DE2903885C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trennung
einer Fließbettmischung aus Gas und feinzerteilten Fest
stoffteilchen sowie auf eine Vorrichtung zur Verwendung
bei diesem Verfahren. Insbesondere bezieht sich die Er
findung auf die sehr schnelle Abtrennung eines fluidisierten,
regenerierten Katalysators aus Verbrennungsproduktgasen oder
einem Kohlenwasserstoffumwandlungsprodukt des katalyti
schen Krackens nach einer gewählten Kohlenwasserstoff-
Verweilzeit in einer Riser-Reaktionszone, so daß ein Über
kracken des Reaktionsprodukts verringert werden kann und
der Katalysator dem desaktivierenden Produktmaterial
wesentlich weniger ausgesetzt wird.
In normalerweise verwendeten Zyklonabscheidern wird eine
Mischung, die ein fluidisierendes Gas mit mitgerissenem,
feinzerteilten fluidisierbaren Feststoffteilchen aufweist,
horizontal in den Abscheider, und zwar tangential, einge
führt, um der Mischung ein zentrifugales
und wirbelndes Moment zu erteilen. Dieses Zentrifugal
moment führt dazu, daß die Feststoffe an die Außenwand
des Zyklonabscheiders zu einer Abwärtsbewegung in Richtung
auf eine darunterliegende Sammelzone oder einen trichter
förmigen Behälter geschleudert werden. Das von den Fest
stoffen zentrifugal abgetrennte Gas wird durch eine
zentrale, offenendige Leitung abgeführt, die sich
von einer Ebene unter dem tangentialen Mischungseinlaß
nach oben durch das obere Ende des Zyklonabscheiders erstreckt.
An dieser Abzugsleitung für das Gas herrscht
verminderter Druck. Eine besonders brauchbare Anwendung des
Zentrifugalabscheiders steht im Zusammenhang mit Reaktionen,
die fluidisierbare Katalysatorteilchen verwenden, wie die
katalytische Behandlung von Erdölfraktionen durch Kracken,
das Regenerieren von Katalysator in aufströmenden Systemen
des Riser-Typs, die Synthese von Kohlenwasserstoffen aus
CO und H2, die Umwandlung von Methanol und verwandten tief
siedenden Alkoholen in flüssige Kohlenwasserstoffe sowie andere
gut bekannte Fließkatalysatorvorgänge des Standes der
Technik.
Bei den modernen Raffinationsvorgängen unter Einsatz von
Fließkatalysator-Krackvorgängen werden riesige Mengen an
in einer Reaktionskomponente fluidisiertem Katalysator in
einer Riser-Umwandlungszone und in einer nach oben strömen
den Katalysatorregenerierzone gehandhabt. Die Fließbette
sollten dann nach einer gewünschten Kontaktzeit innerhalb
der Riser-Kontaktzone rasch in einer Katalysatorphase und
eine gasförmige Produktphase getrennt werden, um das ge
wünschte gasförmige Produktmaterial zu erhalten.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses
bisher ungelöste Problem der raschen Trennung von
Katalysator und Gasen zu lösen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein
Verfahren zur Abtrennung von fluidisiertem Katalysator
aus Gasen, die durch eine Riser-Kontaktzone geführt
werden, das sich durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 1 auszeichnet.
Die Erfindung ermöglicht die Reduzierung des Anlagenauf
wandes und deren Größe zur Durchführung der Abtrennung
feinzerteilten, festen fluidisierbaren Teilchen
materials von Gasen und bringt den Materialein
satz an Katalysatorteilchen in der Reaktionsvorrichtung auf
ein Minimum, so daß die gesamte Katalysatoreinsatzmenge des
Systems auf einem gewünscht niedrigen Wert gehalten werden
kann. Die kleineren Abmessungen der Anlage tragen beträcht
lich zur Wirtschaftlichkeit des Systems bei.
Durch die Erfindung wird eine rasche Abtrennung der
fluidisierten Katalysatorteilchen aus den Reaktions
produktgasen quer durch eine Riser-Reaktionszone er
möglicht, was eine Kohlenwasserstoffumwandlung mit
relativ kurzer Kontaktzeit für eine Zeitspanne von
weniger als etwa 10 s und üblicher weniger als etwa
5 s zuläßt. Die Erfindung ist besonders zur Trennung von
Fließbettmischungen geeignet, bei denen die Kohlenwasser
stoff/Katalysator-Kontaktzeit 2 bis 3 s oder weniger be
trägt. Es hat sich gezeigt, daß derzeitige Zyklonabscheider-
Anlagen weniger geeignet sind, da sie aufgrund der Kataly
sator/Kohlenwasserstoff-Verweilzeit zum Überkracken und
zu einem Verlust an gewünschtem Produkt bis zu etwa 3% bei
tragen. So kann ein Benzinverlust durch Übercracken in
Zyklonabscheidern bis zu etwa 1,5 Vol.-% bezogen auf
frisches Zufuhrmaterial, ausmachen.
Verfahren und Vorrichtung der Erfindung sind besonders ge
eignet zur Anwendung bzw. Verwendung mit hochaktivem
kristallinem Zeolith-Umwandlungskatalysator, wobei es er
wünscht ist, besonders die Katalysator/Kohlenwasserstoff-
Verweilzeit und die Katalysatoreinsatzmenge zu beschränken,
die Koksbildung minimal zu halten und die Ausbeute an ge
wünschtem Produkt maximal zu gestalten. So kommt es in
Betracht, Gasöl in ein Produkt des Benzin-Siede
bereichs mit einem hochaktiven kristallinen Zeolith-
Umwandlungskatalysator unter Anwendung einer Reaktions
temperatur im Bereich von etwa 510 bis etwa 566°C und
einer Kohlenwasserstoff-Verweilzeit im Kontakt mit
suspendierten Katalysatorteilchen, die auf einen
Bereich von 0,5 bis etwa 3 s beschränkt ist, umzu
wandeln. Bei einer solchen Arbeitsweise strömt die
Katalysator/-Kohlenwasserstoff-Suspension durch
den Riser bevorzugt im wesentlichen in idealer Strömung,
so daß die Katalysator-Verweilzeit bei der Riser-Reaktion
nicht wesentlich länger ist als die Kohlenwasserstoff-
Verweilzeit. Es kommt jedoch in Betracht, mit einem
Katalysatorverschiebefaktor bis zu etwa 0,5 zu ar
beiten, wobei der Versschiebefaktor definiert ist als
Verhältnis der Kohlenwasserstoff-Verweilzeit zu
Katalysator-Verweilzeit.
In der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung indu
ziert eine Leiteinrichtung mit fest angeordneten, ge
krümmten Schaufeln, unter dem Riseraustritt angeordnet,
der aufsteigenden Mischung (fluidisierendes Gas/fluidisier
bare Feststoffteilchen) genügend Zentrifugalbewegung, um
feste Teilchen an die Riserwandung zu schleudern, bevor
sie abgegeben werden. Die auf diese Weise von dem gas
förmigen Reaktionsprodukt abgewiesenen Feststoffe werden
praktisch sofort zentrifugalem Gleichstromkontakt mit
Strippingdampf in einer Kammer begrenzter Abmessungen um
den Riserauslaß herum unterworfen, wo der gestrippte
Katalysator an den Wandungen zum Absinken zu einer Ab
zugseinrichtung ähnlich der des normalen Zyklonab
scheiders gesammelt wird. Abgetrenntes Reaktionsprodukt
und Dampf gelangen durch einen offenen Durchgang ge
ringeren Durchmessers als der Durchmesser des Risers; ersterer
ist zu diesem koaxial ausgerichtet und ragt durch die
obere Oberfläche der Kammer begrenzter Abmessungen.
Die vorstehend kurz beschriebene Vorrichtung befindet
sich innerhalb eines zweiten Behälters begrenzten Durch
messers, der Zyklonabscheider im oberen Teil mit einer
Einrichtung zum Strippen von Katalysator darunter aufweist.
Fig. I ist ein schematischer Aufriß des Abgabeendes des
Risers, die Anordnung der Leitschaufeln und der Katalysator
strippingeinrichtung um das Abgabeende des Risers herum
darstellend;
Fig. II ist ein schematischer Aufriß eines Fließkataly
sator-Kracksystems mit der Riserabscheideeinrichtung der
Fig. I innerhalb eines Behälters verringerten Durchmessers
mit einem Zyklonabscheider in einem oberen Teil, einer Ein
richtung zum Strippen abgetrennten Katalysators und einer
Mehrfacheinspritzzuführeinrichtung am Boden des Risers.
Unter beispielhafter Bezugnahme auf Fig. I ist das obere
Abgabeende eines Riserreaktors 2 dargestellt. Das offene Abga
beende des Risers liegt koaxial innerhalb eines Behälters 4
mit größerem Durchmesser und bildet einen ringförmigen Raum
"A" zwischen der zylindrischen Wandung des Behälters 4 und
der Wandung der Riserleitung 2. Der Behälter 4 weist einen
abfallenden Boden 6 auf, an dem eine Katalysatorabzugsleitung
8 vorgesehen ist. Das Oberende des Behälters 4 ist durch ein
Teil 10 verschlossen und mit einer Abzugsleitung 12 für gas
förmiges Material, koaxial im Behälter 4 und mit dem Riser 2
angeordnet, versehen. Die Leitung 12 mit dem Durchmesser "C"
ist kleiner im Durchmesser als der Riser 2 mit dem Durchmes
ser "B", und zwar um einen ringförmigen Abstand "H". Zudem
hält das oben offene Ende des Risers 2 vom offenen unteren
Ende der Leitung 12 den Abstand "D". Ein Strippinggas wird
tangential in den Behälter 4 nahe der oberen Fläche 10 über
eine Leitung 14 mit dem Durchmesser "G" eingeführt. Das offene
untere Ende der Leitung 12 hält von der oberen Fläche 10 des
Behälters 4 einen Abstand "F". In einem oberen Teil der
Riserleitung 2 und unter dem offenen Oberende im Abstand
"E" befindet sich eine Anordnung fester, gekrümmter Leit
schaufeln 16 um eine offene Leitung 18 herum, mit einem
konischen Oberteil und einem kugelförmigen Boden 20. Bei der
Anordnung der Figur sind zwei oder mehr, z. B. 4 gekrümmte
Leitschaufeln 16 speziell angeordnet, die zwischen der
Leitung 18 und der Wandung des Risers 2 fest angeordnet sind
und in der hier erörterten Weise wirken. Die verwendete An
zahl ist eine Funktion des Mischungsdurchsatzes und des
Riser-Durchmessers.
Die oben kurz beschriebene Gestaltungsbeziehung der Schei
dereinrichtung zieht bei einer speziellen Ausführungsform die
Verwendung eines ringförmigen Querschnitts der Dimension A
in Betracht, die das 2fache der Querschnittsfläche der Ri
serleitung ist und B einschließt. Der Durchmesser B ist
größer als der Durchmesser C der Gasauslaßleitung 12, und
zwar um einen Faktor 1,5, und er kann im Bereich von 1,2 bis
1,7 liegen. Der Durchmesser B ist vorzugsweise das 1,8fache
der Höhe D, er kann aber im Bereich von etwa 1,5 bis 2,0 lie
gen. Die Höhe E ist vorzugsweise das 1,4fache des Durchmes
sers B, kann aber im Bereich von etwa 1 bis 2 liegen. Die
Höhe F ist vorzugsweise das 4fache des Durchmessers "G"
der Rohrleitung 14. Im Betrieb wird vorzugsweise eine Stripping
dampf-Strömungsgeschwindigkeit entsprechend 2 kg Dampf/
1000 kg Katalysator angewandt, um eine rasche Abtrennung des
Kohlenwasserstoffprodukts von physikalisch abgetrennten
Katalysatorteilchen zu erzielen. Die Dampfströmungsgeschwindig
keit kann jedoch im Bereich von 1 bis 3 kg Dampf/1000 kg
Katalysator variieren.
Im Betrieb strömt eine Mischung von Kohlenwasserstoff
dämpfen und Katalysatorteilchen nach oben durch den Riser 2 und
wird durch die feststehenden, gekrümmten Leitschaufeln 16
zur Rotation gebracht, wodurch der Katalysator durch Zentri
fugalwirkung an die Riserwandung über den Schaufeln geschleu
dert wird, so daß der Katalysator in den Behälter 4 über einen
ringförmigen Raum "H" gelangt. Mit dem Strom durch eine Lei
tung 14 eingeführter Strippingdampf fördert weiter die Zentri
fugalabscheidung von Katalysatorteilchen von den Kohlenwasser
stoffdämpfen, auch durch die Strippwirkung des
tangential eingeführten Dampfes. Die gestrippten und abge
trennten Kohlenwasserstoffdämpfe gelangen zusammen mit dem strippen
den Dampf (SD) in den unteren Teil der offenendi
gen Abzugsleitung 12 und weiter durch zusätzliche Zentrifugal
abscheider, bevor sie schließlich in die nicht dargestellte
Fraktionieranlage kommen. Der abgetrennte Katalysator
strömt die Wandungen des Behälters 4 hinab, wird von diesem über
die Leitung 8 abgezogen und gelangt zu einem zweiten Stripp
vorgang, wie er besonders im Zusammenhang mit
Fig. II erörtert wird.
In Fig. II ist ein Riserreaktor mit der Abscheideranord
nung der Fig. I mit einem Katalysatorsammelbehälter, in offener
Verbindung mit einem Strippingbehälter, und mit Leitungen
zur Vervollständigung des Katalysatorkreislaufs zwischen einem
nicht dargestellten Katalysatorregenerator und dem Riser-Koh
lenwasserstoffumwandler dargestellt.
Der Riserreaktor 2 mit der wie dargestellt und im Zusammen
hang mit Fig. I erörterten Abscheideranordnung befindet sich
in einem größeren Behälter 22 begrenzten Durchmessers und aus
gestattet mit mehreren Zyklonabscheidern 24 im oberen Teil des Behäl
ters und über der Kammer 4.
Kohlenwasserstoffumwandungsprodukte und Strippinggas werden
von den Zyklonen 24 durch Leitungen 26 gesammelt, die mit
einem nicht dargestellten üblichen Sammlerrohr kommunizieren
und mit einer in Strömungsrichtung gesehen weiter hinten lie
genden, nicht dargestellten Fraktionierzone in offener Ver
bindung stehen. Leitungen 28 sind im Bodenteil des Behälters 22
zum Einführen fluidisierenden oder strippenden Gases in den
Bodenteil für die dort gesammelten, von der Leitung 8 und den Zyklon
tauchrohren 30 abgegebenen Katalysatorteilchen vorgesehen. Der
Bodenteil des Behälters 22 kann als begrenzte, ringförmige
Katalysatorstrippingzone mit einem nach unten geneigten Boden
ausgebildet sein, der mit einem Katalysatorabzugsstandrohr kom
muniziert, wodurch die in der Fig. II dargestellte Strippingzo
ne 32 ausgeschlossen wird. Es kann jedoch, wie in der Figur dar
gestellt, eine getrennte Zone 32 vorgesehen sein.
Andererseits kann der Behälter 22 mit abfallendem Boden Kata
lysator direkt zum äußeren Stripper 32 führen. Die Stripping
zone 32 ist mit einer Vielzahl abwärtsgeneigter Prallflächen
34 versehen, die scheiben- oder ringflächenartig angeordnete
Leitflächen sein können, über die der Katalysator im Gegenstrom
zu aufwärtsströmendem Strippinggas fließt, das über eine Lei
tung 36 an der tiefsten Stelle der Strippingzone eingeführt
wird. Der gestrippte Katalysator wird über eine Leitung 38 zur
Katalysatorregenerierung abgezogen.
Das Kohlenwasserstoffumwandlungssystem mit dem Riser 2 und
der zugehörigen Ausstattung dahinter wird so angeordnet, daß
eine katalytische Aufwertung der zugeführten Kohlenwasserstoffe
bewirkt wird. Beispielsweise können qualitativ geringwertige
Naphthas in Qualität und Oktanzahl durch eine selektive Um
wandlung in Gegenwart eines geeigneten kristallinen Zeolith
katalysators katalytisch verbes
sert werden. Außerdem können hochsiedende Kohlenwasserstoffe
mit atmosphärischen oder Vakuumgasölen, Rückstandsöle und
Zyklusölprodukte aus dem Kracken in gewünschte Produkte
unter besonders ausgewählten scharfen Betriebsbedingungen über
führt werden. So etwa die Umwandlung von Gas
ölen in Benzin, indem ausgewählte Hoch
temperatur-Krackbedingungen angewandt werden, die die Kohlen
wasserstoffverweilzeit mit dem Katalysator auf einen Bereich
von 0,5 bis 4 s und üblicherweise nicht mehr als etwa 2 bis
3 s beschränken. Die Kohlenwasserstoff-Reaktionskomponente
kann dem Boden der Riser-Reaktionszone über eine Leitung 40
zugeführt werden, die mit einer Vielfachzuführdüse 42 zum
Zusammenmischen mit heiß regeneriertem Katalysator bei einer
Temperatur von wenigstens 705°C und üblicher wenigstens etwa
732°C in der Leitung 39 kommuniziert. Eine so gebildete Hoch
temperatur-Katalysator/Öl-Mischung wird veranlaßt,
praktisch in idealer Strömung durch den Riser unter
ausreichend hoher Geschwindigkeit zu strömen, was
insbesondere zur Ausbeute an Benzin oder Leichtöl
produkt beiträgt. Die Hochtemperaturumwandlung des Gasöl-Zu
fuhrmaterials kann beträchtlich, wenn nicht sogar vollständig
durch Zusatz eines Kohlenwasserstoffs anderen Siedebereichs
geringerer Temperatur zu der Mischung in einen oder mehrere
in Strömungsrichtung gesehen sich anschließende Teile des
Risers, wie über Leitungen 44 und 46, reduziert werden. Ande
rerseits kann ein Zufuhrmaterial, das leichteres dampfförmiges
Material als Gasöl bildet, wie qualitativ geringwertiges
Naphtha und/oder leichteres Kohlenwasserstoffmaterial mit
C5- und leichteren Kohlenwasserstoffen, zunächst den frisch
regenerierten Katalysator berühren, bevor ein Gasöl-Zufuhr
material kontaktiert wird, das einem in Strömungsrichtung
folgenden Teil des Risers über Leitungen 44 oder 46 zur
Umwandlung in Benzin oder ein leichteres Treibstoffölprodukt
zugeführt wird. Bei jedem oben erörterten Kohlenwasserstoff-
Umwandlungsbetrieb kommt die Verwendung eines Riserreaktors 2
von gleichem Durchmesser über seine gesamte Höhe in Be
tracht, oder der Riser kann in einem unteren Teil von vereng
tem Durchmesser sein, um insbesondere eine Hochgeschwindigkeits-
Kohlenwasserstoffumwandlung in Idealströmung ausgewählter
Dauer und anschließende Umwandlung eines höhersiedenden Zu
fuhrmaterials zu begünstigen.
Während der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen sammelt der
verwendete Katalysator Umwandlungsprodukte einschließlich
kohlenwasserstoffhaltiges Material und Koks an. Zur Umwandlung
von Kohlenwasserstoffen verwendete, auf dem Fachgebiet bekann
te Katalysatoren umfassen amorphe und kristalline Silicium
dioxid/Aluminiumoxid-Katalysatoren und deren Gemische. Bei
spielsweise kann der Katalysator ein Gemisch aus klein-
und großporigem kristallinem Zeolith sein. Im allgemeinen
sind solche kristallinen Zeolith-Katalysatoren schwächere
Koksbildner als die amorphen Krackkatalysatoren und können
wirksamer bei hoher Temperatur unter sehr kurzen Katalysator/-
Kohlenwasserstoff-Kontaktzeiten unter etwa 8 s verwendet wer
den. Der kristalline Siliziumdioxid/Aluminiumoxid-Katalysator
kann ein kristalliner Faujasit-Zeolith, wie ein "Y"-Faujasit
und/oder ein Zeolith des Mordenittyps sein. Außerdem kommt
es in Betracht, mit jedem dieser Zeolithe eine besondere Klas
se kristalliner Zeolithe zu verwenden, die durch kristalline
ZSM-5-Zeolithe repräsentiert werden und sich durch eine Poren
öffnung von wenigstens 5 Å, ein Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-
Verhältnis von wenigstens 12 und einen "Zwangsindex"
im Bereich von 1 bis 12 auszeichnen. Bei modernen Raf
fineriearbeitsweisen ist es, ob man nun einen Einzel- oder
Doppelkomponenten-Krackkatalysator, wie ein Gemisch aus
Faujasit mit entweder amorphem Siliciumdioxid/Aluminiumoxid,
Mordenit oder kristallinem ZSM-5-Zeolith verwendet, wünschens
wert, einen CO-Oxidationspromotor einzubeziehen. Kristalline
Zeolith-Krackkatalysatoren sind allgemein als schwache Koks
erzeuger bekannt, und die Gegenwart des CO-Oxydationspromo
tors hilft die Wärmerückgewinnung durch den Katalysator wäh
rend der Verbrennung von Koks und CO in einer nicht dargestell
ten Katalysatorregenerierzone zu steigern.
Manche Metallkomponenten, die sich zum Fördern der Ver
brennung von Kohlenmonoxid eignen und im Stand der Technik
offenbart sind, schließen Kupfer, Nickel, Chrom, Manganoxid
oder Kupferchromit ein. Einige jüngere Patentschriften zu
diesem Gebiet der CO-Verbrennung sind die US-PS 40 72 600
und 40 64 037. Auf deren Inhalt wird hiermit ausdrücklich
Bezug genommen. US-Patentschriften, die für die erfindungsge
mäßen Konzepte von Interesse sind und sich auf Techniken zum
Regenerieren von Krackkatalysatoren beziehen, sind die US-
PS 40 35 284, 38 93 812 und 39 26 778.
Der Riser-Reaktor, der Fließbettmischungsabscheider und die
Strippinganordnung der Fig. II können mit praktisch jeder auf
dem Gebiet bekannten Katalysatorregenerieranordnung verwendet
werden. Beispielsweise kann der Regenerator ein dichtes Kata
lysatorfließbett aufweisen, das von einer disperseren Kataly
satorphase überlagert ist, worin das Verbrennen von kohlenstoff
haltigem Material wenigstens in dem dichten Katalysatorfließ
bett gefördert und das Verbrennen von Kohlenmonoxid entweder
in einer oder beiden Katalysatorphasen, der dichten und der
disperseren, gefördert wird. In einer solchen Anordnung ist
es wünschenswert, die Rückgewinnung der erzeugten Wärme maxi
mal zu gestalten, insbesondere, wenn als Katalysator kristal
line Zeolithe, die schwache Koksbildner sind, verwendet werden.
So kann die Wärmerückgewinnung aus der dispersen Katalysator
phase durch Einführen eines wenigstens teilweise regenerier
ten Katalysators in die disperse Phase als getrennter Kataly
satorstrom und/oder durch Steigerung der Strömungsgeschwindig
keit des Regeneriergases in das Fließbett gefördert werden,
um es zu expandieren, mehr Katalysator in die disperse Kata
lysatorphase zu überführen und eine deutliche Grenzlinie zwi
schen der dichten Katalysatorphase und der dispersen Kataly
satorphase aufzuheben. Das Katalysatorbett kann in einer sol
chen Anordnung zum Kreisen veranlaßt werden, indem verbrauch
ter Katalysator tangential dem dichten Fließkatalysatorbett
nahe der oberen Grenzfläche oder einem unteren Teil des Bettes
zugeführt wird. In Betracht kommt auch das Regenerieren des
Katalysators in einer Regeneratoranordnung, wie nach der US-PS
40 35 284, die es ermöglicht, daß die Rückgewinnungsphase des
regenerierten Katalysators aus der dispersen Katalysatorphase,
aus oberen und unteren Teilen der dichteren Katalysatorphase
und zum Mischen regenerierter Katalysatorteilchen mit verbrauch
ten Katalysatorteilchen ein Gemisch daraus bei erhöhter Tempe
ratur von wenigstens 593°C und vorzugsweise wenigstens
635°C bildet, so daß nach dem Kontakt mit sauerstoff
haltigem Regeneriergas rasches Entzünden und Verbrennen kohlen
stoffhaltigen Materials erreicht wird. Dieses Mischen verbrauch
ter und regenerierter Katalysatorteilchen kann erfolgen, wo
bei das dichte Katalysatorfließbett in einer Riser-Mischzone,
die in das dichte Katalysatorfließbett oder in die dispersere
Katalysatorphase über einem dichten Katalysatorfließbett ab
läßt, regeneriert wird.
Wenn eine Trennanordnung gemäß Fig. I dem oberen Ende
einer Riser-Katalysatorregenerierzone, wie in den oben
genannten Patentschriften gezeigt, und insbesondere dem obe
ren Ende des Risers 8 der US-PS 39 26 778, angepaßt wird,
kann der zylindrische Behälter 4 mit einem
offenen Bodenende ausgestattet werden, um eine ringförmige Kataly
satoraustragszone um den Riser herum zu schaffen. Zudem kann
der Behälter 4 abwärts zum Riserteil 8 des Regenerators rei
chen, so daß das gesammelte Bett des regenerierten Katalysa
tors über den Katalysatorabzugsstandrohren der Regenerierzone
verhältnismäßig flach ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform kommt die Verwendung
von Verbrennungsgas anstelle des über die Leitung 14 eingeführ
ten Dampfs in Betracht, um die Trennung regenerierten Katalysa
tors von Verbrennungsproduktgasen zu erleichtern.
Andererseits wurde gefunden, daß kein weiteres gas
förmiges Material zugesetzt werden muß, als über die Leitung 14,
um eine befriedigende Trennung der Suspension zu erzielen.
Dies gilt insbesondere, wenn die Anordnung zur Abtrennung einer
Suspension heiß regenerierten Katalysators von Verbrennungs
produktgasen verwendet wird. Das Strippen des regenerierten
Katalysators kann vor dem Abziehen über Standrohre oder in
einem speziellen Abschnitt des Abzugsstandrohrs erfolgen.
Claims (6)
1. Verfahren zum Trennen von fluidisierbaren Katalysator
teilchen und Gasen, die durch eine Riser-Kontaktzone ge
führt werden,
dadurch gekennzeichnet ,
daß Katalysatorteilchen und Gase nach oben durch eine lang
gestreckte Riser-Kontaktzone geführt werden, daß dem Ganzen
nahe dem offenen oberen Ende des Risers durch eine Anzahl
gekrümmter, feststehender Leitschaufeln ein horizontales,
zentrifugal abtrennendes Moment erteilt wird, das aus
reicht, an der Riser-Wandung nach oben strömende Katalysator
teilchen zu sammeln, bevor diese Katalysatorteilchen
im Kontakt mit tangential eingeführtem Strippinggas in
eine Ringzone darüber mit größerem Durchmesser als der
Riser und vor einer offenendigen, sich vertikal erstrecken
den, koaxialen Abgasleitung kleineren Durchmessers als
der Riser geschleudert werden, daß von den Gasen abgetrennte
Katalysatorteilchen nach unten durch eine erste verengte
Ringzone abgezogen werden, daß der durch die erste verengte
Ringzone abgezogene Katalysator in einer getrennten zweiten
Ringzone gestrippt wird, daß Strippinggas und Gase durch
eine Reihe von Zyklonabscheidern in einer oberen Ringzone
über der offenendigen Abgasleitung und die durch die Zyklon
abscheider abgetrennten Katalysatorteilchen in die zweite
ringförmige Strippingzone geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Katalysatorteilchen und Gase in der Riser-Kontakt
zone einer Kohlenwasserstoff-Verweilzeit von 0,5 bis
10 s bei einer Temperatur über 516°C ausgesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im unteren Teil des Risers bei einer Temperatur von
wenigstens 510°C ein Fluidat von Katalysatorteilchen
in Kohlenwasserstoff-Gas gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß im unteren Teil des Risers durch Einblasen von KW-
Gas durch eine Vielzahl von parallelen Einlaßleitungen
das Fluidat gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Kohlenwasserstoff-Gas gleicher oder verschiedener
Zusammensetzung durch die Einlaßleitungen einge
führt werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
- a) eine nach oben ragende Riserleitung, mit dem Boden
der Riserleitung verbundene Leitungen zum Einführen
von Fließkatalysatorteilchen in die Riserleitung, eine
Mehrfacheinspritzdüse zum Einführen von Gas in einen
Bodenteil der Riserleitung zum Zumischen mit Katalysator
teilchen,
b) nahe und unter dem oberen offenen Ende der Riserleitung horizontal angeordnete Leiteinrichtungen mit einer Anzahl von im Abstand zueinander abfallend ange ordneten Pralleinrichtungen in einem ringförmigen Raum zwischen einem zentralen Träger und der Wandung der Riserleitung, wobei
c) das obere offene Ende der Riser leitung in einem Katalysatorsammelbehälter größeren Durch messers mit einem abfallenden Boden und einem Katalysator teilchenabzug endet, in der oberen horizontalen Fläche des Katalysatorsammelbehälters koaxial mit der Riser leitung eine offenendige, nach oben ragende Abgasleitung mit kleinerem Durchmesser als die Riserleitung und ein Strippinggaseinlaß tangential zum oberen Ende des Katalysatorsammelbehälters und bei der Abzugsleitung für das gasförmige Material mit kleinerem Durchmesser angeordnet sind, wobei
d) die Einrichtungen gemäß b) und c) in einem langgestreckten Behälter mit größerem Durch messer liegen, versehen mit Zyklonabscheidern in einem oberen Teil in offener Verbindung mit der offenendigen Abgasleitung, eine Einrichtung, die mit dem Behälter mit größerem Durchmesser zum Strippen abgetrennten Kataly sators mit Strippinggas verbunden ist, eine Einrichtung zum Abziehen von Gas vom oberen Teil des Behälters mit größerem Durchmesser und eine Einrichtung zum Abziehen von Katalysatorteilchen vom Bodenteil des Behälters mit größerem Durchmesser.
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