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DE3041117A1 - Verfahren zum cracken von kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zum cracken von kohlenwasserstoffen

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Publication number
DE3041117A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solids
coke
cracking
individual particles
catalyst
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.)
Ceased
Application number
DE19803041117
Other languages
English (en)
Inventor
John W. Ross Calif. Scott
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.)
Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron Research and Technology Co
Chevron Research Co
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 Chevron Research and Technology Co, Chevron Research Co filed Critical Chevron Research and Technology Co
Publication of DE3041117A1 publication Critical patent/DE3041117A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/20Regeneration or reactivation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/90Regeneration or reactivation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/90Regeneration or reactivation
    • 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
    • C10G11/182Regeneration

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

- 4 Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum katalytischen Crakken von Kohlenwasserstoffen, bei dessen Durchführung zwei Stufen einer Katalysatorregenerierung durchgeführt werden. Gemäß einem Merkmal betrifft die Erfindung ein Verfahren zum katalytischen Cracken von schweren Kohlenwasserstoffausgangsmaterialien, wie Erdölrückständen, sowie die Regenerierung von verbrauchtem Katalysator, der eine erhebliche Kokskonzentration aufweist.
Bei der Durchführung von herkömmlichen Kohlenwasserstoffcrackverfahren werden sich bewegende Betten oder Fließbetten aus dem Katalysator verwendet. Das katalytische Crakken wird ohne von außen zugeführtem molekularen Wasserstoff sowie ohne erheblichen Wasserstoffverbrauch im Gegensatz zu einem Hydrocracken durchgeführt. Beim katalytischen Crakken wird ein in Form von Einzelteilchen vorliegender Katalysator kontinuierlich zwischen einer Crackreaktionsstufe und einer katalytischen Regenerierungsstufe umlaufen gelassen. In herkömmlichen katalytischen Fließ- oder Wlrbelbettcracksystemen (FCC-Systemen) wird ein Strom aus im Fließzustand gehaltenen Katalysatorteilchen mit einer Kohlenwasserstof fbeschickung in einer Crackzone oder in einem Crackreaktor bei einer Temperatur von ungefähr 425 bis 6000C und gewöhnlich ungefähr 460 bis 5600C kontaktiert. Das Cracken von Kohlenwasserstoffen bei erhöhten Arbeitstemperaturen bedingt eine Abscheidung von kohlenstoffhaltigem Koks auf den Katalysatorteilchen. Die flüssigen Produkte, die bei der Crackstufe anfallen, werden von den durch Koks entaktivierten und verbrauchten Katalysatorteilchen abgetrennt und die Produkte gewonnen. Verbrauchter Katalysator wird von flüchtigen Bestandteilen gewöhnlich unter Einsatz von Wasserdampf abgestrippt und einem Katalysatorregenerator zugeführt. Zur Regeneri rung dos Katalysators wird dieser in zweckmäßiger Weise mit einer vorherbestimmten Menge an molekularem Sauerstoff in einem Fließbett kontaktiert. Eine bestimmte gewünschte Menge des Koks wird von dem Katalysator abgebrannt, wodurch die Aktivität des Katalysators wie-
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der hergestellt wird, der auf eine erhöhte Temperatur von beispielsweise 540 bis 8150C und gewöhnlich 590 bis 7300C erhitzt wird. Das durch Verbrennen des Koks während der Regenerierung gebildete Abgas kann zur Entfernung von Einzelteilchen und zur Umwandlung von Kohlenmonoxid in Kohlendioxid behandelt werden, worauf das Abgas normalerweise in die Atmosphäre abgelassen wird.
Technische FCC-Beschickungen sind in typischer Weise Gasöle, die zwischen ungefähr 221 und 4000C sieden. In wenigen Fällen werden schwerere Beschickungen verwendet, die gewöhnlich mit wenigstens etwas Gasöl vermischt werden. Schwerere Fraktionen, wie Rückstandsfraktionen, die bei einer Destillation bei Atmosphärendruck sowie im Vakuum anfallen, stehen in relativ reichlichen Mengen wohlfeil zur Verfugung. Ist die Zufuhr von Gasöl-FCC-Beschickungen gering, dann ist ein Einsatz von schweren Rückstandsfraktionen für eine FCC-Umwandlung besonders vorteilhaft. Unter dem Begriff "Rückstandserdölfraktion" ist eine Erdölfraktion zu verstehen, die oberhalb ungefähr 4000C siedet, wobei jedoch auch bei einer Vakuumdestillation über Kopf abgehende Fraktionen einen Siedepunkt von bis zu ungefähr 5700C aufweisen können.
Rückstandserdölfraktionen enthalten gewöhnlich Metalle, wie Nickel, Vanadin und Eisen. Ferner enthalten Rückstandsfraktionen in typischer Weise wärmeempfindliche und nichtdestillierbare Komponenten, wie Asphaltene, die beim Erhitzen zur Bildung von Koks und Wasserstoff neigen. Das Vorliegen von Metallen und Asphaltenen macht die Verarbeitung von Rückstandsfraktionen in herkömmlichen FCC-Systemen relativ schwierig. Metalle neigen zu einer Anreicherung auf dem Crackkatalysator und beeinflussen in nachteiliger Weise die Selektivität des Katalysators, was eine Zunahme der Koksund Wasserausbeute bedingt. Ferner neigen Asphaltene zur
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Bildung von Koks und Wasserstoff bei einem Zusammenbrechen während des Crackens. Erhebliche Koks- und Wasserstoffausbeuten sind jedoch unerwünscht. Die Selektivität des Beschickungsumsatzes zu den gewünschten Produkten ist ein wichtiger wirtschaftlicher Parameter bei der Durchführung von FCC-Systemen. Das hauptsächlich gesuchte Produkt ist eine Naphthafraktion, und zwar etwa eine 24 bis 220°C-Fraktion, während Koks und Wasserstoff hauptsächlich unerwünschte Webenprodukte darstellen. Das Verarbeiten von Rückstandsina terialien wirft daher das Problem einer kumulativen Wirkung auf die Koksmenge auf, die auf dem Katalysator infolge der Metalle und der Asphaltene erzeugt wird.
Die Bildung einer bestimmten Menge an Koks während der Crackstufe .ist für die Zufuhr von Verfahrenswärme notwendig. Andererseits muß die Konzentration von Koks auf dem regenerierten Katalysator, falls die Menge an Koks, die zur Zufuhr von Wärme erforderlich ist, von dem Katalysator weggebrannt worden ist, gering genug sein, damit der Katalysator aktiv ist. Übersteigt die Menge an Koks auf dem verbrauchten Katalysator wesentlich die Menge an Koks, die zur Aufrechterhaltung eines Wärmeausgleichs in der Crackeinheit erforderlich ist, dann ist es in herkömmlichen Verarbeitungssystemen schwierig, den ganzen überschüssigen Koks abzubrennen und die erhaltene Wärmeenergie auszunützen. Ein Cracken unter aufsteigenden Bedingungen (eingeschlossenes Katalysatorbett) ist für die Verarbeitung von Rückstandsmaterialien zur Verkürzung der Katalysator/Öl-Kontaktzeit und zur Herabsetzung des erzeugten Kokses vorgeschlagen worden. Gewöhnlich wird durch ein derartiges Cracken teilweise das Problem einer übermäßigen Koksbildung gelöst. Eine vorherige Wasserstoffverarbeitung von Crackbeschickungen zur Umwandlung von wärmeempfindlichen, koksbildenden Komponenten auf der Beschickung vor der katalytischen Crackung ist ebenfalls sowohx für die Entmetallisierung als auch für die Umwandlung von Asphaltenen bekannt. Die Vorteile einer vorherigen Wasserstoffbehandlung werden jedoch oft wenigstens
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teilweise durch die entstehenden Kosten ausgeglichen.
Bei der Regenerierung von stark verkoktem verbrauchtem Katalysator kann es schwierig sein, genügend Koks abzubrennen, um eine geeignete niedrige Konzentration an Kohlenstoff auf dem regenerierten Katalysator zu erzielen. Im allgemeinen ist eine relativ geringe Konzentration an Ruß auf regeneriertem Katalysator für ein Cracken vorteilhaft, da eine geringe Menge an Ruß auf regeneriertem Katalysator normalerweise einen selektiveren und aktiven Katalysator bedingt, insbesondere im Falle von Katalysatoren, die eine Zeolith-Crackkomponente enthalten, aine herkömmliche Crackkatalysatorregenerierung wird in typischer Weise nach einem Einstufenverfahren durchgeführt, wobei ein Fließbett aus Katalysatorteilchen mit einer dichten Phase verwendet wird. Einige herkömmliche in einer Stufe arbeitenden Regenerierungssysteme vermögen Katalysatoren nach einer unvollständigen Kohlenstoffmonoxidverbrennungsmethode zu regenerieren, wobei gewöhnlich eine relativ hohe Konzentration an Kohlenstoff auf dem regenerierten Katalysator zurückbleibt, die im allgemeinen mehr als 0,2 Gew.-% beträgt und oft zwischen 0,25 und ungefähr 0,45 Gew.-% liegt. Aus den Crackkatälysatorregeneratoren, in denen eine unvollständige Verbrennung durchgeführt wird, entweichendes Abgas zeichnet sich durch ein relativ geringes Kohlendioxid/Kohlenmonoxid-Volumenverhältnis aus. Die Menge an Sauerstoff, die in einen Katalysatorregenerator eingeführt wird, der nach der unvollständigen Verbrennungsmethode arbeitet, muß gewöhnlich sorgfältig begrenzt werden, damit ein Nachbrennen vermieden wird, und zwar eine Verbrennung von Kohlenmonoxid in dem Abgas, das aus dem dichten Katalysatorbett in dem Regenerator austritt, was ein überhitzen des Abgases bewirken kann. In typischer Weise wird das Kohlenmonoxid in einem Heizkessel verbrannt, um es zu beseitigen, bevor das Abgas abgeleitet wird. Andere herkömmliche Cracksysteme regenerieren den Katalysator nach einer
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vollständigen Kohlenmonoxidverbrennungsmethode, wobei Kohlenmonoxid und Koks im wesentlichen vollständig in einer einzigen Regenerierungsstufe verbrannt werden und die Verbrennung von Kohlenmonoxid entweder thermisch oder durch ein aktives, die Verbrennung begünstigendes Metall begünstigt wird/ das mit dem Crackkatalysator umläuft.
In wenigen Fällen ist eine in vielen Stufen ablaufende Katalysatorregenerierung in der Crackindustrie bekannt geworden. Beispielsweise beschreibt die US-PS 3 494 858 eine partielle Katalysatorregenerierung in einem ersten Fließbett, wobei ein Abgas verwendet wird, das in einer zweiten Regenerierungsstufe erzeugt wird. Die US-PS 3 767 566 beschreibt viele Regenerierungsstufen, wobei eine erste Regenerierungsstufe unter Einsatz einer verdünnten, im Fließzustand gehaltenen Katalysatorphase und Abgas aus einer zweiten Regenerierungsstufe arbeitet, wobei die zweite Stufe sich einer dichten im Fließzustand befindlichen Katalysatorphase bedient. Der Einsatz von Regeneratoren, die nach dem Aufsteigeprinzip arbeiten, wird in der US-PS 2 929 in Verbindung mit einem Gegenstromkontaktcrackreaktor beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen, welches darin besteht, die Kohlenwasserstoffe mit in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen in eine Crackzone ohne von außen zugeführtem molekularen Wasserstoff unter Crackbedingungen bei einer Temperatur zwischen ungefähr und ungefähr 7000C zu kontaktieren, wobei Koks auf den in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen abgeschieden wird, die Koks-enthaltenden, in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe und gecrackten Kohlenwasserstoffe aus der Crackzone abzuziehen, Koks-enthaltende Feststoffe in Form von Einzelt. xlchen sowie einen ersten Gasstrom in einen unteren Abschnitt einer sich im allgemeinen vertikal erstreckenden ersten Regenerierungszone einzuführen, in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe nach oben durch
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die erste Regenerierungszone in einem ersten Gasstrom zu schleppen, einen ersten Teil Koks von den mitgeschleppten in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen mit molekularem Sauerstoff unter Regenerierungsbedingungen in dem ersten Gasstrom in einem eingeschlossenen Bett abzubrennen, die in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe und den ersten Gasstrom aus einem oberen Abschnitt der ersten Regenerierungszone abzuführen und die in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe aus der ersten Regenerierungszone in einen oberen Abschnitt einer vertikal ausgedehnten zweiten Regenerierungszone zu führen, die in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe durch Schicken eines zweiten Gasstromes in Aufwärtsrichtung durch die zweite Regenerierungszone in einen Fließzustand zu versetzen, die sich im Fließztistand befindlichen Feststoffe in Form von Einzelteilchen nach unten durch die zweite Regenerierungszone zu schicken, während ein Rückvermischen der im Fließzustand befindlichen in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe in größerem Ausmaße vermieden wird, einen zweiten Teil des Koks von den sich im Fließzustand befindlichen Feststoffen in Form von Einzelteilchen mit molekularem Sauerstoff unter Fließbettregenerierungsbedingungen in dem zweiten Gasstrom abzubrennen, den zweiten Gasstrom von dem oberen Abschnitt der zweiten Regenerierungszone zu entfernen und die in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe von einem unteren Abschnitt der zweiten Regenerierungszone abzuziehen.
Es wurde gefunden, daß Crackkatalysator, der mit einer hohen Kokskonzentration als Ergebnis des Crackens von hochsiedenden Beschickungen, wie Rückständen, verschmutzt ist, in vorteilhafter Weise zur Erzielung eines geringen Kohlenstoffgehaltes durch ein Zweistufenregenerierungsverfahren regeneriert werden kann. In der ersten Stufe wird ein Teil des Koks mit molekularem Sauerstoff in einem nach oben fließenden Gasstrom abgebrannt, in welchem die Katalysatorteilchen in gleichgerichtetem Strom mitgeschleppt werden. In
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der zweiten Regenerierungsstufe wird ein zweiter Teil des Koks von dem Katalysator mit molekularem Sauerstoff, der in einem nach oben strömenden Gas enthalten ist, abgebrannt, während die Katalysatorteilchen sich nach unten in einem Fließbettzustand bewegen, wobei ein Rückvermischen im wesentlichen unterdrückt wird.
Die Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung näher erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.
Durch die Zeichnung wird ein Cracksystern erläutert, das einen Reaktor 1, der nach dem Aufsteigprinzip arbeitet, zeigt. Kohlenwasserstoffbeschickung, die durch eine Leitung 3 eingeführt wird, und Katalysator in Form von Einzelteilchen werden in den Reaktor 1 durch die Leitung 5 eingeleitet. Gase in dem Reaktor 1 fließen nach oben und schleppen die Katalysatorteilchen mit. Erforderlichenfalls wird der Gasstrom durch Wasserdampf erhöht, der dem unteren Ende des Reaktors 1 durch eine öffnung 7 zugeleitet wird. Die Crack reaktionen in dem Reaktor 1 bewirken Kohlenwasserstoffcrackprodukte, wobei Koks auf den Katalysatorteilchen abgeschieden wird. Die flüssigen Crackprodukte sowie verbrauchte Katalysatorteilchen werden aus dem Reaktor 1 durch eine Leitung 9 einem Zyklonseparator 11 zugeleitet. Gase und Dämpfe fließen in eine Leitung 13 und werden aus dem Crackverfahren für eine weitere Abtrennung und Reinigung nach herkömmlichen nichtgezeigten Methoden abgezogen. Mit Koks verschmutzte verbrauchte Katalysatorteilchen fließen nach unten durch ein Tauchrohr 15 in ein Stripp/Vergasungsgefäß 17. Der Stripper 17 ist mit einer Vielzahl vertikal angeordneter perforierter Platten 19 versehen, die dazu wirken, ein wesentliches Rückvermischen der Katalysatorteilchen zu verhindern und Ungleichmäßigkeiten in dem Kessel 17 zu vermeiden. Wasserdarpf und molekularer Sauerstoff werden dem Bodenteil des Gefäßes 17 durch Einlasse 21 und 23 zugeleitet. Die Fließgeschwindigkeit der Gase nach oben durch
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das Gefäß 17 wird zur Einstellung eines Fließbettes aus den Katalysatorteilchen eingestellt. Flüchtige Kohlenwasserstoffe, die in den verbrauchten Katalysatorteilchen vorliegen, werden von dem Katalysator durch die nach oben fließenden Gase in dem Gefäß 17 abgestrippt. Wasserdampf und Sauerstoff reagieren mit Koks und Kohlenwasserstoffen unter Bildung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Die Mischung aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen wird von dem oberen Ende des Strippers 17 durch eine Leitung 27 entfernt und in einen Zyklonseparator 29 eingeleitet. Gas und Dämpfe werden durch eine Leitung 31 entfernt und aus dem Verfahren zur Reinigung, Aufbesserung und Verwertung durch nichtgezeigte Vorrichtungen abgezogen. In Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe, die evtl. in den aus dem Stripper ablaufenden Fluids enthalten sind, werden erneut dem Stripper aus dem Zyklon 29 durch eine Leitung 33 zugeleitet. Katalysatorteilchen werden kontinuierlich aus dem Bodenteil des Strippers 17 in eine Leitung 25 entfernt, was eine kontinuierliche Bewegung nach unten der fluidisierten Katalysatorteilchen in dem Stripper bewirkt. Ein Gasstrom, der eine gesteuerte Konzentration an molekularem Sauerstoff enthält, wird in die Leitung 25 durch eine Leitung 35 eingeführt. Erfindungsgemäß werden Katalysator und Sauerstoff in einen Regenerator 37, der nach dem Aufsteigeprinzip arbeitet, eingeleitet. Ein nach oben gerichteter Gasstrom in der Einheit 37 wird eingestellt, so daß die Katalysatorteilchen nach oben durch diese Einheit geschleppt werden, wobei Wasserdampf erforderlichenfalls durch die Leitungen 39 zur Bewirkung der Mitschleppwirkung eingeführt wird. Ein Teil des Kokses wird von den Katalysätorteilchen abgebrannt, wenn sie nach oben durch den Regenerator 37 strömen. Molekularen Sauerstoff enthaltendes Gas wird den. nach oben strömenden Gasen durch die Einlasse 38 in verschiedenen Höhen des Gefäßes 37 vertikal zugeleitet. Abgas, das eine erhebliche Konzentration an Kohlenmonoxid und ein relativ geringes Kohlendioxid/Kohlenmonoxid-Volumenverhältnis aufweist, sowie teilweise regenerierter Katalysator werden von dem Oberteil der Einheit 37 durch eine Leitung 41 abge-
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zogen und in einen Zyklonseparator 4 2 eingeführt. Gas wird abgetrennt und aus dem Zyklon 4 3 durch eine Leitung 45 entfernt und aus dem Verfahren für eine Verwendung als industrielles Abgas abgezogen. Erfindungsgemäß werden ferner Katalysatorteilchen nach unten durch ein Tauchrohr 47 in den oberen Teil eines sich vertikal erstreckenden Gegenstromregenerierungsgefäß 49 eingeleitet.' Der Regenerator 49 ist mit einer Vielzahl vertikal angeordneter perforierter Platten 51 versehen, die dahingehend wirken, ein merkliches Rückvermischen der Katalysatorteilchen und Ungleichmäßigkeiten in dem Regenerator 49 zu verhindern. Ein Gasstrom, der molekularen Sauerstoff enthält, wird dem unteren Ende des Gefäßes 49 durch einen Einlaß 53 zugeleitet und nach oben durch das Gefäß geschickt. Die Geschwindigkeit des Gasflusses nach oben durch das Regenerierungsgefäß 4 9 wird derartig eingestellt, daß ein Fließbett aus den Katalysatorteilchen in dem Gefäß erzeugt wird. Im wesentlichen aller restlicher Koks wird von den Katalysatorteilchen in dem Gefäß 49 abgebrannt. Abgas mit einem relativ hohen Kohlendioxid/Kohlenmonoxid-Volumenverhältnis wird von dem Oberteil des Gefäßes 49 durch eine Leitung 55 abgezogen. Es wird von etwa mitgeschleppten Katalysatorteilchen in einem Zyklon 57 abgetrennt und dem Verfahren durch eine Leitung 59 zur Beseitigung entzogen. Die Katalysatorteilchen werden aus dem Zyklon dem Gefäß 49 durch eine Leitung 61 zugeführt. Verschiedene herkömmliche Einrichtungen und Maßnahmen, die zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erforderlich sind, wie Kontrolleinrichtungen, Ventile, Kompressoren, Pumpen etc. sind nicht gezeigt oder werden nicht beschrieben, da ihre Anordnung und Verwendung offensichtlich sind;
Die vorliegende Erfindung wird zum Cracken von Kohlenwasserstoff beschickungen verwendet. Herkömmliche katalytische Crackbeschickungen <-ind in typischer Weise Kohlenwasserstoffe, die zwischen ungefähr 221 und ungefähr 4000C sieden.
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Diese Kohlenwasserstoffcrackbeschickungen können in einem System verarbeitet werden, das sich die Erfindung zunutze macht. Geeignete Beschickungsmaterialien sind beispielsweise Erdöldestillate oder -rückstände, und zwar entweder ursprünglicher Art oder teilweise raffiniert, wie durch katalytisches Hydroprocessing. Herkömmliche Gasölverschnitte sind daher geeignet. Bevorzugte Beschickungen sind bei Atmosphärendruck sowie im Vakuum anfallende Rückstandsfraktionon und sog. synthetische Beschickungen, wie Kohleöle, Bitumen, Schieferöle sowie hochsiedende Fraktionen davon. Geeignete Beschickungsmaterialien sieden normalerweise zwischen ungefähr 221 bis 600"C oder darüber und enthalten vorzugsweise eine . erhebliche Fraktion, die oberhalb 4000C siedet. Bevorzugte Beschickungen, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, können eine erhebliche Konzentration an nicht destillierbaren oder wärmeempfindlichen kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, wie Asphaltenen, aufweisen. Ein geeignetes Beschickungsmaterial kann aus recyclisierten Kohlenwasserstoffen bestehen, die bereits gecrackt worden sind, beispielsweise aus leichten, mittleren und schwereren Zyklusölen sowie Sumpfölen, die beim Cracken von Produktfraktionen anfallen. Gegebenenfalls können die Beschickungen zuvor zur Entfernung von Schwefel, Stickstoff oder Metallen behandelt oder raffiniert worden sein, beispielsweise durch eine Entmetallisierung unter Einsatz von Wasserstoff, eine Denitrifizierung unter Einsatz von Wasserstoff oder eine Entschwefelung unter Einsatz von Wasserstoff etc.
Die Umwandlungs- oder Crackbedingungen, die in der Hydrocrackungsstufe gemäß vorliegender Erfindung eingehalten werden, können teilweise durch Vorerhitzen oder Wärmeaustausch einer Kohlenwasserstoffbeschickung, um diese auf eine relativ hohe Temperatur vor der Einführung in die Crackreaktionszone zu bringen, erhalten werden. Das Vorerhitzen ist jedoch nicht wesentlich. Die Crackumwandlungsbedingungen sehen eine Temperatur zwischen ungefähr 425 bis ungefähr 625°C und vorzugsweise ungefähr 510 bis ungefähr 61O0C vor. Crackbedingungen umfassen vorzugsweise einen Druck zwischen ungefähr Atmosphärendruck und ungefähr 4 Atmo-
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Sphären oder darüber, insbesondere ungefähr 2 Atmosphären bis ungefähr 3 Atmosphären. Beim Cracken unter Einsatz eines Einzelteilchenfließbettes ist gewöhnlich ein Katalysator/KohJ-enwasserstoff-Gewichtsverhältnis von ungefähr 3 und ungefähr 10 geeignet. Eine Kohlenwasserstoff-Gewicht-Raum-Zeit-Geschwindigkeit beim Cracken von ungefähr 5 bis ungefähr 50 pro Stunde wird vorzugsweise eingehalten. Der verbrauchte Katalysator und die verbrauchten Feststoffe in Form von Einzelteilchen enthalten nach dem Kontakt mit den Kohlenwasserstoffen in der Crackzone vorzugsweise ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-% Koks. In besonders bevorzugter Weise enthalten die Teilchen ungefähr 1 bis ungefähr 5 % Koks. Die verwendete Crackzone kann von herkömmlicher Ausgestaltung sein, wobei man auf einen sich im Fließzustand abspielenden Kontakt der verdünnten Phase mit den Feststoffen zurückgreifen kann. Ferner kommt ein Kontakt mitgeschleppter aufsteigender Feststoffe, ein im Fließzustand erfolgender Feststoffkontakt in einem dichten Bett, ein Gegenstromkontakt, ein sich bewegendes gepacktes Bett aus Feststoffen oder eineKombination davon zur Bewirkung des Kontakts zwischen den Beschickungskohlenwasserstoffen und den Katalysatorteilchen in Frage. Die Katalysatorfließbetterzeugung, das Mitschleppen etc. können durch Gase, wie Wasserdampf oder Stickstoff, unterstützt werden. Herkömmliche Strippeinrichtungen für verbrauchte Feststoffe zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen aus den verbrauchten Feststoffen können ebenfalls in zweckmäßiger Weise eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zum Cracken von Kohlenwasserstoffen unter Einsatz von Feststoffen, die in Form von Einzelteilchen vorliegen, verwendet. Die in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe können gegebenenfalls katalytisch aktiv sein oder einfach als Wärmeträger sowie als Sorbentien für die Kohlenwasserstoffe dienen. Im wesentlichen müssen die eingesetzten Feststoffe in Form von Einzelteilchen abriebbeständig und gegenüber den hohen
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Temperaturen sowie der Wasserdampfeinwirkung, die charakteristisch für das Verfahren sind, sein, so daß die Teilchen während einer geeigneten Zeitspanne in einem Fließsystem umlaufen können. Herkömmliche Crackkatalysatoren, die in Form von Einzelteilchen vorliegen, sowie Wärmeübertragungsfeststoffe können zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden. Geeignete Crackkatalysatoren sind zeolithische kristalline Aluminosilikatkomponenten. Zeolithfreie Crackkatalysatoren sind ebenfalls geeignet. Katalysatoren, die geschichtete zweidimensionale Tonkomponenten enthalten, sind ebenfalls geeignet. Typische Crackkomponenten, die verwendet werden können, sind folgende: (1) kristallines Aluminosilikat, wie aktivierte und/oder stabilisierte Formen von Zeolith Y, Zeolith X, Mordenit, ZSM-5 oder dgl., (2) natürliche oder synthetische Tone, säurebehandelte und wärmebehandelte Tone, (3) nichtkristalline und nichtzeolithische kristalline Formen von anorganischen Oxiden und Kombinationen von anorganischen Oxiden, wie kristallines oder amorphes Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid etc., besonders kombinierte Formen von Oxiden, wie Siliciumoxid-Aluminiumoxid und Siliciumoxid-Magnesiumoxid, sowie kristallines Siliciumdioxid.
Der bevorzugte in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoff ist ein Verbundmaterial aus ungefähr 5 bis 50 Gew.-% einer Seltenen Erde und/oder eines mit Wasserstoff ausgetauschten kristallinen Aluminosilicate des Zeolith Y-Typs zusammen mit einer porösen anorganischen Oxidmatrix, wie einem behandelten Ton oder einem synthetischen amorphen Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Cogel.
Neben dem aktiven sauren Crackkatalysator können andere in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe alternierend oder zusätzlich in dem Cracksystem umlaufen gelassen werden. Beispielsweise kann man Aluminiumoxidteilchen zur Bekämpfung von Schwefeloxiden gemäß der US-PS 4 071 436 und/oder Teilchen, die stark aktive die Verbrennung fördernde Metalle, wie Edelmetalle der Gruppe VIII enthalten, mit dem Kataly-
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sator oder den Wärmeträgerteilchen vermischen. In ähnlicher Weise können Teilchen mit einer Wärmetransportkapazität, jedoch einer geringen eigenen sauren Crackaktivität allein oder in Mischung mit weiteren aktiven und sauren' Crackkatalysatoren umlaufen gelassen werden/ um Wärme für entweder ein saures oder im wesentliches thermisches Cracken der Kohlenwasserstoffe zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß werden Koks-enthaltende Teilchen, die auf ein Cracken von Kohlenwasserstoffen zurückgehen, in zwei Stufen regeneriert: (1) in einer aus einem eingeschlossenen Bett bestehenden Stufe, in welchem Teilchen unter Regenerierungsgas gleichzeitig nach oben fließen, und (2) in einer Fließbettstufe, in welcher Einzelteilchen und Regenerierungsgas sich im allgemeinen in einem Gegenstrom bewegen.
Die erste Regenerierungszone, in welcher Einzelteilchen teilweise in mitgeschleppter Form in sich nach oben bewegenden Gasen regeneriert werden, kann in geeigneter Weise ein Gefäß, eine Leitung, ein Reaktor oder dgl· sein, wobei eine derartige Einheit dazu in der Lage sein muß, die sich nach oben bewegenden Gase und Feststoffe bei den Temperaturen und Drucken aufzunehmen, die in der ersten Regenerierungsstufe eingehalten werden. Nach dem Aufsteigeprinzip arbeitende Gefäße des Typs, der in herkömmlicher Weise zur Durchführung einer Crackung von katalytischen Fließbettcracksystemen nach dem Aufsteigeprinzip verwendet wird, sind geeignet als erste Regenerierungszone gemäß dem vorliegenden Verfahren. Die Gefäße oder Leitungen, welche die nach dem Aufsteigeprinzip arbeitende Regenerierungszone bilden, können eine solche Länge und einen solchen Querschnitt besitzen, daß die gewünschten Gas- und Feststofffließgeschwindigkeiten und Vorweilzeiten eingehalten werden, die den herkömmlichen Paramete·a entsprechen. Der nach dem Aufsteigeprinzip arbeitende Regenerator ist vorzugsweise mit einer
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Einrichtung zum Einführen von molekularem Sauerstoff an einer Vielzahl vertikal angeordneter Stellen in der ersten Regenerierungszone ausgerüstet.
Die zweite Regenerierungszone, in welcher sich im Fließzustand befindliche Einzelteilchen im allgemeinen nach unten bewegen, und zwar im Gegenstrom zu sich nach oben bewegenden Gasen, kann in ähnlicher Weise aus jedem Gefäß, jeder Leitung, jedem Reaktor oder jeder ähnlichen Vorrichtung stehen, welche in der Lage ist, die sich im Fließzustand befindlichen Teilchen in fließenden Gasen bei den Temperaturen und Drucken zu halten, die in der zweiten Regenerierungsstufe im Fließzustand vorherrschen. Vorzugsweise besteht die zweite Regenerierungszone aus einem sich vertikal erstreckenden Gefäß mit einer Länge und einem Durchmesser, die derart sind, daß die Gas- und Feststoffverweilzeiten sowie die Fluidisierung der Feststoffe den nachfolgend näher diskutierten Verfahrensparametern entsprechen. Zur Verhinderung eines wesentlichen Rückvermisehens der sich im allgemeinen nach unten bewegenden Teilchen in der zweiten Regenerierungsstufe soll das eingesetzte Gefäß mit Einrichtungen versehen sein, die ein Rückvermischen verhindern, wie Barrieren, Leitblechen, Feststoffe oder Gase verteilenden Einrichtungen, Einrichtungen für eine erneute Verteilung oder dgl. Beispielsweise können perforierte Platten, Stäbe, Siebe, Packmaterialien oder andere geeignete innere Vorrichtungen zur Verhinderung einer Rückvermischung eingesetzt werden.
Einzelteilchen, die erfindungsgemäß nach einem Zweistufenregenerierungsverfahren regeneriert werden sollten, sollten gewöhnlich wenigstens 0,5 Gew.-% Koks enthalten. Nach einem Strippen des Katalysators oder einem Abstrippen von anderen flüchtigen Bestandteilen liegt der Koksgehalt der zu regenerierenden Teilchen vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gew.-%. In der ersten Stufe des Regenerierungsverfahrens werden Koksenthaltende Teilchen dem unteren Ende einer sich im allgemeinen vertikal erstreckenden Regenerierungszone zugeleitet.
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Die Teilchen werden nach oben durch die Regenerierungszone geschleppt und von dem oberen Ende der Regenerierungszone entfernt, nachdem ein erster Teil des auf den Teilchen enthaltenen Koks von den Teilchen mit molekularem Sauerstoff abgebrannt worden ist, der in dem mitschleppenden Gasstrom enthalten ist. Teilchen, die aus dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator nach der ersten Stufe abgezogen worden sind, enthalten immer noch eine merkliche Menge an Koks, und zwar vorzugsweise wenigstens 0,2 Gew.-%. In besonders bevorzugter Weise enthalten die Teilchen wenigstens 0,5 Gew.-% nach Beendigung der ersten Regenerierungsstufe. Die in dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator eingehaltenen Bedingungen in der Regenerierungszone aus einem nach oben gerichteten Strom umfassen vorzugsweise eine Durchschnittstemperatur von ungefähr 5 00 bis 10000C. Eine durchschnittliche Temperatur zwischen ungefähr 525 und 725°C ist besonders bevorzugt. Der aufrechterhaltene Druck ist nicht kritisch, wobei jedoch tiefere Drucke aus Zweckmäßigkeits- und Sicherheitsgründen bevorzugt werden. Ein Druck von Atmosphärendruck bis ungefähr 5 Atmosphären ist besonders geeignet. Das den Katalysator mitschleppende-Regenerierungsgas wird zusätzlich zu der gewünschten Menge an molekularem Sauerstoff eingeführt und kann aus relativ inerten Gasen, wie Stickstoff, Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserstoff etc. bestehen. Die Zusammensetzung der mitschleppenden Gase schwankt natürlich längs des Gasfließweges durch die Regenerierungszone, der sich von dem Zuführungsende bis zum Abführungsende in dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator erstreckt. Die Menge an mitschleppendem Gas sowie dessen Druck sowie die Oberflächengeschwindigkeit in der Einheit werden auf einem solchen Wert gehalten, daß die in der Einheit vorliegenden Einzelteilchen nach oben durch die Einheit geschleppt werden. Vorzugsweise ist die Konzentration an molekularem Sauerstoff auf irgendeiner vert.kalen Höhe in dem Regenerator der ersten Stufe relativ gering, wobei weiterer Sauerstoff an einer oder mehreren vertikal angeordneten Stellen in dem Weg der Schleppgase zugeführt wird. Eine maximale Sauerstoff-
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konzentration von 4 Volumenprozent wird besonders bevorzugt. Eine Peststoffverweilzeit in dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator von ungefähr 3 bis 6 Sekunden sowie eine Gasverweilzeit von ungefähr 2 bis 4 Sekunden sind im allgemeinen geeignet. Wird das Mitschleppgas aus dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator wiedergewonnen/ dann besitzt es einen für ein brennbares Gas ausreichenden Brennwert. Die Verwendbarkeit des aus dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerators als Heizgas hängt in erster Linie von dem Kohlenmonoxidgehalt des Gases ab. Dieser kann in Abhängigkeit von den Sauerstoff- und Wasserdampfpartialdrucken, im Gesamtdruck/ der Gas- und Feststoffverweilzeit sowie der exakten Temperatur, die in dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator aufrechterhalten wird, schwanken. Die Menge an molekularem Sauerstoff (freier Sauerstoff), die in-die Regenerierungszone der ersten Stufe eingeführt wird, wird vorzugsweise in der Weise gesteuert, daß das gewünschte Ausmaß des Koksabbrennens in dem auf dem Prinzip eines eingeschlossenen Bettes arbeitenden Regenerator erzielt wird, und zwar unabhängig davon, ob der ganze Sauerstoff an dem unteren Ende des Regenerators eingeführt wird oder ein Teil längs des Weges des Mitschleppgases zugeführt wird. Das Mitschleppgas, das aus der ersten Regenerierungszone austritt, sollte im allgemeinen eine Sauerstoffkonzentration von nicht mehr als 0,5 Volumenprozent aufweisen. Vorzugsweise enthält das austretende Gas nicht mehr als 0,1 Volumenprozent molekularen Sauerstoff. In Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe, die aus der ersten Regenerierungszone entfernt werden, enthalten eine erhebliche Fraktion an Restkoks, und zwar gewöhnlich ungefähr 0,4 bis 1,5 Gew.-%. Vorzugsweise werden 40 bis 60 Gew.-% des Koks, der ursprünglich auf den Teilchen vorlag, die in die erste Regenerierungszone gelangen, von den Teilchen während der Regenerierungsstufe auf dem Prinzip eines eingeschlossenen Bettes entfernt. Das austretende Gas weist vorzugsweise ein Kohlendioxid/Kohlenmonoxid-Volumenverhältnis von weniger als 1,5 und insbesondere weniger als 1,0 auf. Das CO^/CO-Verhältnis kann wenigstens
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teilweise dadurch gesteuert werden, daß die Menge an molekularem Sauerstoff, die in den nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator eingeführt wird/ begrenzt wird.
Nachdem die teilweise regenerierten Einzelteilchen aus dem nach dem Aufsteigeprinzip arbeitenden Regenerator entfernt und von dem Mitschleppgasstrom abgetrennt worden sind, werden die Teilchen einer zweiten Regenerierungsstufe in einem Fließbett unterzogen, in welchem sich die Teilchen im allgemeinen nach unten in einem Gegenstrom relativ zu einem fluidisierenden Gasstrom bewegen. Zur Durchführung der zweiten Regenerierungsstufe werden die Teilchen dem oberen.Ende einer sich im allgemeinen vertikal erstreckenden Regenerierungszone zugeleitet, in welcher die Teilchen durch einen nach oben strömenden Gasstrom in einen Fließzustand versetzt werden. Koksfreie regenerierte Teilchen werden von dem unteren Ende der Regenerierungszone abgezogen. Die Gesamtbewegung der Teilchen erfolgt von oben nach unten, wobei eine lokalisierte willkürliche Bewegung der Teilchen in der zweiten Regenerierungsstufe auftreten kann. Beispielsweise ergibt ein lokalisiertes Rückvermischen einen guten Wärmeübergang und einen Gas/Feststoff-Kontakt und ist vorteilhaft. Ein übermäßiges Rückvermischen von oben nach unten ist andererseits im wesentlichen nicht möglich, da. in dem Inneren der zweiten Regenerierungszone eine oder mehrere Einrichtungen zum Verhindern einer Rückvermischung vorgesehen sind, beispielsweise feststehende Inneneinrichtungen, frei angeordnetes Packmaterial oder dgl. Geeignete feststehende Inneneinrichtungen sind beispielsweise Siebe, perforierte Platten, vertikale oder horizontale Stifte, Leitbleche etc. Geeignete Packmaterialien sind beispielsweise Ringe und Berlsättel.
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Während der zweiten Regenerierungsstufe wird die Menge an Kohlenstoff, die in den Feststoffen in Form von Einzelteilchen enthalten ist, auf einen Gehalt reduziert, der derartig niedrig ist, daß die Aktivität der Feststoffe in Form von Einzelteilchen auf ein im wesentlichen hohes Ausmaß wieder eingestellt wird, so daß es möglich ist, den in den Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen vorhandenen Crackkatalysator erneut der Crackstufe in im wesentlichen aktiver Form wieder zuzuführen. Vorzugsweise liegt die Menge an Kohlenstoff auf den Feststoffen in Form von Einzelteilchen, die aus einer zweiten Regenerierungsstufe entfernt werden, unterhalb 0,2 Gew.-% und beträgt vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-%. Die Menge an molekularem Sauerstoff, der in den Katalysatorregenerator der zweiten Stufe eingeführt wird, reicht dazu aus, um den ganzen restlichen Koks von den in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen in dem Regenerator abzubrennen. Um so viel Wärmeenergie wie möglich in den umlaufenden Feststoffen in Form von Einzelteilchen aufrechtzuerhalten, ist es vorzuziehen, das Kohlenmonoxid,, das in der zweiten Regenerierungszone erzeugt wird, weitgehend in Kohlendioxid umzuwandeln, während die* Fluidisierungsgasenoch in Kontakt mit den Feststoffen in Form von Einzelteilchen in dem Regenerator sind. Dies bewirkt, daß wenigstens ein gewisser Überschuß an molekularem Sauerstoff in dem fluidisierenden Gasstrom zur Verfügung gestellt wird. Vorzugsweise wird ausreichend molekularer Sauerstoff eingeführt, so daß der Abgasstrom, der aus der zweiten Stufe der Regenerierungszone abgezogen wird, wenigstens 0,5 Volumenprozent molekularen Sauerstoff enthält. Es ist ferner vorzuziehen, ausreichend Kohlenmonoxid in dem Regenerator der zweiten Stufe zu verbrennen, so daß das Volumenverhältnis von Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid in dem Abgas wenigstens 5 beträgt. Besonders vorzuziehen ist es, das CO^/CO-Verhältnis in dem Abgas auf wenigstens 50 einzustellen.
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Es wird ein System verwendet, das durch die beigefügte Zeichnung erläutert wird. Die Kohlenwasserstoffbeschickung ist eine Erdölrückstandsfraktion, die im wesentlichen zur Gänze einen normalen Siedepunkt von wenigstens 4800C besitzt. Die Kohlenwasserstoffbeschickung wird in eine Uberführungsleitung 5 durch die Leitung 3 in einer Menge von 132 m2/h eingeführt. In Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe aus einem herkömmlichen Crackkatalysator werden durch die Leitung 5 in einer Menge von 794500 kg/h geführt. Die Kohlenwasserstoffbeschickung wird in dem Reaktor 1, der nach dem Aufsteigeprinzip arbeitet, bei einer Durchschnittstemperatur von 5800C, einem Druck von ungefähr 2 Atmosphären, einer Feststoffverweilzeit von ungefähr 3 Sekunden, einem Feststoff/Öl-Gewichtsverhältnis von ungefähr 6 und einer ölverweilzeit von ungefähr 2 Sekunden gecrackt. Die verarbeiteten Kohlenwasserstoffe werden von den Koks enthaltenden Teilchen in dem Zyklon 11 abgetrennt und die Kohlenwasserstoffe aus dem Verfahren abgezogen. Die verbrauchten Einzelteüchen, die ungefähr 2 Gew.-% Koks enthalten, werden durch das Tauchrohr 15 dem oberen Ende des Stripper/Vergasungs-Gefäßes 17 zugeführt. Die Einzelteilchen werden in dem Gefäß 17 durch nach oben fließende Gase einschließlichWasserdampf fluidisiert. Flüchtige Kohlenwasserstoffe werden von den in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen abgetrennt und zusammen mit den die Fluidisierung bewirkenden Gasen entfernt. Die Gase werden von dem oberen Ende des Gefäßes durch die Leitung 27 entfernt und wiedergewonnen. Einzelteilchen, welche ungefähr 2 Gew.-% Koks enthalten, werden von dem Bodenteil des Gefäßes 17 abgezogen und durch die Leitung 35 der ersten Regenierungszone in dem Ubertragungsgefäß 37 zugeleitet. Die Einzelteilchen .verden nach oben durch das Gefäß '37 mit einer Feststoffverweilzeit von ungefähr 3 see geschleppt. Zu einer Umsetzung mit dem Koks auf den Teilchen sowie zur
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Herabsetzung der Kokskonzentration auf ungefähr 1 Gew.-% in den Teilchen/ die von dem oberen Ende des Gefäßes 37 abgezogen werden, ausreichender Sauerstoff wird in das Gefäß eingeführt. Die teilweise regenerierten Teilchen sowie das Schieppgas werden von dem Gefäß 37 entfernt und in dem Zyklon 43 getrennt. Das Schleppgas wird durch die Leitung 45 entfernt. Es enthält 2 Volumenprozent molekularen Sauerstoff und weist ein . CO^/CO-Volumenverhältnis von 2 auf. Dieser Gasstrom eignet sich für eine Verwendung als industrielles Heizgas mit niedriger Qualität. Der teilweise regenerierte Katalysator wird dem oberen Ende der zweiten Regenerierungszone in dem Gefäß 49 zugeleitet. Die Teilchen werden durch die nach oben fließenden Gase einschließlich molekularem Sauerstoff fluidisiert, jedoch nicht mitgeschleppt. Ein Rückvermischen der Feststoffe in dem Gefäß 49 in größerem Ausmaße wird durch die Verwendung von Innenvorrichtungen, wie Sieben 51, in dem Gefäß 49 verhindert. Die durchschnittliche Verweilzeit -der Feststoffe in dem Gefäß 49 beträgt ungefähr 30 Sekunden. Es wird molekularer Sauerstoff dem unteren Ende des Gefäßes 49 den fluidisierenden Gasen in einer Menge zugeführt, die dazu ausreicht, daß eine Reaktion mit im wesentlichen dem ganzen Koks auf den Teilchen in dem Gefäß 49 erfolgt. Regenerierte Teilchen, die von dem Bodenteil des Gefäßes abgezogen werden, enthalten nur ungefähr 0,1 Gew.-% Kohlenstoff. Die fluidisierend wirkenden Gase werden von dem oberen Ende des Gefäßes durch die Leitung 55 abgezogen. Das Abgas enthält ungefähr 4 Volumenprozent molekularen Sauerstoff und weist ein. CtWCO-Volumenverhältnis von ungefähr 3 auf.
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Claims (3)

μ Γ r,M :u-Ho κ ft · jnr ;■■!·: ι. -s;i. ö\ · 11 ι: irr κ ι. ΙΜ'Π.ΜΛ N W A !.'J Γ. ηπ. WOLFGANG MÜl.l. f-Η-ΒΟΚέ (r'ATI.NTANWALT VON I927-1G75) DR. PAUL DEUFn., DIPI..-CHEM. DR ALFHED SCHÖN. DIFM-.-CHKM. WKFJNtR HEHTEL. DIPU.-PHYS. 7 lJ G Γ ι Λ*ΐ**|;ΝΕ V Γ ΙΪ7 lit T E. R EjE IM EUHOI Ä OCH EN ΓΆ*" TfJTAMT Ul.f'Kf'1.1. NfATtVES UCfORETHE EUKOl1EAN PAlFNT OFFICE MAHr1ATAIHC?. Α'.,ηϋ-, |.r£s I 1OFHCE FuROP^f-N PFS UHtIVETS C 3084 Chevron Hf.st-arch Company !)?.[> Harkot St root, San Francisco, Ca. 94105 / V.St.A. Verfahren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen
1. Verfahren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Kohlenwasserstoffe mit einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoff in einer Crackzone ohne von außen zugeführtem molekularen Wasserstoff unter Crackbedingungen bei einer Temperatur zwischen ungefähr 425 und ungefähr 7000C unter Abscheidung von Koks auf den in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen kontaktiert werden und Koks-enthaltende in Form von.Einzelteilchen vorliegende Fest-
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β MÜNCHEN 86. S1EBERTSTR. * ■ POB 860720 · KABEL: MUEBOPAT · TEL (0B9) 47 4005 ■ TELECOPIER XEROX 400 · TELEX 5-24
Stoffe und gecrackte Kohlenwasserstoffe aus der Crackzone abgezogen werden,
(b) Koks-enthaltende Feststoffe in Form von Einzelteilchen in den unteren Teil einer sich im allgemeinen vertikal erstreckenden ersten Regenerierungszone eingeführt werden, Koks-enthaltende in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe nach oben durch die erste Regenerierungszone in nach oben strömenden Gasen geführt werden, ein erster Teil des von dem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen mitgeschleppten Koks mit molekularem Sauerstoff abgebrannt wird und die in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffe von einem oberen Teil der ersten Regenerierungszone abgezogen werden, und
(c) in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe, die aus der ersten Regenerierungszone entfernt werden, in einen oberen Teil einer sich im allgemeinen vertikal erstreckenden zweiten Regenerierungszone geführt werden, die in Form von Ejnzelteilchen vorliegenden Feststoffe in der zweiten Regenerierungszone in aufwärtsströmenden Gasen in einem Fließzustand gehalten werden, in einem Fließzustand gehaltene Feststoffe in Form von Einzelteilchen im allgemeinen nach unten durch die zweite Regenerierungszone geführt werden, wobei im wesentlichen ein Rückvermischen der im Fließzustand befindlichen Feststoffe in Form von Einzelteilchen in größerem Umfange vermieden wird, ein zweiter Teil des Koks von den sich im Fließzustand befindlichen in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen mit molekularem Sauerstoff abgebrannt wird und in Form von Einzelteilchen vorliegende Feststoffe aus einem unteren Teil der zweiten Regenerierungszone entfernt werden.
2. Verfahren nach An pruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß molekularer Sauerstoff an einer Vielzahl vertikal angeord-
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noter Stellen zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstandserdölfraktion mit den in Form von Einzelteilchen vorliegenden Feststoffen in der Crackzone kontaktiert wird.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440632A (en) * 1980-09-15 1984-04-03 Standard Oil Company (Indiana) Catalytic cracking with reduced emission of noxious gas
US4435281A (en) 1980-09-15 1984-03-06 Standard Oil Company (Indiana) Catalytic cracking with reduced emission of noxious gas
AU549952B2 (en) * 1981-05-13 1986-02-20 Ashland Oil, Inc. A combination process for upgrading residual oils
US4407714A (en) * 1981-05-13 1983-10-04 Ashland Oil, Inc. Process for cracking high-boiling hydrocarbons using high pore volume, low density catalyst
US4894141A (en) * 1981-09-01 1990-01-16 Ashland Oil, Inc. Combination process for upgrading residual oils
US4780195A (en) * 1983-07-25 1988-10-25 Ashland Oil, Inc. Addition of water to regeneration air
FR2627187B1 (fr) * 1988-02-15 1993-01-22 Inst Francais Du Petrole Procede de craquage a l'etat fluide d'une charge d'hydrocarbures
US4895636A (en) * 1988-06-10 1990-01-23 Mobil Oil Corporation FCC process with catalyst separation
US4875994A (en) * 1988-06-10 1989-10-24 Haddad James H Process and apparatus for catalytic cracking of residual oils
US5251565A (en) * 1990-12-13 1993-10-12 Shell Oil Company Process and apparatus for removal of carbonaceous materials from particles containing such materials
US5318693A (en) * 1992-11-30 1994-06-07 Exxon Research And Engineering Company FCC for producing low emission fuels from high hydrogen and low nitrogen and aromatic feeds
US5320745A (en) * 1992-11-30 1994-06-14 Exxon Research And Engineering Company FCC for producing low emission fuels from high hydrogen and low nitrogen and aromatic feeds with Cr-containing catalyst
US5318694A (en) * 1992-11-30 1994-06-07 Exxon Research And Engineering Company FCC for producing low emission fuels from high hydrogen and low nitrogen and aromatic feeds
US5322619A (en) * 1992-11-30 1994-06-21 Exxon Research And Engineering Company FCC for producing low emission fuels from high hydrogen and low nitrogen and aromatic feeds with rare earth promoted catalyst
US5318692A (en) * 1992-11-30 1994-06-07 Exxon Research And Engineering Company FCC for producing low emission fuels from high hydrogen and low nitrogen and aromatic feeds
US8202412B2 (en) * 2007-07-17 2012-06-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit
US10995288B2 (en) * 2015-09-09 2021-05-04 Sundrop Ip Holdings, Llc Integrated process plant having a biomass reforming reactor using a fluidized bed
CN108369162B (zh) * 2015-12-16 2021-08-27 环球油品公司 用于催化剂取样的方法和装置
AR108242A1 (es) * 2016-05-09 2018-08-01 Dow Global Technologies Llc Un proceso para hacer reaccionar catalizador regenerado que lleva oxígeno antes del uso en un reactor de lecho fluidizado
EP3562588A4 (de) * 2016-12-27 2020-07-22 Uop Llc Fcc-gegenstromregenerator mit einem regenerator-riser
CN114502268A (zh) * 2019-07-31 2022-05-13 沙特基础全球技术有限公司 高密度流化床系统热平衡

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838297A1 (de) * 1977-09-01 1979-03-15 Mobil Oil Corp Verfahren und vorrichtung zur kohlenwasserstoffumwandlung und katalysator-regenerierung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2613173A (en) * 1947-04-30 1952-10-07 Sinclair Refining Co Process for the catalytic conversion of hydrocarbons and the stripping of the fouledcatalyst particles with steam
US2788311A (en) * 1951-08-03 1957-04-09 Kellogg M W Co Fluid system
US2929774A (en) * 1955-12-21 1960-03-22 Kellogg M W Co Conversion process and apparatus therefor
US3494858A (en) * 1967-11-17 1970-02-10 Exxon Research Engineering Co Two-stage countercurrent catalyst regenerator
US3767566A (en) * 1970-01-26 1973-10-23 Standard Oil Co Catalytic petroleum conversion process

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838297A1 (de) * 1977-09-01 1979-03-15 Mobil Oil Corp Verfahren und vorrichtung zur kohlenwasserstoffumwandlung und katalysator-regenerierung

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Publication number Publication date
NL8005844A (nl) 1981-06-01
GB2061754A (en) 1981-05-20
CA1153976A (en) 1983-09-20
US4260475A (en) 1981-04-07
JPS56125483A (en) 1981-10-01
GB2061754B (en) 1983-09-28

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