Ein solches Verfahren ist aus DE-A-197 24 074 bekannt, wobei man mit einem oder mehreren Mischwerken arbeitet, welche ineinandergreifende, gleichsinnig rotierende Schnecken aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß es bei diesem Verfahren aufwendig bzw. schwierig ist, Feststoff- Verweilzeiten von über 120 Sekunden zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren weiterzuentwickeln und auf kostengünstige Weise eine möglichst hohe Produktöl-Ausbeute bestmöglicher Qualität zu erzeugen. Erfindungsgemäß gelinge dies dadurch, daß man das im Mischwerk gebildete Koks-Rückstandsöl- Gemisch in einen nachgeschalteten Rührtopf leitet, in welchem sich das Gemisch unter mechanischem Rühren bei einer Temperatur von 450 bis 600°C und vorzugsweise bei 480 bis 550°C langsam abwärts bewegt, und daß man aus dem Rührtopf trockenen, rieselfähigen Koks abzieht. Dieser rieselfähige Koks ist weitgehend frei von flüssigem Rückstandsöl und weist daher ein gutes Fließverhalten auf.

Beim Verfahren der Erfindung liegen die Verweilzeiten des Wärmeträger-Kokses im Mischwerk üblicherweise bei 1 bis 120 Sekunden und im Rührtopf bei 1 bis 30 Minuten.

Vorteilhafterweise verwendet man für das Mischwerk ein solches mit zwei oder mehreren horizontalen, ineinander greifenden Schnecken, welches bereits bekannt ist. Dieses Mischwerk kann mit relativ kurzer Länge gebaut werden, so daß auch die Verweilzeiten der Gase und Dämpfe im Mischwerk in erwünschter Weise kurz sind und üblicherweise 0,5 bis 5 Sekunden betragen.

Dem nachgeschalteten Rührtopf gibt man kokshaltige Feststoffe aus dem Mischwerk auf, die noch feucht und klebrig sind. Der Gehalt an Rückstandsöl im Gemisch, das man in den Rührtopf gibt, beträgt noch 5 bis 90 Gew. % und zumeist 10 bis 70 Gew. % der dem Mischwerk zugeführten Menge an Rückstandsöl. Der Ruhrtopf, in welchem sich die Feststoffe allmählich abwärts bewegen, kann eine einzige Rührwelle oder auch mehrere Rührwelle aufweisen. Die Durchmischung fördert hierbei den Abzug der freigesetzten Gase und Dämpfe, die man aus dem Rührtopf abzieht und ebenso wie die aus dem Mischwerk abgezogenen Gase und Dämpfe einer Kondensation zuführt.

Das Rühren im Rührtopf ist erforderlich, weil es sich bei dem Rückstandsöl um ein bituminöses Bindemittel handelt, welches einen Koksrückstand hinterläßt, wobei man verhindern muß, daß die Feststoffpartikel zu großen Klumpen agglomerieren. Gebildete Klumpen werden durch den Rührer wieder zerbrochen, so daß die Fließeigenschaft des Wärmeträgers erhalten bleibt. Im Rührtopf lassen sich ohne Schwierigkeiten lange Verweilzeiten erreichen, wogegen Mischwerke mit horizontalen, ineinander greifenden Schnecken bei gleichen Verweilzeiten mit viel zu großer Länge gebaut werden müßten, was einerseits mechanisch schwierig und andererseits aufwändig und teuer wäre. <BR> <BR> <P>WO 01/42394 Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verfahrens werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert. Es zeigt : Fig. 1 ein Fließschema des Verfahrens, Fig. 2 ein Diagramm mit Ausbeuten als Funktion der Reaktionstemperatur und Fig. 3 ein Diagramm zu Schadstoffen im Produktöl als Funktion der Reaktionstemperatur.

In das Mischwerk (1) der Fig. 1 führt man durch die Leitung (2) heißen Warmetrager-Koks und durch die Leitung (3) das zu verarbeitende Rückstandsöl ein. Der Wärmeträger-Koks weist Temperaturen im Bereich von 500 bis 700°C auf, und man führt dem Mischwerk (1) Wärmeträger-Koks und Rückstandsöl im Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 30 : 1 zu. Das Mischwerk (1) weist im vorliegenden Fall mehrere horizontale, ineinander greifende Schnecken auf, wie an sich bekannt ist. Im Mischwerk (1) stellen sich Temperaturen im Bereich von 450 bis 600°C und zumeist 480 bis 550°C ein. Gebildete Gase und Dämpfe verlassen das Mischwerk (1) nach einer kurzen Verweilzeit im Bereich von 0,5 bis 5 sec durch den Abzugskanal (5) und werden in eine Kondensation (6) geführt. Aus dieser Kondensation zieht ma^ getrennt Gase durch die Leitung (7) und rohes Produktöl durch die Leitung (8) ab, welches man einer nicht dargestellten Weiterbehandlung zuführen kann.

Das kokshaltige Feststoffgemisch, welches das Mischwerk (1) durchlaufen hat und am Auslaßkanal (10) angekommen ist, weist noch einen Restgehalt an Rückstandsöl von 5 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die durch die Leitung (3) zugeführte Menge, auf. Deshalb ist das Gemisch noch feucht und klebrig, so daß man zweckmäßigerweise eine mechanische Reinigungsvorrichtung (11) (z. B. Schnecke, Kratze) verwendet, um Ansätze und Verklebungen im Kanal (10) zu vermeiden.

Im Rührtopf (12) wird das Feststoff-Rückstandsöl-Gemisch mechanisch gerührt, während es sich abwärts bewegt, wobei die Temperaturen im Bereich von 450 bis 600°C und zumeist im Bereich von 480 bis 550°C, gehalten werden. Die Verweilzeiten der Feststoffe im Rührtopf liegen im Bereich von 1 bis 30 min und betragen vorzugsweise mindestens 3 min. Dadurch kann man auch im Rührtopf bei möglichst niedrigen Temperaturen arbeiten, um das Rückstandsöl zu Oldampf, Gas und Koks zu konvertieren. Gebildete Gase und Dämpfe strömen im vorliegenden Fall durch den Kanal (10) aufwärts und erreichen durch den Abzugskanal (5) gemeinsam mit den Gasen und Dämpfen aus dem Mischwerk (1) die Kondensation (6).

Es kann zweckmäßig sein, in den unteren Bereich des Rührtopfes (12) ein Strippgas (z. B. Wasserdampf, C4- Kohlenwasserstoffgas oder Stickstoff) einzuleiten, wie das durch die gestrichelte Leitung (13) angedeutet ist.

Wenn der Koks den unteren Bereich des Rührtopfes (12) erreicht, ist er trocken und rieselfähig. Diesen Koks zieht man durch die Leitung (14) ab und führt ihn einer pneumatischen Förderstrecke (15) zu-Verbrennungsluft, die vorzugsweise vorgewärmt ist, gibt man durch die Leitung (16) in die pneumatische Förderstrecke, auch ist es möglich, Zusatzbrennstoff einzuspeisen-In der Förderstrecke (15) verbrennt der Zusatzbrennstoff und/ oder ein Teil des Kokses, der verbleibende Koks wird erhitzt und in den Sammelbunker (17) geführt. Abgase verlassen den Sammelbunker durch die Leitung (18), und der heiße Koks, der Temperaturen im Bereich von 500 bis 700°C aufweist, sammelt sich im unteren Bereich des Bunkers (17).

Von hier aus wird er als Wärmeträger-Koks durch die Leitung (2) in der bereits beschriebenen Weise in das Mischwerk (1) geführt. Einen Teilstrom von 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an der Destillation zugeführtem Wärmeträger-Koks, kann man durch die Leitung (4) zum Ende des Mischwerks (1) führen. Dieser zusätzliche Wärmeträger- Koks wird dann vor allem im Feststoff-Gemisch wirksam, welches man in den Rührtopf (12) führt. Durch diese zweite Koksaufgabe lässt sich das Koks-Rückstandsöl-Gemisch im Rührtopf zusätzlich aufheizen, was die Konversion des auf dem Koks befindlichen Rückstandsöls beschleunigt.

Abweichend von der Darstellung der Fig. 1 kann man den durch die Leitung (4) herangeführten Wärmeträger-Koks auch in den vertikalen Teil des Abzugskanals (5) einspeisen, wo der heiße Wärmeträger-Koks Anbackungen ablöst und sie in <BR> <BR> WO 01/42394 das Mischwerk (1) zurückführt. Überschüssiger Koks kann durch die Leitung (2a) aus dem Kokskreislauf abgezogen werden.

Erläuterungen zu Fig. 2 und 3 : Durchgeführte Versuche ergaben, daß mit sinkender Reaktionstemperatur (T) sowohl die Ausbeute an Produktöl als auch die Qualität des Produktöls zunimmt.

In Fig. 2 sind auf der Y-Achse die gebildeten Anteile (in Gew.-%) an Koks (C), Produktöl (PO) und Gase (G) bis C4 dargestellt. Der wertvolle Bereich ist der des Produktöls.

In Fig. 3 gibt die Z-Achse den Prozentsatz %) verschiedener Schadstoffe im Produktöl an, bezogen auf den Anfangsgehalt im behandelten Rückstandsöl, nämlich für Schwefel (S), Stickstoff (N), Conradson-Rückstand (CCR) und die Summe an Nickel und Vanadium (Ni+V).

Es zeigt sich, daß bei niedriger Reaktionstemperatur sowohl die Produktölausbeute höher als auch der Schadstoffgehalt des Produktöls geringer ist. Allerdings benötigen die Reaktionen bei sinkenden Temperaturen längere Feststoffverweilzeiten, die wirtschaftlich nur in der Kombination Mischwerk (1) und Rührtopf (12) zu erreichen sind.

Beispiel : In einer der Fig. 1 entsprechenden Anordnung werden pro Stunde 10 t eines bei der Destillation von Rohöl entstehenden Vakuum-Rückstandes mit 330°C in das Mischwerk (1) eingespritzt und mit 80 t/h Wärmeträger-Koks von 570°C gemischt. Der Vakuum-Rückstand enthalt 20 Gew.-% CCR, 3 Gew.-% Schwefel, 200 mg/kg Vanadium und 100 mg/kg Nickel.

Im Mischwerk stellt sich hierbei eine Reaktionstemperatur von 500°C ein. Der noch ölhaltige Wärmeträger-Koks wird nach ca. 30 Sekunden aus dem Mischwerk in einen Rührtopf (12) abgeworfen. Der Restgehalt an Rückstandsöl beträgt noch 25 Gew.-%, bezogen auf die zugeführte Rückstandsmence.

Im Rührtopf wird das Gemisch innerhalb von weiteren 5 Minuten zu trockenem Koks (1, 2 t/h) sowie öldampf und Gas abreagiert. Das Gemisch aus Öldampf und Gas wird durch die Kanäle (10) und (5) abgezogen und einer Kondensation (6) zugeführt. Hierbei fallen entsprechend Fig. 2 und 3 8,3 t/h Produktöl (Cs,) mit 4 Gew.-% CCR, 2,1 Gew.-% S, 7 mg/kg V und 3,5 mg/kg Ni sowie 500 kg/h Gas (C4_) an. Der Wärmeträger-Koks (80 t/h) sowie der auf dessen Oberfläche frisch gebildete Koks werden aus dem Rührtopf weitgehend frei von flüssigen Bestandteilen und damit trocken und rieselfähig abgezogen.