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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einleitung einer im wesentlichen vollständigen Umwandlung von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd in einem dichtphasigen Katalysatorbett, das in einer Regenerationszone auf- rechterhalten wird, die mit einer Kohlenwasserstoffreaktionszone verbunden ist. Das Verfahren ist insbe-
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i katalytische Wirbeischichtkrackung (haufig auch vereinfacht als FCC-Verfahren bzw. FCC-Anlagenbezeich- net).
Eine herkömmliche katalytische Wirbelschichtkrackanlage umfasst eine Kohlenwasserstoffreaktionszone, eine Abstreifzone, eine Regenerationszone für die Regeneration des erschöpften Katalysators, eine Abzugs- leitung fur den erschöpften Katalysator und eine Abzugsleitung für den regenerierten Katalysator. Weitere
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nerationsgas, eine Produktfraktioniereinrichtung und ein äusserer Kessel für die Oxydation des in dem ver- brauchten Regenerationsgas anwesenden Kohlenmonoxyds zu Kohlendioxyd.
Regenerationsverfahren, bei denen ein Koks enthaltender erschöpfter fluidisierte Katalysator in einer
Regenerationszone regeneriert wird, sind in verschiedenenAusführungsformen bekannt Bisher hat man sich in ers ter Linie bemüht, mit der Regeneration von erschöpftem fluidisierten Katalysator einhergehende Proble- me durch eine weitestmögliche Entfernung des Kokses von dem Katalysator zu lösen, wobei gleichzeitig an- gestrebt wurde, eine Nachverbrennung von CO zu CO in irgendeinem Teil der Regenerationszone zu ver- hindern oder vollständig auszuschliessen.
Insbesondere ist es derzeit Raffineriepraxis, herkömmliche, ohne CO-Nachverbrennung arbeitende Re- generationszonen unter weitgehendem oder vollständigem Ausschluss einer Umwandlung von CO in CO, ir- gendwo in der Regenerationszone und insbesondere unter Ausschluss einer Nachverbrennung in der verdünn- ten Katalysatorphase, wo wenig wärmeabführendes Material zur Aufnahme der Reaktionswärme vorhanden ist und demgemäss Überhitzungsschäden an Zyklonen oder andern Trenneinrichtungen auftreten können, zu be-
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Mengenügend anwesenden Sauerstoff zur Stützung der Reaktion von CO zu CO2 kann naturgemäss die Nachverbren- nung nicht ablaufen, unabhängig von den in der Regenerationszone herrschenden Temperaturen.
Ferner sind die Temperaturen in herkömmlichenRegenerationszonen im allgemeinen auf weniger als 6770C begrenzt. Bei diesen Temperaturen wird die Reaktionsgeschwindigkeit der CO-Oxydation beträchtlich verringert. Die auf dem Gebiet der katalytischen Wirbelschichtkrackverfahren geläufige und übliche Methode bei der Inbetrieb- nahme einer herkömmlichen Regenerationszone besteht darin, von Hand den Zufluss des frischen Regenera- tionsgases zu der Regenerationszone auf eine Menge zu beschränken, die ausreicht, um teilweise verbrauch- tes Regenerationsgas zu erzeugen, aber ungenügend ist, um eine Nachverbrennung aufrechtzuerhalten, und dabei gleichzeitig die Regenerationszonentemperaturen auf 677 C zu beschränken.
Die hiefür benötigte zu- ; fliessendeMenge/Zeit (nachstehend zur Vereinfachung in üblicher Weise als Fliessrate bezeichnet) entspricht gewöhnlich 8 bis 12 g Luft je g Koks. Wenn in dieser Weise ein brauchbarer stationärer Zustand erreicht und eingeregelt war, ist es typische Praxis, danach diese Fliessrate des frischen Regenerationsgases direkt in
Ansprechen auf eine kleine Temperaturdifferenz zwischen derRegenerationsgas'AusIaBtemperatur (oder der
Temperatur im Dünnphasenabsetzraum) und der Temperatur im dichten Katalysatorbett zur automatischen
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Nachverbrennung von CO zu C02 in irgendeinem Teil der Regenerationszone im wesentlichen auszu- schliessen.
Wenngleich eine derartige Arbeitsweise eine geringe Menge an Sauerstoff erzeugt, werden diese herkömmlichen Verfahren zur Verhinderung einer weitgehenden oder im wesentlichen vollständigen Umwand- lung von CO zu 002 betrieben.
Bis zur Entwicklung von zeolithaltigen Katalysatoren war eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu CO2 innerhalb der Regenerationszone von nebengeordneter Bedeutung, jedenfalls vom wirtschaft- lichen Gesichtspunkt. Die Verbrennungswärme, die durch den Prozess hätte gewonnen werden können, wurde in dem Verfahren nicht benötigt ; es wurde im allgemeinen keine Beschickungsvorerhitzung für die Kohlen- wasserstoffreaktionszone vorgesehen und die mit den amorphen Katalysatoren erhaltene grössere Koksaus-
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me durchaus genügend. Die wirksameAnwendung von zeollthaltigen Katalysatoren mit ihrer geringeren Koks- bildungsneigung hat jedoch häufig eine Anpassung an die Gesamtwärmebilanz erforderlich gemacht, die nor- malerweise durch den Zubau eines Beschickungsvorerhitzers vorgenommen wurde.
Wenngleich somit Wär- meenergie auf der Eingangsseite des Verfahrens zugebracht wurde, ist die chemische Energie des aus der Regenerationszone austretendenAbgases häufig in die Atmosphäre abgelassen oder einhergehend nur in einem zusätzlichen äusseren CO-Kessel gewonnen worden. Ein typisches Fliessdiagramm einer derartigen Arbeits- weise ergibt somit, dass Energie zunächst dem Verfahren zugeführt und dann später wieder aus dem Verfah- ren abgeführt wurde, u. zw. durch zwei zusätzliche äussere Anlageteile, die beide erhebliche Betriebs- und
Investitionskosten mit sich bringen.
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Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, dass es möglich ist, in einfacher und sicherer Weise eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu CO2 in der Regenerationszone einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Insbesondere wurde gefunden, dass es möglich ist, eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu C02 innerhalb eines dichten Bettes aus fluidisierte Katalysator, das sich im Boden-
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nen eine besondere Arbeitsweise zur Einleitung der im wesentlichen vollständigen Umwandlung von CO zu C02 innerhalb eines in einer Regenerationszone aufrechterhaltenen dichtphasigen Katalysatorbetts an.
Als Endstufe werden bei dem Verfahren der Erfindung Koks und CO bei Oxydationsbedingungen mit einer Temperatur von 677 bis 760 C unter Erzeugung von regeneriertem Katalysator mit einem bestimmten Kohlenstoffehalt und verbrauchtem Regenerationsgas oxydiert.
Wenngleich einige Angaben des Standes der Technik in allgemeiner Weise die Anwendung von Temperaturen oberhalb 677 C in Regenerationszonen einschliessen, betreffen sie die Verhinderung einer Nachverbrennung in Regenerationszonen und geben keine Lehre oder Anregung in Richtung auf eine dem Verfahren der Erfindung entsprechende Arbeitsweise, bei der absichtlich und in zielbewusst abgestimmter Weise eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu CO2 innerhalb einerRegenerationszone eingeleitet wird.
Weiterhin wurde erfindungsgemäss erkannt und berücksichtigt, dass eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu C02 durch Temperaturen oberhalb 677 C alleine nicht eingeleitet werden kann ; so erfordert das Verfahren der Erfindung im Rahmen einer besonderen Arbeitsstufe die Zufuhrung von stöchio-
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sentlichen vollständigen Umwandlung von CO zu C02'
Ohne genügend anwesenden Sauerstoff können auch Temperaturen höher als 677 C die Nachverbrennung weder einleiten noch aufrechterhalten.
Eine Temperatur oberhalb 677 C gewährleistet eine hinreichend hohe Reaktionsgeschwindigkeit, so dass die Umwandlung von CO zu C02 innerhalb des dichten Katalysatorbetts der Regenerationszone praktisch vollständig zum Abschluss gebracht wird.
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durch gekennzeichnet ist, dass man a) dem dichten Katalysatorbett erschöpften Katalysator, der Koksablagerungen enthält, und frisches Re- generationsgas mit einer ersten Fliessrate, die genügt, um Koks unter Erzeugung von regeneriertem
Katalysator mit einem ersten Kohlenstoffgehalt und teilweise verbrauchtem Regenerationsgas zu oxy- dieren, zufilhrt, b) Koks bei ersten Oxydationsbedingungen unter Erzeugung von regeneriertem Katalysator mit dem ersten Kohlenstoffgehalt und teilweise verbrauchtem Regenerationsgas, das Kohlenmonoxyd enthält, oxydiert, c)
den Koksgehalt des regenerierten Katalysators von dem ersten Kohlenstoffgehalt auf einen zweiten
Kohlenstoffgehalt, der 0, 2 bis 0, 5 Gew. -% höher als der erste Kohlenstoffgehalt ist, steigert, d) den zweiten Kohlenstoffgehalt bis zur Erzielung einer stationären Temperatur des dichtphasigen Ka- talysatorbetts aufrechterhält, e) dem dichtphasigen Katalysatorbett frisches Regenerationsgas mit einer zweiten Fliessrate, die min- destens stöchiometrisch genügt, regenerierten Katalysator mit einem dritten Kohlenstoffgehalt, der kleiner als der erste Kohlenstoffgehalt ist, zu erzeugen, und ausreicht, verbrauchtes Regenerations- gas zu erzeugen, zuführt, und f)
Koks und Kohlenmonoxyd bei zweiten Oxydationsbedingungen unter Erzeugung von regeneriertem Ka- talysator mit dem dritten Kohlenstoffgehalt und verbrauchtem Regenerationsgas oxydiert.
Die Regenerationszone umfasst vorzugsweise ein dichtphasiges Katalysatorbett und ein über dem Katalysatorbett befindliches Gebiet mit einer verdünnten Katalysatorphase.
Unter demAusdruck"erschopfter Katalysator", wie er hier benutzt wird, ist Katalysator zu verstehen, der aus einem Kohlenwasserstoffreaktionsgefäss wegen verringerter Aktivität infolge von Koksablagerungen abgezogen worden ist. Der in das erste dichte Katalysatorbett einfliessende erschöpft Katalysator kann einen Kohlenstoffgehalt irgendwo im Bereich von wenigen Zehntel bis herauf zu 5 Gew.-% Kohlenstoff aufweisen, normalerweise enthält jedoch bei katalytischenwirbelschichtkrackverfahren aus der Kohlenwasserstoffreaktionszone abgezogener erschöpfter Katalysator 0, 5 bis 1, 5 Gew. -% Kohlenstoff.
Unter dem Ausdruck "regenerierter Katalysator", wie er hier benutzt wird, ist Katalysator zu verstehen, von dem mindestens ein Teil des Kokses entfernt worden ist. Regenerierter Katalysator hat im allgemeinen einen Kohlenstoffgehalt von 0, 01 bis 0, 5 Gew.-%. Regenerierter Katalysator, der in CO-verbrennenden Regenerationszonen erzeugt wird, hat einen niedrigeren Restkohlenstoffgehalt als regenerierter Katalysator, der in Regenerationszonen ohne CO-Verbrennung erzeugt wird.
Es sei hier auf die Beziehung zwischen der Bezeichnung "Koks" und der Bezeichnung "Kohlenstoff" ver-
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wiesen. Die Bezeichnung "Koks" kennzeichnet zur Hauptsache aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehende Substanzen, die in der Kohlenwasserstoffreaktionszone auf dem Katalysator abgeschieden werden und in unterschiedlichem Ausmass in einer Regenerationszone durch Oxydation entfernt werden. Die Hauptmenge des Kokses besteht aus Kohlenstoff, jedoch kann Wasserstoff 5 bis 15 Gew.-% des Kokses ausmachen.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird die Regeneration in den verschiedenen Stufen zur Bildung von re-
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; dieseerfindungsgemässen Verfahrens zur Einleitung der CO-Umwandlung in einer CO-verbrennenden Regenerationszone herbeigeführt wird. Dieser erste Kohlenstoffgehalt liegt gewöhnlich und vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0, 6 Gew. -% Kohlenstoff.
Der zweite Kohlenstoffgehalt soll um 0, 1 bis 0, 5 Gew. -% höher liegen als der erste Kohlenstoffgehalt
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stellung des zweiten Kohlenstoffgehalts können verschiedene Wege beschritten werden, die nachstehend noch näher erläutert werden.
Der dritte Kohlenstoffgehalt ist der Kohlenstoffgehalt des regenerierten Katalysators, der in einer COverbrennenden und bei solchen Bedingungen betriebenen R egenerations zone, dass das CO im wesentlichen vollständig in CO2 umgewandelt wird, herbeigeführt wird. Vorzugsweise liegt der dritte Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0, 01 bis 0, 09 Gew. -% Kohlenstoff.
Unter der Bezeichnung "Regenerationsgas", wie sie hier benutzt wird, ist im allgemeinen Sinne jedes Gas zu verstehen, das in der Regenerationszone mit dem Katalysator in Berührung gebracht werden soll oder mit dem Katalysator in Berührung gestanden ist. Zu näherer Definition sind unter dem Ausdruck "frisches Regenerationsgas" freien Sauerstoff enthaltende Gase zu verstehen, z. B. Luft oder mit Sauerstoff angereichert Luft oder einen Sauerstoffunterschuss aufweisende Luft, die in das dichte Katalysatorbett der Regenerationszone eingeführt werden, um Koks von dem darin befindlichen erschöpften Katalysator durch Oxy-
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stoff.
Unter demAusdruck"teilweise verbrauchtes Regenerationsgas" ist Regenerationsgas zu verstehen, das mit dem Katalysator in dem dichtphasigen Katalysatorbett in Berührung gestanden ist und eine verringerte Menge an freiem Sauerstoff, verglichen mit frischem Regenerationsgas, enthält. Teilweise verbrauchtes Regenerationsgas enthält im allgemeinen jeweils mehrere Vol.-% Stickstoff, freien Sauerstoff, Kohlenmonoxyd
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je 7 bis 14 Vol.-% Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd.
Unter der Bezeichnung "verbrauchtes Regenerationsgas" ist Regenerationsgas zu verstehen, das einen verringerten Gehalt an CO im Vergleich zu teilweise verbrauchtem Regenerationsgas aufweist. Vorzugsweise enthält das verbrauchte Regenerationsgas weniger als 1000 Teile-je-Million CO und zumeist, besonders bevorzugt, weniger als 500 Teile-je-Million CO. Hieraus folgt, dass unter der hier benutzten Kennzeich- nung"im wesentlichen vollstandige Verbrennung von CO"zu verstehen ist, dass die CO-Konzentration in dem verbrauchten Regenerationsgas auf weniger als 1000 Teile-je-Million und besonders bevorzugt weniger als 500 Teile-je-Million verringert worden ist. Freier Sauerstoff, Kohlendioxyd, Stickstoff und Wasser sind ebenfalls in dem verbrauchten Regenerationsgas enthalten.
Die Konzentration an freiem Sauerstoff in dem verbrauchten Regenerationsgas beträgt im allgemeinen 0, 1 bis 10 und vorzugsweise 0, 2 bis etwa 5 Vol.-% des verbrauchten Regenerationsgases.
Um eine im wesentlichen vollständige Verbrennung von CO zu CO, innerhalb des dichten Katalysator-
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den : Die Temperatur des dichten Katalysatorbettes muss hoch genug sein, um eine hinreichend hohe Reak- tionsgeschwindigkeit der CO-Oxydation herbeizuführen, und die Menge des frischen Regenerationsgases muss stöchiometrisch für eine im wesentlichen vollständige CO-Oxydation genügen.
Die Reaktionsgeschwindigkeit der CO-Oxydation muss hinreichend hoch sein, um eine im wesentlichen vollständige Verbrennung von CO innerhalb einer vernünftigen Verweilzeit des Gases in dem dichten Bett der Regenerationszone zu erlauben. Wenn die Reaktionsgeschwindigkeit zu niedrig liegt, kann der Fall eintreten, dass nicht die gesamte CO-Verbrennung in der Zeitspanne zum Abschluss kommt, während der sich das teilweise verbrauchte Regenerationsgas in dem dichten Bett befindet, wo eine genügende Katalysatordich-
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te zurAufhahme derReaktionswarme vorliegt. In diesem Falle kann dann eine CO-Verbrennung in dem dünnphasigen Gebiet der Regenerationszone oder in der Abgasleitung ausserhalb der Regenerationszone, wo das unerwUnscht ist, stattfinden.
Eine Temperatur des dichten Katalysatorbettes oberhalb eines Mindestwertes, im allgemeinen 6770C, ist daher wesentlich zur Gewährleistung einer geeigneten Reaktionsgeschwindigkeit.
Die gewünschte Temperatur des dichten Katalysatorbettes wird durch die Oxydation einer genügenden Brennstoffmenge in dem dichten Bett der Regenerationszone herbeigeführt. Wenngleich ein gewisser Anteil der durch die Oxydation von Brennstoff innerhalb des dichten Katalysatorbettes freigemachten Wärme an die Umgebung verlorengeht, stellt der Betrag dieses Wärmeverluste nur einen kleinen Bruchteil der insgesamt freigemachten Wärme dar, und es wird daher im allgemeinen davon ausgegangen, dass der Betrieb der Re-
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schem Betrieb der Regenerationszone ist die Temperatur des dichten Bettes eine direkte Funktion der Menge des in dem dichten Bett oxydiertenBrennstoffs. Wenn die Gesamtmenge des Brennstoffs, die in dem dichten Bett oxydiert wird, ansteigt, steigt auch die Temperatur des dichten Bettes.
Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem vorsätzlich die Umwandlung von CO zu CO2 innerhalb des dichten Bettes eingeleitet wird, besteht in einer Regenerationszone, die zur Erzeugung von teilweise verbrauchtem Regenerationsgas betrieben wird, der Brennstoff in erster Linie aus Koks auf dem erschöpften Katalysator, jedoch gehören hiezu auch jegliche adsorbierten oder in Teilchenzwischenräumen befindlichen Kohlenwasserstoffe, die mit dem erschöpften Ka-
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das CO beträchtlich zu dem im dichten Bett insgesamt verbrannten Brennstoff bei.
Die richtige Menge an frischem Regenerationsgas ist wichtig, da ohne genügend anwesenden Sauerstoff die Oxydation irgendeines Brennstoffs nicht ablaufen kann. Bei dem Verfahren der Erfindung muss die Menge an frischem Regenerationsgas mindestens stöchiometrisch für eine im wesentlichen vollständige CO- Oxy- dation genügen. Weiterhin ist es wichtig, wenn einmal die CO-Umwandlung eingeleitet ist, dass etwas überschüssiges frisches Regenerationsgas über die stöchiometrisch erforderliche Menge hinaus anwesend ist, um mit Sicherheit die im wesentlichen vollständige Umwandlung des Kohlenmonoxyds zu gewährleisten.
In dieser Weise kann entweder durch Steuerung der Menge an Brennstoff, die In die Regenerationszone gelangt, oder durch Steuerung der Menge an frischem Regenerationsgas, die die Verbrennung eines be- stimmtenBrennstoffs oder mehrerer derBrennstoffe ermöglicht, oder durch eine Kombination beider Methoden die Temperatur des dichten Katalysatorbetts auf irgendeine Temperatur von 400 bis 7600C eingestellt werden. Die Menge des Brennstoffs kann in verschiedener Weise gesteuert werden. Die Menge an zusätzlich in die Regenerationszone eingespritztem Brennöl kann naturgemäss leicht und direkt gesteigert oder verringert werden. Die Menge an Koks auf dem erschöpften Katalysator kann normalerweise durch Änderung der Betriebsbedingungen in der Kohlenwasserstoffreaktionszone, z.
B. der Temperatur, oder durch Änderung der Zusammensetzung des der Reaktionszone zugeführten Einsatzmaterials gesteuert werden.
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werden oderwenn ein schwereres Einsatzmaterialver-abhängig von irgendwelchen Bedingungen in der Kohlenwasserstoffreaktionszone, auch durch Verringerung der Menge an frischem Regenerationsgas, das in die Regenerationszone eingeführt wird, erhöht werden.
Es ist übliche Praxis, die Betriebstemperaturen herkömmlicher Regenerationszonen auf 6770C zu be- schranken-u. zw. durch kombinierte Steuerung der Menge an Koks auf dem erschöpften Katalysator und der Menge an frischem Regenerationsgas, das in die Regenerationszone geleitet wird - um die Oxydation von CO auszuschliessen. Im einzelnen erfolgt die Steuerung der Koksmenge durch Begrenzung der Temperatur der Kohlenwasserstoffreaktionszone auf einen entsprechend abgestimmten Höchstwert oder durch Begrenzung der Menge an kokserzeugendem Schlammöl, das zu der Kohlenwasserstoffreaktionszone zurtickgeführt wird, auf einen entsprechend abgestimmten Höchstwert.
Diese Höchstwerte werden fur irgendein bestimmtes Einsatzmaterial in erster Linie nach den Betriebserfahrungen bei dem katalytischen Wirbelschichtkrackverfah- ren gewählt.
Eine Temperatur in Nähe von 677 C ist erwünscht, um den heissest möglichen regenerierten Katalysator zu erzeugen, dennoch wird die Temperatur auf maximal 6770C begrenzt, sowohl wegen der metallurg- schen Beschränkungen als auch wegen der Tatsache, dass die Reaktionsgeschwindigkeit einer Nachverbrennung, sofern eine solche während Betriebsstörungen, ¯schwankungen oder -unregelmässigkeiten eintreten sollte, verhältnismässig gering ist. Bei manchen katalytischen Wirbelschichtkrackverfahren, insbesondere
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um eine Temperatur bei oder in Nähe von 6770C aufrechtzuerhalten.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Erörterungen werden im folgenden die besonderen Arbeitsstufen des Verfahrens der Erfindung weiter erläutert.
Bei dem Verfahren der Erfindung werden zunächst erschöpfter Katalysator und frisches Regeneration-
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wird insoweit eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu C02 verhindert. Im einzelnen liegt diese erste Fliess rate vorzugsweise im Bereich entsprechend 8 bis 12 g Luft je g Koks, der in die Regenerationszone eintritt. Der Koks wird dann bei ersten Oxydationsbedingungen zur Erzeugung von regeneriertem Katalysator mit einem ersten Kohlenstoffgehalt, wie oben definiert, und teilweise verbrauchtem Regenerationsgas oxydiert.
Die ersten Oxydationsbedingungen umfassen vorzugsweise eine Temperatur des dichten Katalysatorbettes von 621 bis 677 C, nicht auf Grund irgendwelcher metallurgischen Beschränkungen, sondern weil die
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den vorstehend beschriebenen Methoden begrenzt. Der Druck bei den ersten Oxydationsbedingungen beträgt zweckmässig 1 bis 4, 4 Atm, der bevorzugte Bereich beträgt 2 bis 3, 7 Atm.
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Leerraumgasgeschwindigkeiten (superficialschiedene Methoden zur Verhinderung einer zu grossen Fliessrate des frischen Regenerationsgases angewandt werden. Eine Methode besteht darin, mechanische Begrenzer an den Regeleinrichtungen für das frische Regenerationsgas vorzusehen.
Eine andere Methode besteht in der Anwendung eines Übersteuerungssystems, das anspricht, sobald ein solcher Überschuss an frischem Regenerationsgas in die Regenerationszone eingeführt worden ist, und die Gasfliessrate entsprechend begrenzt.
In dieser Stufe des Verfahrens, in der eine CO-Oxydation ohnehin nicht zugelassen wird, liegt auch nicht genügend Brennstoff zur Oxydation in dem dichten Bett vor, um eine Temperatur des dichten Bettes herbei-
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-ergäbe, um eine im wesentlichen vollständige Umwandlung von CO zu CO2 innerhalb des dichten Katalysa- torbettes und nicht in dem dünnphasigen Gebiet oberhalb des dichten Katalysatorbettes sicherzustellen. Vorbereitend für die Einleitung der im wesentlichen vollständigen Verbrennung von CO zu C02 ist es dann notwendig, den Koksgehalt auf dem regenerierten Katalysator, analysiert und angegeben als Gew.-% Kohlenstoff, zu steigern, um diesen zusätzlichen Brennstoff vorzusehen. Es gibt keinen alternativen Brennstoff zu Koks, der alleine diesen Zweck erfüllen würde.
Die nächste Stufe bei dem Verfahren der Erfindung besteht demgemäss darin, den Koksgehalt auf dem regenerierten Katalysator von dem ersten Kohlenstoffgehalt auf einen zweiten, höheren Kohlenstoffgehalt zu steigern.
Der Koksgehalt kann nach verschiedenen Methoden oder Kombinationen von Methoden gesteigert werden. Bei konstanten Betriebsbedingungen in der Regenerationszone kann die Temperatur der Kohlenwasserstoffreaktionszone erhöht werden, es kann die Vorerhitzungstemperatur des Einsatzmaterials erhöht wer- den, oder es kann die Menge des zu der Kohlenwasserstoffreaktionszone zurückgeführten Schlammöls erhöht werden ; alle diese Massnahmen erzeugen mehr Koks auf dem erschöpften Katalysator und, bei konstant ten Betriebsbedingungen in der Regenerationszone, mehr Koks auf dem regenerierten Katalysator.
Der Koks auf dem regenerierten Katalysator kann auch bei konstanten Bedingungen in der Kohlenwasserstoffreaktionszone bequem gesteigert werden, indem man den Fluss des frischen Regenerationsgases zu der Regenerationzone auf eine Menge unterhalb der Menge, die zur Erzeugung von regeneriertem Katalysator mit dem ersten
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gungen sowohl in der Kohlenwasserstoffreaktionszone als auch in der Regenerationszone kann ebenfalls zur Erzielung von regeneriertem Katalysator mit dem zweiten Kohlenstoffgehalt Anwendung finden.
Wenn nach dem Verfahren der Erfindung der Koksgehalt des regenerierten Katalysators über den ersten Kohlenstoffgehalt hinaus gesteigert wird, nimmt die Temperatur im dichtphasigen Katalysatorbett des Regenerators gewöhnlich ab, je nach gegebenenfalls gleichzeitig vorgenommenen Änderungen der verschiede-
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Mittelwerte über eine Woche aus einem kata- lytischenWirbelschichtkrachverfahren
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<tb>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> vereinigten <SEP> Beschickung, <SEP> C <SEP> 385
<tb> Reaktortemperatur, <SEP> C <SEP> 510
<tb> Temperatur <SEP> in <SEP> der <SEP> dichten <SEP> Phase <SEP> des <SEP> Regenerators, <SEP> OC <SEP> 648
<tb> Abgastemperatur, <SEP> Oc <SEP> 660
<tb> Temperaturdifferenz <SEP> zwischen <SEP> Reaktor <SEP> und <SEP> Regenerator,
<SEP>
<tb> OC <SEP> 138
<tb> Temperaturdifferenz <SEP> zwischen <SEP> Regenerator <SEP> und <SEP> Abgas, <SEP> Oc <SEP> 12
<tb> Kohlendioxyd, <SEP> Mol-% <SEP> 11, <SEP> 0
<tb> Kohlenmonoxyd, <SEP> Vol.-% <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Sauerstoff, <SEP> Mol-% <SEP> kein
<tb> Kohlenmonoxyd/Kohlendioxyd-Verhältnis <SEP> 0, <SEP> 96 <SEP>
<tb> Fliessrate <SEP> des <SEP> frischen <SEP> Regenerationsgases, <SEP> g <SEP> Luft/g
<tb> Koks <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Benzin, <SEP> Vol.-% <SEP> 60, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Alkylierungsbeschiekung, <SEP> Vol.-% <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Absorber-tberkopfprodukt, <SEP> Vol./Vol.
<SEP> 46
<tb> SchwereNaphtha, <SEP> Vol.-% <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP>
<tb> leichtes <SEP> Kreislauîdl, <SEP> Vol.-% <SEP> 11, <SEP> 2 <SEP>
<tb> schweres <SEP> Kreislaufs, <SEP> Vol.-% <SEP> 7, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Koks, <SEP> Gew.-% <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Umwandlung, <SEP> Vol.-% <SEP> 80, <SEP> 9 <SEP>
<tb>
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schen etwa 0, 18 und etwa 0, 21 Gew.-%, mit einem Mittelwert von 0, 20 Gew.-%.
Zur Veranschaulichung des Verfahrens der Erfindung wurde die Leistung des Luftgebläses in einer Weise, dass keine starken Betriebsschwankungen eintraten, langsam gedrosselt, bis der erste Kohlenstoffgehalt des regenerierten Katalysators von 0,20 Gew.-% auf einen zweiten Kohlenstoffgehalt von etwa 0, 51Gew.-% angestiegen war.
Dann wurde keine weitere Drosselung der LuftzufUhrung vorgenommen, und die Anlage erreichte einen stationären Betrieb bei einem zweiten Kohlenstoffgehalt von etwa 0, 53% und einer Temperatur der dichten Katalysatorphase im Regenerator von etwa 6400C. Nach Erzielung stationären Betriebs bei
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ren Bedingungen gesteigert, u. zw. wurde die Fliessrate des frischen Regenerationsgases von einem Wert entsprechend 10, 5 g Luft/g Koks auf einen Wert entsprechend 14, 5 g Luft/g Koks erhöht.
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Tabelle II Umwandlung von CO zu C02 in der dichten Katalysatorphase Temperatur der vereinigten Beschickung, Oc 268 Reaktortemperatur, C 495 Temperatur in der dichten Phase des Regenerators,
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5schweres Kreislaufdl, Vol.-% 7, 5 Koks, Gew.-% 4, 5 Umwandlung, Vol.-% 81, 5 Kohlenstoff auf dem regenerierten Katalysator, Gew.-% 0, 02 * Die Analyse nach einer empfindlicheren Methode ergab 350 Teile-je-Million
Ein Vergleich der Werte in den Tabellen I und II lässt eine Reihe der hervorragenden und überraschen- den Vorteile, die sich bei Anwendung des Verfahrens der Erfindung ergeben, ohne weiteres erkennen.
So- fort ins Auge springt die Tatsache, dass der Kohlenmonoxydgehalt des Abgases bei der erfindungsgemässen Verfahrensdurchführung weniger als 500 Teile-je-Million beträgt. Die Temperatur der vereinigten Be- schickung war um 1170C auf 2680C verringert worden, bei der tatsächlichen technischen Betriebsdurchfih- rung wurde der Vorerhitzer für die Frischbeschickung völlig abgestellt. Die Koksausbeute, bezogen auf die
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Vorteile.
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