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Es sind Verfahren bekannt, bei denen die Umwandlung von Sehwerölen in leichtere Öle in der Weise vorgenommen wird, dass nach vorausgehender Verdampfung in geeigneten Behältern, die so erhaltenen Produkte in einer weiteren Apparatur einem Krackprozess in Gegenwart von Katalysatoren unterworfen werden.
Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand, die nicht nur den Umfang
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materialien ohne Abscheidung der flüssigen oder halbflüssigen Produkte beim Austritt aus den Verdampfern gestatten.
Zu diesem Zweck erfolgt gemäss der Erfindung die Verdampfung und das nachfolgende Kracken in einem gemeinsamen Raum, wo die Verdampfung in einem oberen Teil vor sieh geht und das katalytische Kracken sich in einem unmittelbar darunterliegenden Teil vollzieht, so dass die Produkte unabhängig von ihrem Verdampfungszustand unmittelbar durch ihre Schwere vom Verdampfer in den Krackraum gelangen. Bei dieser Anordnung ist jede Rohrleitung zwischen Verdampfer und Katalyse-Kraekraum vermieden und anderseits gestattet sie die Regeneration des Katalysators im Kraekraum gleichzeitig mit jener der Kontaktmasse, auf der sich die Verdampfung im oberen Verdampferraum des gemeinsamen Raumes vollzieht.
Bei der praktischen Ausführungsform wird die dem Kraekraum überlagerte Verdampfungskammer von einer flachen oder ringförmigen Kammer gebildet, die mit ihrem unteren Teil in eine Kraekkammer von ähnlicher Form, aber grösserer Breite mündet, wobei die Verdampfungskammer das zu behandelnde, von einem Verteiler kommende Öl erhält. Dieser wird von einem Rohr gespeist, das schlangenförmig in der Eestillationskolonne, in welcher die Produkte beim Austritt aus dem Krackraum eintreten, angeordnet ist und als Vorwärmer dient.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 ist ein Aufriss, Fig. 2 ein Teil des zugehörigen Grundrisses, Fig. 3 zeigt den Grundriss einer andern Ausführungsform.
In der Zeichnung ist a der Raum, worin die Verdampfung stattfindet, während der katalytisehe Kraekvorgang in dem darunterliegenden Teil b stattfindet. In dem veranschaulichten Beispiel ist der gemeinsame Raum a, b aus Blech hergestellt. Der aus Verdampfungskammer dienende obere Abteil a w ird vorzugsweise von geringerer Weite als der Teil b sein und kann in bekannter Weise mit einer auf einem durchlochten Zwischenboden a2 gelagerten Kontaktmasse a1 beschiekt werden. Die Kontaktmasse al wird nur einen Teil der Höhe des Verdampferraumes einnehmen, da metallene Verdampfer zur Verdampfung in dünner Schicht (geneigte Flächen oder Kugeln) über der Kontaktmasse liegen.
Das zu behandelnde Öl wird über die ganze Höhe des Abteiles a durch einen Verteiler aa verteilt, zu dem es durch eine Leitung c gelangt, die eine Schlange Cl im oberen Teil der Destillationskolonne d enthält, in der die umgewandelten Produkte nach Austritt aus dem Katalysatorraum b behandelt werden.
Dieser Katalysatorraum, in den die Produkte durch die Schwere beim Austritt aus dem Verdampferraum a gelangen, kann in beliebig bekannter Weise ausgebildet werden. Er enthält zweckmässig eine Reihe gelochter Röhren, die in der Katalysatormasse b2 gelagert sind, durch die man periodisch für die
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Regeneration des Katalysators, z. B. eine durch das Rohr & g zufliessende Mischung von Luft und Wasserdampf zuführen kann.
Man kann ebenso im Innern der Masse b2 ein Rohr b4 für Kühlluft oder Kühlwasser während des Regenerationsvorgangs vorsehen ; im Falle der Verwendung von Kühlwasser kann der durch den Wärmeaustausch zwischen diesem Kühlwasser und der katalytischen Masse während der Regeneration entstehende Dampf zurückgewonnen werden, um als Regenerationsmittel in Mischung mit der durch das Rohr bs verteilten Luft zu dienen.
Man sieht ohne weiteres, dass das durch das Rohr ba zugeblasene Regenerationsmittelnach Durch- dringen der Katalysartormasse b2 durch die Kontaktmasse al aufsteigt und dass man so gleichzeitig die Regeneration des Katalysators im Abteil b und die Regneration der Kontaktmasse al im Verdampfungteil bewirkt. Das Regenerationsmittel und die von der Regeneration kommenden gasförmigen Produkte entweichen durch eine Leitung e ; ein Hahn l3t gestattet diese Entlüftungsleitung in den Behandlungsperioden abzusperren. Der Verdampferteil kann mit Wasser oder Wasserdampf durch eine Leitung r mit einem Hahn (1 versorgt werden. Wie die schematische Darstellung der Fig. 3 zeigt, können die Teile a, b auch als flache ringförmige Blechgehäuse ausgebildet werden.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf mehrere derartige Gefässe, die in parallelen Reihen in derselben Heizkammer aufgestellt sind. Diese Anordnung gestattet, das Volumen der Kammer auf ein Minimum zu reduzieren. Eine besonders vorteilhafte Form einer solchen Anordnung wird im folgenden beschrieben.
Gemäss der Erfindung sind die Elemente in einer gemeinsamen Heizkammer so angeordnet, dass ein Teil derselben der Behandlung, der andere Teil der Regeneration unterworfen werden kann, wobei die bei der Regeneration freiwerdende Wärme zur Erhitzung der in Behandlung stehenden Elemente ausgenutzt wird.
Diese Ausführungsform ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine Heizkammer, in der beispielsweise eine Gruppe von acht Elementen nach Art der eben beschriebenen angeordnet ist. Fig. 5 ist ein Aufrisssehnitt nach Il-11 der Fig. 4. Fig. 6 ist ein Grundrissschnitt nach III-III der Fig. 5.
Wie die Fig. 4 und 6 zeigen, umfasst die Einrichtung in einer gemeinsamen Heizkammer g beispielsweise eine Gruppe von acht zueinander parallelen Elementen 1, 2,3, 4, 5,6, 1, 8. Jedes dieser Elemente enthält eine untere Kammer b in freier Verbindung mit einer oberen Kammer a.
In diesem gemeinsamen Gefäss wird die Verdampfung in der oberen Kammer a, die metallische Verdampfflächen für dünne Flüssigkeitsschichten enthält, erfolgen, während die noch verbleibende Flüssigkeit unmittelbar auf die Kontaktmasse trifft. Die Produkte gelangen dann unabhängig von dem
Grade der Verdampfung durch Sehwerewirkung in die darunterliegende Kammer b, wo sieh der Krackvorgang vollzieht ; diese Gesamtheit von Vorgängen erfolgt je nach Umständen und Erfordernissen entweder bei normalem oder unter verringertem Druck oder gegebenenfalls auch bei einem höheren als Atmosphärendruck.
Die Elemente und die entsprechenden Speisevorrichtungen für Öl, Luft und Kühlwasser sind derart angeordnet, dass die Behandlung in den geraden Elementen stattfindet, während man gleich- zeitig in den ungeraden Elementen die Regeneration der Kontaktmasse durch ein Durchblasen mit Luft oder Sauerstoff, mit oder ohne Zusatz von Wasserdampf, sichert.
Um die Zugänglichkeit der verschiedenen Speise-und Abzugsleitungen zu erleichtern, sind dieselben auf dem gewünschten Niveau zu beiden Seiten der gemeinsamen Heizkammer verteilt.
Zufolge Fig. 4-6 ist eine Sammelleitung c für die Verteilung des Öles zu den geradzahligen Elementen 2, 4,6, 8 auf der rechten Seite der Heizkammer angeordnet, während eine entsprechende
Sammelleitung 1 sich auf der linken Seite für die ungeraden Elemente 1, 3, 5, 7 befindet. Ebenso ist eine Sammelleitung d für die Wasserdampfverteilung in den ungeradzahligen Kammern a auf der linken
Seite der Heizkammer angeordnet, während die entsprechende Sammelleitung d1 rechts gelegen ist.
Eine Sammelleitung e für die Zufuhr des Regenerationsmittels liegt rechts für die Speisung der gerad- zahligen Elemente 2,4, 6, 8, während eine entsprechende Sammelleitung el für die Speisung der ungerad- zahligen Elemente auf der linken Seite liegt. Sammelleitungen f1 und f für den Abzug der Öldämpfe
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