DE2545296A1 - Verfahren zur umwandlung von kohlenwasserstoffhaltigen materialien - Google Patents
Verfahren zur umwandlung von kohlenwasserstoffhaltigen materialienInfo
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Description
"Verzögerter" Koks ist ein gefragter Handelsartikel für viele Verwendungsarten,
zum Beispiel einschließlich zur HerstäLlung von Elektroden zur Erzeugung von Aluminium, zum Schmelzen von Eisen
und zur Verwendung in anderen ähnlichen elektro-metallurgischen
Verfahren«
Bei elektro-metallurgischen Verwendungsarten werden die charakteristischen
Eigenschaften der elektrischen Leitfähigkeit des Koks, wenn er graphitiert ist, merklich wichtig , da die Wirksamkeit
des Verfahrens zum großen Teil von den charakteristischen Eigenschaften der elektrischen Leitfähigkeit der Elektroden afchäigt,
die aus dem Koks gemacht sind.
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- Blatt 2 -
"Nadelkoks" ist für elektro-metallurgische Verfahren besonders
vorteilhaft und erzielt deshalb einen Preis auf dem Markt, da er für solche Verwendungsarten stark verlangt wird,
"Nadelkoks" ist Koks, der, wenn er graphitiert ist, einen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten (CTE) hat, der kleiner oder gleich 0,8 χ 10 pro 0C ist. Koks, der solch einen niedrigen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten hat, ist bekannt erweise besonders
für die Verwendung bei der Bildung von Elektroden mit großem Durchmesser bei elektro-metallurgischen Verfahren mit hohen Stromdichten
geeignet, und zwar wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen das Absplittern und gegen andere Schaden, die durch Wärmebeanspruchung
entstehen, und wegen seinen Eigenschaften der hohen Leitfähigkeit, die die Wirksamkeit der elektro-metallurgischen
Verfahren, bei denen er verwendet wird, erhöhen.
Chargenvorräte zur Herstellung von "verzögertem" Koks (delayed
coke) schließen eine Anzahl kohlenstoffhaltigen Materialien ein, insbesondere Petroleumrestöle ebenso wie Kohle-Teer-Rückstände und
andere Materialien mit ähnlicher Zusammensetzung.
Die Verwendung von Petroleurarestölen als Chargenvorräte zur Herstellung
von Koks und Ruß ist in der Petroleumindustrie wohl bekannt, tint er den möglichen neueren Quellen für Chargenvorräte sind
die Pyrolyse—Hei ζ öle. die als Nebenprodukt in den Pyrolyse-Verfahren
erhalten werden, die zur Herstellung von Olefinen verwendet
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- Blatt 3 -
werden.
Jedoch hat man festgestellt, daß die Verwendung von Pyrolyse-Heizölen
als Chargenvorräte "bei Verkokungsverfahren und "bei der
Herstellung von Ruß mit gewissen Nachteilen verbunden ist. So hat man festgestellt, daß, wenn solche Chargenvorräte bei einem bekannten
verzögerten Verkokungsverfahren verwendet werden, verschiedene Komponenten der verzögerten Verkokungseinheit durch Ablagerungen
des Koks und/des Polymers verstopft werden, wobei die Betriebswirksamkeit der Anlage verringert wird und das Verfahren
industriell uninteressant wird.
In der USA-Patentschrift 3 687 840 wird ein Verfahren beschrieben,
das die oben genannten Probleme des Verstopfens löst, in—dem es
in dem Verzögerten Verkokungsverfahren die folgenden Abschnitte einzeln oder gemeinsam einschließt:
a) Zusatz von Schwefel zu dem Pyrolyse-Heizöl vor seiner Einleitung
in einen Aufweichtank,
b) Haltung des Pyrolyse-Heizöls bei über 2320C mindestens 5 Min·
lang in dem Aufweichtank, bevor es in die Verkokungs-Heizvorrichtung geleitet wird, und
c) Betrieb des Ausgangs der Heizvorrichtungsspule und der Kokstrommel
bei einem Druck von nicht unter 2,8 Atii.
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- Blatt 4 -
Während das Verfahren der USA-Patentschrift 3 687 840 bei der
Lösung des nachteiligen Verstopfungsproblems erfolgreich ist, ist es nicht für die Herstellung von Koks mit der Premium-Qualität des
"Nadelkoks" in einer konsistenten Art geeignet» Die Zusammensetzung des Pyrolyse-Heizöls ändert sich zu stark wegen dem unterschiedlichen
Exaktheitsgrad des Pyrolyse-Verfahrens, in dem sie hergestellt sind, um eine gleichmäßig hohe Koksqualität vom Grade des
"Nadelkoks" zu liefern.
Bei der Herstellung von Ruß ist es eine wirtschaftliche Notwendigkeit,
einen Chargenvorrat zu benützen, der für lange Verfahrensversuche verwendet werden kann, ohne Änderungen in der Produktqualität
zu erzeugen, die von Änderungen der Chargenvorrat-Zusammensetzung
entstehen.
Deshalb benötigt man ein Verbesserungsmittel für Pyrolyse-Heizöle,
um eine konsistente gleiche Chargenvorratsqualität zur Verwendung bei Verzögerten Verkokungsverfahren und bei der Herstellung
von Ruß zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung betrifft Maßnahmen für eine Verfahrensweise
zur Vorbehandlung von kohlenwasserstoff haltigen Materialien mit instabilen Komponenten, z.B. Pyrolyse-Heizölen wobei diese
Materialien in gleiche Chargenvorräte von konstanter Qualität zur Herstellung von Premium-Grad "Nadelkoks" und Ruß umgewandelt werden.
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- Blatt 5 -
Man hat festgestellt, daß kohlenwasserstoffhaltige Materialien
mit instabilen Komponenten, z.B. Pyrolyse-HeizöleJv in gleiche
Chargenvorräte von konstanter Qualität umgewandelt werden, wenn man diese Materialien den folgenden Verfahrensschritten unterwirft,
"bevor man sie bei der Koks- oder Ruß erzeugung verwendet:
a) Zusatz von Schwefel zu den Materialien, die Pyrolyse-Heizöl enthalten, bevor man sie in eine Aufweichtrommel
einleitet,
b) halten dieser Materialien mit dem Pyrolyse-Heizöl bei über 232°G mindestens 5 Minuten lang in der Aufweichtrommel
,
c) erhitzen des so behandelten Materials auf eine Temperatur
von etwa 454°C bis etwa 593°C und bei einem Ausgangsdruck zwischen etwa 24*5 Atü und etwa 42 Atü.
Die kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, die das Pyrolyse-Heizöl
enthalten und entsprechend den oben beschriebenen Verfahrensarten behandelt wurden, werden sodann bei einem verzögerten Verkokungsverfahren
oder bei der Rußherstellung entsprechend bekannten Verfahrensarten verwendet. Bezüglich der Herstellung von
"Nadelkoks11 verwendet man vorzugsweise das in der USA-Patentschrift
3 687 840 beschriebene Verfahren.
Aufgrund von1 Beobachtungen und Erfahrungen ist es klar, daß der
Heizverfahrensschritt, der oben mit (c) bezeichnet ist, eine Erhöhung der aromatischen Eigenschaften des Chargenvorrats ergibt,
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- Blatt 6 -
die die Herstellung von Koks begünstigen, der einen niedrigen
CTE und gleichzeitig gute elektrische Leitfähigkeitseigenschaften hatjoder die Herstellung von einem-Ruß mit hoher Qualität, wenn
man entsprechend bekannten Verfahrensweisen vorgeht. Bezüglich
H Il
dem verzögerten Verkoken ist die bevorzugte Verfahrensart die, die
in der oben genannten USA-Patentschrift 3 687 840 genannt wird.
Man hat festgestellt, daß die oben genannten Verfahrensschritte
die charakteristischen Eigenschaften der instabilen kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, wie z.Bo der Pyrolyse-Heizöle, bedeutsam
ändern und aus den Chargenvorräten mit sich ändernder Zusammensetzung einen behandelten Chargenvorrat von im wesentlichen
konsistenter Qualität liefern, der konsistentBNadelkoks'von der
höchsten Qualität erzeugt.
Bezüglich der Herstellung von Ruß wird die Qualität des Chargenvorrats
gewöhnlich in Werten des "Bureau of Mines Correlation Index" (BMCI) gemessen. Je höher der BMCI ist desto besser ist das
Rußprodukt. Man hat festgestellt, daß, wenn man den Chargenvorrat entsprechend der vorliegenden Erfindung behandelt, der BMCI
des Chargenvorrats (gewöhnlich etwa 125, was annehmbar ist, aber
nicht der beste Wert) auf einen Wert in der Größenordnung von 138 bis 157 erhöht wird, wobei dieser Wert von der Anfangsqualität
des Chargenvorrats und den verwendeten Betriebsbedingungen abhängt. Diese Steigerung des BMCI-Wertes zeigt eine merkliche Verbesserung
der Qualität des Chargenvorrates an und dann der Qualität des daraus erzeugten Rußes.
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Figur 1 ist ein vereinfachtes schematisches Flußdiagramm einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 2 ist ein vereinfachtes schematisches Flußdiagramm einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung behandelte Chargenvorrat ist ein Pyrolyse-Heizöl, Pyrolyse-Heizöle sind die schweren schwarzen Restöle, die oberhalb
des Pyrolysebenzins sieden, das heißt, die oberhalb etwa 191 - 218 C sieden und zusammen mit Olefinen bei der Pyrolyse der
flüssigen kohlenwasserstoffhaltigen Chargenvorräte erzeugt werden. Diese Restöle sind wohl bekannt und werden z.B. in der USA-Patentschrift
3 326 796 und 3 451 921 beschrieben und in den Patentschriften und Veröffentlichungen, die in den besagten Patenten
genannt werden.
Wenn man das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, wird Schwefel in den Chargenvorrat hineingemischt, bevor man das Pyrolyse-Heizöl
in einen Aufweichtank leitet. Der Schwefel wird gegebenenfalls zu dem Pyrolyse-Heizöl als elementarer Schwefel oder als geeinete
organische Schwefelverbindung, wie z.B. ein Mercaptan, zugefügt. Welche Form auch immer verwendet wird, die benützte Menge
muß ausreichen, daß der Schwefel in dem Pyrolyse-Heizöl in einer Menge von nicht weniger als etwa 25 Teilen pro Million vorhanden
ist, vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 100 bis 200 ppm.
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Um das Lösen des elementaren Schwefels in dem Öl zu erleichtern, ist es wünschenswert, den Schwefel zu dem Öl bei einer Temperatur
von etwa 38 - 149 C zuzufügen, vorzugsweise bei etwa 66 - 93 C. Vorteilhafterweise kann man diesen Arbeitsvorgang ausführen, indem man den Schwefel in einem Schraubenstrahl löst und anschliessend
die entstehende Lösung wieder in die Zufuhr mischt«
Das Pyrolyse—Heizöl wird sodann in einen Aufweichtank geleitet,
in dem es einer "Aufweich"-Behandlung unterworfen wird, die im
wesentlichen darin besteht, das Öl in einem Gefäß bei einer hohen Temperatur zu halten, z.B. bei etwa 232 - 3160C, vorzugsweise bei
etwa 260 C während einer. Zeitdauer von etwa 5 bis 120 Minuten und
vorzugsweise zwischen etwa 10 und 25 Minuten.
Die Aufweich-Behandlung ergibt Änderungen in den charakteristischen
Eigenschaften des Pyrolyse-Heizöles, unter anderem eine merkliche Erniedrigung in seiner Eigenschaft, Koks und/oder ein
Polymer in Leitungen, Heizvorrichtungen oder anderen Anlagen abzulagern, wodurch ein Verstopfen bewirkt wird.
Am Ende dieses Verfahrensschrittes wird das so behandelte Pyrolyse-Heizöl
in eine Heizzone geleitet, in der es auf eine Temperatur zwischen etwa 454 σ und etwa 593 C erhitzt wird, vorzugsweise
auf etwa 482 C "bis 516 0. Der verwendete Ausgangsdruck, wenn
das Öl diese Heizzone verläßt, beträgt etwa 21 bis 42 Atti, vorzugsweise etwa 24,5 bis 31,5 Atü. Gewöhnlich wird die Heizbe-
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handlung während einer Zeitspanne von etwa 8 "bis 110 Sekunden ausgeführt,
vorzugsweise zwischen 15 und 70 Sekunden lang. Die gewählte
Temperatur, Bruck-und Verweildauern des Pyrolyse-Heizöles in der Heizzone hängt von den charakteristischen Eigenschaften
des Ghargenvorrats und ebenso von den geforderten charakteristischen
Eigenschaften des Produktes ah.
Der Grad» bis zu dem die Umwandlung stattfand, und die daraus
folgende Eignung des behandelten Öles für die Herstellung von
η ti
Nadelkoks und Ruß kann natürlich bereits mit geeigneten Verfahrenstests bestimmt werden«, So liefert die Bestimmung des spezifischen Gewichtes oder der Viskosität ein geeignetes Anzeichen für die Umwandlung des Pyrolyse-Öles in einen Ohargenvorrat von der gewünschten Gleichmäßigkeit. Im allgemeinen ist es für die Herstellung von#Nadelkoks mit hoher Qualität nötig, die Heizbehandlung bis 25U einem Punkt auszuführen, so daß das API-*-Gewicht weniger als etwa - 5,0 beträgt, vorzugsweise zwischen - 5»0 und
Nadelkoks und Ruß kann natürlich bereits mit geeigneten Verfahrenstests bestimmt werden«, So liefert die Bestimmung des spezifischen Gewichtes oder der Viskosität ein geeignetes Anzeichen für die Umwandlung des Pyrolyse-Öles in einen Ohargenvorrat von der gewünschten Gleichmäßigkeit. Im allgemeinen ist es für die Herstellung von#Nadelkoks mit hoher Qualität nötig, die Heizbehandlung bis 25U einem Punkt auszuführen, so daß das API-*-Gewicht weniger als etwa - 5,0 beträgt, vorzugsweise zwischen - 5»0 und
Das behandelte Material wird aus der Heizzone abgezogen und kann sodann zur Lagerung geleitet werden, wenn es später als Chargenvorrat
verwendet wird, oder es kann direkt zur Rußherstellungs-
H η einheit geleitet werden oder verwendet werden, um Nadelkoks in
n η
einem verzögerten Verkokungsverfahren zu erzeugen.
einem verzögerten Verkokungsverfahren zu erzeugen.
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- Blatt 10 -
Wenn es als Ghargenvorrat in einem verzögerten Verkokungsverfahren
verwendet wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, kann das behandelte Öl als solches in das verzögerte'Verkokungsverfahren
geleitet werden«, Jedoch bezieht man vorzugsweise ein Vorbehandlungsverfahren
in den verzögerten Verkokungsbetrieb ein.
Diese Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind genauer in den Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sind vereinfacht,
um die Beschreibung zu erleichtern und deshalb sind verschiedene bekannte Vorrichtungen, wie z.B. Ventil-^e, Pumpen und ähnliches,
nicht besonders gezeigt und verschiedene Verfahrenshilfsmittel, wie z.B. Wärmeaustausch, Kompression und ähnliches, sind
nicht besonders erläutert«,
Figur 1; Ein Pyrolyse-Heizöl, wie z.B. die schwere hochsiedende
Fraktion, die beim Kracken der Petroleumdestillate in Gegenwart von Dampf erhalten wird, um Olefine zu erzeugen, wird durch Leitung
10 eingeleitet. Ein Schraubenstrahl dieser Zufuhr wird durch einen Behälter 2, der elementaren Schwefel enthält, hindurchgeleitet.
Der Schraubenstrahl löst genügend Schwefel, so daß durch das Mischen mit dem Hauptstrom der Schwefelgehalt in der Zufuhr
zwischen etwa 30 und 200 ppm· ist. Das schwefelhaltige Pyrolyse-Heizöl
wird sodann durch den Wärmeaustauscher 11 geleitet, um durch indirekte Wärmeübertragung mit einer Schwerölfraktion, wie
später beschrieben wird, erhitzt zu werden, und durch Leitung 13
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- Blatt 11 -
in eine Aufweichtrommel 4 geleitet, in der das Pyrolyse-Heizöl
"bei einer Temperatur von etwa 260 C und bei einem Druck von etwa
0,07 bis 10,5 Atü, während einer Zeitdauer von 5 "bis 120 Minuten gehalten wird« Der Dampf aus der Aufweichtrommel 4 wird durch
Leitung 3 in die Fraktionierkolonne 12 geleitet.
Die Flüssigkeit aus der Aufweichtrommel 4 wird durch Leitung 5 abgezogen
und unter Druck in die Heizvorrichtung 15 eingeleitet, in der sie auf eine Temperatur von etwa 454 bis 5930C, gewöhnlich
von 482 bis 524°C, erhitzt wird und bei einem Druck die Heizvorrichtung verläßt von etwa 21 bis 42 Atü, gewöhnlich von
24*5 bis 31,5 Atü, wobei die Zeitdauer dazu ausreicht, um das API-Gewicht des oberhalb 2600C siedenden Materials mindestens auf
- 5,0 oder weniger reduziert wird, vorzugsweise auf - 7,5 oder weniger, wenn man den behandelten Chargenvorrat als Zufuhr zu
κ if ir
einem verzögerten Verkokungsverfahren zur Herstellung von Nadelkoks
verwenden will. Geeignete Verweildauern liegen zwischen etwa 8 und 110 Sekunden, im allgemeinen zwischen 15 und70 Sekunden.
Wenn man den Chargenvorrat für die Herstellung von Ruß verwenden will, werden Verweildauer, Temperatur und Druck so gewählt, daß
der BMCI—Wert des oberhalb 260 G siedenden Materials auf mindestens
138 erhöht wird, vorzugsweise auf mindestens 157. Die API-Gewichte und die BMCI-Werte sind im allgemeinen korreliert,
d.h. die Verfahrensbedingungen, die z.B. das API-Gewicht auf -5,0 oder weniger reduzieren, erhöhen im allgemeinen den BMCI-Wert
auf 138 oder darüber, und die, die das API-Gewicht auf -7,5
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oder weniger reduzieren, erhöhen im allgemeinen den BMCI-Wert auf
157 oder darüber»
Wenn das erhitzte Öl die Heizvorrichtung 15 durch die Leitung 6 verläßt, wird es auf etwa 399 0 durch einen aus der Fraktionierkolonne 12 zurückgeleiteten Strom abgeschreckt, auf den Druck in
der Fraktionierkolonne durch das Konlirollventil 7 reduziert und
in den Verdampfungstank 16 eingeleitet„ Der erzeugte Dampf wird
direkt in die Fraktionierkolonne 12 durch die Leitung 8 eingeleitet. Das umgewandelte Pyrolyse-Heizöl wird aus dem Verdampfungstank
16 durch die Leitung 9 abgezogen, durch die es zu einem Lagerungsgefäß,
das nicht gezeigt ist, geleitet werden kann, um zu einer Rußerzeugungseinheit geleitet zu werden oder in ein"verzögertes
Verkokungsverfahren zur Herstellung von Nadelkoks zugeführt
zu werden.
Die Ausfürhungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Vorbe-
D Il
handlung in einem verzögerten Verkokungsverfahren einbezogen ist, wie es in der USA-Patentschrift 3 687 840 beschrieben ist, wird
nun in Figur 2 beschrieben. Ein Pyrolyse—Heizöl wird durch Leitung
10 eingeleitet. Ein Schraubenstrahl des Heizöls wird durch das Gefäß 2, das elementaren Schwefel enthält, geleitet. Das
schwefelhaltige Pyrolyse-Heizöl1 wird dann durch den Wärmeaustauscher
11, in dem durch indirekte Wärmeübertragung das Heizöl erhitzt
wird, zu der Aufweichtrommel 4 geleitet. Das Pyrolyse-Heizöl wird in der Aufweichtrommel 15 Minuten lang bei Atmosphärendruck
und bei einer Temperatur von 260 C gehalten. Die Flüssigkeit aus der Aufweichtrommel wird dann zu der thermisch behandelten
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Schlange der Heizvorrichtung 15 geleitet und auf eine Temperatur
von 482°C erhitzt, wobei sie die Heizvorrichtung unter einem Druck von 24,5 Atü verläßt. Das erhitzte Öl, das aus der Heizvorrichtung
15 durch Leitung 6 abgeleitet wird, wird auf etwa 399 C durch einen aus der Fraktionierkolonne 12 zurückgeleiteten
Strom abgeschreckt, durch das Kontrollventil 7 auf ungefähr Atmosphärendruck reduziert und in de η Verdampfungstank 16 eingeleitet.
Der in dem Verdampfungstank erzeugte Dampf wird in die Fraktionierkolonne 12 durch Leitung 8 geleitet.
Die Flüssigkeit aus dem Verdampfungstank 16, die umgewandeltes Pyrolyse-Heizöl enthält, wird durch Leitung 17 geführt und mit dem
dreimal so großen Volumen eines rückgeleiteten Stromes kombiniert,
der von dem unteren Teil der Fraktionierkolonne 12 durch Leitung 18 abgezogen wird, und zu der "verzögerten" Verkokungsschlage der
Heizvorrichtung 15 geleitet, die betrieben wird, wobei eine Aus-
o ο
gangstemperatur zwischen etwa 454 C und 510 C, gewöhnlich zwi«
ο ο
sehen etwa 454 C und 482 0, und ein Ausgangsdruck von etwa 5,25 bis 10,5 Atü erzeugt wird, vorzugweise zwischen etwa 6,3 und 9,1 Atü. Um ein frühzeigiges Verkoken in einer Verkokungsvorrichtung zu verhindern, wird bekannter Weise die Zufuhr in die Schlange bei hoher Fließgeschwindigeit gehalten. Wenn das Öl erhitzt wird, erzeugen die Temperatur- und Druckdurchschnitte eine teilweise Verdampfung der Zufuhr, wobei die Flußgeschwindigkeit gesteigert wird und die'Verkokungsprobleme, die durch eine sich langsam bewegende Zufuhr verursacht werden, verhindert werden. Jedoch ist es in diesem Fall am besten, so lang wie möglich eine Fraktion dieser
sehen etwa 454 C und 482 0, und ein Ausgangsdruck von etwa 5,25 bis 10,5 Atü erzeugt wird, vorzugweise zwischen etwa 6,3 und 9,1 Atü. Um ein frühzeigiges Verkoken in einer Verkokungsvorrichtung zu verhindern, wird bekannter Weise die Zufuhr in die Schlange bei hoher Fließgeschwindigeit gehalten. Wenn das Öl erhitzt wird, erzeugen die Temperatur- und Druckdurchschnitte eine teilweise Verdampfung der Zufuhr, wobei die Flußgeschwindigkeit gesteigert wird und die'Verkokungsprobleme, die durch eine sich langsam bewegende Zufuhr verursacht werden, verhindert werden. Jedoch ist es in diesem Fall am besten, so lang wie möglich eine Fraktion dieser
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- Blatt 14 -
Zufuhr in der flüssigen Phase zu halten, was mit hoher Flüssigwirbelströmung
einher geht. Manchmal werden kontrollierte Mengen des Dampfes in die "verzögerte" Verkokungsschlange der Heizvorrichtung
15 an geeigneten Plätzen eingeleitet, um die geforderte
hohe Geschwindigkeit zu erhalten.
Die erhitzte Zufuhr wird aus der "verzögerten" Verkokungsschlange
der Heizvorrichtung 15 durch Leitung 19 abgezogen und in die Verkokungstrommel 20 eingeleitet, deren Art bekannt ist und in
der die schwereren Komponenten der Zufuhr zu Koks und zu leichteren Komponenten umgewandelt werden. Die Verkokungstrommel wird
bei einem Druck von nicht weniger als 2.8 Atü betrieben, vorzugsweise
zwischen etwa 5,25 und 10,5 Atü und bei einer Temperatur zwischen etwa 427 0 und 496 C, vorzugsweise zwischen etwa 441 °C
und 482 C. Der Koks wird aus der Verkokungstrommel 20 abgezogen,
nachdem die Trommel gefüllt ist. Während dieser Dauer des Abziehens wird die andere Verkokungstrommel 2OA in den Strom gesetzt,
um mit Koks gefüllt zu werden.
Die Erfindung wird weiterhin mit den folgenden Beispielen erläutert:
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- Blatt 15 -
Ein Pyrolyse-Heizöl, das aus dem Dampf kracken τοη Naphtha zur Herstellung von Olefinen stammt, 55,5 Gew.-$ einer Flüssigkeit hat,
die oberhalb 254 0 siedet und ein spezifisches Gewicht bei 15,6°c/
15,60C von 1,1074 (-3,7 API), ein BMOI τοη 130 und eine Saybolt
Universal Viskosität bei-99 C von 305,3 Sekunden hat, wird durch
ein Gefäß, das elementaren Schwefel enthält, geleitet und dann in einen Aufweichtank und dort "bei einer Temperatur von etwa 260 C
ungefähr 15 Minuten lang gehalten. Im ersten Test werden 25 Teile pro Million des elementaren Schwefels zu dem Heizöl zugefügt, im
zweiten Test 50 Teile pro Million elementaren Schwefel und im dritten Test 50 Teile pro Million als elementarer Schwefel von
N-octadecyl^Mercaptan. Die niedriger siedende Flüssigkeit wird
als Dampf abgezogen und die höher siedende Flüssigkeit nach 15 Minuten Aufweichdauer in einen Ofen gepumpt und auf eine Temperatur
von etwa 482 C 16 Sekunden lang erhitzt und aus der Heizvorrichtung
unter einem Druck von 24,5 Atü abgezogen. Die Flüssigkeit aus den drei verschiedenen Testläufen wird dann gemischt
und mit dem kondensierten Dampf aus der Verdampfungstrommel kombiniert und auf etwa 54 0 abgeschreckt, im Druck reduziert und in
einen Verdampfungstank geleitet, aus dem die vorhandenen leichteren Materialien als Dampf oder Gas entfernt werden. Die nach der
Entfernung von leichteren Materialien verbleibende Flüssigkeit, die eine 99,6% Ausbeute basierend auf der Ausgangscharge erzeugt,
enthält 51,4 Gew.-$ eines oberhalb 260 C siedenden Materials mit
einem spezifischen Gewicht bei 15,6°C/15,6°C von 1,1196 (-5,12API),
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WBTf ®&
einem BMCI von 138 und einer S.U.S. Viskosität bei 990O von
189,2. Die Qualität der Flüssigkeit ist durchgehend gleichmäßig und die Änderung des spezifischen Gewichtes und der Viskosität
zeigt eine Änderung in der Natur des Pyrolyse-Heizöls«
Ein Teil des flüssigen Produktes aus Beispiel 1 wird als Chargenvorrat
in einem "verzögerten" Verkokungsverfahren verwendet, wie es in der USA-Patentschrift 3 687 840 beschrieben ist. Die Kokstrommeltemperatur
beträgt etwa 454°° u*10· der "verwendete Druck
etwa 6,3 Atü. "Nadelkoks" wird hergestellt.
Die aus dem "Nadelkoks" dieses Beispiels gemachten graphitierten Elektroden haben einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten parallel
zu der schlechter spaltenden Spaltbarkeitsrichtung von 0,62 χ 10~ /0C und einen spezifischen elektrischen Widerstand von
8,28 χ 10~6-rt-m.
Die aus einem Koks hergestellten graphitierten Elektroden, der aus einem nicht entsprechend der vorliegenden Erfindung behandelten
Pyrolyse-Heizöl hergestellt ist, hat einen longitudinalen
themischen Ausdehnungskoeffizienten von 1,61 χ 10" /0C und einen
spezifischen elektrischen Widerstand von 13,2 χ 10~ Jim und sind
deshalb merklich niedriger.
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Claims (6)
1. Verfahren zur Umwandlung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien,
die Pyrolyse-Heizöle enthalten, in gleiche Chargenvorräte von im wesentlichen konstanter Qualität, dadurch gekennzeichnet,
daß es .diese Materialien den folgenden Verfahrensschritten unterwirft, bevor sie "bei der Koks- oder Rußherstellung
verwendet werden:
a) Zusatz von Schwefel zu den Materialisn, die Pyrolyse-Heizöl
enthalten, bevor sie in eine Aufweichtrommel eingeleitet werden,
b) Halten der Materialien, die Pyrolyse-Heizöl enthalten, "bei
über 232°C mindestens 5 Minuten lang in der Aufweichtrommel,
c) Erloitzen der so behandelten Materialien auf eine Temperatur
zwischen 454 C und 593 C eine Verweildauer von 8 "bis 110 Se*
künden lang und bei einem Ausgangsdruck von 24,5 bis 42,Atü,
und
d) Rückgewinnung eines Chargenvorrats von gleichförmiger Qualität.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pyrolyse-Heizöl
in der Aufweichzone bei einer Temperatur zwischen
ο ' ο
232 C und 315 0 etwa 5 bis 120 Minuten lang gehalten wird.
232 C und 315 0 etwa 5 bis 120 Minuten lang gehalten wird.
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Patentansprüche
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadureh gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Heizzone 4
Ausgangsdruck 24,5 bis 31,5 Atü.
Ausgangsdruck 24,5 bis 31,5 Atü.
die Temperatur in der Heizzone 482 C "bis 516 0 "beträgt und der
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gkennzeichnet,
daß der Schwefel in dem Pyrolyse-Heizöl durch Erhitzen gelöst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wiedergewonnene Ohargenvorrat von gleichförmiger Qualität
einem "verzögerten" Verkoken unterworfen wird, um "Madelkoks"
herzustellen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer in der Heizzone zwischen 15 und 70 Sekunden beträgt.
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Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US51435674A | 1974-10-15 | 1974-10-15 |
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