DE2903885C2 - - Google Patents

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DE2903885C2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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.
DE19792903885 1978-02-01 1979-02-01 Verfahren und vorrichtung zum trennen von suspensionen gasfoermigen materials und fluidisierbaren festen teilchenmaterials Granted DE2903885A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/874,263 US4173527A (en) 1978-02-01 1978-02-01 Method and means for separating suspensions of gasiform material and fluidizable solid particle material

Publications (2)

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