenen rohen Dieselölfraktion, b) Wasserwäsche des so erhaltenen Teerextraktesq c) Behandlung der auf diese Weise erhaltenen wässrigen Phase mit einem Alkali oder mit Ammoniaki d) Gewinnung der auf diese Weise gebildeten nicht-wässrigen Phaseg e) Destillation der nicht-wässrigen Phase, 5. Verfahren nach AnsprUchen 1 bis 4v dadurch gekennzeichnet, daß die Schieferölfraktion in Brennvorrichtungen eingespritzt wirdy die mit einem Erdöltreibstoff eines Schwefelgehaltes von 5 Gew.% betrieben werden, wobei die Fraktion kontinuierlich in einem Betrag im Bereich von OPO3 bis 0,06 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des in der Zeiteinheit in die Brennvorrichtung eingegebenen Ölesq eingespritzt wird.