[go: up one dir, main page]

DE1645771C3 - Verfahren zur katalytischen Um Wandlung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zur katalytischen Um Wandlung von Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number
DE1645771C3
DE1645771C3 DE1645771A DE1645771A DE1645771C3 DE 1645771 C3 DE1645771 C3 DE 1645771C3 DE 1645771 A DE1645771 A DE 1645771A DE 1645771 A DE1645771 A DE 1645771A DE 1645771 C3 DE1645771 C3 DE 1645771C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
conversion
hydrocarbon
temperature
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1645771A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1645771A1 (de
DE1645771B2 (de
Inventor
Thomas Westport Conn. Dill
John Grant Larchmont N.Y. Mitchell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Oil Corp
Original Assignee
Mobil Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of DE1645771A1 publication Critical patent/DE1645771A1/de
Publication of DE1645771B2 publication Critical patent/DE1645771B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1645771C3 publication Critical patent/DE1645771C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1845Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised
    • B01J8/1863Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised followed by a downward movement outside the reactor and subsequently re-entering it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B01J8/28Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Hs ist bekannt, daß man ein Kohlenwasserstoffbeschickungsmaterial in Gegenwart von im Wirbelschichtzustand vorliegenden Katalysatorteilchen in vielen verschiedenen Anordnungen von fließfähige. 1 Katalysatorsuspensionen, einschließlich dichter und verdünnter Phascnsuspensionen oder deren Kombinationen, kracken kann, wie dies z. B. in der USA.-Patcntschrift 2 425 555 beschrieben ist. Wahrend der Krackung in irgendeiner diener Anordnungen wird die Katalysatormasse mit kohlenwasserstoffhaltigem Material verschmutzt oder verunreinigt, wodurch die Aktivität des Katalysators vermindert wird und daher ein Abstreifen oder Regenerieren des Katalysators zur Wiederherstellung der Katalysatoraktivität notwendig wird.
Es wurde bei diesen bisher bekannten Verfahrer beobachtet, daß sie insgesamt viele Nachteile aufweisen, die zu einer übermäßigen Koksbildung, Erzeugung von Produkt geringer Qualität, unwirksamer Ausnutzung des Katalysators, insbesondere bezüglich seiner Aktivität, unvollständiger wirksamer Regenerierung der Katalysatoraktivität und außerdem zur Anwendung von unnötig großen Mengen der Katalysatormasse als Wärmequelle, um einige der vorstehend erwähnten Probleme zu umgehen, beitragen, Infolgedessen weiden bei diesen bekannten Arbeitsweisen, die ein Wirbelschichtbett, ein sich bewegendes Bett- oder ein bekanntes Steigleitungskrackverfahren oder Kombinationen davon umfassen, dit Bedingungen für die Berührung von Dampf und Katalysator gewöhnlich für die mittlere Aktivität de* Katalysatormasse gewählt, die bekanntlich aus einer Mischung von Katalysatorteilchen mit einem großer Bereich von Aktivitäten besteht. Dabei tritt gemäO der bisherigen Verfahrensweisen die Ausgangsöl· beschickung gewöhnlich mit einer übermäßiger Menge des Katalysators bei der höchsten Temperatur in Berührung und kann demgemäß eine Überkrackung zu Gas und Koks erfahren. Da ferner der Krackvor-
i/ \ 645 771
gang fortgesetzt wird, führt die Koksabseluidung auf durch die Reihe \ou Reaktoren geleitete Katalysator iiciii Katalysator zu einer Verringerung der Kaiak- einer Reihe von Abstreifeinnchiungen und gegebcsatoraktivität. Bei einer der bekannten Anordnungen nenialls anschließend einer Reihe \on Regeneratoren in der l'echnik, wobei /. B. eine Suspension von (>1- zugeführt. Sowohl die Abstreil'einrichlungen als auch dämpfen und Katalysator durch eine Steigleitung- i tie Regeneratoren können nach dem gleichen Stii'i-Krack/one geführt wird und im allgemeinen Katalv- mungsprinzip wie die Reaktoren, nämlich mit dem satorteilchen von gleichförmiger Aktivität verwendet sich im (iegenstrom mit Bezug auf die Reihe, jedoch werden, werden üiiermäßige Temperaturen und Kala- im Gleichstrom mil He/iiü auf eine einzelne Berühlysaionnengen erforderlich, wodurch /u den Schwie- ''.ingszone bewegenden Katalysator und Cias. hetricrigkeiten der Erzeugung an erwünschtem Produkt- io ben werden, Ein Regeueratorstand-vhr kann einen material beigetragen wird. Diese bisher bekannten Kaiaivsalorkiihlei imfassen, wobei die darin zurück-Arbeitsweiscn und Betriebssysteme sind insgesamt gewonnene Wärme in Energie (beispielsweise durch nachteilig, indem sie sich auf die Anwendung einer steigenden Wasserdampf) für beliebigen (!ebrauch großen Kaialysatormasse mit einen, großen Bereich in dem Verfahren umgewandelt werden kann, von Katalysatorteilchenak , \. i tilt bei einer Tempe- 15 Die bevorzugte Arbeitswerte des ' Verfahrens isi ratur, die zur Limwandiung von KohlenwasserstolTen cyclisch, wobei der in einer geeigneten Zone angeln; i der mittleren Aktivität der Katalysatornnsse am sammelte regenerierte Katalysator in geregelter geeignetsten ist, stützen. Daher ist die Temperatur Menge der Mischzone des Reaktors zugeführt wird, der Masse oberhalb derjenigen, die für die Kalaly- die in dem stromaufwärts liegeden äußeren Kr.de dei satorteilchen mit einer überdurchschnittlichen Akti- 20 Reihe mit Bezug auf der; Katalysatorstrom liegt (wovität erforderlich ist, wodurch eine Überlirackung zu bei dieser Reaktor derjenige ist, der bei der niedrigunerwünschten koks- und gasförmigen Produkten sten Temperatur betrieben wird). Während der Zuherbeigeführt wird. Umgekehrt ist die gleiche Tempe- rückführung zu dieser Stelle kann der regenerierte ratur zu niedrig, um die gewünschte Krackung für Katalysator so geführt werden, daß er einen Teil diejenigen Katalysatorteilchen mit Aktivitäten unter- 2ύ seiner sensiblen Wärr.'e an die Teilnehmer in dem halb der Durchschnittsaktivität der Masse zu lordern. Umwandlungsverfahren abgibt. Gemäß einer Aus-Die in der Technik bekannten Arbeitsweisen erfor- führungsform wird der regenerierte Katalysator in dem daher für gewöhnlich die Anwendung einer indirektem Wärmeaustausch mit einem Katalysator, überschüssigen Menge Katalysator, um eine ge- der durch die Reihe von Reaktoren geführt wird, und wünschte Umwandlung zu erhalten. Zusätzlich zu 30 vorteilhafterweise mit einem Katalysator, der durch den vorstehend angegebenen Nachteilen sind die in das Standrohr von einer oder mehreren getrennten der Technik bekannten Wirbelschichtbett- und Fließ- Reaktorstufen geführt wird, geleitet. Andererseits bettverfahren für Katalysatormassen mit hoher Akti- oder zusätzlich kann der regenerierte Katalysator vität nicht besonders geeignet, da diese keine Rege- die Wärme an die frische Kohlenwasserstolfbeschik lung und Abgrenzung von Temperatur und Verhältnis 35 kung abgeben.
von Katalysator zu öl erlaubt, um die Katalysator- Die Kohlenwasserstolfbeschickung wird gewöhn-
teilchen von hoher Aktivität für die Erzielung einer lieh durch Durchführen durch ein Wirbelschichtbett
gewünschten Umwandlung in vorteilhafter Weise zu aus einem im wesentlichen inerten Kontaktmaterial
verwenden. vor dem Einbringen in den Reaktor vorerhitzt, der an
Das Verfahren zur katalytischen Umwandlung von 40 dem stromaufwärts liegenden Ende der Reihe mit
Kohlenwasserstoffen gemäß der Erfindung ist dadurch Bezug auf den Kohlcnwasscrstoffstrom angeordnet ist
gekennzeichnet, daß man KohlenwasserstolTdampf (wobei dieser Reaktor bei der höchsten Temperatur
durch eine Reihenanordnung von Steigreaktoren mit betrieben wird). Das Wirbelschichtkontaklmaterial
verdünnter Phase leitet, durch die ein Katalysator wird vorzugsweise kontinuierlich regeneriert. Gemäß
allgemein im Gegenstrom zu dem Strom der Kohlen- 45 einer wichtigen Alternative wird der Umwandlungs-
wasserstolTdämpfe geführt wird, wobei der Kataly- katalysator als Vorerhitzungskontaktmaterial ver-
sator jedorh im Gleichstrom mit dem Kohlenwasser- wendet, wobei eine teilweise Umwandlung von
stodampf durch jeglichen Reaktor geführt wird und frischem KohlenwasserstofT gleichzeitig mit der Vor-
wobei die Temperatur, bei der der Dampf mit dem erhitzung stattfindet. Bei einer derartigen Arbeits-
Kat'ilysator in den einzelnen Reaktoren in Beruh- 50 weise wird der Katalysator in vorteilhafter Weise bei
rung gelangt, fortschreitend in Richtung des Dampf- einer verhältnismäßig hohen Kokskonzentration
stromes durch die Reihe von Reaktoren verringert (beträchtlich höher als z. B. irgendeine Kokskonzen-
wird. tration, bei der der Katalysator in irgendeinem dei
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des Reaktoren verwendet wird) gehalten, wobei diest
Verfahrens weist die Reihenanordnung eine Mehrzahl 55 hohe Konzentration erhältlich ist und beibehalter
von Zwischenstufengliedern auf, die eine Katalysator- werden kann, indem man den Grad, auf den dei
Dampf-Mischzone, eine Steigrohrreaktorzuführung Vorerhitzungskatalysator regeneriert wird, be-
von der Mischzone, in der der Katalysator und grenzt.
Dampf sich gleichzeitig miteinander weiterbewegen, Gemäß der Erfindung werden somit die Kataly-
eine Separatorzuführung von dem Steigreaktor, worin 60 satorteilchen in irgendeiner besonderen Kontaktstufi
Katalysator und Dampf getrennt werden, eine Stand- mit wesentlich gleichförmigerer Aktivität beibehalten
rohrzuführung aus dem Separator, worin der ge- und die Verwendung einer Katalysatormenge, dit
trennte Katalysator zu einer M'ischzone, die einer hauptsächlich zur Katalysierung des Ausmaßes der
benachbarten Stufe angehört,· zugeführt wird, eine erwünschten Reaktion in einer Stufe beschränkt ist,
Zuführungsleitung von dem Separator, worin der 65 ermöglicht. Gemäß der Erfindung ist nämlich die in
abgetrennte Dampf der Mischzone einer anderen irgendeiner Kühlenwasserstoffbehandlungsstufe untei
angrenzenden Si>fe zugeführt wird, umfassen, den zur Anwendung gelangenden Rcaktionsbedin-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der gungen verwendete Menge an Katalysator im allge-
meinen ungenügend, um mehr als einen geringeren Anteil der gewünschten Reaktionswärme zu liefern, während die Aktivität der verwendeten einzelnen Katiilysatorteilehen in dieser Stufe gleichförmiger beibehalten wird, wodurch eine svirksamcre und leistungsfähigere Ausnutzung der Katalysatoraktivitiit in diesem Teil des Verfahrens erlaubt wird.
Feinteiligc in den Wirbelschichtzustand überführbare Ksilalysatortcilchen mit einer geeigneten katalytisehen Aktivität werden zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in einer Mehrzahl von in Verbindung miteinander stehenden Reaktionszonen ve ι wendet, die wenigstens eine Mehrzahl von verhältnismäßig verdünnten Katalysatorphasenreaktionszonen umfassen. Der Katalysator wird daher als eine direkt turbulent suspendierte Katalysalorphase aufrechterhalten, <!ic durch jede Reaktionszone in Berührung mit dem u/uwandclndcn dampfförmigen Kohienwasscrstol icführt wird Die so gebildete Kohlenwasscrstolf italysator-Suspension wird am Ende jeder Reakl nszone so getrennt, daß Katalysatorteilchen von 'crminderter Aktivität daraus zu der nächstfolgenden Reaktionszone und unmittelbar an schließend durch die Mehrzahl von Reaktionszonen, gewöhnlich im Gegenstrom zu dem Strom aus Kohlcnwasscrstolfbcschickung und Rcakttonsteilpchmcrprodiikl durch die Mehrzahl von Reaktionszonen, geführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die frische Kohlcnwasscrstoffbcschickung beispielsweise zu etnet gebräuchlicheren Krackzonc der bisherigen Technik geführt, die einen Katalysator von l'erinpen-r Aktivität enthält. [:.ine teilweise umgewandelte Beschikkung oder das erwünschte Produkt, z. B. eines, das über dem Siedebereich von Betizinkohlcnwasserstoffen siedet, wird anschließend einer den Katalysator von höherer Aktivität enthaltenden Berührungszone zugeführt, in der die Temperatur gleich, ober halb oder unterhalb der in der vorhergehenden Stufe verwendeten Temperatur sein kann. Der aus der ersten Zone, die für das Inberührungbringcn der frischen Beschickung verwendet wird, entfernte Katalysator, der im allgemeinen ein Katalysator von niedrigster Aktivität mit einem Gehalt an adsorbierten kohlenwasserstoffhaltigcn Materialien darstellt, wird anschließend durch eine oder mehrere, beispielsweise durch cmc Kombination von Abstreifzonen geleitet.
Die Abstreifzonen können eine oder mehrere verdünnte Phasen- undOder dichte Phasenkombinalionen von Abgaszonen, die bei einer erhöhten Abstreiftemperalur gehalten werden, sein. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann auch ein frisch regenerierter Katalysator in Berührung mit einer oder mehreren der Abstreifzonen sowohl direkt als auch indirekt geleitet werden, um diesen Wärme zusätzlich zu der durch das Abstreifgas zugeführten Wärme zu erteilen. Unter bestimmten Umwandlungsbedingungen und in teilweiser Abhängigkeit von der Aktivität des verwendeten Katalysators kann ein frisch regenerierter Katalysator direkt einer oder mehreren der Ai.slreifzonen zugegeben werden, um die Umwandiung und Entfernung von mitgerissenem kohlcnwasserstoffhaltigcm Material, das aus der frischen Beschickung oder aus der ersten Rcaktionszonc eingebracht wurde, zu erleichtern. Der so abgestreifte Katalysator wird anschließend zu einer oder mehreren Kalalysatorrcgencricrungsslufen geführt werden, die aus einer Kombination von Steig- und dichte Phasenrcgencrierungsstufen bestehen kann. In jedem Fall werden die Regcnerierungsstufcn unler Bedingungen angeordnet und betrieben, um eine erwünschte Entfernung von kohlenstoffhaltigem Material aus dem Katalysator zu bewirken, wobei eine im wesentlichen vollständige oder teilweise Entfernung von kohlenstoffhaltigem Material aus den einzelnen Katalysatorleilchcn erreicht werden kann. Demgemäß kann in einer Ausführungsform der Regenerierungsabschnitt eine Mehrzahl von aufeinanderfolgend verbundenen Regcnerierungsabsehnittcn umfassen, durch die sich die Katalysatorteilchen nacheinander im verdünnten und/oder dichten Phasenzustand zur Berührung mit dem Regenerierungsgas
unter Bedingungen von ausreichender Schärfe, um stets eine zunehmende Entfernung von adsorbiertem kohlenstoffhaltigem Material aus dem Katalysator bis zu einer praktisch vollständigen Entfernung aus den Katalysatorteilchen zu bewirken. Außerdem kann
ao eine Rcgencricrungszone mit dichter Phase, die ein dichtes Wirbelschichtbett des Katalysators in einem Standrohr umfaßt, zwischen zwei beliebige Regenerierungszonen mit verdünnter Phase angeordnet werden, um eine verhältnismäßig strenge Gegenstrom-
regenerierungsstufc zu ermöglichen.
Bei dem Verfahren und der Anordnung von Bcrührungssiufen, wie hier beschrieben, kann ein Stanu.ohr angewendet werden, das an Katalysatoiberührungszonen mit verdünnter Phase angeschlossen
ist, die in geeignete Katalysator-Dampf-Trcnnzoncii. beispielsweise einen großen Cyclonseparator, der auf rinnmJerMgend in einer Mehrzahl von Stufen .in geordnet ist, abgeben, um den erwünschten und hier beschriebenen Kalalysatorsirom auszuführen. Diese
Katalysaiorberiihrungszoncn mü verdünnter Phase können in senkrechter, waagerechter oder geneigkr Anordnung zur Anwendung gelangen, um die Katalysatorteilchen durch die Folge der hierin in Betrach1 gezogenen Stufen zu bewegen.
Bei der vorstehend kurz beschriebenen Anordnung und Reihenfolge von Behandlungsstufen ist die Vcr Wendung von praktisch einem Krackkatalysator mn einer beliebigen Aktivität in Betracht gezogen, da das wesentliche Merkmal der Erfindung die Ausnutzung
der Aktivität des vorgesehenen Katalysators in äußerst wirksamer Weise betrifft. Es wird jedoch in einem wesentlichen Teil des Verfahrens die Vcrwcn dung von Katalysatoren bevorzugt, die eine Aktivität besitzen, die praktisch oberhalb derjeni cn von
amorphem Siliciumdioxyd-AIuminiumoxyd-Katalysator sowohl der natürlich vorkommenden oder synthetisch hergestellten Art liegt, und katalytisch aktive kristalline Aluminosilicate in Kombination mit einer inerten Matrix oder einer weniger aktiven Krack-
komponente, beispielsweise natürlich Vorkommenden oder synthetisch hergestellten siliciumhaltigcn Materialien, wie Siliciumdioxyd-AIuminiumoxyd, Siliciumdioxyd-Zirkonoxyd, Siliciumdioxyd-Magncsiumoxyd, die erwünschtenfalls praktisch katalytisch inert ge-
macht werden können, umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das katalytisch aktive kristalline Aluminosilicat mit einem inerten Material oder einem katalytischen Material von geringerer Aktivität, z.B. amorphem Silicium-
dioxyd-Aluminiumoxyd, in einer Menge von weniger als etwa 25 Gewichtsprozent und iasbesondere weniger als etwa 15 Gewichtsprozent vereinigt. In jedem Fall wird das gewählte, für die Krackung zu ver-
3539
wendende katalytisehe Material unter Bedingungen eingeführt und in dem System weitcrgcleitet, das dessen Aktivität äußerst wirksam zur Umwandlung von Kohlenwasscrstolfmaterinl zu den gewünschten Produkten ausnutzt. In dieser Hinsicht werden daher die Anzahl von Krackstufen mit turbulenten verdünnten Phasen und die in irgendeiner Stufe angewervicten Umwandlungsbedingungcn so gewühlt, um im wesentlichen die Umwandlungsbcdingungen für die Katalysaioraktivität darin und die umzuwandelnde Kohlenwasserstoff beschickung in Berührung damit in ein optimales Verhältnis zu bringen. Die Anordnung der Stufen und das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht auch die [Einstellung der in jeder Reaktionsstufe zur Anwendung gelangenden Temperaturbedingung auf die für die Ausnutzung der Aktivität des durchgeführten Katalysators meist geeignete Temperatur, wobei dies in Verbindung mit den Hauptmerkmalen der Erfindung den wesentlichsten Unterschied zu der bisherigen Technik darstellt.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß eine ziemlich große Auswahl in der Anzahl von Reaktionszonen mit verdünnten Katalysatorp'iasen zur Verfugung steht in Abhängigkeit von der Aktivität des verwendeten Katalysators und der erwünschten Umwandlung, so daß keinerlei Beschränkung gemäß der Erfindung auf irgendeine besondere Anzahl von KohlenwasserstolTumwandlungsstufen, Abstreifstufen und Regenerierungsstufen notwendig is. Die Anzahl der verwendeten Krackstufen hängt von der Katalysatoraktiviläl in irgendeiner besonderen Stule. tier ciarin iiiii/iiw.ridi.Vn.icn '->·; «'.rdcrcii Zeit und Temperatur für einen gegebenen Katalysator, um eine unerwünschte Übcrkrackung zu vermeiden, ab. Es ist daher vorteilhaft, eine Mehrzahl von aufeinanderfolgend verbundenen Umwandlungsstufen zu schatten, die unabhängig bezüglich der Reaklionstcilnehmer-Berührungsdauer, Temperatur und des Verhältnisses von Katalysator zu Öl cinregelbai sind, um eine gewünschte begrenzte Umwandlung zu erhallen, da für verschiedene Katalysatoren und oder Beschickungen diese Bedingungen beträchtlich variieren können. Außerdem ist vorgesehen, das aus irgendeiner Krackslufe gewonnene dampfförmige Produktmaterial so abzutrennen, daß lediglich der hitzebesländigere und ungenügend umgewandelte Anteil der Kohlcnwasscrstollbcschickung einer Krackzone in der einen Katalysator von höherer Krackaktiviläi enthaltenden Reihe für die Umwandlung zu erwünschteren Produkten zugeführt wird.
Ils ist daher ersichtlich, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Anordnung von Behandluigsstufcn vorgesehen ist, die die Umwandlung von Komponenten der Kohlcnwasscrstoffbeschickung, die durch anfängliche Berührung mit dem inaktivsten Krackkatalysator äußerst leicht umgewandelt werden, und anschließend das Inbcrührungbringcn der hitzebeständigeren Produkte von dieser ersten Umwanülungssluic, die eine weitere Umwandlung erfordern, mit einem Katalysator von höherer Aktivität in einer oder mehreren weiteren Berührungszonen crm.iglicht. Bei dem hier vorgesehenen Verfahren werden die hitzebeständigeren Komponenten der Beschickung, die bei Berührung mit dem Katalysator von niedrigster Aktivität unvollständig zu den gewünschten Produkten umgewandelt werden, in Berührung mit einem Katalysator von zunehmender Aktivität, wie vorstehend beschrieben, gehalten, bis die selektive Umwandlung derselben zu den gewünschten Produkten erreicht ist. Daher ist es bei der hier beschriebenen Anordnung möglich, die den aktivsten Krackkatalysator enthaltenden Krackzonen bei einer tieferen Temperatur als die den inaktivsten Katalysator enthaltende Zone zu halten, wobei diese Anordnung und Arbeitsweise von den bekannten Umwandlungssyslcmen wesentlich verschieden sind, da diese sich auf die Anwendung von höheren Tcmperaturen zusammen mit den aktivsten Katalysatoren stützen.
Das Verfahren und die Arbeitsweise gemäß der Erfindung ermöglicht unter anderem auf Grund der insgesamt gleichförmigeren Aktivität des in irgendeiner getrennten Berührungsstufe verwendeten Katalysators, des in jeder Unnvandlimgsstufe erzielten Umwandlungsalismaßes und ties Gegenstromes von Kohlenwasserstottrcaklionslcilnehmer und Katalysator durch das Verfahren, cli«. Erzielung einer selekliven Umwandlung von unvollständig umgewandelten Komponenten des Besehiekiingsmalerials und dessen Produklcn. Überdies werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung allgemein niedrigere Kracklcmpcraturen für den aktivsten Katalysator und höhere Temperaturen in denjenigen Stufen mit niedrigerer Katalysaloraktiviläl angewendet, und dies ist insbesondere der Fall, unabhängig davon, ob der verwendete Krackkatalysator eine im wesentlichen gleiche oder höhere Krackaklivität, verglichen mit den bekannten Krackkalalysalorcn, besitzt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht nämlich die .A.r.v-.%"i!'.::i^, v>" h"'*·:τ·'η Ίι·ηιρ·.-πι·'Μ<"·ι bei einem Katalysator von verhältnismäßig niedriger Aktivität in irgendeiner Stine gegenüber der bei bekannten Arbeitsweisen zulässigen Temperatur, die Anwendung einer wesentlich geringeren Katalysatormenge, wobei die Berührungsdauer auf der Basis der Katalysatoraklivilät eingestellt wird, im allgemeinen einen geringeren Katalysatorbestand in irgendeiner Stufe sowie in dem Gesamtverfahren, wodurch die Anwendung einer kleineren BehandluiigseinriehUing von wesentlich einfacherer Ausführung und einfacherem Aufbau ermöglichst wird.
Es ist ersichtlich, daß zahlreiche Abänderungen der Einrichtung und Anordnung der BehandlungssUifen für die Durchführung der Reihenfolge von den hier beschriebenen Verfahrensslufen vorgenommen werden können, um die Vorteile der Erfindung zu erzielen. Es wird jedoch bei jeder dieser Anordnungen bevorzugt, daß die Küialysatortemperatur in irgendeiner Krackstufe wenigstens auf einer solchen Höhe wie die Temperatur des in die letzte Krackstufe in der Reihenfolge von Stufen eingeführten frischen Katalysators gehalten wird und daß ansteigende
Temperaturen in Richtung des Katnlysalorslromcs durch die I Imwandlungssiufen bis wenigstens zu dem Abstrcifabschnitt und gegebenenfalls zn dem Reuenericrungsabschnitt des Verfahrens angewendet werden. Um wenigstens einen Teil der erwünschten Temperaturregelung gemäß der Erfindung zu schatten, wird bei einer Ausführungsform der frisch regenerierte Katalysator in indirektem Wärmeaustausch mit dem in einem oder in mehreren Abschnitten verwendeten Katalysator geführt. Dabei wird
der Katalysator aus dem Rcgenerierungsabschnitt im Gegenstrom und in indirektem Wärmeaustausch mit z. B. dem Kalalysalorslrom, der durch die Mehrzahl von Reaklionszonen hindurchgehl, so geführt, daß
309642/202
Warme indirekt an jede Krackstufe abgegeben werden kann, oder der indirekte Wärmeaustausch erfolgt mit der Kohlenwasserstoff rcaktionsteilnchnierbcschikkung, um /.. B. deren Vorerhitzung zu bewirken. Gemäß einer weiteren Ausführimgsform kann der Katalysator bei einer erhöhten Temperatur, der aus der Regenerierungszone erhallen wurde, in indirektem Wärmeaustausch mit teilweise zur Anwendung gelangtem Katalysator in den Standrohren zwischen den Reaktionszonen mit verdünnter Katalysatorphase geführt wurden. Demgemäß wird nach irgendeiner dieser Anordnungen der aus der letzten Zone in dem Regenerierungsabschnitt gewonnene wärmehaltige, regenerierte Katalysator auf eine gewünschte untere Temperatur für die Einführung zu der ersten der Kohlenwasscrstoffumwandlungsstufcn mit verdünnter Phase bei hoher Aktivität gekühlt.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren und Durchführungssystem wird es bevorzugt, die Kohlenwasscrstoffkonlaktstufen bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes von den bei Berührung mit dem Katalysator umgewandelten Kohlenwasserstoffen auszuführen, so daß wenig, falls überhaupt. Benetzung oder Befeuchtung des Katalysators stattfindet. Unter den hier bevorzugten Durchführungsbcdingungcn werden »5 die Bedingungen und Arbeitsweise mit wenigstens dem aktivsten Katalysator gewählt, die eine Abscheidurch von kohlenstoffhaltigem Material auf dem Ka talysator, dessen Entfernung durch Abbrennen erforderlich ist, auf ein Minimum zurückführt. Überdies ist ein besonders wichtiges Merkmal einer Ausführung>form der Erfindung, insbesondere bei An-Vtviidüiig von ΚίίΜάίΐίΓιΐΊΐ AiuuiitiuMiicuicii hoher Aktivität als Krackkatalysator, auf eine Folge von Bchandlungsstufen unter Anwendung eines verhältnismäßig kleinen Katalysatorbestands und daher eine damit verbundene niedrige wärmeführende Kapazität gerichtet. Unter derartigen Bedingungen kann es da her erforderlich sein, eine zusätzliche wärmeerzeugende Einrichtung in dem System vorzusehen, wobei dies auf verschiedenen Wegen erreicht werden kann, z. B. mit Ofenoeschickungsheizzoncn, mit einem Mantel versehenen Katalysatorkontaktzonen, die durch ein geeignetes fließfähiges Wärmeaustauschmedium indirekt beheizt werden oder mit irgendeiner anderen Methode, die für diesen Zweck geeignet ist. Aus der vorstehend gegebenen allgemeinen Erläuterung ist ersichtlich, daß das Verfahren und das Hauptmerkmal der Erfindung im wesentlichen auf die Verwendung eines Katalysators gerichtet ist, der für die Durchführung einer geregelten und optimalen Umwandlung der Komponenten der Kohlenwasserstoffbeschickung zu gewünschten Produkten nach Aktivitätsabstufungen klassiert ist. Demgemäß kann das hier beschriebene Verfahren eine selektive Umwandlung der Beschickungsbestandteile in einer Weise ermöglichen, die die Erzeugung von unerwünschten Gas- und Koksprodukten auf ein Minimum herabsetzt, indem es eine Möglichkeit zur Regelung der Reaktionsausmaße und Temperatur für die Abstufungen in der Aktivität von gesondertem Katalysator liefert. Überdies ist aus dem Vorstehenden ersichtlich, daß die sensible Wärme von Produktdämpfen aus einer Umwandlungsstufc in wirksamer Weise ausgenutzt wird, um die gesamte occr einen Teil der in einer zweiten Umwandlungsstufe unter Verwendung von Katalysatorteilchen mit einer höheren Aktivitätsabstufung oder -gradation erforderliche Wärme zuzuführen. Demgemäß ermöglicht das Verfahren und Anordnung der Bchandlungsstufen gemäß der Erfindung erstmals die Aussonderung der gegenseitigen Abhängigkeit des Katalysator-Öl-Verhältnisses und der Reaktionswärmezufuhr, um eine gewünschte Umwandlung zu erhalten, wohingegen die bekannten Wirbelschichtbett- und Bewcgungsbettverfahren im wesentlichen vollständig von dem Katalysalor-ül-Verhältnis abhängig sind, um die in dem Verfahren erforderliche Umwandlungswärme zuzuführen.
In den ge/.eigtcn Anordnungen und, wie nachstehend ausführlich erläutert, wird der Katalysator veranlaßt, sich allgemein durch die aufeinanderfolgend verbundenen Zyk'onseparatorcn unter Bedingungen zu bewegen, um einen allmählichen Druckanstieg in Richtung des Katalysatorstroms zu bewirken, so daß der Druck des Zyklonseparatori C1 (vgl. Fig. 1) wesentlich unterhalb des Druckes des Zyklonseparators R1n ist. Zusätzlich zu dem Druckanstieg in Richtung des Ka',alysators!roms wird auch ein Ansteigen der Katalysatortemperatur in Richtung des Katalysatorstroms zumindest durch den Umwandlungsabschnitt durch die dadurch gewöhnlich im Gegenstrom zu dem Katalysatorstrom geleiteten Kohlenwasserstoffdämpfe bewirkt. Dabei wird gemäß der Erfindung der regenerierte Katalysator von höchster Aktivität auf eine gewünschte niedrige Temperatur vor dem Eintreten in den Umwandlungsahsciinitt gekühlt, und die frische Kohlenwasserstolldampfheschickung wird der Kohlcnwasserstoftiimwandlungsstufe, die im allgemeinen den Katalysaioi von niederster Aktivität enthält, zugeführt. Anschließend wird (.Ims Imipfförmigc Kohlenwasscrstoffprodukt, das die Umwandlungsprodukte umfaßt, in Berührung mi' Katalysatorteilchen einer höheren Aktivität in einer getrennten Reihe von Berührungsabschnitlen, die bei niedrigeren Temperaturiimwand lungsbedingungen in Richtung des KohlcnwasscrstofT-stromes gehalten werden, geführt, um den allgemeinen Gegenstrom in dem hier beschriebenen Umwandlungsabschnitt zu schaffen. Entsprechend wird durcli diese Anordnung und Arbeitsweise der Katalysator von höchster Aktivität unter den niedersten Umwandlungstemperaturbedingungen, vorzugsweise in einer Steigkontaktstufe mit verdünnter Katalysatorphase, z. B. in einem Zyklonseparator, verwendet. Die erste Kohlenwasserstoffumwandlungskontaktstufe, in der der Katalysator bei seiner niedrigsten Aktivität vor liegt, wird im allgemeinen bei der höchsten Umwand lungstcmperatur für die Berührung mit der frischen Beschickung verwendet. Daher werden bei der hier beschriebenen Anordnung von Umwandlungsstufen die dampfförmigen Kohlenwasserstoffe für die Zuführung eines großen Teils, wenn nicht eines uoerwicgenden Teils, der erforderlichen Reaktionswärme, um wenigstens etwa 20% Umwandlung der dampfförmigen Kohlenwasserstoffe in einer oder mehreren der Umwandlungsstufen zu erhalten, verwendet. Gemäß der Erfindung kann jedoch unter Bedingungen gearbeitet werden, um wenigstens eine 50%ige Umwandlung und selbst eine Umwandlung in der Größenordnung von 70% oder darüber der eingeführten Kohlenwasserstoffbeschickung in der Kombination von Krackstufen zu erhalten. Für das Verfahren ist es dabei nicht wesentlich, daß das Umwandlungsausmaß in jeder Stufe gleich ist und es kann zwischen den Stufen beträchtlich variieren, da
3539
das Ausmaß der Umwandlung in jeder Stufe von der darin verwendeten Katalysutoraktivitäl, der Temperatur und der Menge -in verfii|',harcn KohlenwasserslolTbcstandleilen, die unter den vorgesehenen besof.deren Bedingungen umgewandelt werden können, abhiingl. Als allgemeine Regel werden demgemäß die Umwandlungsbedingungen in irgendeiner Stufe unterhalb denjenigen gehalten, die zu einer Überumwandlung der Kohlenwasserstoffe zu unerwünschten Bestandteilen führen, wobei eine '.icsamtumwandlung ig in der Mehrzahl νm Koniaktstufen von wenigstens 600Ai erhalten wird. Unter bestimmten Arbeitsbedingungen kann eine Umwandlung von bis /u etwa lOO'Vu Cf halten werden.
Die hier spezifisch erläuterten Behandlungsaiisführungsf <>rmen können zahlreiche Abänderungen erfahren. Dabei kann die Vorerhitzung der Beschickung wenigstens teilweise in Gegenwart eines inerten oder feinteiligen kataiylischen Materials mit einer Krackund/odcr Hydrieraktivität ausgeführt werden, so daß eine geregelte und begrenzte Krackimg der frischen Beschickung, gegebenenfalls in Anwesenheil von Wasserstoff, ausgeführt werden kann. Dabei kann die l-'olge von katalytischer! '■ !mwandliingsslufen beachtlich verringert werden, so daß nicht mehr als ein paar, zwei oder drei, l'mwandlungsstiifen vorgesehen sind, und dies wird /um Teil durch das Ausmaß der erwünschten Umwandlung, die in jeder Umwandlungsstufc erreich) weiden soll, bestimmt Im allgemeinen wird es bevM/iigl, das Ausmaß der Um- 3u wandlungswirkung in irgendeiner Stufe auf weniger als etwa .10"/« und insbesondere nicht wesentlich oberhalb etwa 20°/r> zu beschränken.
Überdies kann das Verfahren so abgeändert werden, daß zusätzliche Abslreifstufen mit mehr oder weniger Regcnerierungsstiifen in die Stufen mit katalytischem oder inertem Konlaktmatcrial der vor stehend beschriebenen Arbeitsweise eingeschlossen wird. Die zur Anwendung gelangende Anzahl ist nicht besonders kritisch, abgesehen davon, daß eine ausreichende Anzahl vorgesehen wird um die erwünschten Ergebnisse für irgendeine besondere Kombination von Katalysator und zu behandelnder Kohlen wassersloffbeschickimg in tier Kombination von Stufen zu erhalten
Außerdem kann gemäß der Erfindung die Kombination von Behandlungsstufcn unter verschiedenen Kombinationen von Temperatur- und Druckbcdingungcri betrieben werden, die niedriger und auch höher als die vorstehend spezifisch angegebenen sein können. Dabei kann die Kohlcnwasscrstoffbeschickung in die erste Kohlcnwassersloffumwandlungsstufe des Verfahrens bei einer Temperatur eingeführt werden, die nicht wesentlich über derjenigen liegt, die zur Zuführung der Reaktionswärme und Beibehaltung der Kohlenwasserstoffe in einem dampfförmigen Zustand erforderlich ist. Anschließend wird der dampfförmige Kohlenwasserstoff durch die übrigen Um wandlungsstufen ohne merkliche Temperaturabnahme durch Zuführung '.on Wärme zu dem dampfförmigen Material zwischen zwei oder mehreren Stufen in einer ausreichenden Menge, um den Umwandlungswärmeverlust auszugleichen, geführt. Andererseits kann der frisch regenerierte Katalysator, der in die Umwandlungszone von höchster Katalysatoraktivität eingeführt wird, bei einer erhöhten Temperatur sein, die für die Zuführung eines Teils der darin erforderlichen Reaktionswärme ausreichend ist, anstaf in Abhängigkeit von dem darin geleiteten dampf'förmigci Kohlenwasserstoffmaterial, für die gesamte Reak lionswärme ausreichend zu sein. Es ist jedoch be jeder dieser Kombination- η zu beachten, daß nich nur der Katalysator von hoher Aktivität in dei Stufen mit verdünnter Phase als Wärmeabfluß zu Beibehaltung des KohlcnwasscrstolTmatcrials in einen dampfförmigen Zustand oder zur Zuführung der er forderlichen Reaktionswärme zu dem System dient Demgemäß kann bei dem Verfahren gemäß der Hr lindiing das Ausmaß der in irgendeiner Stute erreich ten Umwandlung praktisch in erwünschter Weise be schränkt werden, um ein Überkracken zu im erwünschten Produktniaterialien innerhalb der erwünschten niedrigen Grenzen zu regeln. In jedei dieser Kombinationen ist es wichtig, daß das umzuwandelnde Kohlcnwasserstolfmaterial und die er wünschten' Produkte davon wenigstens in dem katalytischcn Umwandlungsabschnitt des Verfahrens in· dampfförmigen Zustand gehalten werden, um ein imerwünschtes Mitreißen oder Hinschleppen von Kohicnwastcrstoffmatcrial mit dem kataiylischen Material auf einem Minimum zu halten.
Obgleich zur Vereinfachung der Zeichnung in dieser es mi hl spezifisch gezeigt ist, wird es gemäf dei I rfindung in Betracht gezogen, geeignete Veihindungsleilungen zwischen zwei oder mehreren dei Mehrzahl von Umwandlungsstufen vorzusehen, die ein Übergehen im Nebenschluß von einer oder mehreren Umwandlungsstufen durch den dampfförmigen Kohlenvvasserstolfstrom durch das System ermöglichen, wodurch eine Einrichtung für die Regelung der Umwandlungsstufen, denen die dampfförmigen Kohlenwasserstoffe unterworfen werden können, geschalfeii wird. Bei dieser Ausfiihrungsform kann auch das Ben/mprodukt aus einer Produktfraktioniereinrichlung /u einer oder mehreren Umwandlungsstufen mit hoher katalytischer Aklivität, die, wie vorstehend beschrieben übergängen worden waren, im Kreislauf zurückgeführt werden, um eine Octanverbesserung in dem nach dem Verfahren erhaltenen Ben/inprodukt zu erhalten Beispielsweise können eine oder mehrere eier Stufen mit aktivstem Katalysator lnL^endel werden, um eine ('. tanverbesserung des Ben/inprodukts /11 erhalten, und die angewendete Umwandlungskmpe· nur kann unabhängig durch Erhitzen der Benzinbcscliickung auf eine geeignete Temperatur für die Aklivität des hier verwendeten Katalysators geregelt werden. Bei dieser Ai'sführungsform kann ferner ein Teil des Schwerin, n/inprodukts oder eines Straight-run-Dcstillatmatcrials mit dem in die Umwandlungsstufen des Verfahrens eingeführten dampfförmigen Kohlenwasserstoffbe-■schickungsmaterial vereinigt werden. Bei der Ausführung in dieser Weise wurde gefunden, daß dabei nicht nur eine Zunahme in der Ausbeute an erwünschtem Benzinprodukt vorhanden ist, sondern eine signifikante Zunahme im Bcnzinoctanwert von einer erwünschten Abnahme in den Gas- und Koksausbauten begleitet sein kann. Andererseits kann auch eine signifikante Verbesserung in dem Verfahren durch die Vereinigung von leichten Kohlenwasserstoffverdünnungsmaterialien, beispielsweise nassen Gasen, Erdgasen und wasserstoffreichen Gasen, mit der Kohlenwasserstoffbeschickung in einer Menge, um eine wesentliche Verminderung in dem Partialdruck der Kohlenwasesrstoffbeschickung herbeizuführen, erzielt werden, wobei das Verdünnungs-
3539
°l
13 14
material auch gegenüber dem Verfahren im wesen·- wirken. Hei einer Anordnung wird die Kohlt.nwasser-
licheii inert sein kann. sUilfbesehickung. beispielsweise ein Gasöl, durch
Gemäß einer weiteten Ausführuiiü^orm des hier einen Vorhei/oien geleitet, worin das Gasöl aiii eine
beschriebenen Verfahrens kann der dampfförmige erhöhte temperatur bis zu L'tvva 443 C erhitzt wird.
Kohlenwasserstoff in einem mittleren oder Zwischen- 5 um wenigsten- eine teilweise Verdampfung de.-selhen
teil des katalytischeii Umwa!H!lLini!ss\stjms abgc- /u erhalten. Anschließend wird die erhitzte Be
trenn! werden, um die erwünschten niedrigsiedenden Schickung in Berührung mit einer Masse von heißem
Bestandteile daraus so /u entfernen, daß nur der ver- koiitaklmaterial geführt, das bei einer ausreichend
bleibende höhersiedenJe Anteil davon der kataly- erhöhten Temperatur gehalten ist. um die Ver-
liscien Umwandlung mit dem aktiveren katalysator io d impfung z- vervollständigen und ^wenigstens eine
in den übrigen l'niwandlungsstufeii unterworfen teilweise Inuvamihnig der eingelührten kohlen-
wird. " ' wasserstotfbesciückiiiig zu bewirken. Uine Mehrzahl
Bei der praktischen Ausführung von irgendeiner von crw i'nischicn Wirkungen oder Funktionen irdui Ausltihrungsform in dem hier beschriebenen kataly- dieser anfänglichen Festsloii'koniaktzone ausgelülirt, saiorsvsi.em kann in vorteilhafter Weise ein weiteres 15 die unter anderem die Entfernung von hochsiedenden Erhitzen von einer oder mehreren der abgetrennten k.'Ubildenden Bestandteilen aus du' Beschickung so-1 raktionen für die Rückführung zu dem Svstem aus- wie darin enthaltenen Metallv, uiircimgungcii um-IWfAUm werden, um diesem die; liewüuscate Reuküuiv,- IaLU. Demgemäß kann die ;iiiläi...iiche Berührung dei wärme zuzuführen. Gemäß einer weiteren Abände- kohlenwasersstoffbescliickung mit einem kalalv rung kann die frische Beschickuni· nach dem anlang- 2η tischen oder einem relativ inerten Fcststolfkontakt-Ikhen Vorerhitzen auf eine erhöhte Temperatur in material erfolgen und kann in iigcndeinem allgemein eine niedrigersiedende dampfförmige Fraktion von bekannten Svstern für die Umwandlung von Kohleneineni höhersiedenden flüssigen Anteil der vor- Wasserstoffen zu gewünschten Produkten, beispielserhitzten frisclun Beschickung gelrennt werden. Die weise in Wirbelschichtbett-, Bewegungsbett und so erhaltene niedrigersiedeiide frische Beschickung 25 Stcigerkontaktsystenien, erreicht werden. Vorzugswml anschließend l'.'berhitzungsbedingunuen unter- weise wird ein System angewendet, das die Verworfen und im überhitzten Zustand zur I rhöhun« wendung eines in den fließfähigen Zustand überfühider icniperatur des durch die erste Kohler .isser- liaren teilchenförmigen Materials ei möglicht. Da das stolfumwandlungssiufe geführten Katalysad .s ver- anfängliche I eststolfkontaktsystem unter solchen wendet. Die dadurch zugeführte Hitze ist in einer 30 Bedingungen betrieben werden kann, um hauptsächausreichcnden Menge, um die üewünsclne kataly- li'.'h die Verdampfung der Beschickung zu \ervolltische Umwandlung der überhitzten Dämpfe zusatz- ständigen und unerwünschte koksbildendc Bestandlich zu der Umwandlung der höhersiedenden Anteile teile zu einlernen, sind die Arbeitsbedingungen der frischen Beschickung zu erhalten, die anschließend weniger kritisch und können daher weniger streng mit dem stromabwärts von der Stelle befindlichen 35 sein als sie normalerweise für die Härtung von Koh-Kalalysator, wobei dies die Bei ührungsstelle mit den lenwasserslolTen erforderlich sind, kann das hier verüberhitzten Dämpfen ist. in Berührung gebracht wird, wendete inerte Kontaktmaterial otler der hier ver-Bei dieser Ausführungslomi können lerner die über wendete Katalysator mit einer höheren Konzenhit/ten Dämpfe dem Bewegungskatalysalorsystem in tration von Koks auf dem Katalysator eingesetzt einer oder mehreren Berührungsslufcn, die von der 4<> werden, und eine wesentliche Zunahme in dem für die Einführung des höhersiedenden Anteils ikr KohlenwasserstolTbeschickungsdurehsatz ist daher frischen Beschickung gewählten Umwandluug-siiife möglich, ohne daß eine erhebliche Steigerung der entfernt sind, eingeführt werden, wobei die W'ahi teil- Snenge der hier verwendeten Arbeitsbedingungen weise von der Art des in dem System verwendeten notwendig ist. Die Erfindung ist demgemäß auch auf I iinwandlun[;skatal\sators, dem zur Anwendung ge- 45 die Erzielung einer sehr erheblichen Kohlenwasserlaiigeiulen Katalysalor-Öl-Verhälliiis und dem Aus- stoliduri-hsalzsleigerung in einer bestellenden Einheit maß an erwünschter Umwandlung in irgendeiner ohne nachteilige Beeinflussung von deren Arbeits-Slufe bestimmt wird. Bei jeder dieser Anordnungen weise mit unerwünscht strengen Bedingungen gekann auch ein höhersiedendes Kohlenwasserstoff- richtet.
material, z. B. ein Riickslandsöl oder ein Rückstand 50 Bei Vergleich der Anordnung gemäß der vorder ersten Rohöldestillation, zu einer oder mehreren stehend angegebenen USA.-Patentschrift 2 425 555 der katalytischeii Umwaiullungsstufen von beachi- und der gemäß der Erfindung getmfTeiu%:i Anordnung lieh verringerter Kalalysatoraklivität vor der Ab- zeigt es sich, daß erhebliche Unterschiede vorhanden slreifslufe zugegeben werden, um wenigstens eine sind, die nachstellend erläutert werden: teilweise Umwandlung davon zu erhnlk 1 und eine 55 I. Gemäß der USA.-Patentschrift ist der Kataly-Abscheiilung von kohlenstoffhaltigem Material auf sator der Hauplwärmcträger, wohingegen bei dem dem Katalysator in einer Menge zu erhalten, die aus- Verfahren gemäß der Erfindung die Verwendung von reichend ist, um bei Brennen in einer Sauerstoff- KohlenwasserstolTreaktionsteilnelimern als Wärmeatniosphäre wenigstens ücn überwiegenden Anteil der träger und Hauptwärmequclle vorgesehen ist. in der Folge von IJmwandlungsstufen erforderliehen 6° Gemiiß der Erfindung werden die Erfordernisse für Wärme durch direkte oiler indirekte Mittel zu er- die Wärmeverdampfung oder Wärmeübertragung von geben. den Kraek-Erfordernissen des Katalysators getrennt.
Demgemäß besteht ein wichtiges Merkmal der Er- Hierdurch wird die optimale Verwendung oder Aus-
lindung darin, die frische Kohlenwasserstolfbeschik- nutzung des Katalysators von hoher Aktivität bei
kling, aiii ausreichend hohe Temperaturen bis zu 65 einem niedrigen Katalysator-Öl-Verhällnis, einer
etwa 5(i(> C zu erhitzen und eine wenigstens teilweise hohen Raumslrömimgsgeschwiiidigkeit und einer
Umwandlung derselben vor der Behandlung in den kurzen Katalysatorberührungsdauer für eine selek-
vorgesehenen katalytischem Konlaktstufen zu be- live Krackimg ermöglicht.
Bei dom Verfahren genial! der Erfindung wird der Abschnitt der Verdampfung und leilweisen Umwandlung de- Beschickung in der ernten Stufe bei einer höhere;. Temperatur und bei einem höheren Kutalysator-Öi-Verhältnis als bei dem übrigen Krackabschnitten betrieben. Das u!it"L;.fiülieh hohe KraekausmaB in der ersten Stufe wird durch eine höhciv Restkoksmenge auf dem Katalysator herabgesetzt. Die Koksvorläufer und Metalle werden von den übrigen Kraekreaktoren in der ersten Stufe abgesiebt.
Dieser Katalysator der ersten Stufe tragt au'-l1 die Kauptkokslast des Verfahren:·.. Da hierbei unter einer I. ur/en Katalysatorberührimgsdauer die teilweise I mwandlung ausgeführt wird, erfährt die gerinne Menge an gebildetem Ben/in keine überkrackiing durch den restlichen verkokten Katalysator.
In der abschließenden Krackstufe (oder Krackstufen) für die Umwandlung bei tieferen Temperaturen wird ein reiner Katalysator \on höherer Akti\ität zugeführt. Dieser Katalysator mit niedrigem Restkoksgehalt besitzt saubere Siebplät/e. die für die selektive Krackung der Gasölmoleküle zur Verlegung stehen. Es findet daher eine fortgesetzte selektive Krackung des Gasöls zu Benzin statt, während das gebildete Benzin auf Grund der tieferen Temperatur und der kurzen Katalysator-Dampf-Berührungsdauer nicht leicht gekrackt wird.
Lei dem Verfahren gemäß der Krfindung wird der Kohlenwasserstoffreaktionsteilnehmer als dampfförmiger Wärmeträger so ausgenutzt, daß in den Krack iufen mit reinem Katalysator die geeignete Katalysatoraktivität bei einem optimalen Katalysator-Öl-Verhältnis, optimaler Raumströmungsgeschwindigkeit und Katalysatorverweilzeit und optimaler Temperatur zur Anwendung gelangen kann. Das Heraussieben der schweren Koksbildner in der ersten Stufe ermöglicht eine stark selektive Umwandlung der nichtumgewandelten Beschickung in der zweiten Stufe, da die Katalysatorplätze in koksfreiem Zustand zur Verfugung stehen. Darüber hinaus ergibt das Kracken von schweren Beschickungsmassen über vorgekokten Katalysator (mit geringerer Aktivität) bei kurzen Katalysator-Dampf-Berührungsdauern, wie dies in der ersten Stufe der Fall ist, eine hohe Selektivität.
Diese besonderen Vorteile werden bei dem in der USA.-Patentschrift 2 425 555 beschriebenen Verfahren nicht erhalten.
2. Bei dem bekannten Verfahren gemäß der genannten USA.-Patentschrift wird offensichtlich kein besonderer Wert darauf gelegt, daß die getrennten Reaktionszonen bei verschiedenen Temperaturen zur Anwendung gelangen und daß der Katalysator von höchster Aktivität in der Reaktionszone von niedrigster Temperatur verwendet wird, wie dies gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine minimale Ausbeute an Koks, C4- und leichteren Gasen und eine maximale Ausbeute an Cr>- I Benzin und leichten Destillaten angebracht. Um dies zu erreichen, werden die Krackausmaße über den Stufen verhältnismäßig konstant beibehalten, indem die Temperatur und die Koksmenge auf dem Katalysator geregelt wird. Gemäß der Erfindung werden Katalysatoren mit unterschiedlichen Restkoksgchalten eingesetzt, wobei der verkokte Katalysator bei höherer Temperatur dem Beschickungsrcaktor für die teilweise Umwandlung zugeführt wird, wahrend der reine kühlere Katafysator den Steigreaktoren für die selektive Krackumwandlung bei tiefer Temperatur zugeführt wird. Hierbei wird die Koksmenge des Katalysators und die Temperatur für die konstante Beibehaltung der Krackausmaße in dem System verwendet, während der gleiche Katalysator für die verschiedenen kur/./eititien Berührungsstulen verwendet wird.
ίο Dieses System bewirkt eine Ausschaltung einer ( herkraekung, die bei dem bekannten Verfahren anl'iiin. wobei ein frisch regenerierter Katalysator Min hoher Aktivität dem Reaktor bei maximaler Temperatur zugeführt wiid. und dabei übermäßige Krackausmaße rhalten werden. Gemäß der Erlind'jnu wird d. Vorteil einer maximalen Benzinausbeute und 'ktanausbeute geschalTen. "'dem der seine kuUilysiUor in die Krackstufe bei hoher Temperatur und kurzer Berührungsdauer eingeführt wird.
Diese Katalysatoreinführung bei hoher Tempeatur und bei einem niedrigen Verhältnis Katalysator Öl führt in der ersten Stufe der Krackung zur Bildung von Olefinen, bewirkt jedoch eine asche Temperaturabnahme auf diejenige des Kohienwasserstoffstromes, wodurch ein Übe. kracken begrenzt wird.
3. In der USa.-Patentschrift 2 425 555 wird keine Lehre vermittelt, gemäß der der Druck in den getrennten Reaktionszonen in Richtung des Katalysatorstromes erhöht wird, wie dies gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Durch die stetige Erhöhung des Druckes durch jede Stufe in Richtung des Katalys?4orstrorr.;r, oder gegen den Regenerator wird in vorteilhafter Weise die Möglichkeit geschaffen, daß der Regenerator bei einem hohen Druck und demgemäß bei erhöhtem Sauerstoffpartialdruck betrieben werden kann, wodurch ein rascheres Koksabtrennen erzielt wird. Das höhere Ausmaß des Koksabtrennens
■ ermöglicht eine Erniedrigung der Regeneratorgröße, eine Herabsetzung der Katalysatormenge und die Gewinnung eines reineren Katalysators für ein selektiveres Kracken. Außerdem wird durch den in dem Rcgeneratur vorhandenen höheren Druck der für die Verteilung des Katalysators bei verschiedenen Katalysator-Ö!-Vcrhältnissen durch weitere Regenerierungsstufen und zurück zu niedrigen Krackstufen erforderliche Druck geschaffen. Diese Vorteile können gemäß der in der USA.-Patentschrift beschriebenen Arbeitsweise nicht erhalten werden.
4. Gemäß der USA.-Patentschrift 2 425 555 wird nicht die Durchführung des gesamten Kohlenwasserstoffdampfes von der einen Berührungszone zu der nächsten, bei niedriger Temperatur gehaltenen Berührungszone vorgesehen, wie dies gemäß der Erfindung der Fall ist. Vielmehr wird bei dem bekannten Verfahren die Entlcrnung von Bcnz.infraktioncn zwischen den einzelnen Stufen bei der Fraktionierung zur Verbesserung der BcnJnproduktion des System; als erwünscht angesehen. Die dabei auftretende Wärmeabführung zwischen den Stufen ist sowohl komplex als auch unwirtschaftlich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden andererseits abnehmende Kracktemperaturen in Richtung des Kohlcnwasscrstoffstroms angewendet. Durcl diese abnehmende Reaktionstemperatur mit eine:
kurzen Katalysatorberührungsdauer wird die zcr störende Krackung von Benzin, das in einer vorher ".chcndcn Stufe gebildet worden war, auf ein Mini mum zurückgeführt und überdies die Noiwendigkci
für ein Kondensieren und F.r.tfernen von Benzin zwischen den Stufen vermieden.
5. Gemäß der in der USA.-Patentschrift 2 245 555 beschriebenen Arbeitsweise wird keine Änderung der Äontakt/eii zwischen den Reakiionszonen vorgcsehen, wie dies hei dem Verfuhren gemäß der Krfindung der Fall ist.
Hin kristalliner AluminosilikatkataKsator erfordert emc hohe Raum--.trömungsgesch\\indigkeit (kurze KaIaK satorkoniaktdauer) bei dem Krackvorgang, ίο um maximale Ausbeuten zu erzielen und die Koksbildune herabzusetzen. Das System gemäß der F.ifindung sieht in sämtlichen Steigreaktoren eine kurze Konlaktdauer bei der Krackung vor. um ein Überkracken zu vermeiden. Außerdem wird bei dem i-S\stern ücn'iiiß der Hrfindung die Temperatur der kraekium bei der kurzen Kontaktdauer uereueli. um die gewünschten Krackergehnisse in maximalem Ausmaß zu erhalten.
Die Eirfm'ii ng wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
. Gemäß Fig. ! wird ein frisch regenerierter Katalysator, der au! eine gewünschte niedrige Temperatur in der Größenordnung, von etwa 363 C eingestellt ist. durch eine Leitung 2 zu einer Trägergasabgabezone 4 <j führt, worin dieser mit den Katalysatorteilchen, die von den aus der letzten Katalysatorkontakt7one entfernten Kohlenwasserstoff^™ wandlungsprodukten abgetrennt wurden, vereinigt wird. Der frisch regenerierte Katalysator wird aus der Zone 4 durch Jn Standrohr 6 für die Weiterleitung zu einer Kohlenwass..rstoffl jtalysatormischzone 8 entfernt, worin eine Menge des Kraekkatalysators von höchster Aktivität mit ; _'m dampfförmigen Kohlenwasserstoff zur Bildung einer Suspension von erwünschter Katalysatorkonzentration vereinigt wird. Natürlich ändert sich das zur Anwendung gelangende Katalysalor-Öl-Verhältnis für die Bildung der Suspension in Abhängigkeit mit dem verwendeten besonderen Katalysator, so daß z. B. ein Aluminosilicatkatalysator von hoher Aktivist in beträchtlich geringeren Konzentrationen als ein amorpher Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Krackkatalysator von beträchtlich geringerer Aktivität verwendet wird.
Die in der Mischzone 8 gebildete Suspension wird anschließend durch eine durch Leitung 10 dargestellte Umwandlungszone geführt und gegebenenfalls zu einer Zyklonseparatorzone C1 abgegeben, die in diesem spezifischen Beispiel bei einem Druck von etwa 0,56 atü gehalten wird. In der Separatorzone C1, die aus einem oder mehreren nacheinander und Oder parallel verbundenen Zyklonscparatoren bestehen kann, wird der darin mit dem Katalysator eingeführte dampfförmige Kohlenwasscrstoffanteil von dem Katalysator für eine mögliche Zuführung zu der Produktfraktioniereinheit in dem Gewinnungsabschnitt abgetrennt. Der in der Trennzone C1 abgetrennte Katalysator wird durch ein druckbildendes Standrohr 12 mit einer Länge abgezogen, um eine Druckzunahme am Boden des Standrohrs von etwa 0,42 at zu ergeben. Der Katalysator in dem Standrohr 12 wird zu einer Mischzone 14 geleitet, worin er mit dampfförmigen Kohlenwasserstoffen gemischt wird, die durch eine Leitung 16 zugeführt werden, um eine gewünschte Katalysator-Öl-Suspension, wie vorstehend beschrieben, zu geben. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die dampfförmigen Kohlenwasserstoffe in der Leitung 16 einen Anteil an irischen Beschickungskomponenten zusätzlich zu denjenigen enthalten können, die eine teilweise oder vollständige Umw idlung in einer anderen Kontaktstufe bei einer höhren Temperatur mit Katalysatort-.'ilcher. von geringerer Aktivität erfahren haben.
Bei uciii hier beschriebenen Verfahren kann dabei ein Teil von frischer dampfförmiger Kohlenwassc; siotibeschickunu duich die Reihe von Umwandlungstufen hauptsächlich als wärmeführendes Medium geführt werden, ohne daß diese irgendeine eine wesentliche Umwandlung eingeht. Andererseits sin..; die Folue von Urnwaiidlurmssiufen und die dann auf rechterhaltenen Bedingungen im allgemeinen in einer Größenordnung die wenigstens eine teilweise Irr, wandlun» der frischen und-oder daraus erhaltene, IJrnvaiidlungsprodukte lierbeiführt.
Die in der Mischzone 14 gebildete Susnension win. anschließend durch wine Umwandlungszone. dL-durch eine Leitung 18 dargestellt ist, für die Abgabt in einen Separator C, geleitet. Die in C2 abgetrennter: dampfförmigen Kohlenwaserstoffprodukte werde. durch eine leitung 20 für die Zuführung zu der vorstehend beschriebenen Mischzone 8 abgezogen, während der getrennte Katalysator von verringerter Aktivität, jedoch mit einer höheren Temperatur durch ein druckbildendes Standrohr 22 abgezogen wird. Der Katalysator in dem Standrohr 22 wird zu einer Mischzone 24 geführt, worin er mit Kohlenwasserstoffmaterial aus Leitung 26 vereinigt wird, das aus einer nachstehend beschriebenen Kohlenwasserstoffumwandlungssiufe gewonnen wurde. Die in der Mischzone 24 gebildete Suspension wird durch eine Umwandlungszone 28 für die Abgabe zu einem Separator C'., gelühp Die Kohlenwasserytoffumwandlungsprodukl·-· werden aus dem Separator C1 durch eine Leitung 16 entfernt und einer Mischzone 14 zur Berührung mit Katalysatorieiicht-n von höherer Aktivität zugeführt. Der abgetrennte Katalysator wird aus dem Separator C1 durch ein Standrohr 30 für die Zuführung zu einer Mischzone 32 entfernt. Unvollständig umgewandelte Kohlenwasserstoffdämpfe in einer Leitung 34 werden mit dem Katalysator in der Mischzone 32 zur Bildung einer erwünschten Suspension für den Durchgang durch einen Steigreaktor, der durch eine Leitung 36 dargestellt ist, und gegebenenfalls zur Abgabe in einen Separator C1, vereinigt. Dampfförmige Kohlenwasserstoffe werden aus dem Separator C1 durch eine Leitung 26 zur Verwendung bei dem Verfahren, wie vorstehend beschrieben, mil dem von dem Standrohr 38 abgezogenen Katalysator entfernt und zu einer Mischzone 40, die den vorstehend geschilderten Mischzonen ähnlich ist, geführt In der Mischzone 40 wird eine gewünschte Suspension von Katalysatorteilchen in den durch eine Leitung 42 eingeführten Kohlenwasscrstoffdämpfen füi die Weiterleitung durch eine Umwandlungszone 44 unter Bedingungen, um eine wenigstens teilweise Umwandlung der dampfförmigen Kohlenwasserstoffe zi bewirken, gebildet. Die Umwandlungszone 44 gib den Strom zu einem Separator C5 ab, aus dem dampfförmige Kohlenwasserstoffe durch eine Leitung 34 gewonnen werden. Die Katalysatorteilchen werder aus dem Separator C5 durch ein Standrohr 46 zi einer Mischzone 48 abgezogen. In der Mischzone 4i erhitzen die Kohlenwasserstoffdämpfe, die durcl; ein« Leitung 50 bei einer oberhalb der Temperatur de: Katalysators in dem Standrohr 46 befindlicher
Temperatur eingeführter Kohlenwasse siolfdämpfe. den damit verbundenen Katalysator unter Bildung einer Suspension von höherer Temperatur als irgendeine der vorstehend beschriebenen Suspension. Die So gebildete Suspension wird durch eine langgestreckte Umwandlungszolle 52 geleitet und \on dot ι zu einem Separator CH abgegeben, um wenigstens eine teilweise Umwandlung der dampfförmigen ILohlenwasserstofFbeschickung zu bewirken. Das dampli'irmige Kohlenwasserstoffmaterial wird aus C1. durch eine Leitung 42 entfernt, und der abgetrennte ILatahsator wird durch ein Standrohr 54 entfernt und *on dort zu einer Mischzone 56 abgegeben. Die Folge der vorstehend beschriebenen Stufen wird durch die Separatoren C7. CH und ,,, die mit «eeigneten Vorbindungsleitun'gen 50, 6=j. 62. 58, 68^ 70^ 66. 76. 78 end Mf-chzonen 64 und 72 versehen sind, fortgesetzt.
In dv : Reihenfolge der vorstehend erläuterten Berühiungs-Ot1Cr Umwandlungsslufen liefert die Mischzone 72 den Anfangspunkt der Berührung der dampfföimigen Kohlenwasserstoffbeschickung, die umgewandelt werden solt, mit dem a..> dem Standrohr 70 abgezogenen Katalysator und aur'i die höchste lernperatur/one in der Reihe der Kohienwasserstoffumwandlungszonen. Das heißt, daß bei der hier beschriebenen spezifischen Ausführungsform die verdampften hitzetragenden Kohlenwasserstoffe bei einer erhöhten Temperatur bis zu etwa 566 C. die in der vorstehend beschriebenen Weise erhitzt sind, mit dem Katalysator von verringerter Aktivität auf Grund des vorhergehenden Gebrauchs in dem System vereinigt werden. Außerdem wurde der Katalysator auf Grund seines Strömens im Gegenstrom zu der Umwandlungsreihenfolge auf eine erhöhte Temperatur erhitzt, die ausreichend ist, um eine übermäßige Kühlung der frischen dampfförmigen Kohlenwasscrstoffbeschickung zu vermeiden. Demgemäß wird die dampfförmige KohlenwasserstofFbeschickung in der Leitung 7^ mit einem Katalysator von verringerter Aktivität in der Mischzone 72 vereinigt und anschließend durch eine begrenzte Kohlenwasserstoffumwandlungszone, die durch eine Leitung 76 dargestellt ist, für die endgültige Abgabe in einen Separator C,, geführt. Die teilweise umgewandelte Kohlenwasserstoffbesehickiing, die bei einer erhöhten Temperatur vorliegt, wird aus dem Separator C1, durch eine Leitung 66 abgezogen und der Mischzone 64 für eine weitere Umwandlung in der Leitung 68 zugeführt.
Verunreinigter Katalysator wird aus dem Separator Cn bei einer erhöhten Temperatur, die in Nähe der Temperatur der eingeführten frischen dampfförmigen Beschickung liegt, abgezogen. Der verunreinigte oder verbrauchte Katalysator in dem Standrohr 78 wird der Mischzone 80 zugeführt, worin er mit einem durch eine Leitung 82 eingeführten Abstreifgas zur Bildung einer verhältnismäßig verdünnten Suspension vereinigt wird, die aufwärts durch eine Abstreifzone mit einer verdünnten Phase, die durch eitle Leitung 84 dargestellt wird, geleitet wird. Die Suspension wird zu einem Separator P10 abgegeben, aus dem die abgestreiften Produkte durch eine Leitung 88 abgezogen werden und der abgestreifte Katalysator durch ein Standrohr 86 entfernt wird. Die abgestrcüten Produkte in der Leitung 88 werden zu dem Produkigewinnungsabschnitt für eine weitere Behandlung geführt, die zur Trennung des Kohlcnwasserstoffprodukts von dem Abstreifgas erforderlich ist. Der Katalysator in dem Standrohr 86 wird zu einer Mischzone 90 geführt, um mit dem durch eine I eilung 92 eingeführten frischen Abstreifgas in Berührung zu gelangen und eiiie Suspension für die Weiterleitung durch eine zweite Stufe der Abstieilung in Leitung 94 zu bilden. Die Suspension in der Leitung 94 wird zu einem Separator/',, abgegeben. aus dem das Ahsireil'gas und das abgestreifte Produkt durch eine Leitung 82 gewonnen wird. Demgemäß wird in dem Abstreifabschnitt des Verfahrens d;-s
jo Prinzip der allgemeinen Gegenstromführung von Abstreifgas und K italysator außer in den Steigüberführungszonen 84 und 94 angewendet. Es ist natürlich ersichtlich, daß mehr als zwei Abstreifstufen, falls erwünscht oder erforderlich, angewendet werden können.
Der abgestreifte Katalysator in dem Standrohr 96. der Katalysaiorverunrdnigungen einschließlich kohlenstoffhaltiger Abscheidungen enthält, wird einer Mischzone 98 zugeführt, um darin mit einem gasförmigen Regenerierung;· edium in Berührung zu gelangen, das durch eine Leitung K)O eingeführt wird. Bei der hier beschriebenen spezifischen Ausführungsform besteht das gasförmige Regenerierungsmedium in der Leitung 100 aus einem gasiörmigen Produkt das aus einer oder mehreren der nachstehend beschriebenen vorhergehenden Regenerierungsstufer gewonnen wurde. Ls kann jedoch auch frisches Sauerstoff enthaltendes Regenenerungsgas dem gasförmigen Material, das der Niisch/one 98 zugeführt wird zugesetzt wird. In dem hier beschriebenen System isl die Durchführung einer Mehrzahl von Katalysatorregenerierungsstufen von gleicher oder verschiedener Temperaturen in einer für einen begrenzten Temperaturanstieg in irgendeiner Stufe bestimmten Reihenfolge unterhalb der Temperatur, die die Katalysator aktivität beeinträchtigt, jedoch in ausreichendem Ausmaß, um eine im wesentlichen vollständige Ent fernung von kohlenstoffhaltigem Material aus der aus der letzten Regenerierungsstufc entfernten Kata iysatorteilchen zu bewirken und regerierte Kataiysa torteilchen mit einer im wesentlichen gleichförmiger Aktivität zu erzeugen, vorgesehen.
Die in der Mischzonc 98 geoildcte Suspension au: verunreinigten Katalysatorteilchen in einem Sauer stolT enthaltenden Regenerierungsgas wird durch eini Regenerierungszone 102 mit verdünnter Phase unte Bedingungen geleitet, um wenigstens eine teilweisi Verbrennung der kohlenstoffhaltigen Abscheidungei auf dem Katalysator zu bewirken. Die Suspension ii der Leitung 102 wird in einen Separator R,., abgege ben, aus dem die gasförmigen VerbrennungsprodukU durch eine Leitung 104 entfernt werden. Der teil weise regenerierte Katalysator wird aus dem Separa tor/?,., durch ein Standrohr 106, das mit einem Ka
talysatorkühlcr 108 verbunden ist, entfernt. Im Küh ler 108 wird der Katalysator teilweise gekühlt, bevo er dun;h eine Leitung 110 zu einer Mischzone III geleitet wird, worin er mit zusätzlichem Sauerstol enthaltendem Regenerierungsgas, das durch eine Lei tungll4 eingeführt wird, in Berührung gebrach wird. Tn der Mischzonc 112 wird eine Suspensiot aus dem teilweise regenerierten Katalysator in den Sauerstoff enthaltenden Regenericrungsrauchgas ge bildet, die durch eine zweite geregelte Katalysator regenerierungsstufc in der Rcgencrierungszone Hl geleitet wird, und dann in den Separator/?,., einge führt wird. Das Regencrierungsraiichgas wird au dem Separator /?,., durch eine Leitung 100 zur wei
tcren Verwendung bei dem Verfahren, wie vorstehend beschrieben, gewonnen. Der weiter regenerierte Katalysator wird aus dem Abscheider/?,., durch eine Leitung 118, die mit einem Kühler 120 verbunden ist, abgezogen. Der teilweist: regenerierte Katalysator wird in dem Kühler 120 in geeigneter Weise gekühlt, bevor er durch eine Leitung 122 zu der Mischzonc 124 geführt wird. In der Mischzone 124 wird der Katalysator mit einem Sauerstoff enthaltenden Rauchgas in der Leitung 126 vereinigt, um eine Suspension für die Durchführung durch eine Leitung 128 unter Katalysatorregenerieiungsbedingungen zu bilden. Die Suspension in der Steigleitung 128 wird zu einem Separator ΛΙ4 abgegeben, aus dem das Regenerierungsrauchgas durch eine Leitung 114 abgezogen wird. Der weiter regenerierte Katalysator wird aus dem Separator R,, durch ein Standrohr 130, das mit einem Kühler 132 verbunden ist, abgezogen. Der gekühlte Katalysator wird dann durch eine Leitung 134 zu einer Mischzone 136 geführt, worin er mit einem Sauerstoff enthaltenden Regenerierungsgas in Leitung 138 zur Bildung einer Suspension vereinigt wird, die unter Regenerierungsbedingungen durch eine Leitung 140 zu einem Separator A1, geführt wird. Das Regenerierungsrauchgas wird aus dem Separator W15 durch eine Leitung 126 zur weiteren Verwendung bei dem Verfahren, wie vorstehend beschrieben, entfernt. Der regenerierte Katalysator wird aus dem Separator R1n durch ein Standrohr 142 abgezogen und zu dem Kühler 144 geführt. Der zweckmäßig gekühlte Katalysator wird dann durch eine Leitung 146 zu einer Mischzone 148 geiühri, in der eine Suspension mit einem verhältnismäßig kühlen Trägergas oder dampfförmigen Medium, das durch eine Leitung 150 zugeführt wird, gebildet wird. Die so gebildete Suspension wird dann durch eine Leitung 152 zu einem weiteren Ausgleichkühler 154 am vorderen Ende des Verfahrens zugeführt, falls dies erforderlich ist, bevor der regenerierte Katalysator durch die Leitung 2 der Sammelzone 4 für den regenerierten Katalysator zugeführt wird.
Zur Erleichterung der Rückgewinnung von irgendwelchen mitgerissenen Katalysatorfeinteilen in dem aus dem Separator C1 gewonnenen Kohlenwasserstoffdampfprodukt können mehr als ein Cyclonabscheider in Reihe für diesen Zweck verwendet werden. Daher wird das dampfförmige Kohlenwasserstoffmaterial, das von dem hochaktiven Katalysator im Separator C1 abgetrennt wurde, durch eine Leitung 156 abgezogen und einer zweiten Stufe einer Kalalysatortrennung in der Zone 158 zugeführt. Der aus dem Kohlenwasserstoffdampfmaterial abgetrennte Katalysator in der Zone 158 wird durch ein Standrohr 160 abgezogen und der Katalysatorsammelzone4 zugeführt. Die Kohlenwasserstoffdämpfe, aus denen der Katalysator in der Zone 158 entfernt wurde, werden dann durch eine Leitung 162 zu einer Produktrationiereinheit 164 in dem Gewinnungsabschnitt des Verfahrens geleitet.
Ein wesentliches Merkmal der hier gezeigten und beschriebenen Verfahrensanordnungen beruht auf dem Erhitzen der frischen Kohlenwasserstoffbeschikkung auf eine ausreichend erhöhte Temperatur bis zu etwa 566 C für die Behandlung in den vorgesehenen katalytischen Umwandlungsstufcn. Bei der Anordnung von Fig. 1 wird das Kohlcnwasserstofibeschikkungsmatcrial in einem geeigneten Vorheizofen auf eine erhöhte Temperatur bis zu etwa 434 C erhitzt.
Das so erhitzte Material wird durch eine Leitunj 186 zu einer Zone 188 geführt, die eine fließfähig! Masse von verhältnismäßig invertem fcir.'.eiligen Kontaktmaterial enthält, das bei einer ausreichene erhöhten Temperatur gehalten wird, um die Bc Schickung zu verdampfen und auf eine erhöhte Tem peratur bis zu etwa 506° C zu erhitzen. Ein geeigne tes Material zur Bildung einer gasartigen oder wirbel schichtartigen Form kann dem Boden der Zone 181
ίο durch eine Leitung 190 zugeführt werden. In de Zone 188 wird dadurch eine Mehrzahl von erwünsih ten Funktionen ausgeführt, die eine Entfernung voi hochsiedenden koksbildendcn Bestandteilen aus de Beschickung und wenigstens eines Teils der in de Beschickung enthaltenden Mctallverunreinigungei umfassen. Überdies wird eine Suspension von Öl dämpfen mit inertem Teilchcnmatcrial, z. B. Sand gebildet, die anschließend durch eine Leitung 192 /\ einer Trennzone 194 bewegt wird. In dem Absehet
so der 194 wird die dampfförmige Ölbcschickung voi dem festen teilchenförmigen Material getrennt un< anschließend durch die Leitung 74 zu der katalyti sehen Umwandlungsstufe geführt, die den gerings aktiven Umwandlungskatalysator, wie vorstehend be schrieben, enthält.
Das in dem Abscheider 194 abgetrennte feinteiligt KontaMmaterial wird durch ein Standrohr 196 abgezogen und einer Mischzone 198 zugeführt, worin cini Suspension mit einem gasförmigen Abstreifmediun gebildet wird, das durch eine Leitung 200 cingeführ wird. Die in der Mischzone 198 gebildete Suspensioi wird durch eine Abstreifzone ZOZ mit einer verdünn ten Phase geführt und in den Separator 204 abgegeben. Das Kohlenwasserstoffmatcrial, das von dci inerten Feststoffen abgestreift und im Separator 20' abgetrennt wurde, wird durch eine Leitung 206 ent fernt. Dieses Material kann mit der dampfförmige! Kohlenwasserstoffbeschickung in Leitung 74 ver einigt werden, die den katalytischen Umwandlungs
stufen zugeführt wird.
Das abgestreifte Kontaktmatcrial wird aus den Abscheider 204 durch ein Standrohr 208 entfernt um einer Mischzone 210 zugeführt. In der Mischzoni 210 wird das inerte Kontaktmatcrial mit einem Sauer stoff enthaltenden Rauchgas vereint, um eine Suspen sion zu bilden, die anschließend durch eine Regene rierungszone 214 zu einem Abscheider 216 geführ wird. In dem Separator oder Abscheider 216 wire das Regenerierungsrauchgas von dem teilw. ise re generierten inerten Kontaktmatcrial getrennt um durch eine Leitung 218 entfernt Das teilweise regene rierte inerte Kontaktmaterial wird dann durch eil Standrohr 220 zu der Mischzone 222 geführt, worii es mit einem Sauerstoff enthaltenden Regenerierungs
gas vereinigt wird, das durch eine Leitung 224 züge führt wird, um eine Suspension zu bilden, die durcl eine langgestreckte Regenerierungszone 226 zu einen Separator 228 geführt wird. In dem Separator 221 wird das Regenerierungsrauchgas von dem incrtei Kontaktmaterial abgetrennt und durch eine Leitunj 212 für den weiteren Gebrauch in der Mischzoni 210, wie vorstehend beschrieben, entfernt. Das rc generierte inerte Material wird nach angemessene Kühlung in einer Zone 230 durch eine Leitung 23i
der Zone 188 zugeführt. Wie bei den Katalysator regencrierungsstufen vorstehend beschrieben wurde kann auch hier Vorsorge zur Erhöhung des Sauer stoifgchalts des zu jeder Stufe geführten Regencrie
3539
rungsgases als Maßnahme zur Regelung des Ausmaßes des Brennens und des Temperaturanstiegs, das in jeder Rcgeneiieningsslufe erzielt wird, getroffen werden. Überdies kann der teilweise und/oder vollständig regenerierte Katalysator im Kreislauf zu irgendeinem Abschnitt zurückgeführt werden, um die Temperatur zu regeln und/oder die Regenerierimusdauer d"s Katalysators in der Reihenfolge von Regcnerierungsslufcn zu erhöhen.
Auf der Regenerierungsscile der Kombination von Verfahrensstufen können Katalysalorkühlcr 108, 120, 132 und 144 zur Erzeugung von Vcrfahrcnswasserdampf verwendet werden. Dabei wird Wasser aus einer Wasserdampftrommel 170 durch eine Leitung 172 und geeignete Vcrbindungsleiturigcn zu den jeweiligen Kühlern 108, 120, 132 und 144 geführt. Der in diesen Kühlern gebildete Wasserdampf wird durch eine geeignete Verbindungs- oder Sammelleitung gesammelt und der Wasserdampftrommel 170 durch eine Leitung 174 wieder zugeführt.
In Fig. 2 ist beispielsweise ein Reaktorregenerator 240 in einer Anordnung gezeigt, die das Grundprinzip eines Steigrohrs 242 verkörpert, um die anfängliche Berührung einer Kohlcnwasserstoffbeschickung mit einem feinteiligen teilchenförmigen Material auszuführen. Es ist ersichtlich, daß, wie vorstehend erläutert, die anfängliche Berührungsstufe in irgendeinem der allgemein bekannten Systeme ausgeführt werden kann, die das Verfahren der Handhabung von kptalytischem Material, wie hier vorgesehen, erlauben oder abgeändert werden können, um dies zu erlauben, !n der Anordnung von F i g. 2 ist eine zusammengesetzte Gefäßanordnung 240 gezeigt, die mit einer Stcigrohrbcrührungszonc 242, die eine Bewegung im allgemeinen koaxial aufwärts durch das Gefäß schafft, ausgestattet. Fine durch die Leitung 244 eingebrachte KohlcnwasserstofTbcschickung wird in einem Ofen 246 erhitzt und anschließend durch eine Leitung 248 zu dem Bodenteil des Steigrohres 242 geleitet. Im Steigrohr 242 wird die Kohlenwasscrstoffbeschickung mit dem. wie nachstehend beschrieben, erhaltenen Katalysator unter Bildung einer Suspension vereinigt, die aufwärts durch das Steigrohr unter ausreichend erhöhten Temperaturbedingungen strömt, um die Beschickung zu verdampfen und wenigstens eine teilweise Umwandlung derselben zu niedriger siedenden Produkten zu bewirken. Die Suspension im Steigrohr 242 wird in eine erweiterte Trennzonc 250 abgegeben, in der die Katalysatorteilchen von KohlenwasserstofTdämpfen durch Absetzen unter Bildung eines Bettes von Teilchen um das Steigrohr in dem unteren Teil der Trennzone befreit wird. Ein Wirbelschichtgas, das für die Durchführung des Abstreifens der Katalysatorteilchen geeignet ist, wird zu dem unteren Teil des Teilchenbettes in der Trennzor.e durch Leitungen 252 geführt. Das abgestreifte Teilchenmaterial wird von dem Boden des Bettes abgezogen und durch ein Standrohr 254 zu einem Teichenbett geleitet, in dem eine Regenerierung in einer darunter liegenden Regenerierungszone 256 stattfindet. Cyclonseparatoren 258 sind für die Trennung von Rauchgasen aus dem regenerierten Teilchenmaterial vorgesehen, das dem Bett durch vorgesehene geeignete Eintapchschenkel wieder zurückgeführt wird. Das Rcgenericningsrauchgas wird durch eine Leitung 260 abgezogen.
Cyclonabscheidcr 262 sind in dom oberen Teil der Trennzone 250 vorgesehen, um die Entfernung von teilchenförmigen! Material aus den Kohlenwasscrsloftdämpfcn zu unterstützen, die daraus durch eine Leitung 264 entfernt weiden. Die dampfförmigen Kohlenwasserstoffe in der Leitung 264 werden einer Mischzonc 266 zugeführt, worin sie mit katalytischem Material von höherer Aktivität als der in dem Steigrohr 242 verwendeten vereinigt werden, um damit eine Suspension mit einer Temperatur unterhalb der Temperatur der eingeführten Kohlenwasserstoffe zu
ίο bilden. Die in der Mischzonc 266 gebildete Suspension wird durch eine langgestreckte begrenzte Reaklioivzone 268 zu einer Trennzonc 270 geleitet, die aus einer oder mehreren verbundenen Cyclontrcnnzonen bestehen kann. In der Trennzonc 270 wird der Hauptteil des Katalysators von den KohlcnwasserstoITdümpfen abgetrennt.
Der abgetrennte Katalysator wird durch ein Standrohr 272 bewegt, das zur Überführung des Katalysators zu dem unteren Teil des Steigrohres 242 in einer gewünschten geregelten Menge, beispielsweise durch ein Ventil 274, verwendet wird, Die das Umwandlungsprodukt einschließenden Kohlcnwasserstoffdämpfc, die aus den Steigrohren 242 und 268 erhalten wurden, werden aus dem Abscheider 270 entfernt und durch eine Leitung 276 einer Mischzone 278 zugeführt. In der Mischzonc 278 werden die Kohlenwasscrstoffdämpfc mit einer Menge des aktivsten Katalysators, die durch ein Standrohr 282 eingeführt wird und in dem System zur Bildung einer Suspension mit den gewünschten Umwandlungsbedingungen zur Umwandlung der Kohlenwasserstoffe in erwünschte Produkte verwendet wird, vereinigt. Die in der Mischzonc 278 gebildete Suspension wird dann durch eine langgestreckte begrenzte Reaktionszonc 280 zur Umwandlung der Kohlenwasserstoffe in erwünschte Produkte vor der Abgabe in eine Trennzone 284 geleitet. Die Trennzonc 284 kann aus einer Mehrzahl von verbundenen Cyclontrennzonen bestehen, die für die Erzielung einer gewünschten Trennung der Katalysatorteilchen von den Kohlei wasserstoffdämpfen angemessen sind. Die Kohlenwasserstoffdämpfe werden dann durch eine Leitung 286 entfernt und einer geeigneten Produktgewinnungseinrichtung, nicht gezeigt, zugeführt. Die in dem Separator 284 abgetrennten Katalysatorteilchen von verhältnismäßig hoher Aktivität werden durch ein Standrohr 288 der vorstehend beschriebenen Mischzonc 266 zugeführt. Demgemäß wird in der vorstehend beschriebenen Anordnung der Katalysator allgemein im Gegenstrom zu den Kohlcnwasscrstoffdämpfen durch die Mehrzahl von Steigrohrkontaktzonen so bewegt, daß der Katalysator mit geringster Aktivität die frische Beschickung zu dem Verfahren bei den höchsten Temperaturbedingungen berührt, und die teilweise umgewandelten Kohlenwasserstoffe mit den aktivsten Katalysatorteilchen unter Bedingungen zur Vervollständigung von deren Umwandlung zu erwünschten Produkten in Berührung treten. In dem so beschriebenen System ist der Katalysator in der Leitung 272, obgleich er eine verhältnismäßig hohe Aktivität aufweist, im allgemeinen bei einer Temperatur, die unterhalb der in dem Steigrohr 242 erwünschten Temperatur liegt. Demgemäß werden zur Aufrechtcrhaltung eines erwünschten Wärmcgleichgewichts in dem System heiße regenerierte Katalysatorteilchen aus dem Teilchenbett im Regenerator 256 durch die mit einem Slrümungsreglervenlil 292 versehene Leitung 290. u'c mit dem unteren Teil
309 642/202
3539
25 26
des Steigrohres 242 verbunden ist, entfernt. Die Kata- zone 302 zu einer Trennzone 304 zu bewirken. Das
Iysatorteilchen von hoher Aktivität in der Leitung von den Katalysatorteilchcn in der Zone 304 abge-
272 können mit den heißen regenerierten Teilchen trennte Rauchgas wird durch eine Leitung 306 abgc-
in der Leitung 290, die zu dem Steigrohr 242 geführt zogen. Hin Teil dieses Rauchgases kann zu einem
werden, vereinigt werden, oder sie können erwünsch- 5 Regenerator 256 durch die Leitung 308, wie gezeigt,
tenfiills gelrennt in das Steigrohr 242 eingeführt wer- geführt werden.
den. Andererseits können die Kalalysatorlcilchcn in Der von dem Rauchgas in der Zone 304 abgeder Leitung 27J einen ungenügenden Kohlenstoff- trcmnc Katalysator wird durch ein Standrohr 310, rückstand darauf aufweisen, um eine Berührung mit das mit einer Mischzone 312 verbunden ist, abgcdcr frischen Beschickung im Steigrohr 242 zu gewähr- io zogen, worin der Katalysator mit frischem Sauerstoff leisten, und es kann daher die Gesamtmenge oder ein enthaltendem Regenerierungsgas, beispielsweise Luft, Teil von diesem Katalysator unmittelbar der Mehr- in Berührung gebracht wird, das dem Verfahren zahl von Regcncricrungsstufen mit verdünnten Phasen durch Leitungen 314 und 316 zugeführt wird. Ein zugeführt werden, um im wesentlichen den gesamten Teil der Luft in der Leitung.^14 kann in den unteren KohlcnslolMJckstand darauf zu entfernen. Bei dieser 15 Teil des Regenerators 256 durch Zweigleitungen 318 Anordnung kann das Kalalysatorsystem aus einer und 320, die mit einer geeigneten Luftvertcilercin-Mehrzahl von Stcigrohrbcriihrungsstufen im wesent- richtung in dem unteren Teil eines dichten Wirbellichen von dem Katalysatorsystem, bei dem ein Kata- schichtbettcs von Teilchen verbunden sind, geführt lysator von wesentlich niedrigerer Aktivität verwendet werden.
wird, getrennt sein. Tatsächlich erlaubt die Anord- 20 In der Mischzone 312 wird der Katalysator, <jer
niing die Verwendung von zwei verschiedenen Kata- eine teilweise Regenerierung eingegangen ist, mit
lysatorcn mit wesentlich verschiedener Aktivität in einem Saucrstolf enthaltenden Gas mit einer aus-
jedem System. reichenden Sauerstoffkonzentration vereinigt, um
Demgemäß ist in dem System von F i g. 2 ein eine endgültige Entfernung durch Verbrennen von
Betrieb unter Bedingungen in Betracht gezogen, so 25 jeglichem restlichem kohlenstoffhaltigem Material,
daB der verwendete Katalysator im Steigrohr 242 das auf den Katalysatorteilchcn zurückbleibt, zu be-
und der dazu im Kreislauf zurückgeführte Kataly- wirken, und dessen Aktivität wieder herzustellen. Die
sator zumeist einen höheren Rest Koks darauf auf- in der Zone 312 gebildete Suspension wird danach
weist als der in den nachfolgenden Krackstufen mit durch eine langgestreckte Regenerierungszone 322
verdünnter Phase verwendete Katalysator, um eine 30 unter erhöhten Rcgenericrungstempcraturbedingun-
seleklive Krackung vein ungenügend gekrackten gen zur Ί renn/one 324 geführt. In der Trcnnzone
Kohienwasserstolldamplcn, die aus der Steigrohr- 324 wird der Regenerierungskatalysator von saucr-
umwandlungszone 242 gewonnen wurden, zu be- stofihaltigem Rauchgas abgetrennt und durch ein
wirken. Standrohr 326 abgezogen. Das saucrstoffhaltige
Daher sind der Regenerator 256 und die die 35 Rauchgas wird durch eine Leitung 300 für die hier Regenerierung eingehenden Teilchen darin im all- beschriebeiic Verwendung abgezogen. Der regencgemeinen von einer geringeren Aktivität als die Kata- rierte Katalysator in dem Standrohr 326 wird zu einer Iysatorteilchen, die in den selektiven Krackstufen mit Mischzonc 328 geführt, in der der Katalysator mit verdünnter Phase verwendet werden, und das Aus- einem geeigneten Trägergas, das durch cmc Leitung maß an darin erzeugter Wärme durch Verbrennen 40 330 eingeführt wird, zur Bildung einer Suspension der Kohlenstoff enthaltenden Abscheidungen auf dem vereinigt wird, die durch eine Leitung 332 zu einer Katalysator kann im wesentlichen auf ein solches Aufnahmezone 334 für den regenerierten Katalysator beschränkt werden, das zur Erzielung des erwünsch- weitergefördert wird. Hitze kann von dem regcncten Verdampfungsgrades im Steigrohr 242 durch die rierten Katalysator während des Durchgangs durch daraus zu dem Steigrohr geführte Masse von Teilchen 45 die Leitung 332 entfernt werden. Ein eine Wirbelerforderlich ist. Daher können die Regenerator- schicht bildendes Gas kann in dem unteren Teil der bedingungen für den Regenerator 256 wesentlich Aufnahmezone durch eine Leitung 336 eingeführt weniger streng sein als diejenigen, die in der bis- werden.
herigen Technik zur Anwendung gelangten, da dessen Es ist ersichtlich, daß die Anzahl von langgestreckt Arbeitsbedingungen und Brennkapazität nicht davon 5° ten begrenzten Kontaktzonen (Steigrohre), die für bestimmt wird, die Bedingung eines geringen Rest- den Katalysator von höchster Aktivität verwendet kokses auf dem regenerierten Katalysator zu er- werden, beträchtlich variiert werden kann in Abhalten, hängigkeit von den in den verschiedenen Zonen \
Zur Schaffung des Katalysators von hoher Akti- wendeten Bedingungen. Es kann daher auch nur eine
vitiit mit wenig oder gar keinem Restkoks darauf 55 dieser Zonen an Stelle von zwei, wie hier beispiels-
v ird ein Teil des regenerierten Katalysators aus dem weise erläutert, angewendet werden, oder es können
Regenerator 256 durch die das Strömungsreglerventil auch mehr als zwei Zonen aus den vorstehend er-
246 enthaltende Leitung 244 zu der Mischzone 298 läuterten Gründen zur Anwendung gelangen. In ähn-
absezogen. In der Mischzone 298 wird der aus dem licher Weise kann die Anzahl von Steigrohrregcne-
Regencrator 256 abgezogene, teilweise regenerierte 60 rierungszonen mit verdünnter Katalysatorphase 302
Katalysator mit Sauerstoff enthaltendem Rauchgas, und 322 zu irgendeiner erwünschten Anzahl geändert
das wie nachstehend beschrieben erhalten wurde und wrden, die zur Erzielung der erwünschten Entfer-
einen gewünschten Sauerstoffgehalt aufweist, unter nung von Restkoksabscheidungen auf dem Kataly-
Bedingungen zur Bildung einer Suspension bei einer sator erforderlich ist.
ausreichenden Temperatur vereinigt, um wenigstens 65 Es ist ersichtlich, daß unter bestimmten Betriebsein teilweises Verbrennen des Restkokses auf den bedingungen ein schlammartiger Strom aus der Pro-Katalysatorteilchen während deren Durchführung duktfraktioniereinrichtung gewonnen werden kann, durch eine langgestreckte begrenzte Regenerations- wobei es erwünscht ist, den gewonr nen Schlamm
3^39
der Umwandlungsstufc des Verfahrens zuzuführen. Unter diesen Betriebsbedingungen kann daher der Schlamm der Umwandlungsstufe in der Stufenfolge, die für die Handhabung dieses schlamtnartigcn Materials ohne wesentliche Beeinflussung von deren normalen Betrieb am besten geeignet ist, im Kreislauf zurückgeführt werden.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersicht-
lieh, daß das Verfahren und die Anordnung der Vcrfahiensstufen Katalysatorsystcmc von erwünschter Biegsamkeit oder Vielseitigkeit in den Arbeitsvariablen, erwünschter Wandelbarkeit in den MaIcrialien, die darin behandelt und gehandhabt werden können, und eine Kombination einer Behandlungseinrichtung liefern, die optimal niedrige installations- und Wartungskosten ermöglicht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
3539

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur kauilviisehen Umwandlung j von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekenn-/ c i ι1 h not. daß man KohleriwasserstofTdampl durch eine Reihenanordnung von Steigreaktoren mit \erdiinnlcr Phase leitet, durch die ein Katalysator allgemein im Gegenstrom /u dem Strom m der Kohlenwasserstolfdämpfe neführt wird, wobei der Katalysator jedoch im Glciehsirom mit dem Kohlenwasserstolfdampf durch jeglichen Reaktor geführt wird und wobei die Temperatur, bei der der Dampf mit dem Katalysator in den einzelnen ·5 Reaktoren in Berührung gelangt, fortschreitend in Richtung des Dampfstromes durch die Reihe von Reaktoren verringert w'rd.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekenn/eit'.i-iet, daß der Kohlenwasserstoffdampf durch eine eine Mehrzahl von Zwischenstufengliedern aulweisende Anordnungsreihe geführt wird, wobei der KohlenwasserstotTdampf in der angegebenen Reihenfolge durch eine Katalysator-Dampf-Mischzone, einen Steigreaktor, in dem Katalysator und Dampf si.'h im Gleichstrom bewegen, einen Separator, in dem Katalysator und Dampf getrennt werden, und eine Leitung, in der der abgetrennte Dampf der Mischzune einer anderen benachbarten Stufe zugeführt wird, geleitet wird. wüh;_nd der in dem Separator abgetrennte Katalysator einem Standr. '.π zugeführt wird, aus ili'm er einer Mischzrne zugeführt wird, die einer benachbarten Stufe angehört
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator, der durch die Reihe von Reaktoren hindurchgegangen ist, einer Reihe von Abstreifern und hierauf durch die Reihe von Abstreifern einer Reihe von Regeneratoren zugeführt wird, sowie nach Durchgang durch sämtliche Regenerierungsstufen in einer Einheit gesammelt wird, aus der eine geregelte Katalysalorbeschickung der Mischzone der mit der niedrigsten Temperatur betriebenen Reaktorstufe zugeführt wird
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchleiten des regenerierten Katalysators zu der Mischzone dieser in indirekten Wärmeaustausch mit einem durch die Reaktorstufen durchgehenden Katalysator gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierte Katalysator im Gegenstrom in indirekten Wärmeaustausch mit dem durch das Standrohr von einer oder mehreren getrennten Reaktorstufen durchgehenden Katalysator gebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierte Katalysator bei der Zuführung zu der Mischzone Wärme an frische Kohlenwasscrstoffbeschickung abgibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die frische Kohlenwasserstoffbeschickung durch ein Wirbelschichtbett aus einem im wesentlichen inerten Kontaktmateiial vor der Zuführung zu' dem bei höchster Temperatur arbeitenden Reaktor geführt wird.
S Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ,-ekenn/eiehnet, daß das inerte KunUiklmatenal .a,s dem Wirbelschichtheu kontinuierlich abgezogen, abgestreift, regeneriert und dem Bett wieder uueführt wird.
'). Verfahren nach einem der Ansprüche ! bis <■'. dadurch gekennzeichnet, daß die frische KohiL-inva-crstoliheschickung mit dem Umwai..:- luiiüskaiaU-.iior in Bciühru.ig gelangt und teilweise umLLcwandelt wird, bevor sie in den hei lieUier Temperatur arbeitenden Reaktor eingcliihrt wird.
Id. Verfahren nach Anspruch 1J, dadurch gekennzeichnet. i.'aß der Umwandlungskatalysator einer kontinuierlichen, jedoch begrenzten Regenerierung unterworfen wird, wobei er bleibend eine schwerere Koksabscheidung als der Katalysator, der durch die Reihe von Reaktoren geführt wird und davon austritt, trägt.
DE1645771A 1965-03-12 1967-09-30 Verfahren zur katalytischen Um Wandlung von Kohlenwasserstoffen Expired DE1645771C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US439209A US3347778A (en) 1965-03-12 1965-03-12 Method and system for cracking hydrocarbons

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1645771A1 DE1645771A1 (de) 1970-05-14
DE1645771B2 DE1645771B2 (de) 1973-03-29
DE1645771C3 true DE1645771C3 (de) 1973-10-18

Family

ID=23743745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1645771A Expired DE1645771C3 (de) 1965-03-12 1967-09-30 Verfahren zur katalytischen Um Wandlung von Kohlenwasserstoffen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3347778A (de)
DE (1) DE1645771C3 (de)
GB (1) GB1147257A (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3520797A (en) * 1967-01-09 1970-07-14 Mobil Oil Corp Catalyst forward flow multiple pass cracking - regeneration arrangement for processing gas oils with high activity catalyst
US4026789A (en) * 1975-01-17 1977-05-31 Phillips Petroleum Company Method for catalytically cracking hydrocarbons
US3964876A (en) * 1975-01-17 1976-06-22 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for catalytically cracking hydrocarbons
US6791002B1 (en) * 2002-12-11 2004-09-14 Uop Llc Riser reactor system for hydrocarbon cracking
US8246914B2 (en) * 2008-12-22 2012-08-21 Uop Llc Fluid catalytic cracking system
CN116688879A (zh) * 2023-06-27 2023-09-05 青岛惠城环保科技集团股份有限公司 一种逆流反应器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2459836A (en) * 1942-12-11 1949-01-25 Standard Oil Dev Co Controlling reaction temperatures
US2425555A (en) * 1943-09-30 1947-08-12 Universal Oil Prod Co Catalytic conversion of hydrocarbons
US2475650A (en) * 1943-10-28 1949-07-12 Standard Oil Dev Co Multistage process of regenerating a fluidized catalyst
US3231326A (en) * 1962-06-01 1966-01-25 Universal Oil Prod Co Method and means for controlling particle circulation rate in a dilute phase processing system

Also Published As

Publication number Publication date
US3347778A (en) 1967-10-17
DE1645771A1 (de) 1970-05-14
DE1645771B2 (de) 1973-03-29
GB1147257A (en) 1969-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69203348T2 (de) Verfahren und apparat für das katalytische kracken.
DE69122254T2 (de) Verfahren zur steuerung der mehrstufigen katalysatorregenerierung mit mit partieller co-verbrennung
DE3043023C2 (de)
DE2832808A1 (de) Verfahren zur regeneration eines katalysators fuer das katalytische kracken bzw. zur erhitzung und teilweisen umwandlung von koksteilchen und apparatur fuer diese verfahren
DE69113046T2 (de) Regelverfahren für mehrstufige katalysatorregenerierung mit vollständiger, dann partieller co-verbrennung.
DE2031448A1 (de) Verfahren zum Spalten von zu Benzin spaltbaren Kohlenwasserstoffen
DE3043032C2 (de)
DE2248826A1 (de) Katalytische hochtemperaturcrackung mit kristallinen zeolithkatalysatorn von niedriger koksbildung
DE2361142A1 (de) Verfahren zur steuerung der aktivitaet eines kristallinen zeolith-crackkatalysators
DE69108557T2 (de) Verfahren und apparat zur dehydrogenierung von alkanen.
DE60108007T2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Cracken von Kohlenwasserstoffen in zwei aufeinanderfolgenden Reaktionstufen
DE2838297A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kohlenwasserstoffumwandlung und katalysator-regenerierung
DE2328679A1 (de) Verfahren zum steuern einer katalytischen wirbelschicht-crackanlage
DE3043102C2 (de)
DE2510887A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regenerierung eines katalysators
DE4107043A1 (de) Verfahren fuer das thermische oder katalytische kracken eines kohlenwasserstoff-einsatzprodukts
DE1645771C3 (de) Verfahren zur katalytischen Um Wandlung von Kohlenwasserstoffen
DE68908566T2 (de) VERFAHREN ZUM CRACKEN VON RAFFINIERUNGSRüCKSTäNDEN.
DE937723C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in leichtere Produkte
DE69226206T2 (de) Katalytisches krackverfahren und vorrichtung dazu
DE3043107C2 (de)
DE1012413B (de) Verfahren zur Zufuehrung von Waerme unter Verwendung eines Schrots als Waermetraeger zu einer Hydroformierungszone
DE929967C (de) Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffen
DE69729942T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur fluidisierten katalytischen Spaltung
DE1111146B (de) Verfahren zur Waermebehandlung von Wirbelschicht-Petrolkoks fuer die Herstellung vonElektroden

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977