DE2237031B2 - Fliessbett-crackanlage - Google Patents

Description

Im Fließbett-Crackverfahren werden Kohlenwasser- «toffe unter Verfahrensbedingungen derart umgewandelt. daß wesentliche Mengen an Kohlenwasserstoff-•usgangsmaterialien in erwünschte Produkte, wie beispielsweise Vergaserkraftstoff, Alkylierungsausgangsfnaterialien und Mitteldestillatverschnittmaterialien und ähnliches, mit begleitender unerwünschter Neben-Produktbildung übergehen. Ein besonders schädliches Nebenprodukt ist Koks, der im Verlauf der Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktion auf dem Katalysator tbgelagert wird. Treten beträchtliche Koksablagerun-' gen auf, resultiert eine Verminderung der Katalysatoraktivität und insbesondere der Katalysatorselektivität, wodurch die Kohlenwasserstoffumwandlung gehindert, die Vergaserkraftstoffbildung vermindert und gleichzeitig die Bildung unerwünschterNebenprodukte vergrößert wird. Um die Katalysatordesaktivierung infolge Koksablagerung zu überwinden, wird der Katalysator normalerweise aus der Reaktionszone abgezogen und in eine Abstreifzone gegeben, in der zuerst die mitgerissenen und adsorbierten Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines Abstreifmediums, wie z. B. Dampf, vom Katalysator verdrängt werden. Das Abstreifmedium und die verdrängten Kohlenwasserstoffe werden entnommen, und der abgestreifte Katalysator wird in eine Regenerierungszone geführt, in der er mit einem sauerstoffhaltigen Gas in Berührung kommt, um die Verbrennung mindestens eines Teils des Koks und die Regenerierung des Katalysators zu beeinflussen. Anschließend wird der regenerierte Katalysator in die Reakäonszoae zurückgeführt und hier mit weiterem Kohlenwasserstoffausgangsmaterial in Berührung gebracht

Nach DT-AS 1645 806 ist eine Fließbett-* rackanlage bekannt, die aus einem senkrecht ausgerichteten Abstreifer Eir verbrauchten Katalysator und aus einem ebenfalls senkrechten Kreislaufmaterialsteiger besteht Am Abstreiferboden ist ein gewinkeltes Abflußende angebracht, das mit einer Standleitung verbunden ist Der Kreislaufmaterialsteiger tritt am gewinkelten Abflußende des Abstreifers ein, wodurch sich ein Ringraum zwischen Abstreifer und Steiger ausbildet, in dem Prallbleche angeordnet sind. Unterhalb der untersten Prallbleche ist eine Vorrichtung zum Aufwirbeln von verbrauchtem Katalysator im Abstreifer angebracht, die aus einem Paar konzentrischer, dampfbereitstellender Ringe besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Dampfverteilung im KaUlysatorabstreifer zu verbessern und eine gleichmäßigere Katalysatorströmung zu erzielen. Der Wirkungsgrad des Abstreifers soil bei gleichen äußeren Abmessungen der Crackanlage und gleichen Durchsatzmergen verbessert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Kombination einer Vorrichtung zum Aufwirbeln von verbrauchtem Katalysator und einer Vorrichtung zum Herstellen eines Fließzustandes im gewinkelten Abflußende des Abstreifers. In der Wirbelvorrichtung sind Ausflußdüsen zur Abgabe von Dampf in genau bestimmter Richtung angebracht. Aus der Fließvorrichtung wird Dampf ebenfalls in bestimmte Richtungen abgegeben. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird Dampf mit einer Geschwindigkeit von etwa 21 bis 55 m/sek aus der Fließvorrichtung ausgeblasen.

Gegenüber dem bekannten Verfahren weist die Erfindung eine Reihe von Vorteilen auf. Die besondere Anordnung der Ausflußdüsen inder Wirbelvorrichtung unterhalb der untersten Prallbleche ermöglicht eine Steuerung des zugeführten Dampfes nach Menge und Richtung. Der Dampf wird an den verbrauchten Katalysator direkt herangeführt und strömt ungehindert, parallel zu den Prallblechen durch den Abstreifer. Dadurch wird die Verwirbelung des verbrauchten Katalysators verbessert. Adsorbierte und mitgerissene Kohlenwasserstoffteilchen werden leicht verdrängt und aus dem Abstreiferoberteil entfernt.

Besonders vorteilhaft wirkt die Wirbelvorrichtung in Kombination mit der erfindungsgemäßen Fließvorrichtung am Steigereingang. Die nach oben gerichteten Düsen der Fließvorrichtung bewirken ein zusätzliches Abstreifen des verbrauchten Katalysators. Sie verhüten ein Anhäufen von Katalysatorflüssigkeit an der Aufstromseite des Kreislaufsteigers. Daneben wird das gleichmäßige Abfließen verbrauchten Katalysators verbessert. In Richtung der Standleitung für verbrauchten Katalysator hat die Fließvorrichtung ein zweites Düsenpaar. Diese verbessern die Entleerung des Abstreifers und tragen damit zu einem verbesserten Fließverhalten des aus dem Abstreifer austretenden, verbrauchten Katalysators bei.

Fig. 1 zeigt das Schema einer Fließbett-Crackanlage

Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt in der Nähe des Ausflußausgangs des Abstreifers und zeigt den weiteren Dampfverieiler.

Fig. 3 ist ein bei der Linie 3-3 der Fig. 2 genommener Schnitt.

Fig. 4 ist eine Draufsicht einer alternativen Konstruktion des weiteren Dampfverteüers.

Figur 1

Frisches Kohlenwasserstofiausgangsinaten.il, übei die Leitung (10) angeliefert, wird mit heißem regeneriertem Katalysator aus der Standleitung {12} bei einer vorgegebenen Temperatur im EinJaßteil des Frischmaterialsteigers (S4) in Berührung gebracht Die resultierende Katalysator-K ohlenwasserstoffausgangsmaterial-Suspension strömt mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit aufwärts in den Reaktor (16) und endet in einem nach unten gerichteten, mit gezackten Enden versehenen Auslaß oberhalb des Dichtbettniveaus (20).

Ein Kreislaufausgangsmaterial wird durch die Leitung (22) in den Einlaßabschnitt des Kreislaufmaterialsteigers (24) gegeben, in dem das Material mit heißem Katalysator aus der Standleitung (26) in Berührung kommt, und der Steigerausfluß wird in den unteren Reaktorteil eingegeben.

Gecrackte Produkte befreien sich vom Katalysator oberhalb des Bettniveaus der dichten Phase (20). und die Dämpfe passieren den Zyklon (28), in dem mitgerissener Katalysator abgetrennt und in das Bett durch das Tauchrohr (30) zurückgegeben wird. Obgleich nur ein Zyklon aus Gründen der Verdeutlichung gezeigt ist, ist es verständlich, daß mehrere Zyklone angeordnet sein können, um im wesentlichen vollständige Abtrennung zu erreichen, und es können auch eine Vielzahl von derartigen Einbauten vorhanden sein, um die auftretenden Dampfvolumina behandeln zu können. Die Ausströmgase gehen vom Zyklon (28) durch die Leitung (32) in die Sammelkammer (34), in der die Gase der anderen (nicht gezeigt) Zyklone gesammelt und aus dem Reaktor durch die Leitung (36) abgegeben werden. Die Dampfleitung (36) befördert die gecrackten Produkte in nicht gezeigte Fraktioniereinrichtungen, in denen die Umwandlungsprodukte gewonnen und in gewünschte Produkte und Kreislaufströme mit Hilfe von Kompression, Absorption und Destilliereinrichtungen getrennt werden.

Dampf aus der Leitung (38) strömt durch den Dampfring oder Verteiler (40) und tritt in den unteren Reaktorteil an einem Punkt unterhalb des Ausgangs des Kreislaufsteigers (24) ein. Der Katalysator in der im unteren Reaktorteil befindlichen dichten Phase wird mit Dampf aus dem Ring (40) abgestreift und strömt durch die Standleitungen (42)/(44) und die Ventile (46)/(48) in den ringförmigen Abstreifer (50). Der Abstreifer (50) ist mit am Steiger (24) angeordneten Prallblechen (52) und mit an der Innenwand des Abstreifers (50) angeordneten Prallblechen (54) ausgerüstet Dampf aus der Leitung (56) wird durch einen Dampfring oder Verteiler (58) in den unteren Teil des Abstreifers (50) unter das unterste Prallblech (52) und durch die Leitung (60) und durch den Dampfring oder Verteiler (62) unter das unterste Prallblech (54) geführt. Dampf steigt durch den Abstreifer (50) und verdrängt und entfernt absorbierte und mitgerissene Kohlenwasserstoffdämpfe. Die Dämpfe steigen durch die Abstreiferabgasleitung (61) in den oberen Reaktorteil.

Abgestreifter Katalysator wird vom Boden des Abstreifers (50) durch die Standleitung für verbrauchten Katalysator (64) mit einer vom Ventil (66) gesteuerten Geschwindigkeit abgezogen und strömt durch die Standleitung (68) in den Regenerator (70). Im Regenerator (70) tritt der verbrauchte Katalysator in Kontakt mit durch die Leitung (72) und dem Luftring (74) eingeführte Luft Der der Regenerierung im Regenerator (70) unterliegende Katalysator bildet ein dichtes Bett mit einem oberen Niveau (76) aus. Im Regenerator (70) verbrennt der Kohlenstoff auf der Katalysatoroberfläche, und das resultierende Rauchgas strömt aufwärts und tritt in den Zyklon (78) ein, in dem mitgerissener Katalysator abgetrennt und dem Regeneratordichtbett durch das Tauchrohr (80) wieder zugeführt wird. Obgleich der Zyklon (78) nur als ein einzelner Reaktor angegeben ist, ist es natürlich möglich, daß mehrere Zyklone zur im wesentlichen vollständigen Abtrennung mitgerissener Feststoffe aus dem Rauchgas angeordnet sein können. Das aus dem Zyklon (78) ausströmende Rauchgas tritt durch die Leitung (82) in die Sammelkammer (84) und von hier durch die Rauchgasleitung (86) zu den Entlüftungseinrichtungen (nicht gezeigt), die eine Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus dem heißen Rauchgas, eine Vorrichtung zur Verwertung nichtverbrauchten CO durch Erzeugung von Zusatzwärme and eine Vorrichtung zur Energiegewinnung durch Dampferzeugung oder durch Expansion in Turbinen begleitet von Krafterzeugung enthalten kann. Regenerierter Katalysator wird vom Regeneratorboden durch die Leitungen (88)/(90) bei von den Ventilen (92)/(94) gesteuerten Geschwindigkeiten abgezogen, um heißen regenerierten Katalysator den Standleitungen (26)/(12)

jo zuzuführen.

Am geneigten, konischen Bilden des Abstreifers (50) ist ein zusätzlicher Dampfverteiler (98) eingebaut worden, der mit Dampf aus der Leitung (96) versorgt wird Der Verteiler (98) kann aus einem einzelnen halbkreisförmigen Ring, siehe Fig. 3, oder einem Paar von Viertelbogenringen, siehe Fig. 4. bestehen. Beide Ausführungen sind um den Kreislaufsteiger herum angeordnet und auf die Mittellinie desselben ausgerichtet.

Figur 2

Hier wird eine Vergrößerung des Abstreifers (50) gezeigt, wobei die Prallblechstellungen deutlich zu sehen sind, und daß der Dampf aus dem Verteiler (58) durch Düsen (59) nach unten und nach außen unter vnd parallel zum untersten Prallblech (52) ausströmt, und daß der Dampf aus dem Verteiler (62) durch Düsen (63) nach unten und nach innen unter und parallel zum untersten Prallblech (54) ausströmt. Der Dampfverteiler (98) hat nach oben weisende Düsen (99) und ein Paar nach unten weisender Düsen (100), Fig. 3, für Entleerungszwecke, wobei diere Düsen (100) in Richtung der Standleitung für verbrauchten Katalysator (64) ausgerichtet sind. Die nach oben gerichteten Düsen bewirken zusätzliches Abstreifen verbrauchten Katalysators, verhüten das Anhäufen von »Katalysatorflüssigkeit« auf der Aufstromseite des Kreislaufsteigers und ermöglichen das gleichmäßige Abfließen verbrauchten Katalysators. Zur Vermeidung von Katalysatorabrieb und Abtragung der Ausgangsdüsen sollte die Dampfgeschwindigkeit aus dem Verteiler (98) durch die Düsen (99) im Bereich von etwa 21-55 m/sec liegen.

Figur 4

In dieser Figur wird eine Alternativlösung offenbart, um Dampf nahe des Kreislaufsteigereingangs bereitzu-

stellen, die aus einem Paar von Viertelbogenringen (98fl)/(98i) besteht. Diese Ringe werden mit Dampf über die Eingänge (96 a)/(96 b) versorgt, und der Dampf wird durch die Düsen (99α)/(99 b) und (100 a)/(100 b) abgegeben.

In der Beschreibung wurde dargestellt, wie ein

sätzlicher Dampfverteiler nahe dem Aus;gang eil Abstreifeis einer Fließbett-Crackanlage zum ν besserten Fließveihalten von aus dem Siripper a

S tretenden verbrauchten Katalysator diene:n kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Fließbett-Cracianlage, in derPrischkatalysator und verbrauchter Katalysator im Kreislauf geführt werden, mit einem senkrecht ausgerichteten Abstreifer Jw verbrauchten Katalysator, wobei der Abstreifer ein gewinkeltes Abfiußeade au seinem linieren Ende aufweist, das mit einer Standleitung verbunden ist, einem senkrecht ausgerichteten Kreis- «o laufinaterialsteiger, wobei der Steiger am gewinkelten Abflußende des Abstreifers eintritt, und Prallblechen i& ctem vom Abstreifer und Steiger ausgebildsten Ringraum und an denselben angeordnet, gekennzeichnet durch Vorricfetongen zara Aufwirbeln von verbrauchtem Katalysator im Abstreifer, die unterhalb der untersten Prallbleche angeordnet sind und aus einem Paar konzentrischer. Dampf bereitstellender Ringe bestehen, wobei ein innerer Ring (58) nach außen gerichtete Ausflußdüsen (59) und ein äußerer Ring (62), der unter dem inneren Ring angeordnet ist. nach innen gerichtete Ausflußdüsen (63) aufweist, und einer Vorrichtung

   (98) zum Herstellen eines Fließzustandes nahe des Steigereingangs an dem gewinkelten Abflußende des Abstreifers und nach oben gerichtete Düsen

   (99) aufweisend.
2. 2. Fließbettanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (98) mit den nach oben gerichteten Düsen (99) aus einem halbkreisförmigen Dampfverteiler, der teilweise den Steiger (24) umgibt, besteht und der Dampfverteiler nach unten im wesentlichen in die Richtung des Abstreiferausflusses zu einer Standleitung gerichtete Düsen (100) aufweist.