DE3325027C2 - A process for the catalytic cracking of heavy crude oil fractions containing nickel and / or vanadium by fluid bed technique under normal operating conditions - Google Patents
A process for the catalytic cracking of heavy crude oil fractions containing nickel and / or vanadium by fluid bed technique under normal operating conditionsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum katalytischen Cracken von schweren Rohölfraktionen mittels der Fließbett- Technik, welches es ermöglicht, auch Ölbeschickungen zu verarbeiten, welche einen hohen Gehalt an metallhaltigen Verunreinigungen in Form von Nickel und/oder Vanadium aufweisen.The present invention relates to a process for catalytic Cracking of heavy crude oil fractions by means of the fluidized bed Technology, which also allows oil feeds too process, which has a high content of metal-containing impurities in the form of nickel and / or vanadium.
Bei den Crackverfahren, wie sie üblicherweise mittels der Fließbett-Technik durchgeführt werden, - nachstehend abgekürzt als FCC-Verfahren - wird der Katalysator mit der Beschickung zusammengebracht, und diese Mischung fließt dann durch ein Steigrohr, in dem die Crackreaktion stattfindet, in Richtung auf den Reaktor hin. Am Reaktorauslaß wird der Katalysator abgetrennt, üblicherweise mittels Zyklonen, und die Reaktionsprodukte werden in eine Destillierstufe weitergeleitet, während der Katalysator abgestreift und dann einem Regenerator zugeführt wird.In the cracking process, as usually by means of Fluid bed technique to be performed, - abbreviated hereafter as FCC method - is the catalyst with the feed brought together, and this mixture then flows through Riser in which the cracking reaction takes place in the direction towards the reactor. At the reactor outlet, the catalyst is separated, usually by means of cyclones, and the reaction products are forwarded to a distillation stage while stripped off the catalyst and then fed to a regenerator becomes.
Durch die Behandlung mit Abstreifdampf werden die weniger fest anhaftenden Verbindungen, welche auf der Oberfläche des Katalysators adsorbiert waren, entfernt, und durch die Behandlung im Regenerator wird der ebenfalls auf der Katalysatoroberfläche niedergeschlagene Koks abgebrannt. Der mittlere Teil der Katalysatorteilchen wird aber dadurch häufig verstopft, wodurch die Katalysatoraktivität absinkt. By treatment with stripping steam, the less firm adherent compounds which are on the surface of the catalyst were adsorbed, removed, and treated by Regenerator is also on the catalyst surface deposited coke burned down. The middle part of the catalyst particles However, this is often clogged, causing the Catalyst activity decreases.
Die mittels der Verbrennungsgase mitgerissenen Katalysatorteilchen werden durch im Regenerator selbst vorhandene Zyklone wiedergewonnen. Nach der Regenierung wird der Katalysator dem Verfahren wieder zugeführt und mit einem Strom frischer Ölbeschickung zusammengebracht.The entrained by the combustion gases catalyst particles are recovered by existing in the regenerator itself cyclones. After the regeneration, the catalyst is the Process fed again and with a stream of fresh oil feed brought together.
Der die Reaktionsprodukte enthaltende Abfluß aus dem Reaktor wird einer Fraktionierstufe zugeführt, in welcher eine Auftrennung in Gase, Schwerbenzin, leichtes Gasöl, schweres Gasöl, geklärtes Öl und Schlammöl stattfindet. Dieses Schlammöl enthält auch Katalysatorteilchen, welche bei der Abtrennung des Katalysators vom Reaktorabfluß mit den Reaktionsprodukten mitgerissen worden sind.The effluent from the reactor containing the reaction products is fed to a fractionation stage, in which a separation in gases, heavy gasoline, light gas oil, heavy gas oil, clarified Oil and mud oil takes place. Contains this mud oil also catalyst particles, which in the separation of the catalyst entrained from the reactor effluent with the reaction products have been.
Obwohl die neueren FCC-Einheiten Batterien von einstufigen oder mehrstufigen Zyklonen enthalten, ist der in solchen Einheiten auftretende Katalysatorverlust immer noch beträchtlich.Although the newer FCC units have single-stage or single-ended batteries containing multistage cyclones, is that in such units occurring catalyst loss still considerable.
Gemäß einem in der GB 13 45 912 beschriebenen Verfahren wird ein getrenntes Crackverfahren für Öl-Frischzufuhr und schon einmal gecracktes Kreislauföl zur Verfügung gestellt, bei dem die Crackprodukte getrennt aufgearbeitet werden, die Regenierung des Katalysators aber in einer gemeinsamen Anlage erfolgt. Von diesem einzigen Regenerator werden die Katalysatorströme dann wieder getrennt den beiden Crackzonen zugeführt.According to a method described in GB 13 45 912 a separate cracking process for fresh oil feed and once before Cracked cycle oil provided in which the Cracked products are processed separately, the regeneration the catalyst but done in a common system. From This single regenerator then becomes the catalyst streams again fed separately to the two cracking zones.
Bei einem solchen Kombinationsverfahren spielt die Art der Zuführung von Frischkatalysator keine entscheidende Rolle, weil der Katalysator statistisch auf zwei unterschiedliche Crackzonen verteilt wird.In such a combination method, the type of feeder plays of fresh catalyst does not matter because the catalyst statistically on two different cracking zones is distributed.
Wegen der weltweiten Ölkrise wurden Anstrengungen unternommen, um Verfahren zu entwickeln, welche es ermöglichen sollen, das zur Verfügung stehende Öl besser auszunutzen. Daher wurden auch Crackverfahren entwickelt, welche es möglich machen, schwerere Rohölfraktionen für solche Verfahren einzusetzen, während die Katalysatoren gleichzeitig eine höhere Aktivität zeigen und weniger anfällig für eine Vergiftung durch metallische Verunreinigungen sind als die in den Siebzigerjahren eingesetzten Katalysatoren.Because of the global oil crisis, efforts have been made to develop methods that should make it possible make better use of available oil. Therefore, too Cracking developed, which make it possible, heavier Use crude fractions for such processes, while the Catalysts show a higher activity at the same time and less prone to poisoning by metallic contaminants are the catalysts used in the 1970s.
Es ist an sich bekannt, daß das Vorhandensein bestimmter Metalle, insbesondere von Nickel und/oder Vanadium, in der zu crackenden Ölbeschickung zu wesentlichen Schwierigkeiten bei der Verwendung üblicher Katalysatortypen führt, weil solche Metalle der Katalysatoren sehr schnell vergiften. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß schwere Rohölfraktionen einen beträchtlichen Anteil an solchen Metallen enthalten.It is well known that the presence of certain metals, in particular of nickel and / or vanadium, in the cracking oil feed to substantial difficulties the use of conventional types of catalysts, because such Metabolize metals of the catalysts very quickly. Furthermore It should be borne in mind that heavy crude oil fractions have a contain a considerable proportion of such metals.
Um diese Schwierigkeiten zu beheben, wurden Forschungen durchgeführt mit dem Ziel, den Einfluß solcher Katalysatorgifte auf die damals bekannten Katalysatoren zu vermindern. Dies führte zur Entwicklung von Verbindungen, die heute als Crackpassivatoren oder Crackadditive bekannt sind. Die Anwesenheit solcher Zusatzstoffe im Reaktionsmedium ermöglicht es, auch solche Ölbeschickungen zu verarbeiten, die einen hohen Anteil an Nickel und Vanadium enthalten. Diese Additive sind jedoch relativ teuer und sollten daher nur in kleinen Mengen eingesetzt werden.To remedy these difficulties, research was carried out with the aim of the influence of such catalyst poisons on to reduce the catalysts known at that time. This resulted to develop compounds that today are cracking passivators or cracking additives are known. The presence of such Additives in the reaction medium makes it possible, even such oil feeds to process, which is high in nickel and vanadium. However, these additives are relative expensive and should therefore be used only in small quantities.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein mittels der an sich bekannten Fließbett-Technik durchzuführendes katalytisches Crackverfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die Katalysatorverluste drastisch verringert sind, beispielsweise um etwa 50 bis 80%, und bei dem auch kleinste Katalysatorteilchen mit einer Teilchengröße von beispielsweise im Bereich von 0 bis 40 Mikron mit zum Ablauf der Crackreaktion beitragen können.Object of the present invention is therefore a means of the catalytic fluid to be performed in a known fluidized bed technique To provide cracking process in which the Catalyst losses are drastically reduced, for example by about 50 to 80%, and even the smallest catalyst particles with a particle size of, for example, in the range of 0 to 40 microns may contribute to the progress of the cracking reaction.
Außerdem ist es Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Verarbeitung von durch Nickel und/oder Vanadium verunreinigten schweren Rohölfraktionen mit verbesserter Leistungsfähigkeit zu ermöglichen (d. h. ein möglichst niedriges Verhältnis von H₂ und Methan in dem beim Crackvorgang gebildeten Gas zu erzielen bzw. den Zusatz an Crackadditiven möglichst niedrig zu halten).It is also an object of the method according to the invention, the Processing of contaminated by nickel and / or vanadium heavy crude oil fractions with improved performance too allow (that is, the lowest possible ratio of H₂ and Methane to achieve in the gas formed during the cracking process or keep the addition of cracking additives as low as possible).
Diese Ziele und diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch spezielle Maßnahmen gelöst, mit denen die Einspeisung von frischem Katalysator erfolgt. Bei den bisher üblichen Fließbettverfahren wurden nämlich die Katalysatorverluste dadurch ersetzt, daß frischer Katalysator aus einem mit Druck beaufschlagten Silo in den Regenerator überführt wurde. Im Gegensatz hierzu wird erfindungsgemäß frischer Katalysator im befeuchteten Zustand direkt in die zu crackende Beschickung eingespeist.These objects and these objects are achieved by the invention solved special measures that allow the feed of fresh Catalyst takes place. In the usual fluidized bed process namely, the catalyst losses were replaced by that fresh catalyst from a pressurized Silo was transferred to the regenerator. In contrast For this purpose, fresh catalyst according to the invention is humidified Condition fed directly into the feed to be cracked.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum katalytischen Cracken von
schweren Rohölfraktionen, welche Nickel und/oder Vanadium enthalten,
mittels eines FCC-Verfahrens unter üblichen Betriebsbedingungen
ist daher dadurch gekennzeichnet, daß man für die
Einspeisung von frischem Katalysator diesen in einer
Stufe a) mit einem Kohlenwasserstoff zu einer Suspension vermischt,
gegebenenfalls unter Zusatz eines oder mehrerer
Crackadditive(s), in
Stufe b) diese Suspension mit der zu crackenden Kohlenwasserstoffbeschickung
innig vermischt und in
Stufe c) diese Mischung dem Crackreaktor zuführt.The inventive method for the catalytic cracking of heavy crude oil fractions containing nickel and / or vanadium, by means of a FCC process under normal operating conditions is therefore characterized in that for the feed of fresh catalyst in a
Stage a) mixed with a hydrocarbon to form a suspension, optionally with the addition of one or more cracking additives (s), in
Step b) intimately mixes this suspension with the hydrocarbon feed to be cracked and in
Step c) feeds this mixture to the cracking reactor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsweise wird die Katalysatorsuspension in Stufe b) im Steigrohr direkt in die Kohlenwasserstoffbeschickung injiziert.According to a preferred embodiment, the catalyst suspension in step b) in the riser directly into the hydrocarbon feed injected.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform erfolgt die Zufuhr der Katalysatorsuspension zur Mischstelle in Stufe b) kontinuierlich.According to a further expedient embodiment, the Supply of the catalyst suspension to the mixing point in stage b) continuously.
Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der frische Katalysator mittels einer Suspension in einem Kohlenwasserstoff im feuchten Zustand mit der Kohlenwasserstoffbeschickung vereinigt wird, werden Vorteile dahingehend erzielt, daß auch die feinsten Katalysatorteilchen zum Ablauf der Crackreaktion beitragen können. Außerdem läßt sich eine bessere Kontrolle in bezug auf die Mengen an Katalysator und in bezug auf die Mengen des gegebenenfalls mitverwendeten Crackadditivs ermöglichen, welche der Kohlenwasserstoffbeschickung zugeführt werden sollen.Due to the fact that in the process according to the invention the fresh Catalyst by means of a suspension in a hydrocarbon combined in the wet state with the hydrocarbon feed benefits are achieved in that the finest catalyst particles contribute to the sequence of the cracking reaction can. In addition, a better control in terms of on the amounts of catalyst and in terms of quantities allow the optionally used cracking additive, which are to be supplied to the hydrocarbon feed.
Für die Herstellung der Katalysatorsuspension wird der Katalysator in einem geeigneten Kohlenwasserstoff suspendiert, beispielsweise einem schweren Vakuumgasöl, einem schweren Kreislauföl, einem LCO- oder FCC-Dieselöl, einem Schwerbenzin, einem FCC-Heizöl oder dergleichen. Diese Suspension wird dann mit der zu crackenden Kohlenwasserstoffbeschickung vermischt oder direkt in die Steigleitung eingespritzt, in welcher bereits Crackreaktionen stattfinden. Wenn die Kohlenwasserstoffbeschickung, die gecrackt werden soll, zu stark mit Metallverbindungen verunreinigt ist, empfiehlt sich die Mitverwendung eines Crackadditivs, um eine Vergiftung des Katalysators zu vermeiden. Üblicherweise enthalten solche Additive als wirksame Komponente Antimon, und es gibt verschiedene Präparate dieser Art im Handel.For the preparation of the catalyst suspension, the catalyst suspended in a suitable hydrocarbon, for example a heavy vacuum gas oil, a heavy cycle oil, an LCO or FCC diesel, a heavy fuel, a FCC fuel oil or the like. This suspension is then mixed with the to be cracked hydrocarbon feed mixed or directly injected into the riser, in which already Cracking reactions take place. When the hydrocarbon feed, which is to be cracked, too much with metal joints contaminated, it is advisable to use one Cracking additives to avoid poisoning of the catalyst. Usually, such additives contain as an effective component Antimony, and there are various preparations of this kind in trade.
Um die Mengen der Suspension zu bestimmen, die dem Verfahren von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich zugeführt werden müssen, sind bestimmte betriebliche Aspekte zu berücksichtigen.To determine the amounts of the suspension that the procedure from time to time or continuously, There are certain operational aspects to consider.
Es ist an sich bekannt, daß das Ausmaß der Vergiftung des Katalysators durch metallische Verunreinigungen bestimmt werden kann durch die Menge an Wasserstoff und Methan, welche während des Crackprozesses erzeugt werden.It is well known that the extent of poisoning of the catalyst determined by metallic impurities can by the amount of hydrogen and methane, which during of the cracking process are generated.
Wenn der Katalysator durch Nickel und/oder Vanadium vergiftet ist, dann finden zu gleicher Zeit Dehydrierungsreaktionen und Koksbildung statt, weil diese Reaktionen durch die betreffenden Metallkomponenten katalysiert werden. Ein Zeichen für die Vergiftung des Katalysators ist daher das Auftreten eines hohen Anteils von Wasserstoff in dem beim Crackprozeß erzeugten Gas. When the catalyst is poisoned by nickel and / or vanadium is, then find at the same time dehydration reactions and Coke formation takes place because of these reactions Metal components are catalyzed. A sign of poisoning of the catalyst is therefore the occurrence of a high Proportion of hydrogen in the gas generated during the cracking process.
Um die katalytische Aktivität zu kontrollieren und zu regeln, macht man üblicherweise von der Maßnahme Gebrauch, daß Einzelchargen des verbrauchten Katalysators durch regenerierten oder sogar frischen Katalysator ersetzt werden. Außerdem bemüht man sich, das Verhältnis zwischen dem Anteil an Wasserstoff und Methan im beim Cracken gebildeten Gas innerhalb des Bereichs von als annehmbar betrachteten Werten zu halten. Es wird stets angestrebt, einen möglichst geringen Wert für dieses Verhältnis aufrecht zu erhalten.To control and regulate the catalytic activity, One usually makes use of the measure that individual batches of the spent catalyst by regenerated or even fresh catalyst to be replaced. Also tried to look at, the ratio between the proportion of hydrogen and Methane in cracking gas within the range of values considered acceptable. It always gets the goal is to minimize the value of this ratio to maintain.
Um die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens mit derjenigen eines unter üblichen Bedingungen durchgeführten Verfahrens vergleichen zu können, wurde im Laboratoriumsmaßstab mittels nachstehend noch näher beschriebenen Maßnahmen eine Katalysatorsuspension hergestellt und damit das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Zu Vergleichszwecken wurde dann auch ein bekanntes Crackverfahren durchgeführt.To the performance of the method according to the invention that of a procedure carried out under normal conditions to be able to compare became laboratory scale by means of measures described in more detail below, a catalyst suspension made and thus the invention Procedure performed. For comparison purposes then too a known cracking process performed.
Es zeigte sich dabei, daß es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, sehr viel geringere Katalysatorverluste zu erzielen als bisher üblich, und zwar unabhängig davon, ob ein Crackadditiv zu der Katalysatorsuspension zugesetzt wurde oder nicht.It was found that when using the inventive Method is possible, much lower catalyst losses to achieve as usual, regardless of whether a cracking additive is added to the catalyst suspension was or not.
Es zeigte sich außerdem, daß es bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genügt, für die Einstellung des gleichen Verhältnisses von Wasserstoff zu Methan im beim Cracken gebildeten Gas bei sonst identischen Betriebsbedingungen weniger Crackadditive mitzuverwenden als bei üblichen Verfahren. Dies bedeutet, daß in vielen Fällen nur etwa 50% der sonst üblichen Menge an Crackadditiv mitverwendet werden müssen.It was also found that when carrying out the inventive Procedure is sufficient for the setting of the same Ratio of hydrogen to methane in cracking Gas less under otherwise identical operating conditions To use crack additives as in conventional methods. This means that in many cases only about 50% of the usual Amount of cracking additive must be used.
Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich niedrigere Verhältnisse von Wasserstoff zu Methan im beim Cracken gebildeten Gas erhalten werden können als bei den üblichen Verfahren, unabhängig davon, welche Menge an Crackadditiv in den üblichen Verfahren eingesetzt wird. Dies bedeutet, daß bei den bisher bekannten Verfahren das Verhältnis von Wasserstoff zu Methan im beim Cracken gebildeten Gas nicht unter einen bestimmten Wert abgesenkt werden kann, unabhängig davon, welche Menge an Crackadditiv verwendet wird.In addition, it has been found that the inventive Process significantly lower ratios of hydrogen to Methane can be obtained in the gas formed during cracking as with the usual methods, regardless of what quantity is used on cracking additive in the usual method. This means that in the previously known methods, the ratio from hydrogen to methane in the gas formed by cracking can be lowered below a certain value, regardless of which amount of cracking additive is used.
Diese Beobachtungen bestätigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich leistungsfähiger ist als die bisher in der Literatur beschriebenen katalytischen Crackverfahren.These observations confirm that the process of the invention much more powerful than the previous one in the Literature described catalytic cracking method.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die ein schematisches Fließdiagramm wiedergibt.The inventive method is described below with reference to the Drawing explaining a schematic flow diagram.
Der Crackreaktor (1) weist eine Steigrohreinheit und einen Produktseparator auf, wobei der im Produktseparator abgetrennte Katalysator dann dem Regenerator (2) zugeführt wird. Der Mischtank für die Herstellung der Katalysatorsuspension ist durch das Bezugszeichen (3) wiedergegeben.The cracking reactor ( 1 ) has a riser unit and a product separator, the catalyst separated in the product separator then being fed to the regenerator ( 2 ). The mixing tank for the preparation of the catalyst suspension is represented by reference numeral ( 3 ).
Dem mit einem mechanischen Rührer (4) ausgestatteten Mischtank (3) wird über Leitung (5) ein Kohlenwasserstoff zugeführt, der als Dispersionsmedium für den Frischkatalysator dient. Außerdem kann gewünschtenfalls über Leitung (6) ein Crackadditiv in den Mischtank eingespeist werden. Außerdem wird über Leitung (7) frischer Katalysator in geeigneten Mengen in den Mischtank eingespeist. Die so in dem Mischtank hergestellte Suspension wird über Leitung (8) in die Zufuhrleitung (9) für die Kohlenwasserstoffbeschickung eingespeist, wodurch eine innige Vermischung stattfindet. Dieser Mischstrom wird über Leitung (10) in die Steigleitung und dann in den Crackreaktor (1) eingeleitet.The mixing tank ( 3 ) equipped with a mechanical stirrer ( 4 ) is supplied via line ( 5 ) with a hydrocarbon which serves as a dispersion medium for the fresh catalyst. In addition, if desired, a cracking additive can be fed into the mixing tank via line ( 6 ). In addition, via line ( 7 ) fresh catalyst is fed in suitable amounts in the mixing tank. The suspension thus prepared in the mixing tank is fed via line ( 8 ) in the supply line ( 9 ) for the hydrocarbon feed, whereby an intimate mixing takes place. This mixed stream is introduced via line ( 10 ) in the riser and then in the cracking reactor ( 1 ).
Über Leitung (11) wird aus dem Reaktor ein Abfluß aus Reaktionsprodukten abgeführt und der in der Zeichnung nicht dargestellten Fraktioniereinheit zugeführt. Der abgetrennte verbrauchte Katalysator wird über Leitung (12) in den Regenerator (2) eingespeist, in welchem die Katalysatorregenerierung stattfindet.Via line ( 11 ) is discharged from the reactor effluent from reaction products and fed to the fractionation unit, not shown in the drawing. The separated spent catalyst is fed via line ( 12 ) into the regenerator ( 2 ), in which the catalyst regeneration takes place.
Diesem Regenerator (2) wird über Leitung (13) ein Brenngas zugeführt, um die Koksablagerungen auf dem verbrauchten Katalysator abzubrennen. Die dabei gebildeten Verbrennungsgase werden über Leitung (14) abgezogen. Der regenerierte Katalysator wird über Leitung (15) wieder in das Verfahren zurückgeführt und mit dem Mischstrom in Leitung (10) vereinigt, so daß der regenerierte Katalysator dadurch wieder in den Reaktor (1) gelangt.This regenerator ( 2 ) is supplied via line ( 13 ), a fuel gas to burn off the coke deposits on the spent catalyst. The combustion gases formed are withdrawn via line ( 14 ). The regenerated catalyst is returned via line ( 15 ) back into the process and combined with the mixed stream in line ( 10 ), so that the regenerated catalyst thereby passes back into the reactor ( 1 ).
In den nachstehend beschriebenen Versuchen wurde ein schweres Gasöl als zu crackende Kohlenwasserstoffbeschickung verwendet und diente gleichzeitig als Dispergiermittel für die Herstellung der Katalysatorsuspension. Als Brenngas wurde Luft verwendet.In the experiments described below was a heavy Gas oil used as cracking hydrocarbon feed and simultaneously served as a dispersant for the preparation the catalyst suspension. As the fuel gas, air was used.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Katalysatorsuspension von Leitung (8) auch direkt kontinuierlich in die Steigleitung injiziert werden, so daß keine vorherige gesonderte Vermischung mit dem Einspeisungsstrom der Kohlenwasserstoffbeschickung erforderlich ist.According to another embodiment of the process according to the invention, the catalyst suspension of line ( 8 ) can also be injected directly continuously into the riser, so that no previous separate mixing with the feed stream of the hydrocarbon feed is required.
Für die Vergleichsversuche wurde der in einem Silo gelagerte Frischkatalysator durch Druckbeaufschlagung des Silos in den Regenerator überführt und gelangte von da aus kontinuierlich in das Verfahren. Das verwendete Crackadditiv wurde in einer Trommel mit Gasöl verdünnt und dann in solchen Mengen kontinuierlich in den Kohlenwasserstoffbeschickungsstrom injiziert, daß die gewünschten Ergebnisse erhalten wurden. Diese Mischung unterwarf man dann dem Crackverfahren.For the comparative experiments was stored in a silo Frischcatalysator by pressurizing the silo in the Regenerator transferred and arrived from there continuously in the procedure. The cracking additive used was in a Drum diluted with gas oil and then in such quantities continuously injected into the hydrocarbon feedstream, that the desired results were obtained. This mixture then subjected to the cracking process.
Die zunächst im Laboratoriumsmaßstab durchgeführten Versuche und deren Ergebnisse wurden bestätigt durch eine kleine Pilotanlage. Auf diese Weise konnte man zu noch besseren und sichereren Ergebnissen kommen, insbesondere bezüglich des Katalysatorverlustes, der optimalen Betriebsbedingungen und dem Vergleich mit einem bisher üblichen Verfahren.The experiments initially carried out on a laboratory scale and their results were confirmed by a small pilot plant. In this way one could become even better and safer Results, in particular with regard to catalyst loss, the optimal operating conditions and the comparison with a usual procedure.
Als Katalysator eignen sich die üblichen Typen, beispielsweise Katalysatoren mit niedrigem bzw. hohem Aluminiumoxidgehalt, Zeolithe usw. Suitable catalysts are the usual types, for example Catalysts with low or high alumina content, Zeolites, etc.
Es wurden für die nachstehenden Versuche die auch sonst üblichen Betriebsbedingungen eingehalten. Auch die Qualität der zu crackenden Kohlenwasserstoffbeschickung war jeweils identisch.There were also the usual for the following experiments Operating conditions met. Also the quality of The hydrocarbon feed to crack was identical in each case.
Dieses Beispiel erläutert insbesondere die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen neuen Einspeisungsmaßnahmen. In den Versuchsläufen 1 und 2 wurde der Katalysator gemäß der üblichen Methode kontinuierlich ersetzt, d. h. er wurde von einem Silo in den Regenerator überführt. In den Versuchsläufen Nr. 3 und 4 wurde das erfindungsgemäße Verfahren angewendet, d. h. es wurde zunächst eine Suspension des Katalysators im Gasöl in einem mit einem mechanischen Rührer versehenen Mischtank hergestellt. Diese Suspension wurde dann zusammen mit der Kohlenwasserstoffbeschickung kontinuierlich in das Verfahren eingespeist.This example explains in particular the effectiveness of inventive new feed measures. In the trial runs 1 and 2 was the catalyst according to the usual Method continuously replaced, d. H. he was from a silo transferred to the regenerator. In the test runs No. 3 and 4, the method according to the invention was used, i. H. it was first a suspension of the catalyst in the gas oil in made a provided with a mechanical stirrer mixing tank. This suspension was then co-charged with the hydrocarbon feed continuously fed into the process.
Als zu crackende Kohlenwasserstoffbeschickung diente ein aus einem Leona-Rohöl erhaltenes schweres Gasöl, während der Katalysator hochprozentiges Aluminiumoxid war. In allen Versuchsläufen entsprach die Menge an Katalysatorersatz exakt dem tatsächlichen Katalysatorverlust.As hydrocarbon feed to be cracked one served a heavy gas oil obtained from a Leona crude oil, during the Catalyst was high percentage alumina. In all test runs the amount of catalyst replacement corresponded exactly the actual catalyst loss.
Die hierbei erzielten Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle I zusammengefaßt. The results obtained are shown in the table below I summarized.
Ein Vergleich der Ergebnisse in der letzten Spalte bestätigt, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Katalysatorersatzmengen wesentlich geringer sind, so daß z. B. bei einem Vergleich von Versuchslauf Nr. 3 mit Versuchslauf Nr. 2 ersichtlich ist, daß diese Katalysatorersatzmenge um 80,3% vermindert werden konnte.A comparison of the results in the last column confirms that when carrying out the process according to the invention, the catalyst replacement amounts are much lower, so that z. B. at Comparison of test run no. 3 with test run no is that this catalyst replacement amount is reduced by 80.3% could be.
In diesem Beispiel sollten die optimalen Betriebsbedingungen für das Crackverfahren festgestellt werden.In this example, the optimal operating conditions should be be determined for the cracking process.
Versuchslauf Nr. 5 bezieht sich auf ein übliches Crackverfahren, Versuchslauf Nr. 6 hingegen auf das Verfahren gemäß der Erfindung. Die Reaktionstemperatur, das Katalysator/Öl-Verhältnis und das kombinierte Beschickungsverhältnis wurden jeweils so konstant wie möglich gehalten. Ein kombiniertes Beschickungsverhältnis von 1,0 bedeutet, daß kein Recyclematerial zugeführt wird.Test Run No. 5 refers to a common cracking process, Test run No. 6, however, the method according to the Invention. The reaction temperature, the catalyst / oil ratio and the combined feed ratio each held as constant as possible. A combined Feeding ratio of 1.0 means that no recycled material is supplied.
Die in diesen Versuchsläufen erzielten Durchschnittsergebnisse sind nachstehend in Tabelle II zusammengefaßt. The average results achieved in these trials are summarized in Table II below.
Die erzielten Ergebnisse bestätigen, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die tatsächlichen Katalysatorverluste nur 50% derjenigen beim üblichen Verfahren betrugen. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß selbst bei Anwendung nur eines Drittels der Menge an Additiv im Vergleich zu Versuchslauf Nr. 5 das Wasserstoff/Methan-Verhältnis geringer war, was bedeutet, daß das Crackadditiv wesentlich besser ausgenutzt werden konnte.The results obtained confirm that in the inventive Process the actual catalyst losses only 50% of those in the usual procedure. It is also to point out that even if only one third the amount of additive compared to run # 5 the Hydrogen / methane ratio was lower, which means that the cracking additive could be used much better.
Es wurde hier untersucht, ob es durch Erhöhung der Menge an Crackadditiv bei einem üblichen Verfahren möglich ist, das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff (H₂/C₁) zu erniedrigen und damit auf einen Wert zu bringen, wie er sich erfindungsgemäß erzielen läßt.It was examined here whether it was by increasing the amount of Cracking additive is possible in a conventional method, the Ratio of hydrogen to carbon (H₂ / C₁) to lower and to bring it to a value as he inventively achieve.
Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen (vgl. Tabelle II, Versuchslauf Nr. 6) erzielt man ein H₂/C₁-Verhältnis von 2,7, wobei nur 2,7 kg Sb/Tag benötigt werden. Nachstehend werden die Mengen an Sb/Tag angegeben, berechnet aus der Menge an angewendetem Additiv (Handelsprodukt). Es wurden die in Tabelle III angegebenen Ergebnisse erzielt. Diese Ergebnisse bestätigen, daß es beim üblichen Verfahren nicht möglich ist, einen H₂/C₁- Wert unterhalb 3,17 zu erzielen, unabhängig davon, welche Additivmengen eingesetzt werden.Under the conditions according to the invention (compare Table II, Experimental Run No. 6) achieves a H₂ / C₁ ratio of 2.7, only 2.7 kg Sb / day are needed. Below are the amounts of Sb / day given, calculated from the amount of applied Additive (commercial product). They were given in Table III Results achieved. These results confirm that it is not possible in the usual method, a H₂ / C₁- Value below 3.17, regardless of what additive levels be used.
Claims (3)
Stufe a) mit einem Kohlenwasserstoff zu einer Suspension vermischt, gegebenenfalls unter Zusatz eines oder mehrerer Crackadditive(s)
Stufe b) diese Suspension mit der zu crackenden Kohlenwasserstoffbeschickung innig vermischt und in
Stufe c) diese Mischung dem Crackreaktor zuführt.1. A process for the catalytic cracking of heavy crude oil fractions containing nickel and / or vanadium, by means of a FCC process under normal operating conditions, characterized in that for the feed of fresh catalyst in a
Stage a) mixed with a hydrocarbon to form a suspension, optionally with the addition of one or more cracking additives (s)
Step b) intimately mixes this suspension with the hydrocarbon feed to be cracked and in
Step c) feeds this mixture to the cracking reactor.
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