168158. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú aluminiumklorid ipari gyártására alkalmas, szénnel impregnált timföld előállítására
7 168158 8 véggáz-kivezető nyílás van elrendezve, a kemence töltetét 15 fűtőelemekkel közvetett úton hevítjük. A 18 folyadék befecskendező fúvókákon át folyékony, krakkolható szénhidrogént táplálunk be a 15 fűtőelemek közelébe abból a célból, hogy azt a 16 ágyban hőbontásnak vessük alá, ily módon szenet és hidrogént képezzünk, és a szénhidrogén hőbontásából képződő szenet a timföld ágy szemcséire válasszuk le. A reaktor felső vége alatt, az örvényágy egy meghatározott magasságában elrendezett 17 oldalcsonkon át a kokszozott és szénnel impregnált timföldrészecskéket vezetjük el. A berendezést a 79 örvényágyas előbevonatoló kamra egészíti ki. Ennek alsó részén 80 gázelosztó vezeték, felső részén 81 véggáz elvezető csonk, belsejében pedig 82 közvetett hőcserélő van elrendezve, mely a 83 örvényágy timföldszemcséinek hűtését szolgálja. Az impregnálandó vagy bevonandó szemcsés timföldet 85 betáplálóvezetéken és 84 oldalcsonkon át vezetjük be a 80 gázelosztóvezeték fölé. A 11 reaktor 14 véggáz-elvezetőcsonkját a 79 kamra 90 betápláló csonkjával 86 gázvezeték köti össze. Mint látható, a 90 betáplálócsonk a 80 gázelosztóvezeték és a 84 timföldtáplálás oldalcsonk között van elhelyezve, a 86 vezeték pedig a 11 reaktor forró véggázának a 79 kamrába való bevezetésére szolgál. A 90 betáplálóvezetéket a kondenzáció okozta eltömődés minimálisra csökkentése érdekében célszerű hőszigetelni. Az előbevonattal ellátott szemcséknek a 79 kamrából 11 reaktorba vezetése céljából 79 kamra timföldszemcse-elvezető csonkját egy második, 87 vezeték köti össze 11 reaktor 87b timföldszemcse betápláló vezetékével, mely a 15 hőcserélő közelében van elhelyezve. A 18 befecskendező fúvókák úgy vannak elhelyezve, hogy a szénhidrogének gyors felfűtését, azok elpárologtatásának veszélye nélkül biztosítsuk. A 87 vezetékbe egy közbenső, 89 fluidizáló-tömítőkamrát iktathatunk, melyet 88 csonkon keresztül kisegítő fluidizáló gázárammal táplálunk, hogy az előbevonattal ellátott timföldszemcsék 79 kamrából 11 reaktorba vezetését közvetlen nyomás-közlekedés nélkül megoldjuk. A 11 reaktor véggázának hűtését a 79 kamrán kivül, pl. a 11 reaktor és 79 kamra közötti gázvezetéken elhelyezett 92 indirekt hőcserélő szolgálhatja. Ez a hűtő a 11 reaktorból távozó véggázt a 79 kamrába való belépés előtt lehűti. A rajzon ábrázolt 18 befecskendező fúvókák előnyösen a 11 reaktor 93 kerülete mentén sugárirányban, egymástól bizonyos távolságra vannak elrendezve úgy, hogy ha folyékony szénhidrogént fecskendezünk be, akkor az gyorsan a kívánt hőbontási hőmérsékletre kerüljön. A 18 fúvókáknak all reaktorba be kell nyúlniuk, ezzel biztosítjuk, hogy a betáplált szénhidrogén cseppfolyós állapotban legyen és a környezet magas krakkolási hőfokának hatására előmelegedjék. Gondoskodhatunk olyan előmelegítő berendezésről is (az ábra ezt nem szemlélteti), amely előmelegíti a betáplát folyékony vagy szilárd szénhidrogént, mielőtt az a befecskendező fúvókákat elérné és így az kisebb viszkozitású folyadékként hagyja el a fúvókákat. Ali reaktor 15 közvetett hőcserélői egymástól bizonyos távolságra elhelyezett, és a 11 reaktorba lefelé benyúló 19 csőtokokban foglalhatnak helyet, melyek elég mélyen nyúlnak be ahhoz, hogy az 5 örvényágyat a kívánt krakkolási hőmérsékletre hevítsék. A 95 tápvezeték szolgál a tüzelőanyagnak, pl. földgáznak, nyersolajnak, kokszgáznak vagy hőbontásból származó gáznak stb. egy távoli tartályból a 20 elosztóvezetéken át a 19 csőto-10 kokban elhelyezett 94 nyíltlángú égőkbe történő vezetésére, ahol azt 22 csonkokon át bevezetett levegővel keverve elégetjük. Az égéstermékek a 23 vezetékeken át távoznak. A 79 előbevonatoló kamra 82 indirekt hőcserélő 15 hűtőelemei 98 vízzel vagy egyéb hűtőfolyadékkal átáramoltatott csőkígyót vagy egyéb hűtőelemet tartalmazhatnak, amely a 79 kamrában van elrendezve, és 83 örvényágyba merül. A találmány szerinti eljárás során a hőbontható 20 szénhidrogént, előnyösen cseppfolyós szénhidrogént 18 fúvókákon keresztül mégfelelő mennyiségben 16 ágyba fecskendezzük abból a célból, hogy azt a timfölddel érintkeztessük, szénné és hidrogénné krakkóijuk, és a megadott szén- és hidrogén-25 tartalmú kokszozott szemcsés timföldet állítsuk elő. Az így képződött szén ilyenkor közvetlenül, „in situ" a timföldszemcsék belső és külső felületére rakódik le. Mint fent említettük, előnyösen cseppfolyós szénhidrogént használunk, mert ez 30 reakcióképeseb b terméket szolgáltat. Noha ez pontosan nem ismeretes, úgy véljük, hogy ennek az az oka, hogy a cseppfolyós szénhidrogén a krakkolódás előtt nedvesíteni tudja a timföldet. A krakkolható szénhidrogénnek lényegében nedvesség-35 mentesnek kell lennie, hogy elkerüljük a víz oxigéntartalma következtében elégetett szénveszteséget. Meg kell jegyeznünk, hogy noha a krakkoláshoz gáz alakú szénhidrogén, mint metán, etán vagy 40 propán is használható, ennek használata azzal jár, hogy a timföldszemcsék külső felületén vastagabb bevonatréteg képződik, amely a szemcsék megkívánt, nagy fajlagos felületét nagymértékben csökkenti. Pontosabban megfigyeltük, hogy gáz alakú 45 szénhidrogén krakkolásnál a szemcsés timföld minimálisan 80m2 /g fajlagos felülete pl. 30—40m2 /g-ra csökken, míg cseppfolyós szénhidrogén használata esetén a kapott, szénnel impregnált timföld fajlagos felülete csak sokkal kisebb 50 mértékben csökken. Alkalmas cseppfolyós szénhidrogén pl. a fűtőolaj, ezen belül gazdaságilag előnyös a 6. sz. fűtőolaj, vagy az ún. Bunker C fűtőolaj. Általában minél nagyobb az olaj aromás- vagy telítetlen 55 szénhidrogéntartalma, annál nagyobb lesz a krakkolás folyamán „in situ" leválasztásra rendelkezésre álló kötött szén mennyisége és annál kevesebb, krakkolás útján képződött hidrogént képes a szénnel impregnált timföld visszatartani, beleértve 60 azt a szenet is, ami a hidrogénnel szénhidrogén formájában, vagy egyéb módon kötődik meg. Folyamatos üzemnél a fent részletezett tulajdonságokkal rendelkező timföldet szobahőmérsékleten (kb. 15-30 C°-on) olyan 79 előbevonatoló 65 kamrába tápláljuk, melynek 83 örvényágyát 4
