DE1643074A1

DE1643074A1 - Verfahren zum Umwandeln von Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE1643074A1
Application number: DE19671643074
Authority: DE
Inventors: Woebke Herman N
Original assignee: Stone and Webster Engineering Corp
Current assignee: Stone and Webster Engineering Corp
Priority date: 1966-06-13
Filing date: 1967-06-07
Publication date: 1972-06-08
Also published as: PL79246B1; NL6706071A; GB1165907A; AT277181B; YU104268A; CH490474A; IL27807A; ES339398A1; YU104368A; DE1643074B2; YU32610B; GR32999B; BE697762A; US3487121A; JPS5346802B1; NO125887B; YU31904B

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Universitätsstraße

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 6. Juni 1967 Sch. Name d.Anm. stone & Webster Engineering

Corporation :

Verfahren zum Umwandeln, von Kohlenwasserstoffen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufheizen eines Mediums auf eine hohe Temperatur, zum kurzzeitigen Halten auf dieser hohen Temperatur/ und zum. schnellen Abkühlen des Mediums.

Die Erfindung bezieht sieh insbesondere auf das Umwandeln von Kohlenwasserstoffen, wozu diese auf eine hohe Temperatur erhitzt, für eine kurze Reaktionszeit und bsi einem niedrigen Partialdruck auf dieser hohen Temperatur gehalten und dann rasch auf eine Temperatur abgekühlt werden, die unter der Umwandlungstemperatur liegt.

Die Erfindung bezieht sich speziell auf ein Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffen zum Erzeugen von Olefinen, wobei kurzzeitig bei hoher Temperatur, bei niedrigem Partialdruck der Kohlenwasserstoffe und bei relativ hohen Massengeschwindigkeiten thermisch gekrackt wird.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erzeugen von Äthylen aus Petröleumnaphtha mit hoher Ausbeute und bei hohem Trennvermögen.

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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein neuartiger Hochtemperatur-Reaktionsofen verwandet werden, der für das zu erhitzende Medium relativ kurze Leitungen mit geringem Durchmesser enthält.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man weiter einen Ofen mit einer Vielzahl von Strahlungsbrennern mindestens auf den Wänden des Ofens verwenden, so ₌ daß praktisch die gesamte Wärme den Leitungen oder Rohren, die das Medium enthalten, durch Strahlung zugeführt wird. Die Leitungen in dem Ofen sind verhältnismäßig kurz und haben kleinen Durchmesser.

Für die Erfindung läßt sich aich eine Vorrichtung verwenden, die heiße Medien schnell abkühlt. Diese Vorrichtung enthält Mittel, mit denen das heiße Medium bei Berühren von Kühlflächen gekühlt wird, so daß die Temperatur des heißen Mediums schnell abfällt. Die Kühlvorrichtung läßt sich so auswählen, daß heiße Gase ohne wesentliche Druckänderung rasch abgekühlt werden.

Ein besonderes Einsatzgebiet für das erfindungsgemäße Verfahren liegt in der Kohlenwasserstoffpyrolyse unter den Bedingungen einer kurzen Verweilzeit, hoher Temperatur und eines niedrigen Kohlenwasserstoff-Partialdruckes, die eine hohe Olefinproduktion ergeben, insbesondere Äthylen, und ein hohes Verhältnis der Olefinausbeute zu der Ausbeute an z.B.--H₂, CH^, CpH^ und so weiter. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ergeben auch bei Einsetzen ver-

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schiedener Kohlenwasserstoffe einschließlich Äthan und Rohöl eine hohe Äthylenausbeute.' ^:

In den meisten üblichen Kohlenwasserstoff-Kracköfen werden für das zu erhitzende Medium lange Rohre mit verhältnismäßig großem Durchmesser verwandt, was zu einer langen verweilzeit und zu hohem Druckabfall führt.

Die üblichen zum Kracken von Kohlenwasserstoffen zum Erzeugen von Olefinen verwandten Rohröfen haben, obvrohl sie durchaus betriebsfähig sind, keine maximale Olefinausbeute -^.

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bei hohem Trennvermögen erzielt. Die üblichen öfen haben lange Rohre, die zu einem hohen Druckabfall führen. Der resultierende hohe Druck beeinflußt das^ Trennvermögen in Bezug >auf die gewünschten Endprodukte nachteilig.

Die Temperaturen der aus dem Kraekofen abströmenden Gase liegen sehr hoch. Bei diesen hohen Temperaturen laufen die Krackreaktionen schnell ab. Um diese Reaktionen in den abströmenden Gasen abzubrechen und um das Entstehen von unerwünschten Nebenprodukten bis auf ein Minimum her abzudrücken, muß das .J| abströmende Gas nach dem Austritt aus dem Reaktor schnell bis auf eine Temperatur abgekühlt werden, an der die Reaktionen praktisch aufhören.

Beim Kühlen der aus einem Kohlenwasserstoff-Krackverfahren abströmenden-Kohlenwasserstoffgase, die sich auf einer hohen Temperatur befinden und zum Erzeugen von Olefinen verwandt werden, muß die Temperatur des Kühlmittels genügend tief liegen, um die Gase uro&en- gewünsDhten Betrag abzukühlen, und aus-

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reichend hoch, um eine Kondensation der .hochsiedenden Kohlenwasserstoffnebenprodukte auf den Kühlflächen zu vermeiden. . =

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung.bezieht sich auf das thermische Kracken von Kohlenwasserstoffen. Das vorliegende Verfahren besteht insbesondere darin, daß die Kohlenwasserstoffe kurzzeitig auf eine erhöhte Temperatur erhitzt werden, während in der Reaktionszone ein niedriger Partialdruck der Reaktionsteilnehmer !-und eine verhältnismäßig hohe Massengeschwindigkeit beibehalten und in der Reaktionszone selbst weiter ein geringer Druckabfall vorgenommen wird. Erfindungsgemäß werden die zugeleiteten Kohlenwasserstoffe auf eine hohe Temperatur erhitzt, für eine kurze Verweilzeit auf dieser hohen Temperatur gehalten und selektiv in die gewünschten Endprodukte umgewandelt. Zu dem.Verfahren gehört auch ein rasches Abschrecken oder Kühlen der heißen gasförmigen Reaktionsprodukte. Dieses Abkühlen erfolgt so, daß die Umwandlung nach der gewünschten Verweilzeit praktisch abgestoppt wird. Eine besondere Anwendung für das hier beschriebene Verfahren^liegt in dem Kracken von Kohlenwasserstoffen bei hoher Temperatur zum Erzeugen von Olefinen, insbesondere Äthylen, und anderen ungesättigten Kohlenwasserstoffen.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein neuartiger Ofen zum Durchführen des Verfahrens verwandt. Der Ofen läßt sich für jeden beliebigen Heizzweck verwenden und insbesondere zum Durchführen von chemischen Umwandlungsreak-

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tionen, die eine hohe Temperatur, eine kurze Verweilzeit und eine reaktiv hohe Massengeschwindigkeit erfordern. Eine besonder Anwendung für den neuartigen Ofen gemäß vorliegender Erfindung liegt in dem Kracken von Kohlenwasserstoffen bei hoher Temperatur. Das zu erhitzende Material ist in dem Ofen in Leitungen oder Rohren enthalten, 4ie durch Strahlungshitze aufgeheizt werden. Um die Rohre soweit aufzuheizen, wie es das Durchführen der vorliegenden Erfindung erfordert, sind auf den Ofenwänden mehrere Strahlungsbrenner angeordnet. Durch die Verwendung einer Vielzahl von Strahlungsbrennern läßt sich eine genaue und enge Steuerung der Aufheizung durch einfaches Verstellen der den Brennern zugeführten Brennstoffmenge erzielen.

Der erfindungsgemäße Ofen enthält eine Konvektions- Vorwärmzone ι und. eine Strahlungs·« Umwandlungsfeone bzw*—Kraekzone. Im Strahlungsabschnitt sind die Leitungen oder Rohre, die das zu behandelnde Medium enthalten, verhältnismäßig kurz, sie haben einen geringen Durohmesser und sind so entworfen, daß nur ein geringer Druckabfall eintritt. Die speziellen Betriebsbedingungen des Ofens hängen von den Eigenschaften der Ausgangsstoffe und den Eigenschaften der gewünschten Endprodukte ab. Die Länge und der Innendurchmesser der in dem Strahlungsabschnitt befindlichen Leitungen oder Rohrschlangen wird so ausgewählt, daß sich die gewünschte Verweilzeit und der gewünschte Druckabfall einstellen. Die Rohrschlangen werden in dem Feuerraum vertikal oder horizontal angeordnet, wobei zwei oder mehrere Rohre hintereinander

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verbunden werden, um eine Rohrschlange zu bilden. Zwei"oder mehr solcher Rohrschlangen bilden eine Rohrschlangeneinheit-.-Die Rohre sind im Ofen in einer Ebene oder in Ebenen angeordnet, die im allgemeinen zu den beiden Stirnseiten des Ver- · ·> brennungsraumes parallel sind, in welchen eine Vielzahl von Brennern angeordnet ist. Jede Rohrschlangeneinheit kann ihre eigene Konvektiqns-Vorwärmungszone und ihre eigene Absehreckungs- oder Abkühlungsζone aufweisen. '

Die Abschreckungszone liegt dicht neben dem Auslaß der Reaktionsprodukte aus dem Ofen und bewirkt eine rasche Abkühlung der ausströmenden Gase von der Reaktionstemperatur auf eine Temperatur, bei welcher die Reaktion im wesentlichen unterbrochen wird. Die auf· diese Weise abgekühlten ausströmenden Gase können durch eine übliche Wärmeaustauscheinrichtung weiter- abgekühlt werden.

Die Absehreekungsvorrichtung und das Kühlverfahren gemäß der Erfindung bilden einen wichtigen Teil des Gesamtverfahrens. Das verwendete Konzept kann Jedoch leicht auf andere Verfahren zum Abkühlen von Strömungen heißer Produkte zwecks Wärmerückgewinnung und/oder zum Erhitzen von Medien angewendet werden. Die Kühleinrichtung und das Verfahren können zum raschen Abkühlen heißer gasförmiger Produkte aus anderen Krackverfahren benützt werden. Die Absehreekungsvorrichtung bewirkt eine'unmittelbareAbkühlung auf Oberflächen. Die Vorrichtung ist von einfacher Bauart und leicht zu betätigen. Die Vorrichtung kann irgendeine Größe auf~ weisen und wird gewöhnlich für einen .besonderen Zweck ausgebildet. Die Vorrichtung kann waagerecht oder senkrecht angeordnet werden. Die Kühleinheit kühlt heiße Maien rasch ab, wobei sie den Druck des Mediums nicht wesentlich verändert, d.h. der Druck des abge-

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kühlten-Mediums am Auslaß der Kühleinheit ist im wesentlichen gleich dem Einlaßdruck. Das abzukühlende Material kann nach oben oder nach unten strömen. Die Kühleinheit kann derart'betätigt werden, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels selbstregelnd ist und sich innerhalb bestimmter Grenzen selbst auf die Hitzebelastung einstellt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels kann aber auch durch eine Hilfspumpe geregelt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Kühlvorrichtung im wesentlichen aus drei konzentrischen Rohren, deren Wände _Λ zwei ringförmige Kammern und eine mittlere Kammer bilden. Das · Kühlmedium kann in das obere Ende der Einheit eingeführt werden und strömt in die mittlere Kammer. Diese steht an dem ihrem Einlaß entgegengesetzten Ende mit der ersten ringförmigen Kammer in Verbindung. Das Kühlmedium strömt in der mittleren Kammer nach unten und in der ersten ringförmigen Kammer nach oben und tritt durch eine Öffnung am oder in der Nähe des oberen Endes der ersten ringförmigen Kammer aus. Die Außenwand des zweiten konzentrischen , Rohres bildet eine Kühlfläche♦ Das zu kühlende heiße gasförmige Material tritt am Boden der Kühlvorrichtung durch eine Öffnung im dritten konzentrischen Rohr ein und strömt durch die zweite ^ ringförmige Kammer nach oben, um durch direkte Berührung mit der Kühlfläche abgekühlt zu werden. Das abgekühlte Material verläßt die Kühlvorrichtung durch einen Auslaß, der in .der Nähe des oberen Endes der. zweiten ringförmigen Kammer angeordnet ist.

Der beschriebene Ofen kann auch für andere Verfahren als zum \ Kracken von Kohlenwasserstoffen zwecks Erzeugung von Olefinen benützt werden. Es kann auch eine andere Abschreckungseinrichtung /

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als die beschriebene Einrichtung verwendet werden. Obwohl die Abschreckungseinrichtung insbesondere zum raschen Abkühlen der aus Kracköfen austretenden heißen Kohlenwasserstoffgase Verwendung findet, kann die-Kühleinrichtung selbstverständlich auch für andere Arten von Abkühlungen verwendet werden. Die vorstehend beschriebene Kühleinrichtung ist jedoch für das rasche Abkühlen der heißen Gase der Reaktionsprodukte gemäß der Erfindung vorzuziehen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen zeigt:

Fig. 1 . eine Seitenansicht einer Heizofenvorrichtung, die

gemäß der -Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Teil der Seitenwand weggebrochen ist, um die innere Ausbildung des Ofens zu zeigen,

Fig. -2 .eine Endansicht des Ofens, wobei ein Teil der End-• wand weggebrochen, ist, um einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 zu zeigen, - , ■ '"

Fig. J im Längsschnitt äne Ausführungsform der Kühl- oder Abschreckungsvorrichtung,

Fig. 4 im Querschnitt nach der Linie B-B der.Fig. J> die

konzentrischen Rohre und die KühlroÜe der Kühlvorrichtung,

Fig. 5 im Längsschnitt eine andere Ausführungsform der'

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■ ■ Kühlvorrichtung, · · . ■

Fig. 6 im Querschnitt nach der Linie C-C der Pig. 5 die kon zentrischen Rohre und die Kühlrippen der Kühlvorrich tung, ■ · ■■■"■■":■"■

Pig. J ^eiⁿ schematisches Diagramm einer AusfÜhrungsform des GesamtVerfahrens und des Verlaufs der verschiedenen Strömungen.. . .

Für das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann ein Material verwendet werden, das ausgewählt ist, um chemische■ Produkte mit einer spezifischen Eigenschaft zu erzeugen.-

Geeignete. Materialfen sind Kohlenwasserstoffe, die erhitzt werden, um. dieselben thermisch zu kracken. Die zu behandelnden Materialien umfassen'Äthan, Propylen, Propan, Butan, Pentan und Mischungen ' derselben, sowie Erdöl, Gasöl. und Rohöl „ ' .

Das Verfahren und die Vorrichtung finden insbesondere Verwendung zum Kracken von im Bereich von 26 -- 599⁰G siedenden". Mineralöl-Fraktionen zwecks Erzeugung von Olefinen.

Bevorzugte Materialien sind Mineralöl-Erdölfraktionen mit Anfangssiedepunkten im Bereich von 32 - 65⁰Q und mit Endsiedepunkten.im Bereich von 104 - 204°C. Das zugefiihrte Material wird wahlweise gekrackt , um Olefine, insbesondere Äthylen, mit hoher Ausbeute zu erzeugen. . '

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Beim thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffen zwecks Er-.. zeugung von Olefinen "wird dem zugeführten Material gewöhnlich Dampf zugesetzt. Die Kühlvorrichtung kann irgendein gewünschtes Kühlmedium verwenden. Das Kühlmedium kann eine Flüssigkeit sein, die beim Erhitzen teilweise oder vollständig verdampft. Die bevorzugten Kühlmedien sind Flüssigkeiten. Geeignete Flüssigkeiten sind Dowtherm, Aroclors usw und Wasser.

Die bevorzugte Kühlflüssigkeit ist Wasser. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Kühlvorrichtung verwendet, um Dampf von hoher Temperatur und unter hohem Druck zu erzeugen. Die bei der Abkühlung wiedergewonnene Wärmeenergie kann zur Krafterzeugung öder zum Erhitzen verwendet werden.

Es wurde gefunden, daß bei der Ausführung des Krackens mit einer kurzen Aufenthaltszeit· und bei hoher Temperatur, sowie mit einem verhältnismäßig niedrigen Teildruck des Kohlenwasserstoffs die , Ausbeute an Olefinen und insbesondere von Äthylen erhöht wird.= Mit der Zunahme der Ausbeuten von Äthylen und anderen ungesättigten Verbindungen, wie z.B. von Acetylen und Butadienen, ndfoen die Ausbeuten der gesättigten Verbindungen, wie z.B. Wasserstoff-Methan und Äthan, ab.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung "steigt die Temperatur des Reaktionsmittels vom Einlaß der Reaktionsrohrschlange, d.h. im Strahlungsabschnitt des Ofens, bis zum Auslaß der Reaktionsrohrschlange kontinuierlich an. Der Temperaturanstieg erfolgt zuerst rascher, während die Reaktionsmittel auf die Temperaturhöhe erhitzt werden, bei welcher die Reaktionsgeschwindigkeiten wesentlich werden, um dann im ganzen übrigen Teil der Reaktionszone

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infolge" der endothermlschen Beschaffenheit der Krackreaktionen eine langsamere Geschwindigkeit des Anstiegs zuüzelgen.

Die Temperatur des Reaktionsmittels kann am Einlaß der Reak- · tionszone ungefähr 59J5 - 650⁰C betragen und steigt am'Auslaß auf einen Wert von ungefähr 815 - 899⁰C an. Die vorstehend erwähnte Aufenthaltszeit ist die Aufenthaltszeit der Reaktiönsmifel In der Reaktionsζone.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann ausgeführt werden, um wahlweise chemische Umwandlungen von spezifischen Kohlenwasserstoff en zu erzielen;. Der zugeführte Kohlenwasserstoff kann sich in der Flüssigkeits- oder Dampfphase oder in einer gemischten Flüssigkeits-Dampfphase befinden. Der Kohlenwasserstoff befindet sich in der Reaktionszone gewöhnlich in der Dampfphase. Der zugeführte Kohlenwasserstoff wird in der Vorwärmungszone im allgemeinen von der Umgebungstemperatur von ungefähr 21 -26⁰C auf eine Temperatur von beispielsweise 595 - 65O⁰C vorgewärmt, die unterhalb jener liegt, bei welcher eine bedeutende Reaktion stattfindet. Je nach dem Siedebereich des zugeführten Materials kann dasselbe während der Vorwärmung teilweise oder vollständig verdampft'werden. Bei den Verfahren, bei denen Dampf verwendet wird, wird der Dampf dem zugeführten Material zugesetzt, bevor dasselbe in die Reaktionszone eingeführt wird. Der Dampf kann beispielsweise im Vorwärmungsabschnitt an Stellen zugesetzt werden, an welchen 70 - 90$ des zugeführten Materials verdampft werden. Der auf diese Weise zugesetzte Dampf bewirkt die vollständige Verdampfung des zugeführten Materials durch Verringerung des Teildrucks des Kohlenwasserstoffs. Der Dampf hat auch die Aufgabe, in der ReaktionszOrie einen niedrigen Teiidruck des Kohlenwasserstoffs aufrechtzuerhalten."

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Das Verfairen findet insbesondere Anwendung zum thermischen Kracken, von Mineral öl-Erdölfraktionen in einem Ofenreaktor., der einen Konvektions-Vorwarmungsabschnitt und einen Strahlungshitze-Reaktionsabschnitt enthält. Die Einlaßtemperatur in dem Strahlungshitzeabschnitt beträgt ungefähr 593 - .65O⁰C und die Auslaßtemperatur aus dem Strahlungshitzeabschnitt beträgt ungefähr 815 - 899⁰C. Die Zuführungsgeschwindigkeit ist so groß, · daß die Massengeschwindigkeit des durch die Strahlungsrohrschlange im Ofen zugeführten Materials 7,j5 -17 g/s/cm ,=. vorzugsweise 8,7-12,6 g/s/ern und insbesondere 9*7 - 11*7 g/s/cm der Querschnittsfläche des Reaktionsrohres beträgt. Bei Verwendung von Dampf basiert die Massengeschwindigkeit auf der Gesamtströmung von Dampf und Kohlenwasserstoffen.

Bei Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffen werden unter den angegebenen Bedingungen der Zuführungsgeschwindigkeit und des Teildrucks des Kohlenwasserstoffs bei Zunahme der Temperatur Bedingungen erreicht, unter welchen eine Verkokung der Leitungen und/oder eine Verstopfung der Anlage stromabwärts vom Ofen auftritt, so daß eine: häufige Entkokung der Anlage erforderlieh ist. Bei dem mit kurzer Aufenthaltszeit und bei hoher Temperatur ausgeführten Verfahren gemäß der Erfindung kann eine höhere Umwandlung erzielt werden als bei den üblichen lange Zeit dauernden und bei niedrigerer Temperatur ausgeführten Verfahren, so daß die Ausbeuten von Äthylen und anderen ungesättigten Verbindungen erhöht werden können. Die maximale Ausbeute an Äthylen wird erhöht durch Erhöhung des Umwandlungsniveaus· und durch Verbesserung der Selektivität für Äthylen.

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Die Selektivität und die Ausbeute werden weiter"erhöht, wenn, in der Umwandlungs- oder Reaktionszone ein verhältnismäßg niedriger Teildruck des Kohlenwasserstoffs aufrechterhalten wird. Der Teildruck in der Reaktionszone wird bestimmt durch den gesamten Druck am Ofenauslaß_Ä durch die Menge des Verdünnungsdampfes relativ zu jenäer des Kohlenwasserstoffs und durch den Druckabfall in der Krackrohrschlange-, ■

Für ein spezifisches Verhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff und für einen spezifischen Gesamtdruck am Auslaß der Rohrschlange ist"der wirksame durchschnittliche Teildruck des Kohlenwasser- M Stoffs in der Reaktionszone in einer Rohrschlange niedriger, die einen geringen Druckabfall aufweist, als in einer Rohrschlange.,

die einen hohen Druckabfall aufweist. ' · ^:

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung,, die verhältnismäßig kurze Krackrohrschlangen,, eine verhältnismäßig hohe Massengeschwindigkeit und ein verhältnismäßig niedriges VerdünnungsdampfVerhältnis verwenden und die trotzdem in der Reaktionszone einen niedrigen Teildruck des Kohlenwasserstoffs erzielen. -.= _.. . \. : _.■■.■■■ . ■

Wenn ein Verfahren zum Kracken von Kohlenwasserstoff ausgeführt wird, jUm beispielsweise Äthylen zu erzeugen, kann der zugeführte Kohlenwasserstoff mit Dampf verdünnt werden in einem Gewichtsverhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff von 0,1 - 2,0/, vorzugsweise von 0,5 - 1,0 und insbesondere von 0,4 - 0,8.

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Die-Aufenthaltszeit des zugeführten Kohlenwasserstoffs . im Strahlungsabschnitt der Krackrohrschlange kann 0,1 0,5 s, vorzugsweise 0,15 - 0,4 s und insbesondere 0,2 0,4 s betragen.'Bei den verwendeten hohen Temperaturen gehen'die Krackreaktionen sehr rasch vor sich. Um die Erzeugung großer Mengen unerwünschter Nebenprodukte und eine beträchtliche-Koksablagerung zu verhindern, ist es erforderlich, die ausströraenden gasförmigen Produkte von der Austrittstemperatur der Strahlungszone von 815 - 899 C°" rasch auf eine Temperatur abzukühlen, bei welcher die v. Krackreatetionen im wesentlichen aufhören» Das kann durch rasche Abkühlung in einer entsprechenden Wärmeaustauschvorrichtung um 38 - 515 C⁰ geschehen, d.h. von ungefähr 815 - 899 °C auf ungefähr 538 - 76O⁰C. Nachdem die ausströmenden Gase, den Strahlungsabschnitt des 0fens"verlassen haben, wird die Abkühlung sehr rasch in ungefähr 1 -JO ras, vorzugsweise in ungefähr 5 - 20 ms und insbesondre In ungefähr 5 ·- IS ms ausgeführt. Bei dem mit kurzer Aufenthaltszeit Und bei höher Temperatur ausgeführten Verfahren zum Kracken von Kohlenwasserstoffen zwecks Erzeugung von Olefinenist die rasche Abkühlung kritisch. Wenn die Abkühlung wesentlich mehr als. ungefähr 30 ms dauert., wurde gefunden, daß in den inneren* Durchlässen der Kühleinheit und im stromabwärts liegenden Teil der Anlage beträchtliche Koksablagerungen erfolgen können. ■

Der neuartige Ofen gemäß der Erfindung kann benützt werden, um Hitze für irgendeinen Zwec =. au liefern, bei welchem ein Medium auf eine hohe Temperatur erhitzt, sowie während einer

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kurzen Aufenthaltszeit und mit einer verhältnismäßig hohen Massengeschwindigkeit auf dieser hohen Temperatur gehalten werden soll. Der Ofen weist einen Strahlungshitzeabschnitt aufj der Strahlungsbrenner enthält, welche auf der zu erhitzenden Oberfläche eine hohe Temperatur mit einem hohen durchschnittlichen Wärmefluß von 5,424 - 9,492 k/Vcm und

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vorzugsweise von 5,9664 - 7*59:56 k/h/cm liefern. Dies er-_ gibt eine maximale Rohrtemperatur von bis zu ungefähr 1.065 G. Der Strahlungsabschnitt des Ofens kann Rohrschlangen oder Rohre enthalten, die einen Einlaßdruck von 2,11 - 5,27 kg/cm

ö und einen Auslaßdruck von 1,41 - 3,16 kg/cm aufweisen* Vor-

zugsweise kann der Einlaßdruck·2,81 - j5,52 kg/cm und der Auslaßdruck 1,76 - 2,46 kg/cm betragen. Der Druckabfall in der Rohrschlange ist gering μηά kann 0,7 - 2,1 kg/em und

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'vorzugsweise 0,7 --1*05 kg/cm betragen. Einer der Vorteile der Ausbildung des Ofens besteht darin, daß das in den Leitungen zu erhitzende Medium während der Erhitzung auf einem verhältnismäßig niedrigen Druck gehalten wird. Der Teildruck des Kohlenwasserstoffs am Auslaß kann 0,35 - 1*4 kg/cm und

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vorzugsweise 0,7 -"1,05 kg/cm betragen. Ein bevorzugter Einlaßdruck der Strahlungsrohrschlange beträgt ungefähr 2,8 kg/crfr mit einem bevorzugten Auslaßdruck von ungefähr 1,76 kg/cm . Der bevorzugte Teildruck des Kohlenwasserstoffs am Auslaß kann ungefähr 0,91 - 0,98 kg/cm betragen. Die- das zu erhitzende Medium enthaltenden Leitungen können eine Länge von 18 » 63 m aufweisen. Jede Leitung kann aus 2 - 8 Rohren,von-6-1^,5 m Länge bestehen, die durch 180°-Rohrkrümmer miteinander verbunden sind. Die Rohre können einen Innendurchmesser von 5-7,5 ⁰W aufweisen. Vorzugsweise haben die Leitungen eine Länge von

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27 - 45 m und bestehen aus 3-5 Rohren mit einer Länge von 9 - 12 m, die durch 180°-Rohrkrümmer miteinander verbunden sind und eine Rohrschlange bilden, deren Ebene im allgemeinen zu den Ofenwänden und den Brennern parallel ist. Bei einer'Ausführungsform der Erfindung haben die Rohrschlangen eine Länge von ungefähr 27 m und bestehen aus 3 Rohren mit einer Länge von ungefähr 9 rn, die durch zwei I80°-Rohrkrümmer miteinander verbunden sind. Die Rohre haben vorzugsweise einen Innendurchmesser von 5 ora.

Der Ofen kann eine einzige oder eine doppelte Reihe von Rohren aufweisen und die Rohre können im Ofen senkrecht oder waagerecht angeordnet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet Jedoch eine einzige Reihe von senkrecht angeordne-ten Rohren. . ' . ' ,

In einer'Krackrohrschlange, die einen hohen Druckabfall aufweist, nimmt der Gesamtdruck in der Rohrsachlange am Auslaßende derselben sehr rasch ab. Dies ergibt in daer-Rohrschlange eine Teildruckverteilung, die in der Nähe des₌Auslasses und in der Zone der hohen Umwandlung durch ein Maximum hindurchgeht. Dieser maximale Teildruck des Kohlenwasserstoffs ist wesentlich höher als der Teildruck am Auslaß der Rohrschlange. In Rohrschlangen mit einem hohen Druckabfall tritt daher ein verhältnismäßig hoher Teildruck des Kohlenwasserstoffs in Jener Zone der Rohrschlange auf, in welcher ein niedriger Teildruck erforderlich ist, wenn ein Maximum der Selektivität und der Umwandlung in Olefine erhalten werden sollen,

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Bei Verwendung einer Rohrschlange mit niedrigem.Druckabfall, die unter den gleichen Bedingungen der DampfVerdünnung und des Auslaßdrucks betrieben wird, wie die .Rohrschlange mit hohem Druckabfall,- tritt gemäß der Erfindung der maximale Teildruck gewöhnlich am Rohrschlangenauslaß und nicht in der Zone der hohen Umwandlung in der Krackrohrschlange auf. In jenen Fällen, in denen in der .Rohrschlange ein Maximum auftritt, ist der maximale Teildruck nicht be- .· deutend höher als der Teildruck am Rohrsiilangenauslaßv Um bei hoher Umwandlung eine hohe Selektivität für Olefine zu erhalten, ist ein verhältnismäßig niedriger Teildruck des Kohlenwasserstoffs erforderlich-. Der gesamte .Auslaßdruck des Ofens kann 1,76 - 2,1 kg/cm betragen,"Bei einem.solchen Auslaßdruck des Ofens wird der Teildruck des Kohlenwasserstoffs am Auslaß durch die Menge des Verdünnungsdampfes, die pro Mengeneinheit des Kohlenwasserstoffs verwendet wird> und durch das Molekulargewicht des ausströmenden Kohlenwasserstoffs bestimmt. · .-"""■.:

Das Gewichtsverhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff kann 0,3 - 1,0 und vorzugsweise ungefähr 0,5 betragen. Bei einem Verfahren zum Kracken von Erdöl zwecks Erzeugung von Äthylen

2 wird bei- einem gesamten Auslaßdruck von ungfähr 1,76 kg/cm und einem Gewichtsverhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff '.

von 0,5 der,Teildruck des Kohlenwasserstoffs am Rohrsanlangen~

/2
auslaß ungefähr 0,9" kg/cm betragen. ~' . '.

Bei der hohen Temperatur und der kurzen Aufenthaltszeit, die gemäß der Erfindung verwendet werden, ist es erforderlich, die

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aus dem Ofen ausströmenden Gase rasch genügend weit unter · ^: die Reaktionstemperatur abzukühlen, um die Reaktion im wesentlichen zu unterbrechen. Wenn dies nicht geschieht, dauert die Reaktion an, nachdem die ausströmenden Gase die Reaktionszone verlassen haben und kann zu einem Abbau des Produkts, zu einer Verringerung der Ausbeute an Äthylen und zu einer erhöhten Produktion von polynuklearen aromatischen Stoffen und/oder anderen Verbindungen von geringer Flüchtigkeit führen. Solche Produkte trachten, eine Ablagerung von Koks auf den Wänden des stromabwärts liegenden Teils der Anlage zu verursachen. Bei 871^QC sind die Reaktionsgeschwindigkeiten so hoch, daß bei einer Aufenthaltszeit von nicht mehr als'50 ms in der Abschrökungszone eine bedeutende Reaktion stattfindet. Es ist daher wichtig, die ausströmenden Gase nach dem Verlassen des Ofens'sofort.und sehr rasch auf eine Temperatur von beispielsweise weniger als 593 - 76O°C äozakühlen,'bei welcher im wesentlichen keine schädliche Reaktion mehr stattfindet.

Die Vorrichtung weist eine Sinrichtung aufV· durch weHthe die aus dem Ofen ausströmenden heißen Gage in einem ringförmigen Durchlaß abgekühlt werden, wobei eine oder beide Flächen dieses Durchlasses eine Wärmeübertragungsfläche bilden. Diese Kühlvorrichtung ist besonders geeignet zum raschen'Abschrecken heißer Gase, wobei eine kleine Abnahme, im wesentlichen keine Änderung oder eine kleine Zunahme des Drucks des abgekühlten Mediums eintritt, während auf wirtschaftliche Weise Hochdruckdampf erzeugt wird. *

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Die Kühlvorrichtung oder die Abschreckeinheit gemäß der Erfindung bewirkt eine rasche' Abkühlung der heißen Medien ." durch direkte Wärmeübertragung auf den Kühlflächen. Der Wärmeaustauscher kann verwendet werden zum Kühlen von Flüssigkeiten · "AOder Gasen und/oder zur Wärmewiedergewinnung und Erzeugung von Dampf. Urn die Erörterung der Bedingungen der Verwendung der Vorrichtung zu vereinfachen,-wird nachstehend die Abkühlung heißen gasförmigen Kohlenwasserstoffs beschrie-_ ben, der aus einem Krackofen austritt, welcher Hochdruckwasser als Kühlmittel verwendet. Die Gastemperatur am Einlaß der ■ .-

Abschreckungseinhe.it kann ungefähr 7J52 *- 899°C betragen und jja

wird rasch um 38 - 315⁰C abgekühlt. Die heißen Gase werden der Abschreckungseinheit mit einer Geschwindigkeit von 105 - 500 m/s und vorzugsweise von 150 - 27O m/s zugeführt. Der Wärmefluß am Einlaß zur Kühlvorrichtung kann bis zu 21,696 k/h/cm betragen und die Kühlvorrichtung kann einen durchschnittlichen Wärmefluß von ungefähr 10,848k/h/cmaufweisen. Beim Betrieb der Einheit unter den nachstehend angegebenen Drücken werden pro Kilogramm des erzeugten Dampfes ungefähr 10 - 15 kg Wasser in Umlauf gesetzt. Die Einheit kann so ausgebildet und betrieben werden, daß sich im wesentlichen keine Verringerung des m Drucks zwischen dem Einlaß der heißen Gase und dem Auslaß der gekühlten Gase.ergibt. Die Druckverringerung des zu kühlenden Mediums kann auf weniger als 0,21 kg/cm und vorzugsweise auf weniger als 0,07 kg/cm gehalten werden. Das Wasser wird in ·

die Einheit unter einem Druck von 70,5 - 14O;,6 kg/cm und !mit einer Temperatur von ungefähr 282 - 355°C eingeführt. Vorzugsweise wird das Kühlwasser unter einem Druck von 105,5 - 126,5kg/crf und mit einer Temperatur-von ungefähr 3I 2 - 327 ⁰C eingeführt. Bei der Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der.Kühl-

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mittelumlauf durch" Therraosiphonwirkung, erzeugt wird, kamv die Umlaufgeschwindigkeit.innerhalb bestimmter Grenzen selbstregelnd sein und stellt sich automatisch auf Veränderungen der erforderlichen Abkühlung ein. .

Bei der Abkühlung von eine hohe Temperatur aufweisenden Kohlenwasserstoffströmungen, die einige verhältnismäßig hochsiedende Bestandteile enthalten, ist-es erforderlich, die Kühlflächen auf einer Temperatur zu halten, die hoch genug ist, um die Kondensation und die Ablagerung der hochsiedenden Bestandteile auf den Kühlflächen zu verhindern. Es ist aber auch notwendig, die Kühlflächen kalt genug zu halten, um die erforderliche . rasche Abkühlung der Strömung der austretenden Gase auszuführen .

Der Ofen gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnungen besehrieben. Diese Figuren zeigen eine Ausführungsform der Heizvorrichtung zur Wärmebehandlung von flüssigen Materialien.

Die Vorrichtung v/eist eine Umhüllung 'auf, die aus' einem äußeren Mantel 1.4 und einer inneren VJand 16 besteht, welche eine Heizkammer 17 begrenzt. Innerhalb dieser Kammer 17 sind in der Mitte Rohre j5-6 angeordnet, welche eine Rohrschlangeneinheit bilden. Diese Rohre nehmen das zu behandelnde vorgewärmte" flüssige Material auf und bilden Rohrschlangen, durch welche das. Medium hindurchgeht.

Zwischen dem äußeren Mantel 14 der Ofenwand und der· inneren Wand 16 ist eine Isolierung 15 angeordnet. Die innere Wand 16 der

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^098 24/1000
^:-- ~^:'^/Λ - -BADORiGtNAt

Kammer 17 besteht aus feuerfestem Material, welches der Hitze Widerstand leistet, der es in irgendeiner besonderen Anlage unterworfen werden kann. Die Kammer I7 ist im wesentlichen geschlossen mit Ausnahme des Durchgangs . Vj am oberen'Ende, der einen Auslaß für die die Kammer verlassenden Verbrennungsprodukte bildet: Der BuKhgang I3 enthält die Vorwärmungsrohre 7, die mit den Rohren >-6 in Verbindung stehen» Die Rohre 7 bilden den Konvektions-Vorwärmungsabschnitt des Ofens und gewinnen Wärme zurück, die sonst verloren gehen würde. Das zu erhitzende flüssige Material wird durch die Leitung 1 zugeführt,"die mit den- Rohren 7 verbunden ist ο Das Material fließt dann durch die Vorwärmungsröhre 7, d-h.» durch den Konvektions-Vorwärmungsabschnitt, sowie durch das Sammelrohr 2._s aus dem das .Material in den Strahlungsabschnitt gelangt.

Das flüssige Material wird daher auf eine Temperatur vorgewärmt, die etwas unterhalb jener.liegte bei welcher das/ Material behandelt werden soll. ■■-.."""

Bei Krackverfahren von Kohlenwasserstoffen kann Dampf in die Rohre 7 durch die Leitungen'.54 und/oder 55 (Figo 7) eingeführt werden., um die Verdampfung des zugeführten Materials zu unterstützen und den Teildruck des Kohlenwasserstoffs, im Strahlungsabschnitt zu regeln.

In den gegenüberliegenden Seitenwänden der Kammer I7 ist eine

18 ■"·"■■

Vielzahl von Strahlungsbrennern angeordnet, von denen Strahlungshitze auf die Rohre J5-6 abgestrahlt wird.

20982471000

Die Brenner 18 können in üblicher Weise mit Erdgas, einem- . anderen Brennstoffgas oder fein verteilten Brennstoffen über (nicht dargestellte) Sammelrohre, Verteiler oder einzelne Leitungen gespeist wefden, die zu jedem Brenner führen.

Der Metallmantel 14 bildet die Außenwand des Ofens, der auf Füße 22 gestellt ist. Bauteile 20 und 21 bilden ein Stahl- . gerüst, welches die Ofenwände trägt.

Die besondere Type des Strahlungshitzebrenners und die Einzelheiten desselben brauchen nicht beschriäoen zu werden, da sie bekannt und von üblicher Art sind. Ss kann irgendeine Type des Strahlungshitzebrenners verwendet werden, der im wesentlichen die ganze Hitze durch Sträa. lung liefert.

Die Rohre jte, 3b, J5c sind beispielsweise Innerhalb der ■Verbrennungskammer 17 senkrecht angeordnet. Die Rohre haben eine Länge von ungefähr 8,4 m und sind durch zwei 180°-Rohrkrümmer miteinander verbunden, um eine einzige Rohrschlange von ungefähr 27 m Gesamtlänge zu bilden. Bei dieser Ausführungsform kann der Innendurchmesser der Rohre 5 cm betragen· Die Rohrschlangen werden am oberen und unteren Ende des Ofens in üblicher Weise" abgestützt und geführt. Die Einlaßrohre Ja, 4a, 5a, 6a Jeder Rohrschlangeneinheit sind am oberen Ende der Verbrennungskammer mit einem Einlaßsammeirohr 2 verbunden und die Auslaßrohre Jg, 4c, 5Gj 6Ό sind am unteren Ende des Ofens mit einem Auslaßsammeirohr 11 verbunden. Die Ebene der Rohrschlangeneinheit ist im allgemeinen parallel und liegt im gleichen Abstand, von den beiden Stirnseiten der Verbrennungskammer,

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V _ . 209824/1000 -

BADORlGfNAL

in. welchen die Brenner 18 angeordnet sind. ■

Vier Rohrschlangen 3>^j5j6"können mit einem oberen Sammelrohr und einem unteren Sammelrohr Tl verbunden werden und eine Rohrschlangeneinheit bilden. Je nach der Menge des gewünschten Produkts kann der Ofen besonders ausgebildet werden und soviele Rohrschlangeneinheiten enthalten, als in einem einzigen

sind. / .. --._■■-■

Ofen erforderlich i-s-fc, um die gewünschte Kapazität des Ofens zu erzielen. Ebenso kann eine Rohrschlangeneinheit aus weniger ■ oder mehr als vier Rohrschlangen bestehen. Ein Ofen kann 1-20 Rohrschlangeneinheiten und vorzugsweise 4-10 Rohrschlangeneinheiten enthalten. -. _■"..-

Jede Rohrschlangeneinheit kann j.mit ihrem eigenen Konvektions-Vorwärmungsabschnitt und ihrer eigenen Absehreckungsvorrichtung zum raschen Abschrecken der ausströmenden Gase des Produkts versehen sein. Die Verbrennung,sgase aus dem Konvektionsabschnitt gelangen in eine Kammer, die einem oder mehreren Konvektlonsabschnitten gemeinsam sein kann. Die Abschreckungsvorrichtung muß dicht neben dem Auslaßsammeirohr liegen, um eine rasche Verringerung der Temperatur der aus dem 3trahlungsabsch#nitt ausströmenden Gase zu bewirken.

Die Leitung 12 steht mit der Kühlvorrichtung in Verbindung und durch diese Leitung werden die aus dem Strählungsabschnitt des Ofens ausströmenden heißen Gase der Kühlvorrichtung· zugeführt.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist mit der neuartigen Ab.-schreckungs- oder Kühlvorrichtung versehen. Diese S; in unmittelbarer Nähe des Auslaßsamrnelrohres der zu kühlenden heißen aus-

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strömenden Gase angeordnet und so ausgebildet, daß die Temr peratur der heißen ausströmenden Gase rasch in.anem bestimmten Maße verringert wird. Die Abschreckungsvorrichtung bildet einen wichtigen Teil des Gesamtverfahrens. Der der Abschreckungsvorrichtung zugrunde liegende Erfindungsgedanke kann jedoch Jeicht auch für die Abkühlung von Strömungen anderer Verfahren und/oder für die Wärmewiedergewinnung Anwendung finden.

Nachstehend wird eine Ausführungsform dser Kühlvorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren 3> und 4 der Zeichnung beschrieben. Gemäß Fig. 3 besteht die Kühlvorrichtung aus drei konzentrischen Zylindern oder Rohren, die senkrecht angeordnet sind. Der äußere Zylinder ist mit einer Vielzahl in gleichem Abstand liegenöer Rohre versehen. Die ausströmenden heißen Gase werden in die Kühlvorrichtung eingeführt und im direkten Wärmeaus- . _a tausch durch Berührung mit zwei Kühlflächen rasch abgekühlt.

Die neuartige Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur genügend raschen Abkühlung der aus dem Ofen ausströmenden Gase, um die Reaktion im wesentlichen zu unterbrechen, so daß die Gase einem aus vielen Rohren bestehenden üblichen Wärmeaustauscher zugeführt werden können. Die Vorrichtung ist ein Wärmeaustauscher, in welchem Hochdruckdampf erzeugt wird-. Das Einlaßende der Abs chreacungs vor richtung ist so ausgebildet, daß die Geschwindigkeit der aus dem Ofen ausströmenden Gase fortschreitend herabgesetzt wird., so daß die Spitzengeschwindigkeit oder kinetische Energie in statischen Druck umgewandelt wird. Die erzielte Druckwiedergewinnung kann den Reibungsdruckabfall durch die Vorrichtung teilweise, ganz oder mehr als ausgleichen, je nach den besonderen Abmessungen der ^:

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Vorrichtung und dem Bedingungen, unter denen dieselbe betrieben wird. Die rasche Abkühlung des Gases wird bewirkt, indem das Gas durch einen ringförmigen Durchgang geführt wird, der gekühlt ist.

Das mittlere konzentrische Rohr 32 hat am. oberen Ende einen Einlaß.=:·.73· Das zweite konzentrische Rohr 3.4 ist am oberen Ende kurz vor dem Einlaß 73 nach innen gekrümmt und stößt gegen die Wand des mittleren Rohres 32. Die Außenwand des Rohres 32 und die Innenwand des Rohres 34 bilden den ringförmigen Raum ■33* Ein Abstandsstück 48 hält das Rohr 32 im gleichen Abstand von der -Innenwand des Rohres 3^· Das untere Ende des Rohres 3^· bildet eine abgerundete Kammer, die in einem abgerundeten Endteil 37 endet» Das dritte konzentrische Rohr.36 erstreckt sich über die Länge der Vorrichtung und endet kurz vor dem oberen Ende des Rohres 34. Oberhalb der Stelle, an weMier das Rohr J>6, endet,,steht eine Leitung 74.über eine Auslaßöffnung 75'mit dem ringförmigen Raum 33 in Verbindung. Die Innenwand des Rohres 36 und-die Außenwand des Rohres ^K bilden die. zweiteringförmige Kammer 35· Xn. der Näjhe des oberen Endes des ringförmigen Durchganges 35 ist ein Prallring 46 vorgesehen,· der verhindert, daß sich stagnierende Gase des Produkts im oberen Ende der ringförmigen Kammer ansammeln. In der Nähe des oberen Endes der ringförmigen Kammer 35 ist eine Verbindungsleitung 44 vorgesehen, die über die Auslaßöffnung 45 mit dem ringförmigen Durchgang 35 in Verbindung steht. Der Prallring 46 und Abstandsstüoke 47 halten das konzentrische Rohr 34 in der Mitte der ringförmigen Kammer 35 ·

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Die Außenwand des konzentrischen Rohres 36 kann mit einer · Vielzahl von in gleichem Abstand liegenden Rohren 61 versehen sein, welche mit der Außenwand 56 verbunden sind und dieselbe dicht berühren. Diese Rohre erstrecken sich fast über die ganze Länge der Außenwand- 36 vom untersteh Ende derselben bis zur Leitung 44. Die oberen und unteren Enden der Rohre 61 sind durch gekrümmte Teile 6θ· bzw. 62 nach außen erweitert und stehen am oberen Ende mit dem Ringwulst 50 und am unteren Ende mit dem Ringwulst 49 in Verbindung. Letzterer ist mit einer Verbindüngsleitung 64 versehen, durch welche das Kühlmedium über den Einlaß 63 in den Ringwulst 49 und durch die Rohre 61 nach oben fließt. Die Rohre 61 sind Imit . dem oberen'Ringwulst 50 verbunden und das Kühlmedium fließt aus demselben über den Auslaß 66 und die Leitung 65 aus.

Ein wichtiges Meümal der Kühlvorrichtung -ist der Nasenkegel 38, der am. 'Endteil 57. befestigt ist und nach unten konvergiert, um den Nasenkegel zu bilden. An einer an das Ende des geraden Teils des konzentrischen Rohres 34 angrenzenden Stelle ist das konzentrische Rohr 36 in der allgemeinen Richtung des Nasen-

• kegeis 38 nach innen verjüngt, um die Einlaßöffnung 43 zu bilden. Die Querschnittsfläche des ringförmigen Durchganges 4o nimmt von der Querschnittsflache des Einlasses 43 bis zu dem durch

,die Wände der Rohre 34 und 36 gebildeten ringförmigen Raum. fortschreitend zu. '

Die Kühlvorrichtung kann so ausgebildet und bemessen werden, daß sie für jede gewünschte Abkühlung geeignet ist. Eine für die Erfindung verwendbare Vorrichtung kann vom Einlaß 73'für das Kühlmedium bis zum Einlaß 43 für die heißen ausströmenden

1000 - ': ■ ■■

Gase eine Gesamtlänge von 6 - 7,2 m aufweisen. Der linien-, durchmesser des dritten konzentrischen Rohres kann 20 - 25 cm betragen und die Rohre 61 können einen Innendurchmesser von 2,5 - 5 cm aufweisen.. Der Innendurchmesser der Ringwulste 49 und 50 -kann ungefähr 7,5 - 10 cm betragen. Die durch das .--Rohr 32 gebildete mittlere Kammer kann eine Querschnittsfläche von 45 cm aufweisen.und ihre Länge kann 5,4 - 6 m betragen. Die erste ringförmige Kammer 33 kann eine Quersphnittsfläche von ungefähr 77*4 cm- aufweisen und ihre Länge kann 5,4 6 ra betragen. Die zweite ringförmige Knimer 55 kann eine Quer-

2
schnittsfläche von ungefähr 129 cm aufweisen. Die Länge der Kammer kann ausschließlich des Einlaßabschnitts ungefähr 4,8 τ 5,4 m betragen. Die Querschnittsfläche des Gaseinlasses 43

2
kann ungefähr 77,4 r 83,8 cm betragen und nimmt bis zum geraden

Teil des Rohres 34 bis auf ungefähr 122 - 129 cm zu:. Der Nasenkegel J>8 kann einen Scheitelwinkel von 28 - 30 aufweisen. Die gesamte Querschnittsfläche der Rohre 61 kann 64,'-5 - 70,9 cm betragen. Die gesamte Strömung des Kühlmediums' durch die Rohre 61 und den ersten ringförmigen DuKhgang 33 kann gewichtsmäßig ungefähr das Zehnfache der Strömung der ausströmenden heißen Gase betragen. ■ .

Heiße Gase mit einer Geschwindigkeit von 210-240 m/s treten in die Kühlvorrichtung durch den Einlaß 43 ein und gelangen . in die zwäte ringförmige Kammer 35, in welcher sie auf ungefähr 120 - 150 m/s verlangsamt werden und die Vorrichtung am Ende der Kammer durch den Auslaß 45 verlassen. Das Kühlwasser wird durch den Einlaß 73 eingeführt und strömt in der mittleren Kammer des konzentrischen Rohres 32 nach unten. Ein Gemisch von Wasser

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und Dämpf strömt im ersten ringförmigen Durchgang 33 nach · oben und tritt in der Nähe des oberen Endes des ersten ringförmigen Durchganges durch die Auslaßöffnung 75 aus. Das Kühlwasser tritt in den unteren Ringwulst 49 durch den Einlaß 63. e.in und strömt in den Rohren 61 nach oben, so daß durch direkte Berührung an der Innenwandfläche des Rohres 36 eine Abkühlung der aus dem Ofen austretenden heißen Gase bewirkt wird. Die Innenfläche des Rohres 36 und die Außenfläche des Rohres 34 bilden die beiden Kühlflächen für die heißen Gase. . . t

Das Gemisch von Dampf und Wasser strömt in den Rohren 61 nach oben in den Ringwulst 50 und tritt durch den Auslaß 66 aus.

Der Einlaßdiffusor oder Nasenkegel 38 sieht für die durch den Einlaß 43 eintretenden Gase eine progressive Zunahme der Querschnittsfläche vor, welche den Druck der heißen Gase allmählich st i^gert, wenn die Gasgeschwindigkeit verringert wird. Der Naserikegel 38 gewährleistet eine gleihmäßige Gasverteilung zwischen den Kühlflächen 36 und 34, ohne die Erzeugung einer Wirbelbildung in der Gasströmung. Gemäß der Erfindung wird durch die Druckzunahme im Gas, die durch die allmähliche Zunahme der Querschnittsfläche im Einlaß bewirkt wird, zu einem wesentlichen Teil der durch Reibung verursachte Druckverlust im Gas kompensiert. DerAuslaßdruck des gekühlten Gases ist ungefähr gleich dem Einlaßdruck des heißen Gases. Der Durchgang 40 ist so bemessen, daß sich die allmähliche Zunahme der Querschnittsfläche ergibt, durch welche die heißen Gase strömen. Die allmähliche Zunahme wird durch die verjüngte Form des Nasenkegels 38 und die konvergierende Wand 39 des Rohres 36 bewirkt.

SL82,4/ to00

Die allmähliche Zunahme der Querschnittsfläche ergibt _ eine allmählüie Abnahme der Gasgeschwindigkeit,, die von einer Zunahme des Gasdrucks begleitet ist, um die Gesamtzu bewahren, ■

Der Winkel des Nasenkegels 38 und des Eintrittsrohres .39 sind so gewählt/ daß die Zunahme der Querschnittsflache des zwischen dem Kegel 38 und dem Rohr, 39 gebildeten Ringraums pro Längeneinheit gleich ist der Zunahme der .Querschnitts» . fläche pro Längeneinheit eines konischen Rohres mit einem Divergenzwinkel von 4 - 7°, beispielsweise-von 5° .Der Winkel des Kegels 38 und das Ausmaß,- in.welchem.die konvergierende' · Wand 39 -mit dem Winkel des. Kegels übereinstimmt, ergeben die er f ordering allmähliche Zunahme der Querschnittsfläche «Der Winkel des Nasenkegels kann 25.= 30 betragen. Der bis zu einem Scheitel verlängerte Winkel der konvergierenden Wand 39 kann 20 - 25° betragen'. Der Kegel 38 kann eine Länge von 20 30 cm aufweisen. Die Kühlkammer, d-.h« die zweite ringförmige Kammer 35, hat über ihre ganze Länge die gleiche Querschnittsfläche. . .·-■■..■ " " - -.'

Fig, 4 zeigt einen Querschnitt der Kühlvorrichtung nach der Linie B-B. der Pig. 3. Fig· ^ zeigt ferner eine Draufsicht auf die Rohre 61 und die Art und Weise, wie dieselben durch " Schweißstellen 7Ö mit der Außenwand des konzentrischen Rohres 36 verbunden sind. Ein Wärmeübertragungsmaterial γι kann verwendet werdsen, um den Raum zwischen den Rohren 61 auszufüllen und die Wärmeübertragung zwischen den heißen Gasen und dem Kühlmittel zu verbessern. .

.■";■;-"■ : - 28 -

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Eine andere AuäSUhrungsform der Kühlvorrichtung ist in den Figuren 5 und 6 der Zeichnungen dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird die Abkühlung der heißen Gase hauptsächlich durch direkte Berührung mit der Außenwand des konzentrischen Rohres ~$k bewirkt. Ura die Wärmeübertragung zwischen dem Rohr 3^ und den heißen Gasen zu verbessern, kann das Rohr ~*>K mit einer Vielzahl von Kühlrippen 56 versehen sein, die im Ringraum 35 in die heißen Gase hineinragen.

Eine bevorzugte. Ausführungsform άρ4 des Verfahrens gemäß der Erfindung, das den Ofenreaktor und die Kühlvorrichtung verwendet, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Pigi. 7 der Zeichnungen beschrieben. Eine Mineralöl-Erdölfraktion, die im Bereich von 3² - 19O⁰C siedet, wird durch die Leitung 1 in den Konvektions-Vorwärmungsabsch£nitt 7 eingeführt und dort von der Umgebungstemperatur auf eine Temperatur von ungefähr 538 - 593°C erhitzt. Mit einem Gewichtsverhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff von ungefähr 0,4 - 0,·8 wird Dampf' in den Vorwärmungsabschnitt 7 an einer Stelle eingeführt, an welcher ungefähr 90$ des zugefihrten Erdöls verdampft werden» Das auf ungefähr 538 - 593 ⁰G erhitzte Gemisch aus vorgewärmtem Kohlenwasserstoff und Dampf -wird dann den Einlassen der Rohrschlangen 3-6 zugeführt und in denselben auf eine Auslaßtemperatur von ungefähr 899⁰C erhitzt." Unter den angegebenen „Bedingungen beträgt der Teildruck des Kohlenwasserstoffs am Rohrschlangenauslaß ungefähr 0,8 - O,9"8 kg/cm . Die Aufenthaltszeit des Mediums im Sträiungsabschnitt des Ofens beträgt ungefähr 0,2 - 0,25 s.. Die Massengeschwindigkeit des Kohlenwasserstoffs und des Dampfes in den Rohrschlangen beträgt ungefähr 8,7 - 12,6 g/s/cm der Querschnittsfläche der Rohrschlange. Der Druck am Einlaß der

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Strahlungsrohrschlange beträgt ungefähr 3,16 kg/cm und -."-.

der Druck der ausströmenden Gase am Rohrsohlängenauslaß beträgt ungefähr 1,.75 kg/cm « Die heißen ausströmenden ■ Gase werden durch die Leitung 12 mit einer Gasgeschwindigkeit von ungefähr 240 m/s der Kühlvorrichtung zugeführt. Die heißen Gase werden bei einer Temperatur von ungefähr.; 899⁰C'durch den Einlaß A3 in die Kühlvorrichtung eingeführt. Die abgekühlten Gase werden aus der Kühlvorrichtung durch den Auslaß 45 abgeführt, der mit der Leitung 107 in Verbindung steht. Die Gase werden in ungefähr 10 - 20'ms rasch auf m eine Temperatur von-ungefähr 650 - 76O⁰C abgekühlt,, worauf sie zwecks weiterer Abkühlung einer üblichen Kühleinrichtung und zwecks Abtrennung und Wiedergewinnung von"Äthyleneiner üblichen Olefintrennanlage zugeführt werden. Der. Gasdruck in der Leitung 107 beträgt ungefähr T, 75 kg/cm '.. --.",. . -

■ Pig. 7" der- Zeichnung veranschaulicht die Ausführungsform mit der Thermosiphonkühlung gemäß der Erfindung. Kühlwasser aus dem Dampfkessel 100 wird durch die -leitungen .105 und Ϊ.08 mit :

einer Temperatur von ungefähr 315⁰C und unter einem Druck von a

■ ■ " 2 ■
ungefähr 112,5 kg/cm eingeführt. Das Kühlwasser fließt durch die Leitung 108 in den Ringwulst49 und in den Rohren 61 aufwärts, in welchen dasselbe teilweise-"in Dampf umgewandetij wird. Das Gemisch aus Wasser und Dampf strömt in den Ringwulst 5P und durch die Leitungen 106 und 104 zurück in den Dampfkessel 100. Ein Gemisch aus Wasser und Dampf tritt aus dem ersten ringförmigen Durchgang 32 (Fig. .3) durch den Auslaß 75: in die Leitungen i 05, 104 aus und fließt in den Dampfkessel 100 zurück. Das Wasser, das dichter ist als. das Gemisch aus Dampf und Wasser,

>■'

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erzeugt eine Therrnosiphonströraung des Kühlwassers durch die Kühlvorrichtung. Innerhalb bestimmter Grenzen ist die Kühlvorrichtung selbstregelnd und je hoher die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit der Gase in der Kühlvorrichtung sind, umso größer wird die Umlaufgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit sein.

Gesättigter Dampf mit einer Temperatur von ungefähr und unter einem Druck von ungefähr 112,5 kg/cm Jkann aus dem Dampfkessel 100 durch die Leitung 101 entnommen und die Wärmeenergie wiedergewonnen werden. Wasser wird dem Dampfkessel 100 durch die Leitung 102 zugeführt.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können auch'für andere bekannte Verfahren verwendet werden. Der Ofen und das Verfahren zur Verwendung des Ofens finden viele selbstverständliche Anwendungen zum Erhitzen von Medien und/oder zum Ausführen besonderer chemischer Reaktionen. Die Kühlvorrichtung findet ebenfalls viele selbstverständliche Anwendungen zum Abkühlen von Strömungen anderer Verfahren, zum Wärmeaustausch und für andere Zwecke,·' die für den Fachmann leicht erkennbar sind.

Die nachstehend angegebenen Beispiele wurden unter Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens ausgeführt, die in den Figuren 1-4 und 7 der Zeichnungen dargestellt sind.

Beispiel 1 :

Es wurde eine Mineralöl-Erdölfraktion verwendet, welche aus Rohöl' aus Kuwait gewonnen wurde und welche die folgenden Eigen-

1 -·,? "■'"■- ' ■- 31 ■ -

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schäften aufweists

Spezifisches Gewicht 0,724

ASTM Destillation: -

Anfangssiedepunkt 43 C

50 VoI:% Destilliert , 120⁰C

Endsiedepunkt - . 178⁰C
Zusammensetzung nach Art der Bestandteile:

ParaiELne _% 72,0 VoI. #'

Olefine * 0,4 " .. -

Naphthene 19,0 "·

Aromatische Stoffe 8,6 " "

Dampf wird mit dem-zugeführten Kohlenwasserstoff mit einem .
Gewichtsverhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff von 0,7
gemischt» Das Gemisch wird im Vorwärmungsabschnitt'auf im-

gefihr 593°C erhitzt und mit einem Einlaßdruck von ungefähr
2,8 kg/cm in die Krackrohrschlangen eingeführt. In den Ofen
werden pro Rohrschlange ungefähr 461 kg Kohlenwasserstoff pro Stunde eingeführt oder einer aus vier Rohrschlangen bestehenden Einheit werden 1845 kg Kohlenwasserstoff pro Stunde zugeführt. Im Strahlungsabschnitt des Ofens wird das aus Dampf und Kohlenwasserstoff bestehende Gemisch von ungefähr 593°C allmählich auf eine Auslaßtemperatur von ungefähr 885⁰C erhitzt. Der Kohlenwasserstoff wird in der Rohrschlange bei einer Aufenthaltszeit von 0,23 s thermisch gekrackt. Der Kohlenwasserstoff wird dem thermischen Kracken unter Bedingungen von hoher Trennschärfe und unter einem niedrigen Teildruck des Kohlenwasserstoffs unterworfen, um eine hohe Ausbeute an Äthylen zu erzielen. In einem einzigen Dtrehgang wird eine Ausbeute von
ungefähr 30 Gew.->& Äthylen erzielt. Die Temperatur der ausströmenden Gase am Rohrschlangenauslaß beträgt ungefähr 885°C

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209824/1000 _BAn ■

BAD ORIGINAL

2 unter einem Auslaßdruck von ungefähr 1,75 kg/cm und einem Teildruck des Kohlenwasserstoffs von ungefähr 0,84 kg/cm . Die au^römenden Gase werden in weniger als ungefähr 15 ms rasch von ungefähr 885°C auf ungefähr 650⁰C abgekühlt» Der Auslaßdruck der abgekühlten Gasp beträgt ungefähr 1,68 kg/cm Das Kühlwasser, das eine Einlaßtemperatur von ungefähr j>15°C

ο aufweist und unter einem Druck von ungefähr 112,5 kg/cm steht, wird in einem Gewichtsverhältnis des Kühlmittels zu den heißen Gasen von ungefähr 10 : 1 in Umlauf gesetzt. Die Temperatur des die Kühlvorrichtung verlassenden Dampf-Wassergemischsbeträgt ungefähr J515°C und für 1 kg erzeugten Dampfes werden ungefähr 15 kg Wasser in Umlauf gesetzt. Die Produktverteilung der ausströmenden Gase ist folgende: -

Wasserstoff	1,1	Gew.-%
Methan	14,6	Il ·
Acetylen	1,0	It
Äthylen	29,5	Il
Äthan	3,0	It '
Methyl-Acetylen & Propadiene	. 1,0	It
PropyJLen	1>,5	Il
Propan	0,3	Il
1,J Butadiene	4,3	Il
Butene t	>'?	Il
C_c und schwerer 5	28,0	Il

Das vorstehende Beispiel veranschaulicht die Verwendung der Erfindung zum Erzeugen von Äthylen aus Erdöl, das eine wesentliche Menge von Parai&nen enthält. ■

Beispiel 2

Eine Erdölfraktion, die aus Rohöl aus Nigeria gewonnen wurde,

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BAD ORIGINAL

wird thermisch gekrackt, um Olefine zu erzeugen. Die Fraktion hat die folgenden Eigenschaften: ;

Spezifisches Gewicht . 0,74

ASTM Destillation: . -'-.-;.

Anf ang s s i e d epunkt	■ ; 46°C
50 Vol.-Ji destilliert	^; 115⁰C
Endsiedepunkt	177⁰C
Zusammensetzung nach Art	der Beständteile: _s
Paraffine .	46,5
Olefine	0,1
Naphthene	; 41,5
Aromatische Stoffe	11,9

Dampf wird mit dem zugeführten Kohlenwasserstoff mit einem

Gewichtsverhältnis von Dampf zum Kohlenwasserstoff von 0,5 gemisch ".-""""-.. mischt. Das Gewiekt wird imVorwärmungsabschnitt auf ungefähr 595°C erhitzt und unter einem Einlaßdruek von ungefähr 3,02 kg/cm in die Krackrohrschlangen eingeführt.- In den Ofen werden pro Rohrschlange ungefähr 522 kg Kohlenwasserstoff pro Stunde eingeführt oder einer aus vier Rohrschlangen bestehenden Einheit werden 2090 kg Kohlenwasserstoff pro Stunde zugeführt. Im Str ahlungs abschnitt des Ofens wird das aus Dampf und Kohlen-' ■* wasserstoff bestehende Gemish von ungfähr 59J5°C allmählich auf eine Auslaßtemperatur von ungefähr 896⁰C erhitzt. Der Kohlenwasserstoff wird in der Rohrschlange bei einer Aufenthaltszeit von 0^25 s thermisch gekrackt. Der Kohlenwasserstoff wird dem thermischen Kracken unter Bedingungen von hoher Trenn^- schärfe und unter einem niedrigen Teildruok des kohlenwasserstoff s unterworfen, um eine hohe Ausbeute an Äthylen zu erzielen. In einem einzigen Durchgang wird, eine Ausbeute von ungefähr 24 Gew.-# erzielt. Die Temperatur der ausströmenden Gase am

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Rohrschlangenauslaß beträgt ungefähr 896⁰C unter einem Aus-

■ 2

laßdruck von-ungefähr 1,75 kg/cm und einem Teildruck des Kohlenwasserstoffs von ungefähr 0,98 kg/cm . Die ausströmenden Gase werden in weniger als ungefähr 15 ms rasch von ungefahr 896⁰C auf ungefähr 65O⁰C abgekühlt. Der Auslaßdruck der abgekühlten Gase beträgt ungefähr 1,68 kg/cm .

Die Betriebsbedingungen der Kühlvorrichtung sind ungefähr die gleichen wie im Beispiel 1.

Die Produktverteilung der ausströmenden Gase ist folgende:

Wasserstoff

Methan Acetylen Äthylen . · Xthan .

Methyl-acetylen & Propadiene Propylen " · Propan 1,3 Butadiene.

Butene Cr- und schwerer

Dieses Beispiel veranschaulicht die Umwandlung und die Produktverteilung, die aus einer Erdölfraktion erhalten werden, welche eine verhältnismäßig große Menge von Naphthenen enthält, im Vergleich zur Erdölfraktion des Beispiels 1, welche eine verhältnismäßig große Menge von Paraffinen enthält.

Der für die obigen Beispiele verwendete Krackofen enthält im Strahlungsabschnitt Rohrschlangen mit einem Innendurchmesser von

1,0	Gew
13,5	It
0,9	It
24; 0	I!
	It
1,0	ti
12,0	Il
0,2	ti
4,0	Il
3,0	ii
27,9	π

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ungefähr 5 cm· Jede Rohrschlange besteht aus drei Rohren von ungefähr gleicher Länge, die durch zwei■180°-Rohrkrümmer miteinander verbünden sind, um eine Rohrschlange mit öiner Länge von ungefähr 2? m zu bilden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. . ' '. , '

- 36 209824/1000

Claims

Dr. Ing. E. BERKEN FE LD, Patantanwaff/'ICÖLN,' Universitlftsstraße 31 Anlage Aktenzeichen - zur Eingabe vom, 6. Juni 1967 Sch» Name d.Anm. Stone & Webster Engineering Corporation Patentansprüche

1. Verfahren zum thermischen Umwandeln von Kohlenwasserstoffen in Olefine, wozu die Kohlenwasserstoffe einer Reaktiönszone zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe in der Reaktionszone für eine kurze Verweilzeit auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, während die Kohlenwasserstoffe auf einem niedrigen Partialdruek und die Reaktioneteilnehmer auf einer verhältnismäßig hohen Massengeschwindigkeit gehalten werden.

2. Verfahren.nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe in der Reaktionszone auf eine Gasäustrittatemperatur von etwa 815° - 899° für eine Verweil-'-^r zeit von etwa 0,10 - 0,50 Sek. erhitzt werden und der Gäsaustritts-Partialdruck der Kohlenwasserstoffe auf etwa 0,35 1,4 kp/cm abeolut gehalten wird.

3; Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dfr Reaktionszone austretenden Gase schnell bis auf eine Teeperaiür ÄbgeldÜ^At werden, an der die Umwandlüngsreaktionen ppaktiaeh aufhören.

BAD ORIGINAL"

* , 1843074

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichrrib, daß die Massengeschwindigkeit bei etwa 264,210 - 616,490 kg/h/m Querschnittsfläche gehalten wird./

5. Verfahren nach Anspruch .2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe mit Dampf in einem Verhältnis von Dampf zu Kohlenwasserstoff von 0,1 : 2,0 verdünnt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung mit Dampf in einem Verhältnis Von Dampf zu Kohlenwasserstoff von etwa 0,4 : 0,8 stattfindet und der Partialdruck der austretenden Kohlenwasserstoffgase

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bei etwa 0,7 - 1,05 kp/cm absolut liegt.

7. Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffen zum Erzeugen von Olefinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe.mit D_;ampf in .einem Verhältnis von Dampf zu Kohlenwasserstoffen von dtwa 0,3 : 1,0 verdünnt werden, die Kohlenwasserstoffe einer Reaktionszone zugeführt werden, die Kohlenwasserstoffe in der Reaktionsζone für eine Zeitspanne von etwa 0,2 - 0,4 Sek. auf eine Gasaustrittstemperatur von etwa 857 - 885 erhitzt werden, der Partialdruck

der abströmenden Kohlenwasserstoffgase auf etwa 0,7 - 1,05 kp/cm absolut gehalten wird und die austretenden Gase schnell bis auf eine Temperatur abgekühlt werden, an der das Kracken, praktisch aufhört. -

^q. Verfahren nach Anspruch 7,'dadurch gekennzeichnet,

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daß die Gase auf einer Massengeschwindigkeit von etwa 264_c210 - 616₄490 kg/h/m² Querschnittsfläche gehalten werden. .

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase auf einer Massengeschwindigkeit von etwa 552_t280 - 422₄736 kg/h/m² Querschnittsfläche gehalten werden.

10. Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffen zur Bildung von Äthylen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe mit Dampf in einem Verhältnis von Dampf zu Kohlenwasserstoffen von etwa 0,4 : 0,8 verdünnt werden, die Kohlenwasserstoffe einer Öfen-Reaktionszone zugeführt werden, die Kohlenwasserstoffe in dem Ofen für eine Zeitspanne von etwa 0,20 - 0,40 /auf eine Gasaustritt stemperatur von etwa 857° - 885° erwärmt werden, der Partialdruck der Kohlenwasserstoffgase am Auslaß auf etwa 0,7 - 1,05 kp/em absolut gehalten wird, eine Gasmassengeschwindigkeit von etwa 552.280 - 422.756 kg/h/m² Querschnittsfläche eingehalten wird, und die abströmenden Gase schnell bis auf eine Temperatur abgekühlt werden, an der das Kracken praktisch aufhört.

11* Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe eine Petroleum-Naphifcaw· Fraktion sind. ⁼

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Kohlenwasserstoffe Äthan sind.

13· Verfahren zum Kracken von Kohlenwasserstoffen zum Herstellen von Olefinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe und Dampf in einer kontinuferlichen Strömung durch Rohre geleitet werden, die Rohre eine Reaktionszone bilden, die Kohlenwasserstoffe und der Dampf in den Rohren auf eine Gasaustrittstemperatur von etwa 815 899° erhitzt werden, der Druck der Gase um etwa 0,7-2,1 kp/cm abnimmt, während die Gase durch die Rohre durchtreten, die Gase eine Massengeschwindigkeit von etwa 264, 210— 616 Λ90 kg/h/

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m Querschnittsfläche haben und in den Rohren für eine Zeltspanne von 0,10 - Oj50 Sek. verbleiben.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadUKh gekennzeichnet, daß .der Druck der Gase um etwa 0,7 - 1,05 kp/cm abnimmt, während sie durch* die Rohre durchtreten, das Gas eine Massengeschwindigkeit von etwa 352,280 * 422. 736 kg/h/m Querschnittsfläche hat und eine Verweilzeit von 0,15 - 0,4ö Sek.

15. Verfahren nach Anspruch "I3* dadurch gekennzeichnet, daß der Partialdruck der austretenden Kohlenwasserstoffe bei etwa 0,7 - 1,05 kp/cm² absolut liegt. .

16. Verfahren nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführten Kohlenwasserstoffe mit Dampf in einem Verhältnis von Dampf zu Kohlenwasserstoff von etwa 0,4 ι 0,8 verdünnt werden,

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