DE1916652C - Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von KohlenwasserstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich.ung
zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, in,besondere zum katalytischen Cracker; von relativ
schweren Kohlenwasserstoffen zu hochwertigem Benzin.
Das katalytische Cracken von verhältnismäßig hochsiedenden
Kohlenwasserstoffen zur Bildung von beträchtlichen Mengen an Materialien, die im Benzinbereich
sieden, wird im allgemeinen wie folgt durchgeführt: Ein heißer regenerierter Katalysator wird mit
der vorerhitzten Kohlenwasserstoffbeschickung in e-ner Reaktionszone unter Crackbedingungen in Berührung
gebracht, worauf die gecrackten Kohlen- \\jsserstrTdämpfe von dem verbrauchten Katalysator
abgezogen werden. Der verbrauchte Katalysator wird anschließend in einer Abstreifzone mit einem gasförmigen
Abstreifmittel von flüchtigen Kohlenwasserstoffen befreit und dann einer Regenerierungszone zugeführt,
in welcher er ciurch Abbrennen von kohlenstoffiialtigenAblagerungenmiteiiie"isauerstofihaltigen
Gas, beispielsweise Luft, regeneriert wird. Anschließend wird de" regenerierte Katalysator in die Reaktionszone
zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffe aus der Reaktionszone und der Abstreifzone werden einem Gewinnungssystem
zugeführt. Die oberhalb des Benzinbereiches siedenden Fraktionen können üs Produkte
abgezogen werden oder wenigstens teilweise der Reaktionszone erneut zu einer weiteren Crackung
zugeführt werden.
Zweckmäßig wird der Regenerator vertikal über dem Kessel, in dem sich die Reaktionszone, die Katalysatorabtrennzone
und die Abstreifzone befinden, angeordnet, da der regenerierte Katalysator dann aus
dem Regenerator der Reaktionszeit und der abgestreifte
Katalysator dem Regenerator üb-:r gerade Leituneen
zugeleitet werden kann, woduich hrosionsu
ι id oder Aufwirbelunssnmhleme, die bei horizontaler
Führung lies Kataiy',.iiori auftreten, vermieden
werden und außerdem ti ie Regenerierungszone bei einem niedrigeren Druck als die Kea1?.tir.nszone betrieben
werden kann.
Das Cracken vo1. Kohlenwasserstoffen nach dem
oben beschriebenen Verfahren und in der oben beschriebenen Vorrichtung wurde bisher mit einem
Katalysatorwirbelbett durchgeführt.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und eine
Vorrichtung, die die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in einer Überführungszone in verdünnter Phase
statt in einem dichten Wirbelbett ermöglichen.
Die Vorteile des Arbeitens in verdünnter Phase in einer Überführungszone gegenüber einem Wirbeibettverfahren
sind:
1. Wegen der kurzen Kontaktzeit in der Reaktionszone können die hochaktiven Katalysatoren, beispielsweise
zeolithische Molekularsieb-Katalysatoren, verwendet werden, ohne daß die Gefahr
eines zu starken Crackens besteht.
2. Der erste Kontakt der Kohlenwasserstoff beschickung erfolgt mit frisch regeneriertem Katalysator,
während im dichten Katalysatorbett zu-
■■" folge der gründlichen Durchmischung beim Aufwirbeln
die KohlenwasserstoffbesehickunH mit einem Katalysator, der :ie gleiche mittlere Zusammensetzung,
d. h. den Heichen Kohlenstoffgehalt hat wie aus der Crackzone abgezogener
Katalysator, in Kontakt kommt.
3. In der verdünnten Phase in einer üoerführungszone
wird die Gefahr, daß zufolge der Mischwirkung Beschickungsmaterial »zurückgemischt«
und dadurch zu stark t,ecrackt wird, ausge-
schlossen.
Es treten jedoch viele Probleme auf. wenn eine Verdünnungsphasenreaktionszone
in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung installiert werden soll. So ist
3e es erforderlich, daß das vertikale Rohr, durch das
frisch regenerierter Katalysator von dem oberen Teil des Regenerators dem gewöhnlich im unteren Teil des
unteren Kessels vorgesehenen Einlaß der Reaktionszone zugeführt wird, starr entweder mit dem oberen
Kessel oder mit dem oberen Teil des unteren Kessels verbunden ist. Dann darf aber der Auslaß dieses
Rohres nicht starr mit dem Einlaß der die Zone für die Umsetzung in verdünnter Phase umschließenden Rohrleitung,
die vom Boden des unterer Kessels abgestützt wird, verbunden sein, weil während der Inbetriebnahme
der Anlage die in Abwärtsrichtung erfolgende Ausdehnung des Rohres die starre Verbindung
zwischen der Reaktionszone und dem Rohr zerstören würde.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, bei welchem ein
heißer, frisch regenerierter Katalysator mit aufwirbelbarer Teilchengröße von einer Regenerierungszone
durch wenigstens ein Standrohr einer Reaktionszone innerhalb eines unter der Regenerierunsszone angeordneten
Kessels zugeführt und dort mit einer Kohlenwasserstoffbeschickung unter Bedingungen in Berührung
gebracht wird, die für ein Cracken der Kohlenwasserstoffveschickung
geeignet sind, gecrack'.e Kohlenwasserstoffe und verbrauchter Katalysator aus der
Reaktionszone abgezogen werden, der verbrauchte
Katalysator in einer Abstreifzcne von ahstreifbaren Kohlenwasserstoffen befreit wird, teerackte und abgestreifte
Kohlenwasserstoffe einer Produktüewiniuingszone
zugeführt werden und der von abstreifbareu Kohlenwasserstoffen befreite Katalysator der Regenerierungszone
zugeführt und dort mit eine-n sauerstoffhaltigen Gas bei einer Temperatur über der in der
Überführungszone herrschenden regeneriert wird, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß der regenerierte Katalysator durch das Standrohr einem offenen, in offener
Druckverbindung mit dem Auslaß wenigstens einer ils Ri!akt'o.iszone dienenden begrenzten langgestreckten
Überführungszone stehenden Abdichtungsschacht Strömungsgeschwindigkeit eingestellt wird, unabhängig
innerhalb des unteren Kessels zugeführt wird, ein ab- von den Bewegungen seines Sitzes,
dichtendes und druckerzeugendes dichtes Wirbelbett Das vertikale Standrohr weist vorzugsweise über von regeneriertem Katalysator in dem offenen Ab- seine ganze Länge in Abständen voneinander Mittel dichtungsschacht gehalten wird, der durch dieses Bett 5 zur Einführung eines Belüftungsgases auf. Für die erzeugte Druck dazu verwendet wird, den Katalysator Ausbildung der offenen Abdichtungsschachtstruktur, aus dem offenen Abdichtungsschacht durch die be- die dieses vertikale Standrohr umgibt, ist nur wescntgrenzte langgestreckte Überführungszone zu führen, lieh, daß ein ausreichender Raum zwischen diesem und gecrackte Kohlenwasserstoffe und verbrauchter Schacht und dem Standrohr zur Ausbildung eines Katalysator von dem Auslaß der Überführungzone io Wirbelbettes aus festem Material vorhanden ist. Beider Produktgewinnungszone bzw. der Abstreif- und spielsweise kann der horizontale Querschnitt dieses Regenerierungszone zugeführt werden. Raumes quadratisch, rechtwinklig oder elliptisch
dichtendes und druckerzeugendes dichtes Wirbelbett Das vertikale Standrohr weist vorzugsweise über von regeneriertem Katalysator in dem offenen Ab- seine ganze Länge in Abständen voneinander Mittel dichtungsschacht gehalten wird, der durch dieses Bett 5 zur Einführung eines Belüftungsgases auf. Für die erzeugte Druck dazu verwendet wird, den Katalysator Ausbildung der offenen Abdichtungsschachtstruktur, aus dem offenen Abdichtungsschacht durch die be- die dieses vertikale Standrohr umgibt, ist nur wescntgrenzte langgestreckte Überführungszone zu führen, lieh, daß ein ausreichender Raum zwischen diesem und gecrackte Kohlenwasserstoffe und verbrauchter Schacht und dem Standrohr zur Ausbildung eines Katalysator von dem Auslaß der Überführungzone io Wirbelbettes aus festem Material vorhanden ist. Beider Produktgewinnungszone bzw. der Abstreif- und spielsweise kann der horizontale Querschnitt dieses Regenerierungszone zugeführt werden. Raumes quadratisch, rechtwinklig oder elliptisch
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vor- sein oder eine andere Form haben. Vorzugsweise ist
richtung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, der Schacht zylindrisch und verläuft konzentrisch zu
bestehend aus einem oberen Kessel und einem unteren 15 dem Standrohr. Die Höhe des Schachtes ist im allge-Kessel,
wenigstens einem Standrohr, das den oberen meinen ziemlich genau gleich der Höhe der ÜberKessel
mit dem unteren Kessel verbindet, einer Ventil- führungszone, muß jedoch in jedem Fall so groß sein,
einrichtung, die das Strömen des festen Materials aus daß aas darin gehaltene dichte Wirbelbett aus festem
dem Standrohr in den unteren Kessel steuert, einer Material den Auslaß des Standrohres abdichtet und
Einrichtung zur Einführung einer Kohlenwasserstoff- ao auch genügend Druck ausübt, um den Umlauf von
beschickung in den unteren Kessel, einer Abstreifzone Feststoffen durch die Überführungszone mit der gc-
und einer Einrichtung zur Überführung von Feststoffen wünschten Geschwindigkeit zu ermöglichen,
aus der Abstreifzone in den oberen Kessel, die gekenn- Bei Verwendung eines Schieberventiles zum Steuern zeichnet ist durch wenigstens eine Struktur, die einen des Hießens der Feststoffe in dem vertikalen Standrohr offenen Abdichtungsschacht innerhalb des unteren as kann der . ffene Abdichtungsschacht an seinem oberen Kessels bildet und in Verbindung mit dem Standrohr Teil an dem benachbarten Teil des Standrohres oder steht, und wenigstens eine langgestreckte Überführungs- am Kopf des unteren Kessels abgestützt sein. Vorzugszone innerhalb des unteren Kessels, die in offener weise ist der Schacht jedoch, unabhängig davon, ob Verbindung mit dem Ahdtchtungsschacht steht, wobei ein Kegelventil oder ein Srhieherventi! verwendet wird, die Kohlenwasserstoffeinführungseinrichtung mit der 30 starr am Boden des unteren Kessels befestigt,
langgestreckten Überführungszone in Verbindung steht. Für die Ausbildung der langgestreckten Über-
aus der Abstreifzone in den oberen Kessel, die gekenn- Bei Verwendung eines Schieberventiles zum Steuern zeichnet ist durch wenigstens eine Struktur, die einen des Hießens der Feststoffe in dem vertikalen Standrohr offenen Abdichtungsschacht innerhalb des unteren as kann der . ffene Abdichtungsschacht an seinem oberen Kessels bildet und in Verbindung mit dem Standrohr Teil an dem benachbarten Teil des Standrohres oder steht, und wenigstens eine langgestreckte Überführungs- am Kopf des unteren Kessels abgestützt sein. Vorzugszone innerhalb des unteren Kessels, die in offener weise ist der Schacht jedoch, unabhängig davon, ob Verbindung mit dem Ahdtchtungsschacht steht, wobei ein Kegelventil oder ein Srhieherventi! verwendet wird, die Kohlenwasserstoffeinführungseinrichtung mit der 30 starr am Boden des unteren Kessels befestigt,
langgestreckten Überführungszone in Verbindung steht. Für die Ausbildung der langgestreckten Über-
Der obere Kessel kann jede Ausgestaltung besitzen, führungszone, die mit dem Abdichtungsschacht in
die sich zur Regenerierung des verbrauchten Kataly- Verbindung steht, ist nur wesentlich, daß sie lang genug
sators im Wirbelbett eignet. Der untere Kessel, der ist, um einen ausreichenden Kontakt zwischen der
eine oder mehrere begrenzte langgestreckte Über- 35 Kohlenwasserstoffbeschickung und dem festen Kata-
führungszonen aufweist, kann Mittel, um in seinem lysator zu ermöglichen. Vorzugsweise besteht diese
unteren Teil ein Wirbelbett aus einem festen Material Zone aus Metallrohren mit einer erosionsbeständigen
zu halten, beispielsweise Einlasse für Aufwirbelungs- feuerfesten Auskleidung.
gase, wie Wasserdampf, Stickstoff oder eine Kohlen- Gemäß einer' bevorzugten Ausführungsform der
Wasserstoffbeschickung, aufweisen. Er ist vorrjgsweise 40 Erfindung ist wenigstens eine Überführungszone an
so groß, daß er im oberen Teil Zyklone zur Rückge- wenigstens einem ihrer Enden starr mit dem Schacht
winnung mitgeschleppter Feststoffe aus den aufstei- verbunden und erstreckt sich von dort wenigstens
genden Dämpfen aufzunehmen vermag. Die Abstreif- in ihrem ersten Teil nach außen und oben. Um die
zone oder die Abstreifzonen können durch Trennwände Höhe des unteren Kessels auf einem Minimum zu
im unteren Teil des Kessels abgeteilt oder in einem sich 45 halten, ist es vorteilhaft, die langgestreckte Über-
nach unten erstreckenden Fortsatz dieses Kessels von führungszone mit einem oder mehreren Mitteln zur
verringertem Durchmesser oder in einem eigenen Veränderung der Fließrichtung zu versehen. In diesen
Kessel angeordnet, sein. Mitteln ist die Erosion durch die mit hoher Geschwin-
Vorzugsweise besitzen sowohl der obere als auch der digkeit strömende Suspension am stärksten. Sie ist am
untere Kessel eine im wesentlichen zylindrische Ge- 50 geringsten, wenn die Veränderungen der Fließrichstalt
mit kugelförmigen oder halbkugelförmigen tung im wesentlichen rechtwinklig sind, d. h., wenn
Köpfen. Der obere Kessel kann sich direkt über dem einem vertikalen geraden Abschnitt der Überführungsunteren
Kessel befinden oder er kann oberhalb des zone unmittelbar ein horizontaler gerader Abschnitt
unteren Kessels derart angebracht sein, daß Atmo- folgt. Die Erosion kann auch dadurch verringert
sphärenluft zwischen den Kesseln zirkulären kann. 55 werden, daß solche Abschnitte durch in bestimmter
Zur Steuerung des Fließens von regeneriertem Kata- Weise ausgebildete Mittel verbunden sind. Beispielslysator
durch das Standrohr kann ein Schieberventil, weise kann ein gerades T-Stück als Knierohr verwendet
beispielsweise in dem Teil des Standrohres, der sich werden, indem man sein eines Ende verschließt und
gegebenenfalls zwischen dem oberen und dem unteren damit gegenüber einem Durchfließen versperrt. Eine
Kessel erstreckt, vorgesehen sein. Eine andere und be- 60 bevorzugtere Ausbildung besteht jedoch aus einem abvorzugtere
Alternative, die in jedem System ange- gestumpften schiefen Hohlkegel, der sich von dem
wendet werden kann, ist ein Kegelventil mit einem ring- ersten Abschnitt der Überführungsleitung erstreckt,
förmigen Ventilsitz am unteren Ende des Standrohres. und dessen entferntes Ende die Grundfläche mit dem
Dieses Ventil ist vertikal durch eine Durchführung im größeren Durchmesser ist und mit einem Deckel verBoden
des unteren Kessels betätigbar. Die Wärme- 65 schlossen ist. Der zweite Abschnitt der Überführungsausdehnung des Standrohres zwischen Abstützung und leitung erstreckt sich von einem Auslaß in der schrägen
Ventilsitz verändert die Stellung des Ventilsitzes und Seite des Kegelstumpfes derart, daß die projizierte
das Ventil wird daher so gesteuert, daß die gewünschte Achse dieses zweiten Abschnitts sich mit derjenigen
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des ersten Abschnitts im wesentlichen unter einem Die vorstehend beschriebene Ausfiihrungsform, bei
rechten Winkel schneidet und in einer Ebene liegt, der auch mehr als ein System aus einem Standrohr,
welche den Kegel in zwei gleiche symmetrische Vo- Abdichtungsschacht und ringförmiger Reaktionszone
lumina aufteilt. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh- vorgesehen sein kann, eignet sich besonders für Vorr..iigsfotm
einer derartigen Einrichtung ist zwischen 5 richtungen großer Kapazität, in denen die Abstände
der Grundfläche des Kegelstumpfs und dem Verschluß zwischen den Mänteln, die die ringförmigen Teile der
eine beispielsweise zylindrische Verlängerung vom Reaktionszone und den Abdichtungsschacht verbin-Durchmesser
dieser größeren ünridfläche des Kugel- den, pusreichend groß sind, um eine periodische Instumpfs
vorgesehen. Der zugeführte Strom, der durch spektion des Systems zu ermöglichen. Jedoch auch
die Fläche mit dem kleineren Durchmesser des Kegels io dann, wenn die dem Abdichtungsschacht benachbarte
eintritt, tritt durch den Seitenauslaß, der vorzugsweise Wand des Überführungsreaktors durch Erosion gedie
gleiche Querschnittsfläche wie der Einlaß besitzt, schädigt wird, ist nicht die ganze Vorrichtung gefähraus.
Diese Ablenkeinrichtung besiizt gegenüber dem det, da die Kohlenwasserstoffdämpfe lediglich in den
T-Stück den Vorteil, daß sie keine scharfen Vorsprünge, Abdichtungsschacht eingeführt werden, der in offener
die einer Erosion unterliegen, aufweist. Bei beiden 15 Verbindung mit dem unteren Kessel, jedoch nicht mit
Ausführungsformen verursacht die plötzliche Rieh- dem Regenerator, steht.
tungsänderung der mit einer hohen Geschwindigkeit Um einen stetigen Betrieb zu gewährleisten, ist vorströmenden
Suspension, dab sich Feststoffe als relativ zugsweise der erste Teil der Überführungszone, d. h.
dichte Suspension an den verschlossenen Stellen, d. h. der Teil, der sich unmittelbar an den Abdichtungsan
dem entfernten Ende des T-Stückes oder an· u>r ao schacht anschließt, mit Mitteln zur Einführung eines
Grundfläche des Konus mit dem größeren Durchmesser Aufwirbelungsgases versehen, wobei dieses Gas in
oder in dessen Verlängerung, sammeln und ein Schutz- solchen Mengen zugeführt wird, daß im ersten Teil der
polster, auf das die Suspension aufprallt, bilden. Die Überführungszone eine umgekehrte Abdichtung durch
verschlossenen Stellen können periodisch zur In- das relativ dichte Feststoff wirbelbett gebildet wird. Die
spektion geöffnet werden, ohne daß irgendein anderer 35 Kohlenwasserstoffbeschickung wird durch einen oder
Teil der Überführungsreaktionszone zugänglich ge- mehrere Einlasse, die in einem Abstand in Abstrommacht
werden muß. Außerdem können diese Umlenk- richtung von den Einlassen für das Aufwirbelungsgas
einrichtungen mit entsprechend ausgebildeten Schutz- angeordnet sind, zugeführt. Im Falle eines zeitweiligen
mänteln umgeben sein, wobei der ringförmige Raum Druckanstieges während des Retriebs der Vorrichtung
zwischen der Umlenkeinrichtung und ihrem Schutz- 30 verhindert die umgekehrte Abdichtung den Eintritt von
mantel mit erosionsbeständigem feuerfestem Material verdampfenden Kohlenwasserstoffen in den Abdicngefüllt
sein kann. Im Falle eines Versagens der Um- tungsschacht. Ein derartiges Eindringen könnte ein
lenkeinrichtung selbst infolge einer Erosion hält dann Unterbrechen des Betriebes, um erneut geeignete
der zweite Schutzmantel die Suspension innerhalb der Strömungsverhältnisse zu schaffen, erforderlich
Überführungszone. Jede andere Stelle der Über- 35 machen.
führungszone, die einer starken Erosion ausgesetzt ist, An den Kohlenwasserstoffbeschickungseinlässen ist
kann natürlich ebenso geschützt werden. vorzugsweise eine Einrichtung zur Einführung eines
Man kann mehr als ein Standrohr in der erfindungs- Verteilungsmediums, wie beispielsweise Wasserdampf,
gemäßen Vorrichtung vorsehen, wobei jedes dieser vorgesehen. Eine derartige Einrichtung ist auch wäh-
Standrohre mit einem Abdichtungsschacht mit we- 40 rend der Inbetriebnahme der Vorrichtung in Betrieb,
nigstens einer Reaktionszone, die von dem Schacht um einen Katalysatorumlauf vor der Einführung der
abzweigt, in Verbindung steht. Derartige Ausgestaltun- Kohlenwasserstoffbeschickung zu ermöglichen,
gen eignen sich zur wirksamen Ausnutzung des Rau- In einem System, das aus einem Standrohr, einem
mes, der in einem relativ kleinen unteren Kessel zur Abdichtungsschacht und einer Überführungsreaktions-
Verfügung steht. Für die Umwandlung verschiedener 45 zone besteht, wird die gewünschte Temperatur einer
Kohlenwasserstoffbeschickungen unter verschiedenen Überführungsreaktionszone in der Weise aufrechter-
Bedingungen werden vorzugsweise gelrennte Üler- halten, daß eine Temperatursteuerungsvorrichtung vet
führungsreaktionszonen, die von getrennten Abdich- wendet wird, die vorzugsweise in der Nähe des Aus
tungsschächten abzweigen, vorgesehen. lasses des Überführungsreaktors angebracht ist. Dies(
Geeignete Ausbildungen der Überführungsreak- 50 Temperatursteuerungsvorrichtung betreibt das Ventii
tionszone sind auch vertikale ringförmige Zonen, die welches das Fließen des heißen regenerierten Kataiy
durch Umfassen des Abdichtungsschachts gemäß der sators durch das entsprechende Standrohr steuert
Erfindung mit einem oder mehreren konzentrischen Fällt die Temperatur unter einen gewünschten Wert
Mänteln mit zunehmend größeren Durchmessern ge- dann wird das Ventil zur Erhöhung der zu zirkulieren
bildet werden. Werden zwei derartige Mäntel verwen- 55 den Katalysatormenge geöffnet, und umgekehrt. Ii
det, dann ist der innere Mantel vorzugsweise starr mit einem System, in welchem ein Standrohr und ein Ab
dem Boden des unteren Kessels verbunden, während dichtungsschacht für mehr als eine Überführung«
der äußere Mantel an seinem oberen Teil von einer reaktionszone vorgesehen sind, befindet sich die Terr
Struktur getragen wird, die mit dem Abdichtungs- peratursteuerungseinrichtung, welche das den Kat£
schacht derart verbunden ist, daß die Trägerstruktur 60 lysatorstrom regulierende Ventil betätigt, vorzugsweis
auch eine Einrichtung darstellt, die das in dem inneren in der gemeinsamen Abtrennzone in dem untere
Teil der ringförmigen Reaktionszone nach oben Kessel.
fließende Material in deren äußeren Teil lenkt und ver- Der Auslaß der Überführungszone oder -zonen i;
teilt, so daß das Material anschließend nach unten innerhalb des unteren Kessels angebracht und steh
fließt. Das Fließen des aufgewirbelten Feststoffes aus 65 daher in offener Druckverbindung mit dem zug<
dem Schacht in die innere ringförmige Reaktionszone hörigen offenen Abdichtungsschacht. Die Anordnun
erfolgt vorzugsweise durch Verteilungsöffnungen oder dieser Auslässe kann entweder innerhalb des obere
Schlitze am unteren Ende des Schachts. Teils einer Abstreifzone oder an Stellen erfolgen di
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dazu benachbart sind, wobei in den letzteren Fällen allein oder aus einer Mischung aus frischer Beschickung
die Abstreifzone ir. vorteilhafter Weise mit Feststoff- und rückgeführtem Gasöl. das in c*en anschließenden
einlaßeinrichtungen versehen ist, beispielsweise in Produktbehandlungszonen anfällt, bestehen. In den
Form von Schlitzen in den Wänden der Abstreifzone Fällen, in welchen mehr als eine Überführungsreakim
Falle eines inneren Abstreifers oder mit einem Fest- S tionszone vorgesehen ist, können unterschiedliche Bestoff
Steuerungsventil im Falle eines äußeren Abstreifers. Schickungen, die verschiedene Arbeitsbedingungen zur
Enthält der untere Kessel ein dichtes Feststoffwirbel- Erzielung optimaler Ergebnisse erfordern, getrennt
bett, dann wird der Auslaß zweckmäßig über diesem behandelt worden. Beispielsweise kennen frische
dichten Bett angeordnet, um ein Übercracken der Koiilenwasserstoffbeschickung und rückgeführte Koh-Kohlenwasserstoffe
zu vermeiden und um die schnelle io lenwasserstoffe in zwei getrennten Zonen gecrackt
Abtrennung der gecrackten Dämpfe von dem ver- werden. Beispiele für geeignete Beschickungen zur
brauchten Katalysator in dem Abtrennungsraum, der Behandlung in der ernndungsgemäßen Vorrichtung
durch den Dampfraum 1Ti unteren Kessel gebildet sind Gasöle, Toprückstände oder wachsartige Bewird,
zu begünstigen. Eine weitere Verbesserung der Schickungen.
Abtrennung kann erzielt werden, wenn der Auslaßteil 15 Eine Suspension aus gecrackten Kohlenwasserstoffen
der Überführungszone statt mit einem einfachen Aus- und Katalysator tritt aus der Überführungsreaktions-
IaQ am unteren Ende mit einem oder mehreren seit- zone aus und wird in vorteilhafter Weise aus dieser
liehen Löchern oder Schlitzen ausgebildet ist. Durch Zone durch eine oder mehrere öffnungen oder Schlitze
eine geeignete Anordnung derartiger Schlitze ist es zur Begünstigung einer schnellen Abtrennung des ver-
auch möglich, den Strom aus abgetrennten Feststoffen ao brauchten Katalysators abgeführt. Der verbrauchte
in einer gewünschten Richtung zu führen, wodurch die Katalysator, der aus der Reaktionszone austritt, wird
Verteilung der Feststoffe gefördert wird. einem dichten Katalysatorwirbelbett im Bodenteil des
Die Abstreifzone kann jede geeignete Ausgestaltung unteren Kessels zugeführt. Gemäß einer Ausführungsaufweisen.
Sie weist Mittel zur Einführung eines Ab- form kann dieses letztere Bett als echte Reaktionszone
streifgases in ihrem Bodenteil und vorzugsweise Prall- as dienen, und zwar durch die zusätzliche Einführung
bleche zur Verbesserung des Kontakts zwischen Ab- eines Kohlenwasserstoffstroms in dieses Bett. Eine derstreifgas
und Feststoffen auf. artige Anordnung läßt sich in vorteilhafter Weise zur
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist zweck- Umwandlung eines Kohlenwasserstoffstromes, der
mäßig eine oder mehrere Steigleitungen auf, die sich relativ schwierig zu cracken ist. anwenden. Bei einem
von einem unteren Teil der Abstreifzone in den oberen 30 derartigen schwierig zu crackenden Material kann es
Kessel, der als Regenerierungszone dient, erstrecken, sich beispielsweise um ein Rückführöl handeln, das
wobei diese Steigleitungen mit Einlassen für ei<~. Gas relativ längere Zeitspannen für seine Umwandlung in
versehen sind, das den Transport der Feststoffe durch ein tiefersiedendes Material erfordern würde,
diese Leitungen nach oben ermöglicht. Gemäß einer anderen Durchführungsform werden
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der 35 keine weiteren Kohlenwasserstoffe dem vorstehend erErfindung
wird frisch regenerierter Katalysator in wähnten dichten Bett zugeführt. Das Bett dient in
Mengen, die durch das temperaturgesteuerte Ventil diesem Falle wenigstens als erste Abstreifzone. Der
vorgegeben werden, aus dem oberen Kessel, der als verbrauchte Katalysator kann in einem derartigen Bett
Regenerierungszone dient, durch ein Standrohr in mit einer ausreichenden Menge eines gasförmigen
einen Abdichtungsschacht und von dort in eine be- *o Materials, beispielsweise mit Wasserdampf oder f t'~kgrenzte
Überführungsreaktionszone geführt. Der Ka- stoff, in Berührung gebracht werden, um das Bett in
talysator wird vorzugsweise belüftet, um ihn während wirbelndem Zustand und mit solchen Dimensionen
des Fließens durch das Standrohr in wirbelndem Zu- zu halten, daß eine ausreichende Zeit zum Abstreifen
stand zu halten. In dem Schacht wird ein dichtes Wirbel- der verdampfbaren Kohlenwasserstoffe von den Katabett
aus regeneriertem Katalysator gehalten, das sich 45 lysatorteilchen zur Verfugung steht. Gemäß einet
nach oben in den ringförmigen Spalt zwischen dem anderen Durchführungsform werden nur solche Men-Standrohr
und dem Schacht erstreckt. Die Höhe des gen an gasförmigem Material dem Bett zugeführt, daC
abdichtenden Bettes hängt von dem Druckabfall durch da«i Bett in wirbelndem Zustand gehalten wird. Ir
die Überführungsreaktionszone ab und schwankt mit diesem Falle wird in dem Bett in relativ geringerr
der Kohlenwasserstoffbeschickungsgeschwindigkeit, 50 Ausmaß Kohlenwasserstoff abgestreift, und das Bet
dem Katalysator-Öl-Verhältnis, der Temperatur und wirkt hauptsächlich etwa wie ein Leitblech, das der
dem Druck. Das Katalysatorwirbelbett indem Schacht abgetrennten und sich schnell bewegenden Kataly
übt genau den Druck aus, der zum Befördern des Kata- sator von der Überführungsreaktionszone in eim
lysators durch die Überführungsreaktionszone sowie eigene Abstreifzone innerhalb des unteren Kessel
durch jede sich gegebenenfalls anschließende Reaktions- 55 führt,
zone mit dichtem Wirbelbett erforderlich ist. Bei der Durchführung des ernndungsgemäßen Ver
zone mit dichtem Wirbelbett erforderlich ist. Bei der Durchführung des ernndungsgemäßen Ver
Die Kohlenwasserstoffbeschickung, die Vorzugs- fahrens zur katalytischen Crackung von Kohlen
weise vorerhitzt ist, wird der Überführungszone züge- Wasserstoffen werden Regeneratortemperaturen zwi
führt, in welcher sie mit dem heißen regenerierten 'sehen 593 und 816°C aufrechterhalten. Die Regene
Katalysator, der durch diese Zone fließt, in.Berührung 60 raiorverdünnungsphasendrücke liegen zwischen Atme
gebracht wird. Dieses Arbeiten hat eine Verdampfung sphärendruck und 2,5 kg/cm1 absolut. Die Dichte de
der Kohlenwasserstoffbeschickung sowie die Bildung Wirbelbettes in dem Abdichtungsschacht liegt voi
einer verdünnten Suspension aus Katalysator und öl- zugsweise zwischen 0,32 und 7,2 g/cm3. In den gleiche
dämpfen zur Folge. Diese Suspension bewegt sich Bereich fallen die bevorzugten Dichten des dichte
durch die begrenzte Überführungszone mit hohen 65 Bettes aus regeneriertem Katalysator im ersten Te
Oberflächengeschwindigkeiten. Dabei erfolgt ein der Überführungszone. Der Auslaß de. Reakttonszor
Cracken der Kohlenwasserstoffe. Die Kohlenwasser- kann in einem Temperaturbereich oberhalb 454° 1
Stoffbeschickung kann aus einer frischen Beschickung und vorzugsweise zwischen 495 und 5380C betriebe
11 f 12
werden. Geeignete Reaktionszonendrücke liegen zwi- durch die Standrohre, der durch die Einführung eines
sehen 0,35 und 3,52 kg/cm* absolut. Das Gewichts- Belüftungsgases über die ganzen Höhen der Standverhältnis
von Katalysator zu gesamten K.ohlinwasser- rohre hinweg (nicht in der Zeichnung gezeigt) aufrechtstoffen,
die rturch die langgestreckte begrenzte Re- erhalten wird, wird durch die Kegelventil 8 gesteuert,
aktionszone fließen, d. h. das Katalysator-Öl-Verhält- 5 Der Katalysator fließt in die offenen Abdichtungsnis,
liegt vorzugsweise zwischen 2 und 20. Die Länge schächte 6, in denen dichte Katalysatorwirbelbetten
der langgestreckten Reaktionszone sollte dazu aus- gehalten werden, die sich nach oben in die ringförmigen
reichen, Kontaktzeiten von 0,5 bis 4 Sekunden zu er- Räume 9 erstrecken. Die Aufwirbelung dieset Beten
möglichen, während die Querschnittsfläche der Zone erfolgt durch die Einführung von Wasserdampf durch
derartig ausgelegt ist, daß Obernächengeschwindig- to die Verteilerringe 11. Der Katalysator fließt aus den
keiten in der Suspension am Kohlenwasserstoff be- offenen Abdichtungsschächten durch die ersten Teile 12
schickungseinlaß zwischen 4,5 und 7,5 m/sec und em der Überführungsreaktionsleitungen, wobei diese Teile
Reaktorauslaß zwischen 6,0 und 18 m/sec gehalten von dem erweiterten Teil 5 des Schachts nach außen
werden. Wenn dem dichten Bett am Boden des unteren und oben führen. Dampfdüsen 13 befinden sich an den
Kessels eine weitere Kohlenwasserstoffbeschickung 15 Teilen 12. Auf diese Weise werden umgekehrte Druckzugeführt
wird, sind die Bedingungen für diesen "'"eil dichtungen durch ein dichtes Wirbelbett gebildet,
der Reaktion ein Katalysator-Öl-Verhältnis zwischen Dampfdüsen 14 sind zum Einleiten von Wasserdampf
2 und 23, vorzugsweise zwischen 5 und 10, und Raum- für den Fall vorgesehen, daß ein Verlust an Kohlengeschwindigkeiten,
d. h. Gewicht Kohlenwasserstoffe wassei stoff beschickung auftritt. Außerdem dienen
je Stunde, die dem dichten Bett zugeführt werden, so diese Düsen zur Einführung von Wasserdampf zur
geteilt durch das Gewicht des Bettes selbst, zwischen Aufrechierhaltung eines Katalysatorstromes während
0,25 und 15 und vorzugsweise zwischen 0,5 und 5. der Inbetriebnahme sowie während der Abschaltung
Wenn dem im unteren Teil des unteren Kessels ge- der Vorrichtung. Die Kohlenwasserstoffbeschickung
haltenen Bett keine weitere Kohlenwasserstoffbe- wird mittels einer Reihe von Einspritzdüsen 15 oder
Schickung zugeführt wird und das Bett lediglich dazu 35 wahlweise mittels einer einzigen Düse von unten nach
dient, den Strom aus ver L rauch tem Katalysator in eine oben in die Steigleitung 16 eingeführt. Die erhaltenen
Hauptabstreifzone zu leiten, beträgt die Oberflächen- verdünnten Suspensionen aus verdampften Kohlengeschwindigkeit
des Aufwirbelungsmittels in dem Bett, Wasserstoffen und Katalysator fließen durch die vertibeispieiswcise
des Wasserdampf« oder Stickstoffs, kale Leitung 16 der Überführungsreaktionszonen in
vorzugsweise 0,012 bis 0,06 m/sec. 30 die Querverbindungsabschnittc 17 und anschließend
Beim Abstreifen des verbrauchten Katalysators in in die vertikalen, abwärts gerichteten Abschnitte 18,
einer Abstreifzone werden Temperaturen innerhalb die mit Entnahmeschlitzen 19 verschen sind. Die
eines Bereiches von über 4400C und vorzugsweise Querverbindungsabschnitte sind mit den vertikalen
zwischen 482 und 5250C eingehalten. Die Drücke Abschnitten mittels T-Stücken 21 verbunden. Diese
schwanken zwischen 0,70 und 3,87 kg/cm* absolut. 35 T-Stücke sind an den von dem strömenden Material
Die Menge des Abstreifmediums, bezogen auf den abgewandten E/.den mit Verschlüssen 22 versehen.
Katalysatorumlauf, liegt zweckmäßig zwischen 1 und Alle inneren Metalloberflächen dieser T-Stücke sowie
10 kg je 1000 kg umlaufendem Katalysator. Die Ober- alle Verbindungsleitungen, die zu diesen T-Stücken
flächengeschwindigkeiten des Abstreifmediums liegen luhren, sind mii einem erosionsbeständigen feuerfesten
zwischen 0,15 und 0,6 m/sec. 40 Material ausgekleidet. Die T-Stück? sind von ebenfalls
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher T-förmigen Schutzteilen 23 umgeben. Die dabei geerläutert,
bildeten Ringräume sind gegebenenfalls mit einem
F i g. 1 ist ein Aufriß einer Vorrichtung gemäß der erosionsbeständigen feuerfesten Material gefüllt. Die
Erfinduag; herabführenden Leitungen sind unterhalb der Ent-
F i g. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie A-A von 45 nahmeschlitze durch Platten 24 verschlossen. Sie
F i g. 1 in Draufsicht; werden durch Verlängerungen 26 gehalten, üe mit
F i g. 3 zeigt eine Einrichtung zur Veränderung der dem Boden des Kessels 2 verbunden sind. Im Boden-Fließrichtung
einer erosiven Suspension; teil des unteren Kessels 2 wird ein dichtes Katalysator-
F i g. 4 ist ein Aufriß einer anderen Ausführungs- wirbelbett 27 gehalten. Die Aufwirbelung wird durcr
form einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; 50 die Einführung von Wasserdampf durch den Verteiler
F i g. 5 ist ein Qaerschnitt längs der Linie B-B von ring 28 bewirkt. Die Suspension aus gecrackten
F i g. 4 in Draufsicht; Kohlenwasserstoffdampf und Katalysator, die durcl
F i g. 6 zeigt im Deteil den obersten Teil der Über- die Entnahmeschlitze entweicht, wird schnell in den
führungsreaktionszone der Vorrichtung von F i g. 4. Dampfraum oberhalb des Bettes 27 aufgetrennt, wor
Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung ist ein 55 auf die abgetrennten Katalysatorteilchen längs de
»Einkopfsystem«, das einen oberen Kessel 1 aufweist, Oberfläche des Bettel 27 den Abstreifereinlaßschlitze
der eine Regenerierungszone (die in der F i g. 1 nur 29 zugeführt werden. In dem Abstreifer werden si
teilweise gezeigt ist) enthält. Der Kessel 1 sitzt in verti- mit Wasserdampf in Berührung gebracht, der durc
kaler Ausrichtung auf einem unteren Kessel 2. Zwei die Verteilerringe 31 zugeführt wird. Der von Kohler
vertikale Standrohre 3, die durch die Wand 4 gehalten 60 Wasserstoffen befreite Katalysator wird der Regem
werden, erstrecken sich nach unten in die offenen rierungszone 1 mittels einer Steigleitung 32 zugeführ
Abdichtungsschächte 6, die sich am Boden des unteren wobei das Treibgas durch das Hohlkegelventil 33 zugi
Kessels 2 abstützen. Die Standrohre sowie ihre ent- führt wird. Die gecrackten Dämpfe, die aus den En
sprechenden offenen Abdichtungsschächte sind um nahmeschlitzen 19 entweichen, werden mit dem ai
18O0C voneinander versetzt in dem Raum angebracht, 65 der Abstreifzone austretenden Dampf vereinigt ur
der sich zwischen der mittigen zylindrischen Abstreif- anschließend nicht gezeigten Zyklonen zur Wiederg
zone 7 und den Wänden des Kessels 2 erstreckt. Der winnung von mitgeschlepptem Katalysator zugefühi
stetige Strom aus frisch regeneriertem Katalysator Die Dämpfe treten dann aus dem unteren Kessel ai
2685
und werden Produktgewinnungszonen, wie z. B. nicht gezeigten Fraktionierungszonen, zugeführt.
Die F i g. 3 zeigt eine an Stelle des T-Rohres wahlweise
verwendbare Einrichtung zur Veränderung der FJießrichtung einer erosiven Feststoffsuspension, wie
beispielsweise der Suspension aus Kohlenwasserstoffdampf und Katalysator in den Leitungen 16,17 und 18
von Fig. 1. Diese Einrichtung wird nachstehend in
Verbindung mit einer vertikalen Steigleitung 52 und einer horizontalen - Querverbindung 53 beschrieben.
Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem schiefen Kegelstumpf, der an der Stelle des geringsten
Durchmessers mit der Steigleitung 52 und an seiner geneigten Mantelfläcne mit der Querverbindungsleitung
in Verbindung steht. Der Kegelstumpf läuft über seine Grundfläche mit dem größeren Durchmesser in einen
zy'indrischen Teil 54 aus, der mit der Platte 56 oder
einem anderen Verschluß, beispielsweise einer flachen oder ellipsoiden Kappe, abgedeckt ist. Alle metallischen
Innenflächen der Kegeleinrichtung sind ebenso wie alle Verbindungsleitungen mit einem erosionsbeständigen
feuerfesten Material 57 ausgekleidet. Ein weiterer Schutz wird dadurch erzielt, daß die Einrichtung von
einem zylindrischen Teil 58, das mit erosionsbeständigem feuerfest :m Material 59 gefüllt ist, umgeben ist.
Aus der mit hoher Geschwindigkeit nach oben strömenden Feststoffsuspension aus der Steigleitung 52
sammeln sich Feststoffteilchen in einer relativ dichten Suspension innerhalb des Teiles der Einrichtung oberhalb
der Querverbindungsleitung 53. Diese Feststoffe wirken als Schutzpolster, auf das die Suspension aufprallt.
Der Vorteil der Einrichtung gemäß F i g. 3 gegenüber dem T-Stück gemäß F i g. 2 liegt in erster
Linie darin, daß die scharfen Kanten 61 und 62 nicht
direkt in den Strömungsweg der Suspension hineinragen, so daß diese Stellen keiner starken Erosion ausgesetzt
sind.
Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Diese Ausführungsform besteht aus einem oberen Kessel 100 (nur teilweise gezeigt), der vertikal mit
einem unteren Kessel 101 fluchtet. Der Bodenteil 125 des unteren Kessels besitzt einen kleineren Durchmesser
als der übrige Kessel. Ein heißer, frisch regenerierter Katalysator wird aus der Regenerierungszone durch
das vertikale und zentral angeordnete Standrohr 102 abgezogen. Dieses Standrohr ist längs seiner Höhe in
bestimmten Abständen mit nicht gezeigten Gaseinlässen versehen, um den regenerierten Katalysator
darin in wirbelndem Zustand zu halten. Der Katalysator wird in den offenen Abdichtungsschacht 103 ausgebracht.
Dieser Schacht ist am Boden des unteren Kessels befestigt. Die Austrittsgeschwindigkeit wird
durch das Ventil 104 gesteuert. Innerhalb des Abdichtungsschachtes
erstreckt sich bis in den Ringraum zwischen dem Schacht und dem Standrohr ein dichtes
Katalysatorwirbelbett, wobei ein Aufwirbelungsgas, wie beispielsweise Wasserdampf oder Stickstoff,
mittels eines Verteilerringes 106 eingeführt wird. Der offene Schacht ist von einem konzentrischen Manie!
107 mit größerem Durchmesser, der am Boden des Kessels 101 befestigt ist, umgeben. Um den Umfang
des offenen Schachts herum sind Verteilerschlitze 108 für die Einführung des heißen regenerierten Katalysators
in den Ringraum 109 zwischen dem Schacht 103 und dem Mantel 107 verteilt. Im Bodenteil des Ringraiims
109 sind ein oder mehrere BelüfUingsgasver- liriler 111 vorgesehen, um eine umgekehrte Druckabdichtung
durch ein dichtes Katalysatorwirbelbett unterhalb der Auslässe der Kohlenwasserstoffbeschickungseinlässe
112 zu bilden. Der Kontakt des heißen Katalysators mit der Kohlenwasserstoffbe-Schickung
hat eine Verdampfung der Kohlenwasserstoffe und die Bildung einer mit hoher Geschwindigkeit
strömenden Suspension zur Folge. Diese Suspension fließt nach oben in die ringförmige langgestreckte
Überführungsreaktionszone 109. Der äußerste
ίο obere Teil des Mantels 107 besitzt die Form eines rechtwinkligen
Dammes mit herausragenden Teilen 114. Konzentrisch mit dem Mantel 107 ist ein weiterer
Mantel 113 mit einem größeren Durchmesser vorgesehen. Dieser Mantel ist durch die Platte 116 abgedeckt
und fest am oberen Teil des Schachtes 103 gehalten. Von der Unterseite der Platte 116 erstreckt sich eine
kreisförmige Lippe 117, d«ren Durchmesser etwas
größer als der des Mantels 107 ist. nach unten, so daß eine freie Bewegung des letzteren bei einer Ausdehnung
möglich ist. Vorsprünge an der Lippe haben die gleiche Form wie Vorsprünge am oberen Ende des Mantels 107
und greifen über diese. Dadurch werden Verteilerschlitze 118 gebildet, durch die die Suspension in die
äußere ringförmige Überführungsreaktionszone 119 eintritt. Diese Zone wird <J-irch die Mantel 113 und 107
gebildet. In vorteilhafter Weise kann der obere Teil de-<
Mantels 113 nach außen erweitert sein, so daß eine gegen Erosion schützende Einrichtung, die ähnlich
wirki wie das T-Stück 22 von F i g. 1 oder der schiefe Kegelstumpf von F i g. 3, geschaffen wird. Auch kanr.
der innere ringförmige Teil der Kappe 116 nach oben verlängert sein, wodurch ein weiterer Schutz erziel·
wird, schließlich können auch hier mit erosionsbeständigen feuerfesten Materialien gefüllte Schutzmantel
vorgesehen sein. Die in dem Ringraum 119 nach unterströmende Suspension tritt durch Verteilerschlitze 121
am Umfang des Mantels 113 aus. Das System arbeitel auch dann zufriedenstellend, wenn die Schlitze 118.
die einer Erosion am stärksten ausgesetzt sind, zerstört werden. Nach dem Austritt der Suspension aus
den Schlitzen 121 trennen sich die gecrackten Dämpfe schnell in dem Dampfraum 122 des unteren Kessels
von dem Katalysator, worauf der abgetrennte Katalysator der ringförmigen Abstreifzone 123 zugeführt
ν :rd. Diese Zone wird durch die kreisförmige Wand 124 und den unteren Teil der Wand des Kessels 101 von
verringertem Durchmesser gebildet. Diese ringförmige Abstreifzone wird mit einem Abstreifgas, wie beispielsweise
Wasserdampf oder Stickstoff, mittels eines Verteilerringes 126 versorgt. Die Zone ist ferner mit Leitblechen
127 ausgestattet. Der von verdampfbarem Kohlenwasserstoff befreite Katalysator wird der oberen
Regenerierungszone durch vertikale Steigleitungen 128 zugeführt, wobei das Treibgas durch die Hohlkegelventile
129 zugeleitet wird. Die weitere Behandlung der gecrackten Kohlenwasserstoffdämpfe aus der Reaktionsüberführungszone.
des Abstreifgases sowie der verschiedenen Wasserdampf- und/oder Stickstoffströme,
die als Aufwirbelungsmedium verwendet werden, erfolgt in üblicher Weise.
Die Erfindung wird an Hand des nachfolgenden Beispiels näher erläutert. Dieses Beispiel zeigt die Betriebsbedingungen,
die in dem durch die F i g. 1 und 2 gezeigten katalytischen Cracksystem eingehalten werden.
Bei Einhaltung dieser Bedingungen können 3248 m3 pro Tag eines schweren Gasöles, d. h. einer
frischen Beschickung von spezifischem Gewicht 0,93. mit einem Durchsatzverhältnis von 1.51 verarbeitet
werden. Der Rückführungsstrom ist ein schweres Rückfünröl von spezifischem Gewicht 0,96 und wird
mit der frischen Beschickung vor der Einführung in die Überführungsreaktionszone vermischt. Man erzielt
eine Umwandlung der frischen Beschickung von Volumprozent sowie eine Benzinausbeute (C5 und
höhere) von 53,8 Volumprozent und eine Koksausbeute von 7,0 Gewichtsprozent. Es wird ein im Handel erhältlicher
Molekularsieb-Katalysator verwendet.
Regenerator
Höhe (gerade Seite), m 10,9S
Innendurchmesser, rn 9,54
Höhe des dichten Bettes, m 3,0 bis
Katalysatordichte, g/ccm 0.52
Bettemperatur, c" 660 bis
Druck oberhalb des Bettes, atü .... 1.12
Verbrennungsluft (einschl. Treibluft),
kg/h ·.. 93000 ·
Standrohre
Höhe, m 17.70
Innendurchmesser, cm 50
Katalysatordichte, g/ccm 0.59
Offener Abdichiungsschacht
Höhe, m 9.69
Spielraum in dem Abdichtungsschacht-Ringraum, cm 12,70
Katalysatordichte, g/ccm 0,56
Druck des Bettes, kg/cm2 0,43
Aufwirbelungsgas, kg/h 136
(jberführungsreaktionszonen
A. Umgekehrte Druckabdichtungen
Höhe, m 2,43
Innendurchmesser, cm 53,3
Neigung der Überführungsleitung mit dichter Phase (abweichend von der vertikalen), c .... 35
Katalysatordichte, g/ccm 0,57
Druck des Bettes, kg/cm- 0,14
Aufwirbelungsgas, kg/h 318
3o
35
40
45 Steigleitungen
Höhe, m ' 6,75
Innendurchmesser, cm 63,5
Katalysator-Öl-Verhältnis 8
Oberflächengeschwindigkeit der gesamten Dämpfe am Kohlenwasserstoffeinlaß,
m/sec 6.9
Querleitungen
Länge, m 2,10
h 63,5
7,30
Innendurchmesser, cm
D. Abwärts führende Leitungen
D. Abwärts führende Leitungen
Höhe, m
Innendurchmesser, cm 78,7
Oberflächengeschwindigkeit der gesamten Dämpfe vor den
Schlitzen, m/sec 9,00
Druckabfall durch die
Schlitze, kg/cm2 0,035
Auslaßtemperatur, 0C 527 bis
Druckabfall von dem Kohlenwasserstoffeinlaß durch die Schlitze, kg/cm2 0,284
Unterer Kesse!
Höhe (gerade Seite), m 10.7
Innendurchmesser, m 5.88
Katalysatorbetthöhe, m 4,12
Oberflächengeschwindigkeit des Auf-
wirbelungsgases. m/sec 0.03
Katalysatordichte, g/ccm 0.60
Druck in dem Dampfraum, atü .... 1,47
Temperatur in dem Dampfraum. =C 510 bis
Abstreifer
Höhe (gerade Seite), m 8.55
Innendurchmesser, m 3.14
Katalysatorbetthöhe, m 4,12
Katalysatordichte, g/ccm 0.54
Dampfgeschwindigkeit, kg/h 4490
Menge des Katalysators, t L6.8
Ausgangstemperatur, 0C 495
Steigleitung, in der der abgestreifte Katalysator geführt
Höhe, m 19.80
Innendurchmesser, cm 86,4
Treibluftzufuhr, kg/h 24900
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, bei welchem ein heißer, frisch regenerierter
Katalysator mit aufwirbelbarer Teilchengröße von einer Regenerierungszone durch wenigstens
ein Standrohr einer Reaktionszone innerhalb eines unter der Regenerierungszone angeordneten
Kessels zugeführt und dort mit einer Kohlenwasserstoffbeschickung unter Bedingungen
in Berührung gebracht wird, die für ein Cracken der Kohlenwasserstoffbeschickung geeignet sind,
gecrackie Kohlenwasserstoffe und verbrauchter Katalysator aus der Reaktionszone abgezogen
werden, der verbrauchte Katalysator in einer Abstreifzone von abstreifbaren Kohlenwasserstoffen
befreit wird, gecickte und abgestreifte Kohlenwasserstoffe
einer Produktgewinnungszone zugeführt werden und der von abstreifbaren Kohlen- ao
Wasserstoffen befreite Katalysator der Regenerierungszone zugeführt und dort mit einem sauerstoffhaltigen
Gas bei einer Temperatur über der in der Überführungszone herrscherden regeneriert
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierte Katalysator durch das Standrohr
einem offenen, in offener Druckverbindung mit dem Auslaß wenigstens einer als Reaktionszone
dienenden begrenzen langgestreckten Überführungszone
stehenden Abaichcungss hacht innerhalb
de. unteren Kessels zugeführt wird, ein abdichtendes und druckerzeugendes dichtes ">
'irbelbett von regeneriertem Katalysator in dem offenen Abdichtungssch^.cht
gehalten wird, der durch dieses Bett erzeugte Druck dazu verwendet wird, den Katalysator
aus dem offenen Abdichtungsschacht durch die begrenzte langgestreckte Überführungszone zu
führen, und gecrackte Kohlenwasserstoffe und verbrauchter Katalysator von dem Auslaß der Überführungszone
der Produktgewinnungszone bzw. der Abstreif- und Regenerierungszone zugeführt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine umgekehrte Druckabdichtung
aus einem zweiten dichten Wirbelbett aus regeneriertem Katalysator in einem ersten Teil der "langgestreckten
begrenzten Überführungszone unmittelbar anschließend an den offenen Abdichtungsschacht aufrechterhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Überführungszonen verwendet
werden, wobei verschiedene Kohlenwasserstoffbeschickungen mit dem Katalysator in den
jeweiligen Überführungszonen in Berührung gebiacht werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im
Hodenteil des unteren Kessels ein dichtes Katalysatorwirbelbett
gehalten uiid.
5. Verfahren nach Ansprucli 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine getrennte Kohlenwasserstoffbeschickung dem dichten Wirbelbett innerhalb des
Bodenteils des unleren Kessels unter Bedingungen,
die für eine Crackung dieser Kohlenwasserstoffe schickung geeignet sind, zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß verbrauchter Katalysator der
A Streif zone in der Weise zugeführt wird, dal! ein
aufwirbelbares Gas einem Bodenteil des Bettes mit Oberflächengeschwindigkeiten von ungefähr
0,012 m/sec bis ungefähr 0,06 m/sec zugeleitet wird, wobei eine ausreichende Höhe des Katalysatorbettes
aufrechterhalten wird, um die im wesentlichen horizontale Überführung des verbrauchten
Katalysators aus dem Auslaß in die Abstreifzone zu ermöglichen.
7. Vorrichtung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen,
bestehend aus einem oberen Kessel und einem unteren Kessel, wenigstens einem Standrohr,
das den oberen Kessel mit dem unteren Kessel verbindet, einer Ventileinrichtung, die das Strömen
aes festen Materials aus dem Standrohr in den unteren Kessel steuert, einer Einrichtung zur Einführung
einer Kohlenwasserstoffbeschickung in den unteren Kessel, einer Abstreifzone und einer Einrichtung
zur Überführung von Feststoffen aus der Abstreifzone in den oberen Kessel, gekennzeichnet
durch wenigstens eine Struktur (6,103), die einen offenen Abdichtungsschacht innerhalb des unteren
Kessels (2,101) bildet und in Verbindung mit dem Standrohr (3, 102) steht, und wenigstens eine langgestreckte
Überführungszone (12,107) innerhalb des unteren Kessels, die in offener Verbindung mit
dem Abdichtungsschacht steht, wobei die KohlenwasserstoffeinFührungseinrichtung
(15,112) mit der
1 langgestreckten Überführungszone in Verbindung
steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (13, 111) vorgesehen
ist, um eine umgekehrte Druckabdichtung in einem ersten Teil (12,107) der langgestreckten
Überführungszone aufrechtzuerhalten, wobei die Kohlenwasserstoff-Einlaßeinrichtung (15, 112) in
Abstromrichtung von der umgekehrten Druckabdichtung angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der
Überführungszone aus einer mit einer Öffnung versehenen Leitung (18, 113) besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (6),
welche den offenen Abdichtungsschacht bildet, starr am Boden des unteren Kessels (2) gehalten
wird, wobei das Standrohr (3) derart angeordnet ist, daß es sich nach unten in den offenen Abdichtungsschacht
erstreckt, die begrenzte langgestreckte Überführungszone (16) starr an einem ihrer Enden
mit der Abdichtungsschachtstruktur verbunden ist und sich der erste Teil (12) der Überführungszone
nach außen und oben erstreckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
d?ß die Überführungszone einen im wesentlichen vertikalen Steigleitur.gsteil (16), eine
erste Einrichtung (21) zur schnellen Veränderung der Strömungsrichtung des Materials, welches den
Steigleitungsteil übersteigt, einen im wesentlichen
horizontalen Querleii 117). eine zweite Einrichtung
'.22) zur schnellen Veränderung der StrömungsnVhtung
des Materials und einen im wesentlichen vertikalen, in Abwärtsrichtung verlaufenden T-^iI
(!8) aufweist.
'2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche"/
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstei Mantel (103), welcher den offenen Abdichtungsschacht bildet, starr von einem Bodenteil des unteren
Kessels (101) abgestützt wird, das Standrohi
(102) derartig angeordnet ist, daß es sich nach unten bis in den offenen Abdichtungsschacht erstreckt,
ein zweiter Mantel (107) mit einer größeren Querschnittsfläche konzentrisch zu dem ersten
Mantel angeordnet ist, so daß zwischen dem ersten und dem zweiten Mantel ein Ringraum (109)
der Überführungszone gebildet wird, ein dritter Mantel (113) mit noch größerer Querschnittsfläche
konzentrisch zu dem zweiten Mantel angeordnet ist, so daß zwischen dem dritten un«.' dem zweiten
Mantel ein zweiter Ringraum (119) der Überführungszone gebilde* wird, eine Einrichtung (118)
zur Schaffung einer Verbindung zwischen den oberen Abschnitten des ersten und zweiten Ringraems
der Überführungszone vorgesehen ist und eine Deckplatte (116), die den dritten Mantel (113)
aa seinem oberen Ende mit dem ersten Mantel (103) verbindet, vorgesehen iit.
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