BE506081A - - Google Patents

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BE506081A
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    • 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
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/10Catalytic reforming with moving catalysts
    • C10G35/14Catalytic reforming with moving catalysts according to the "fluidised-bed" technique

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

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  -PROCEDE ET APPAREIL'D SHYDRGFORM ATION. 



   La présente invention est relative à la conversion catalytique de fractions d'hydrocarbures bouillant dans les limites d'ébullition des combustibles de moteur de faible pouvoir détonnant, en combustibles de mo- teur à indice d'octane élevé, l'invention est relative spécialement à un procédé et à un appareil grâce auxquels une telle conversion est réalisée par la technique des solides   fluidifies.   



   Un cracking catalytique des huiles   d9hydrocarbures   par la technique des solides   fluidités   est un procédé bien connu et largement mis en pratique actuellement. Dans de tels procédés de   cracking,   la conversion aussi bien que la revivification ou régénération du catalyseur est réalisée sensiblement à la pression atmosphérique De plus, la désactivation et la régénération des catalyseurs de cracking ne produisent pas de changement important dans la nature chimique des composants du catalyseur. 



   Il a été généralement suggéré., dans de nombreux brevets spéci- fiquement relatifs au cracking catalytique par la technique des solides flui- difiés, que le procédé développé est applicable à d'autres conversions ca- talytiques comprenant la réformation ou   lhydroformation   (hydroforming) du naphte ou de fractions d'hydrocarbures   bouillant.,dans   la gamme d'ébulli- tion des combustibles de   moteur,,.'   L'hydroformation fluide, si elle est bien menée, devait avoir plusieurs avantages fondamentaux sur l'hydroformation à lit fixe de naphte natif lourd pour le perfectionnement de l'indice d'oc- taneo Une liste partielle des avantages du fonctionnement avec solides   flui-   difiés pour l'hydroformation est donnée ci-après :

   
1  les opérations sont continues 
2  les récipients et l'équipement peuvent être conçus pour une seule plutôt que pour deux fonctions, 
3  la température du réacteur est constante et reproduit les 

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 conditions isothermes de fonctionnement à lit   fixe   
4  la régénération est facilement contrôlée ou réglée. 



   Quand on a essayé de   réaliser,  suivant la technique des solides 
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 fluidifiés, l9hydroformation de fractions de pétrole bouillant dans la gamme des combustibles de moteur, on a trouvé que de nombreux problèmes particu- liers à ce procédé étaient soulevés. En premier lieu, l''hydroformation est effectuée à une pression élevée d'environ 100 à 500 livres par pouce carré plutôt qu'à la pression atmosphérique, ce qui   soulevé   plusieurs problèmes. 
 EMI2.2 
 En second lieu, la'régénéra'Msa'3es particules de catalyseur désactivées par des dépôts carbonés, grâce à 1-'enlèvement par brûlage de ces derniers!} réa- lise un changement dans la nature chimique de la composition du catalyseur. 



  Dans le cas de catalyseurs contenant de l'oxyde de molybdène, 1-'enlèvement par brûlage des dépôts carbonés sur le catalyseur usé peut oxyder la forme   catalytiquement   active en une forme relativement inactive.   Lorsqu'un   tel 
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 catalyseur régénéré est mis en contact avec un gaz contenant de l'hydro- gène tel que le gaz de   traitement)en   un gaz similaire, la forme inactive est   recouverte   en une forme active par une réaction exothermique qui, spé- cialement à la pression et à la température s'établissant dans le système de   réaction,   est difficile de contrôler ou régler et peut mener à une   désac-   tivation permanente du catalyseur. 



   Un objet de l'invention consiste à procurer un procédé grâce 
 EMI2.4 
 auquel des fractions d'hydrocarbures bouillant dans la gamme d'ebbullition des combustibles de moteurs peuvent être soumises à   hydroformation   suivant la technique des solides   fluidifiés.   



   Un autre objet aussi de la présente invention consiste à pré- voir un appareil ou système de réaction dans lequel des fractions   d'hydro=   
 EMI2.5 
 carbures bouillant dans les limites d' ébullition des combustibles de mo- teurs peuvent être soumises à hydroformation savant la technique des soli- des fluidifiés. 



   Ces objets de l'invention et d'autres encore apparaîtront plus clairement de la description détaillée et des revendications suivantes. 



   Les figures 1 et la montrent schématiquement un système prévu 
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 pour l'hydroformation de fractions dhyda ocarb es9 bouillant dans les li- mites d9e'bn.l.litin des combustibles de moteurs$) en utilisant la technique des solides fluidifiés suivant la présente invention. 



  La matière d9a13.mitation ou de charge,,, qui peut être un naphte natif, un naphte fractionné,, un naphte Fischer-Tropsch ou similaire, est introduite par une conduite 11, une pompe 12 et une conduite 13 dans 
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 un préchauffeur 7.1s. (figure la) dans lequel elle est soumise à un échange de chaleur indirect avec des vapeurs chaudes du produit de réaction. La ma-   tière   de   charge   préchauffée est ensuite envoyée par une conduite 15 dans un four à combinaison 16 dans lequel elle   estchauffée   sensiblement à la température de réaction.

   La matière de charge préchauffée est alors menée 
 EMI2.8 
 par une conduite 17 à la base d'un grand réacteur 18, au=dessus d!lune grille 18ao La matière d9alîmentation est, de préférence, admise à travers une série de tubes ou ajutages, comme représenté, dans la partie inférieure du lit de catalyseur 19 qui sera décrit par après. 
 EMI2.9 
 



  Le réacteur est chargé d!lune masse du catalyseur d9hydrofor- mation finement divisée au-dessus de la grille 18ao Des catalyseurs con- venables comprennent des oxydes des métaux du groupe VI, tels que de 19oxy-- de de molybdène, de chrome ou tungstène ou des mélanges de ces derniers, prévus sur un support comme de l'alumine activée, du spinelle d aluminate de zinc ou matière similaire. D autres catalyseurs ou snppots .intres   sants   peuvent être utilisés. Les particules de catalyseur sont, pour la plus grande part, de dimensions comprises entre 200 et 400 mailles ou   d'en-   viron 0 à 200 microns de diamètre avec une proportion importante comprise entre 20 et 80 microns.

   Un courant de gaz chaud contenant de   1?hydrogène   et comportant le catalyseur en suspension est introduit à la base du réac- 

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   teur   en dessous de la grille 18a qui sert à distribuer le catalyseur et le gaz,   d'une   manière uniforme sur la section entière du réacteur. En amorçant 
 EMI3.1 
 le procédé pour la première foi9 le gaz contenant de l'hydrogène peut être alimenté à partir d'une source étrangère. Le   procédé,   cependant., développe normalement de l'hydrogène qui peut être recyclée vers le réacteur.

   Les vapeurs de naphte et le gaz contenant de l'hydrogène sont passés, comme   mé-   lange, vers le haut à travers la zone de réaction à une vitesse superficiel- 
 EMI3.2 
 le d'environ 0,2 à 0,9 pied par second aux conditions du réacteur diaprés la pression. Par exemple, la vitesse devrait être inférieure à 0,6 pied par seconde dans la gamme de pressions de 200 à 250 livres par pouce carre. 
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  La vitesse devrait être suffisante pou-- maintenir un lit 19 dense., turbu- lente ressemblant à un liquide, de solides et de gaz ayant un niveau 20 avec-, au-dessus, une au5pension de gaz et de solides en phase diluée. Les vites- ses de gaz linéaires plus faibles sont utilisées pour des pressions plus élevées en vue d'obtenir des lits fluidifiés denses.

   Si on le désire, le réacteur 18 peut être pourvu de chicanes perforées disposées horizontale- ment et espacées verticalement, ou de   chicanes   disposées verticalement et 
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 espacées, pour améliorer le contact entre les vapeurs d,hydrocarbures et le catalyseur   Un   conduit intérieur vertical 21 est prévu dans le réacteur 18, 
 EMI3.5 
 pour 19enlèvement de catalyseur,, directement depuis le lit dense 190 L9ex- trémité supérieure du conduit 21 s'étend au-dessus du niveau 20 et présente des ouvertures ou lumières 21' en un ou plusieurs points de sa longueur pour permettre l'entrée du catalyseur dans le conduite en provenance du lit 
 EMI3.6 
 dense Comme le catalyseur et les hydrocarbures sont introduits à leextré- mité inférieure du   réacteur   18,

   que des vapeurs de produit sont enlevées au sommet et que du   catalyse=   est enlevé au voisinage du sommet du lit de 
 EMI3.7 
 catalyseur 19, il y a un déplacement général concourant de vapeurs d9lyd  carbures et de catalyseur dans le réacteur 180 La lumière 219 peut être localisée dans la partie supérieure du lit 19, afin d'obtenir un déplacement concourant maximum du catalyseur et de vapeurs d'huile vers le haut 
 EMI3.8 
 a travers le lit 190 Cependant, la lumière 219 devrait être suffisamment inférieure au niveau 20 pour tenir compte de toutes fluctuations normales du niveau 20.

   Plus   d'un   orifice, ou d'une   lumière,   peuvent être prévus à des niveaux différents dans le conduit 21, et chaque lumière peut être pourvue de   soupapes   pour régler   1-'écoulement   du catalyseur dans le    on-   duit 21. 



   De la vapeur   ou un   gaz inerte, tel que de   l'azote,   du gaz de fumée ou similaire, ou des mélanges de ces gaz sont envoyés dans le conduit 21 par une conduite 22 près de la base de ce conduit 21 pour   chasser   ou en- lever   l'hydrogène,   les réactifs   hydrocarbures   ou les produits de réaction 
 EMI3.9 
 s'éeoulant dans le eeaduit 21 en même temps que le catalyseur, le gaz d'en- lèvement ou de p:#i±'i@ation étant conduit vers le haut dans le conduit 21p à contre=-courant par rapport au catalyseur deecendant. La vitesse superfi- cielle du gaz d9enlèvement devrait être égale ou supérieure à la vitesse superficielle des vapeurs et gaz qui se dirige vers le haut à travers le réacteur 18. 



   Le gaz d'enlèvement ou de nettoyage et les   constituants   enlevés sont déchargés au sommet du conduit   21   dans la phase diluée 20' et sont com- binés avec des vapeurs du produit de   réaction   quittant le lit dense 19;le mélange est envoyé à travers un ou plusieurs séparateurs à cyclone 21a ou 
 EMI3.10 
 similaires pour l'enlèvement des particules de catalyseur entrainég etp ensuite le mélange est évacué par une conduite 23 vers un appareillage convenable décrit par après,, de récupération de chaleur et de produit. 
 EMI3.11 
 



  Le nettoyage du catalyseur- diminue la quantité de matière oombustible qui doit être brûlée durant la régénération du catalyseurs comme cela sera dé- crêt par après. Si on le désire 1!m 1'é@ipient séparé extérieur de nettoya- ge peut être utilisé   pour   la phase de nettoyage ou de purification du ca-   talyseur,   le gaz de nettoyage et les matières enlevées quittant le dispo- 
 EMI3.12 
 sitif nettoyeur étant emmenés à la eesdiaite de sortie 23 du réacteur ou étant   traités   séparément pour la récupération à hydrocarbures. 

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   L'extrémité inférieure du conduit 21 est de diamètre décroissant comme en 23a et forme une canalisation verticale 23b ayant un diamètre   infé-   rieur à celui du conduit 21. Cette canalisation sert à développer une près- sion additionnelle nécessaire pour vaincre la chute de pression à travers le système de régénération. Le catalyseur s'écoulant de la grande section 21 dans la section réduite 23b emportera une quantité suffisante de gaz   entraî-   né pour être maintenu en un état fluide à écoulement libre, et cet état de- vrait être maintenu durant le passage du catalyseur à travers la canalisa- 
 EMI4.1 
 tion à section réduite 23b. Si o9ent nécessaire, une addition de gaz peut être effectuée en un ou plusieurs points espaces de la section 23b.

   Cepen- 
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 dante comme le procédé est réalisé sous une pression élevée de 100 livres par pouce carré ou même plus élevéep qui est beaucoup plus grande que la chute de pression à travers le système de régénérationp 1-'ïmportance de la pression   s'élevant   par la canalisation est relativement faible comparative- ment à la pression du procédé$ par   conséquent,,   il y a une compression   moin-   
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 dre du gaz pénétrant au sommet de la section 23b lorsque les solides s9y dé- placent vers le bas, de sorte que, dans la plupart des cas, il n9ent pas nécessaire d"a jouter du gazd-aératîon additionnel dans la section 23bo Ce- ci est particulièrement exact si, dans la section 23bj) la vitesse d9écou- lement descendant des solides dans la canalisation est relativement élevée,

   de manière à empêcher la désaération de catalyseur. En rendant le diamè- tre de la canalisation relativement petit par rapport à la section de net- toyage, la vitesse dans la section de la canalisation augmentera, ce qui réduit ainsi la tendance à la désaération du catalyseur. 



   La canalisation 23b est pourvue, à son extrémité inférieure,   d9une   soupape 23c pour contrôler la vitesse d'enlèvement du catalyseur net- toyé sortant de la canalisation. 
 EMI4.4 
 



  Le catalyseur, à la base de la canalisation 23bd) est déchargé dans un conduit 24 dans lequel il est emporté par un courant d'air ou d'un autre gaz de support fourni par la conduite 25, et est emmené vers le   régé-   nérateur 26 où les dépôts carbonés sur le catalyseur sont brûlée. On a trouvé que la vitesse de brûlage des dépôts carbonés en partant des cataly- 
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 seurs d 9hdrfoaati du type décrit est beaucoup plus rapide que la vites- se de brûlage des dépôts earbonés en partant du catalyseur conventionnel de cracking, tel le gel de silice-alumine. Ge brûlage rapide du catalyseur peut   provoquer.un     surchauffage   du catalyseur pendant son passage dans la conduite   24     à   moins de précautions spéciales.

   Cela peut être évité en in-   troduisant   une partie ou tout   1?air   destiné à la régénération, par une 
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 conduite séparée z dans le régénérateur, et en n9utîlîsant qu9une partie de   1?air   destiné à 1a régénération ou un gaz inerte pour le transport du catalyseur dans la conduite 24 vers le   régénérateur.   Environ 15 à 40 % de   l'air   total nécessaire pour la régénération peut être utilisé pour trans- 
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 porter le catalyseur usé nettoyé vers le régénérateur sans surchaurfage du catalyseur. Le restant de   Pair    ou environ 60 à 85 % de cet air, peut être envoyé directement au   régénérateur   par la conduite 27.

   Les deux conduites   24   et 27 se déchargent dans le régénérateur 26 en dessous   d'un   élément à grille 27ao Bien que la conduite   27   est représentée comme ayant une simple ouverture de sortie dans le régénérateur, on comprendra que cette conduite peut être prolongée   au-dessus   de la grille 27a dans le régénérateur et 
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 pourvue d-lune série d9ouvertures, à des points espacés verticalement à llïntêrîeur du régénérateur, en vue d9assurer une uniformité de températu- re dans la masse de catalyseur subissant une régénération.

   
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 La vitesse du gaz passant de bas en haut à travers le régén6= rateur est réglée pour maintenir un lit fluidifié inférieur 27' dense,   hau-   tement turbulent, et une suspension diluée supérieure de catalyseur et de gaz, aveu un niveau ou une ligne de séparation 27bo Pour réaliser   cela,   la vitesse superficielle du gaz de régénération dans le régénérateur 26 
 EMI4.10 
 peut être de l'ordre de Oj)3 à 1,5 pied par seconde suivant la pression, par exemple, moins de 1 pied à une pression de régénération d'environ 200 à 250 livres par pouce carré. Le conduit 28   s'étend   au travers du lit den- se 27' de catalyseur et traverse la grille 27a et la base du régénérateur 

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 26.

   Le catalyseur régénéré est évacué du régénérateur par le conduit 28 comportant une grande gestion svpérie1*re de nettoyage dans le récipient et une section réduite de camalisatîon 28b qui est construite et qui fonctionne de la même manière que les conduites 21 et 23b servant à 19enl1êvement du catalyseur hors du réacteuro La canalisation verticale 28b est pourvue,, à sa base, d'une sou- pape 28a pour régler la vitesse dgeJnlvemeJnt du catalyseur. Le catalseut, de la base de la canalisation 28b, est deeharge dans une conduite 30 où il est emporté par du gaz de recyclage ahaud, dont il sera question par après, pour former une   suspension     dîluée,   et   @elle=@!   est introduite à la base du réacteur 18 sous la grille 18a comme précédemment décrit. 



   Lorsque le   catalyseur   fraîchement régénéré qui se trouve sensi- blement à la température et à la pression du régénérateur, est mis en con- tact, dans la conduite 30, avec de 1?hydrogène ou du gaz de recyclage conte- 
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 uant de 19hydrogène, une réaction exothermique difficile à controler, en résulta et cette réaction peut déaaetîver le catalyseur à moins de pré@su= tions spéciales. Cela peut être évité en réalisant   extrêmement     courte   la conduite de transport 30 reliant la canalisation 28b du   régénérateur   au 
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 réacteur 28p et en maintenant une suspension relativement diluée du cata- lyseur dans le gaz à 19intérieur de cette conduite. 



  En appliquant au catalyseur régénéré un traitement limité avec le gaz contenant de 19hydrogène, avant la mise en contact avec les vapeurs de naphte, le catalyseur peut   être   rétabli, à la valence désirée de sorte que   Inactivité   et la sélectivité du catalyseur puissent être mieux mainte- nus. 



   Différents moyens de contrôle manuels ou automatiques peuvent être utilisés pour le maintien des conditions désirées de fonctionnement. 



  Un de ces moyens de contrôle est représenté au dessin mais   l'invention     n'est   
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 pas limitée à ce moyeno Un contrôleur de niveau 28d est prévn pour le régé- nérateur 26 pour régler la soupape 28a dans la canalisation 28b. Un moyen sensible à la température 24a est placé dans la conduite de transfert 24 et est relié à la soupape 23c dans la canalisation 23b pour régler cette sou- 
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 pape 23a.

   Sip pour une raison quelconque, la température s'élève dans la conduite 24, le moyen sensible à la température 24a fonctionnera de ma- nière à ouvrir la soupape 23c, en permettant de ce fait à une plus grande quantité de catalyseur en provenance de la canalisation 23b de pénétrer dans la conduite 24,   et,   comme ce catalyseur en provenance du réacteur est plus froid que durant la régénération, la température dans la conduite 24 est réduite à la valeur   désiréeo   En introduisant plus de catalyseur dans - la conduite 249 il y a une   élévation   temporaire du niveau de catalyseur dans le   régénérateur,

     et le contrôleur de niveau 28d   antre   en action pour 
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 ouvrir la soupape 2S@s> afin de permettre un plus grand enlèvement de ca- talyseur à partir du régénérateur pour maintenir le niveau   désiréo   
Le contrôle de la température dans la zone- de régénération est influencé par des serpentins de refroidissement 31   disposés   dans le   ré-   générateur et dans lesquels un moyen de refroidissement circule. 



   Une méthode avantageuse pour le contrôle des températures du lit dans le régénérateur consiste à disposer 60 à 75 % de la surface de re-   !raidissement   très près de la partie inférieure du lite Cette section peut servir à enlever une quantité fixée de chaleur à tous   moments.   Le restant de la surface de refroidissement est prévu en espacement   plus   large, par rapport au lit, dans la partie supérieure du régénérateur. Toute partie désirée de cette surface de refroidissement peut être immergée dans le lit en élevant ou en abaissant le niveau du lit dense dans le régénérateur. 



  Le dessin montre une installation dans laquelle la chaleur libérée dans le 
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 régénérateur est utilisée pour produire de la vapeur. Tous les oerpentîne devraient être des tubes h#ides> @ge#lt=à=dire qu il y aurait un film d9eau sur 19itérie des tubesp le contr8le de la température étant effec- tué en faisant varier la quantité de'surf ace   d'échange   de chaleur immergée 

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 dans le lit   dense.   Le coefficient de transfert de chaleur, du lit dense est considérablement plus élevé que celui de la suspension diluée au-dessus du lit.

   Cette disposition est particulièrement efficace dans le présent procé- dé puisque le régénérateur contient une quantité relativement petite de   ca-   talyseur comparativement au réacteurs de sorte que des variations de niveau 
 EMI6.1 
 dans le régénérateur n%ffbct,mit pas sérieusement le niveau du lit dense dans le réacteur. La température dans le régénérateur peut être automati- 
 EMI6.2 
 quement réglée par fonctionnement de la soupape 28o à la base du conduit 28 destinée à permettre le changement de la hauteur du lito 
Des gaz de régénération sont enlevés au sommet du régénéra- 
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 leur 21 à travers un ou plusiaws séparateurs à oyclîne 28c qui enlèvent le catalyseur entraîné. Le gaz passe ensuite dans une soupape 31' de réduction de pression et est envoyé à la chaufferie par 32.

   En vue de régler la quan- tité de catalyseur dans le système, des précautions spéciales sont prises 
 EMI6.4 
 pour 19întroduotïon et Penlèvement du catalyse=, comme signalé ci-après. 



  Du catalyseur chaud peut être emporté de la canalisation de catalyseur ré- généré 28b dans une conduite 33, le catalyseur enlevé passant dans un re-   froidisseur   de catalyseur 34. La pression du catalyseur est alors relâchée 
 EMI6.5 
 par étapas en le faisant passer a travers des orifices fixes 35. Le ca- talyseur décomprimé est alors décharge par une conduite 36 dans la trémie   d'emmagasinage   de catalyseur 37. 



   Du catalyseur frais amené dans des wagons à trémie ou systèmes semblables est déchargé dans une fosse de dépôt 38, transféré dans un con- duit 39 au moyen   d'une   pompe à hélice ou dispositif semblable et emmené dans 
 EMI6.6 
 la trémie demmagas1nage de catalyseur frais 40 on dans la trémie demmaga-   sinage   de catalyseur 37 grâce à un courant de gaz adéquat. Des séparateurs à cyclone (non représentés) peuvent être utilisés pour récupérer le   cataly-   seur hors des gaz quittant les trémies 37 et 40. Ce catalyseur dans les 
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 trémies 37 et 40 est placé sous pression adéquate pour 1-lalîmenter dans le système par 1"introduction d'air sec à haute pression par les conduites 41, 42 et 43.

   Le catalyseur à ajouter est enlevé de la trémie 37 ou 40 et transporté par de   l'air   à haute pression dans un réservoir de mixtion 44   où.   il est mélangé avec une partie de 1'alimentation en naphte introduite par la conduite 45. Le mélange de catalyseur et de naphte est pompé par une pompe 45' dans le réacteur 18 en passant par une soupape de contrôle 
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 de pression 46 et par la conduite 47. Le mélange est, de préférence, În- traduit dans le réacteur au-dessus de la grille 18a, à travers un ou plu- 
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 sieurs ajutages, dpvme manière semblable à l'addition de l'alimentation fraîche au réacteur.

   Des conduites 49 et 50 relient la base des trémies 40 et 37 au conduit 51 dans lequel le catalyseur pour   1'amorçage   du réac- 
 EMI6.10 
 teur est transporté dans celui-ai grâce à un courant sec de gaz (par exem- ple, de   l'air)   à haute pression. 



   En retournant de nouveau au réacteur 18, les produits de réaction, comme signalés précédemment, sont enlevés au sommet du réacteur après passage à travers un ou plusieurs séparateurs à cyclone qui enlèvent la plus grande partie du catalyseur entraîné mais pas entièrement toute- 
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 foîs ces produits passent ensuite par la conduite 23 vers le tambour 52 (figure la). Une huile lourde de refroidissement qui peut être formée au cours du procédé est introduite dans la conduite 23 par une conduite 53. 



  La quantité d'huile de refroidissement introduite dans les vapeurs devrait être suffisante pour refroidir les vapeurs sous la   température   de   vapori-   sation de cette huile. Le mélange résultant comprend de petites goutte- lettes huileuses de produits de réaction gazeux et vaporeux., en même temps qu'une certaine quantité de catalyseur qui est alors amené tangentielle- ment dans le tambour 52 ou les gouttelettes liquides et 'Les   particules   de catalyseur sont séparées des gaz. 



   L'huile de refroidissement est à point d'ébullition plus éle- vé que   l'alimentation   de naphte et comprend essentiellement des constituants 
 EMI6.12 
 ou polymères a haut point d'ébullitions formés durant 19bydrofo1"mation9 bien qu'une huile étrangère soit utilisée au début de Popérationo Un mêlan- 

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 EMI7.1 
 ge d'huile et de eatalyseur est enlevé de la base du taabe'ar par une pompe 54.9 Une partie de ce mélange est envoyé dans un refroidisseur 55 et alors' resyclé par la conduite 53 et Injecté dans la eonduite 23 somme moyen de re- fraîdîssement. 
 EMI7.2 
 



  La portion restante du courant de mélange est enlévée par une 
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 conduite 56p passée à travers un antre refroidisseur 57 et ensuite introdui- te dans un filtre 58s> pour 19nlèvement, du catalyseurqq une partie de 19hui= 
 EMI7.4 
 le clarifiée formant le filtrat est envoyée par la conduite 59 qui rejoint la conduite 53 pour former un mélange avec l'huile de refroidissement. Lé 
 EMI7.5 
 filtre 58 est périodiquement lavés> suivant un sens de eireulation inverse, avec du naphte d.9alimentati@ns> si on désire récupérer et réutiliser le ca- talyseur. Dana ce @as> le mélange de catalyseur et de naphte est envoyé par la conduite 60 et la sonduite 47 dans le réacteur.

   Si le catalyseur doit 
 EMI7.6 
 être éliminer il est lavé 1-'eau avec agitation et élimine par une con- 
 EMI7.7 
 duits 611. 1.9buile clarifiée, en exxésppeut être évaenée du système par 599, il la place du tambour 52p une tour de bouillonnement peut être utilisée pour l'enlèvement du catalyseur entraînés> hors des vapeursq et aussi pour le fraotïonnement et là séparatiea d'huile polymère à plus haut point d'ébullition formée au eo'urs du procédé, 
 EMI7.8 
 Le courant de produits de réaction gazeux et vaporeux * est 
 EMI7.9 
 enlevé au sommet da tambour 52 par une conduite 62p et une partie de ce oo-orant peut passer à travers 1'éehangeisr 14 pour le préchauffage de lealîmentatîon de naphte frais, tandis qu'une autre partie peut être en- voyée dans un éehangeut de chaleur 63 pour le préchauffage du gaz de recy- zlage contenant de l.9hyd:

  "ôJgènes> dont il géra question par après. Le oom- 
 EMI7.10 
 rant partiellement refroidi de produits de réaction gaze= et vaporeux 
 EMI7.11 
 est alors envoyé par une conduite 65 dans un eondeuseur 66 qui sert à con- denser lhydroformat. Les produîts en provenanee du eondenseur 66 passent dans un récipient 67 dans lequel l'hydroformat liquide se sépare des gaz - 
 EMI7.12 
 non condensée. L9hydroformat liquide est évacué à la base du séparateur 67 et envoyé par une conduite 68 vers une installation de stabilisation ou autre (non représentée). Les gaz non sondeuses qui contiennent un haut pour- 
 EMI7.13 
 centage d9hydrogèrie sont enlevés au sommet du séparateur 67 par une conduit- te 69, passes- à travers un tambo#' de séparation 70 pour enlever tout li- quide entravé.

   Le gaz relativement libéré de liquide est ensuite eompri= me dans un a(ciflpresseur 71 et,!) de làp passé par une conduite 72 dans l'é- 
 EMI7.14 
 changeur de chaleur 63 dans lequel il est préchauffé par échange de chaleur 
 EMI7.15 
 indirect aven des produits de réaction chauds passant dans la conduite 62  comme on 1'a déjà déprît.

   Le gaz nréchauffé qui est recyclé dans le procé- 
 EMI7.16 
 dé est ensuite envoyé à travers des serpentins 73 dans le four 16 dans lequel le gaz est chauffé suffisamment au-dessus des températures de réac- 
 EMI7.17 
 tion peur fournir la chaleur requise en plus et supérieure à ,-elle fouraie par le catalyseur régénéré ehaud et 19a1imentaticn préehaufféeo L-9excès de gaz de traitement de la conduite 69 est évaeué par scnduite 69a 
 EMI7.18 
 comme gaz de queueo 
 EMI7.19 
 Une méthode de démarrage et de f'iQ)n(ti@J1ilUlê!ment du système réac- teur suivant 19invention est la suivante Du catalyseur est transféré de la trémie dgemmagasinage 37 ou 40 au réacteur et au régénérateur par use conduite 51 au moyen d'un eourant d!1airo Quand le réacteur et le régénérateur sont chargés de catalyseur,

   du gaz inerte produit dans un générateur de gaz inerte 741 (figure 1) est en- voyé dans le système réacteur pour le purger de 19aU-. Le gaz inerte en- gendré dans un générateur de gaz 749 est comprimé à la prssaîon de fonstion- nement désirée dans un compre,%sic3,,,x 74a et ensuite eavoyé au réacteur 18 par la conduite 74.

   En même tempo, de l'air chaud qui peut (âtre chauffé par les serpentins 73 du four 16 durant 19opératîon de démarrage est envoyé dans le régénérateur jt11qu!1à ee que la température de celui- 1 atteigne environ 800 Fo 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 Après que 1?enlèvement de lair du réacteur est termine   complè-   
 EMI8.1 
 tement et que le régénérateur est à environ 800 F,

   le passage dDair dans le four 16 est interrompu de l9huile est alors brûlée dans le régénérateur pour chauffer encore le catalyseur et la   circulation   de catalyseur est com- 
 EMI8.2 
 mencéeo Du gaz combustible de raffinerie est envoyé aux circuits de gaz de recyclage 73 et 74 pour purger le serpentin chauffant de recyclage 73 et est ensuite utilisé pour transporter du catalyseur depuis la base de la ca- 
 EMI8.3 
 nalisation 28b du régénérateur jusquoau réacteur 18 par une conduite 30. 



  La circulation du catalyseur est poursuivie jusqu'à ce que le réacteur at- teigne environ 850 Fo Lorsqu?on y est arrivé, on commence lsalimentation en naphte. 



   Dès que du carbone en suffisance est produit sur le   catalyseir ,   
 EMI8.4 
 qui, par brûlage dans le régénérateur , est suffisant pour maintenir 19équî- libre de chaleur l9alimentation en huile au régénérateur devrait être cou- pée; la vitesse d'alimentation du naphte est alors augmentée graduellement et installation est amenée à la pression de fonctionnement. 



   Le stock   d9alimentation   de naphte, de préférence un naphte na- tif, envoyé au systèmea une gamme de points   d'ébullition   variant d'environ 
 EMI8.5 
 175  à 4500FS! de préférence de 200  â 350 F, est préchauffé parjéchange de chaleur indirect avec les vapeurs de produit dans lyêohangeur 14 à environ 500  -   600 F,   et est alors chauffé encore dans le four de combinaison à 
 EMI8.6 
 8000 - 1000OFe de préférence à environ 950 Fo Le préchauffage du naphte de- vrait être aussi élevé que possible, tout en évitant une dégradation ther- mique dudit naphte, en limitant le temps de séjour dans la conduite de transfert 270 
Le gaz de recyclage, qui devrait contenir 50 à 70 % en volume, de préférence 60 %,

   d'hydrogène est préchauffé par 'échange de valeur indi- rect avec les vapeurs de produit dans un échangeur de chaleur 63 à environ 
 EMI8.7 
 600 F, et ensuite est encore préchauffé dans le four de combinaison à en- viron Il;00 - 12000F. de préférence â environ 11850F. Le gaz de recyclage est chauffé à cette température pour maintenir la température du réacteur 
 EMI8.8 
 à environ 900 F. Le gaz de recyclage devrait circuler dans le réacteur à une vitesse comprise entre 1000 et 4000, de préférence 3000, pieds cubes par baril d9alîmentatîon. 



  La température du réacteur devrait être comprise entre 850  et 25  F9 de préférence 900 F$! et la pression du réacteur entre 100 et 500 livres par pouce carré., de préférence 200 livres par pouce carrée 
 EMI8.9 
 Des températures supérieures â 900 F, provoquent une augmentation de la formation de carbone et une moindre sélectivité du catalyseur aux frac- tions de gazoline, tandis qu9à*une température inférieure à 900 F, le fonctionnement est moins rigoureux et devrait par conséquent exiger un ré- cipient de réaction excessivement grando L9abaissement de la pression du réacteur en dessous de 200 livres par pouce carré a pour résultat une augmentation de la formation de carbone qui devient excessive en dessous 
 EMI8.10 
 d-9'environ 75 livres par pouce carré.

   Au-dessus de 200 livres, cependant,   la sélectivité du catalyseur aux produits légers (C4) augmente rapidement.   



   Un facteur particulièrement important, lors de la mise en oeuvre du procéder est le rapport en poids du catalyseur par rapport à 1'huile introduite dans le réacteur, ou la vitesse de circulation du ca- talyseur entre le réacteur et le régénérateur par rapport à la vitesse 
 EMI8.11 
 d'alimentation de 19huile. On préfère agir à un rapport catalyseur/huile égal à 1 puisque des rapports supérieurs à 1 à 1,5 ont pour résultat une formation excessive de carbone   à   partir du naphte. Une augmentation des vitesses de circulation du catalyseur résultant de rapports plus élevés 
 EMI8.12 
 catalyseur/huile tend à entraînement d9une plus grande quantité d9hy drogène dans le régénérateur à moins   qu9un   enlèvement excessif ne soit 
 EMI8.13 
 réalisé.

   L'hydrogène est d-9autant mieux retenu9 d'une manière tenace, par le catalyseur que ce dernier est transféré en quantité importante du 

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 EMI9.1 
 réacteur dans le régénérateurc Des vitesses de circulation plus élevées du 
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 catalyseur, non seulement augmentent la quantité de naphte converti en car- bone mais encore augmentent considérablement le coût de régénération, du 
 EMI9.3 
 faut de leaugmentation de la quantité de surface d'échange de chaleur néces- saire pour enlever la chaleur,, et de 19 s.i:

  rë' qui doit être comprimé, 
 EMI9.4 
 Les rapports catalyseur/huile peuvent être aussi faibles que - 
 EMI9.5 
 o,5 o if des pressions plus élevées, le rapport catalyseur/huile peut être accru, un rapport 3/1 convenant à use pression denviron 500 livres.par pouce carré,, La vitesse spatiale est définie comme livres d9alimeatati 
 EMI9.6 
 par heure, par livre de catalyseur dans le réacteur, Cette vitesse spa- 
 EMI9.7 
 tiale dans le réacteur dépend quelque peu du degré d'ancienneté ou d'activi- 
 EMI9.8 
 té du catalyseur. Une vitesse spatiale pour un catalyseur à oxyde de mo- 
 EMI9.9 
 lybdène sur un gel d'aîzmine peut varier, par exemple, denviron 1,5 poids/ heure/poids (livre d9alimentatiorVhsi!Ji1"e/par livre de catalyseur) à environ 0>15 suivant 1?a tivité du catalyseur, l'indice d90tan6 désiré du produit et les caractéristiques de 19alîmentatlon.

   La température dans le régéné- rateur devrait être maintenue entre environ 10500 et 1200oFo Le tableau suivant résume les résultats obtenus lors du fone- 
 EMI9.10 
 tionnement, sous une série de conditions données, suivant la présente inven- tiono Exemple 
 EMI9.11 
 Matière d'alimentation 200o=430oF Naphte natif lourd m Catalyseur du type gel ss Conditions de' fonctionneoeent Température de réacteur,OF 900 Pression au sommet du réa@teur9 
 EMI9.12 
 
<tb> livres <SEP> par <SEP> pouce <SEP> carré <SEP> 200
<tb> 
 
 EMI9.13 
 Rapport @atalyse/huile9 en poids 1,2 Vitesse spatiale9Pa!ha!po 0927 Carbone sur oatalysemur régénère- % en poids -de 0p05 
 EMI9.14 
 
<tb> Taux <SEP> de <SEP> gaz <SEP> de <SEP> recyclage, <SEP> pieds
<tb> 
 
 EMI9.15 
 --ubes standard par baril d'ali- mentation fraîehe 3575 % de H 2 dans la gaz de recyclage 63,

  4 Productions gazoline - % en 'al'#MS 83ç3 à 4 total - % en volumes ' 05 total =' % GD volumes ' Gaz sec % au paldo 1396 Carbone % en poids 098 Hydrogène pieds aubes gland o/ 
 EMI9.16 
 
<tb> baril <SEP> dalimentation <SEP> fraîche <SEP> 602
<tb> 
 
 EMI9.17 
 InspectIong de 0, Gazoline ¯¯ IZ4 Indice d'octane Reaheroe CFR = 96e5 
 EMI9.18 
 
<tb> clair
<tb> 
 
 EMI9.19 
 Indice dPOctans AoSaToMo = elair 85,4 Pression de vap'Mr Reid -l.p.poe, 9,3 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 
 EMI10.1 
 Gravité = OAPI 5g, 
 EMI10.2 
 
<tb> Inspections <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> d'alimentation
<tb> 
 
 EMI10.3 
 Gravité = 0API 53j13 Indice d9octane 
 EMI10.4 
 
<tb> Recherche <SEP> G3R <SEP> - <SEP> clair <SEP> 43
<tb> 
 
 EMI10.5 
 AoS.T.M.

   clair 38 
 EMI10.6 
 
<tb> Point <SEP> d'aniline, <SEP>  F <SEP> 128
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> = <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 0,11
<tb> 
 
 EMI10.7 
 Distillation Aoboin 
 EMI10.8 
 
<tb> 10 <SEP> % <SEP> à <SEP>  F <SEP> 252
<tb> 
<tb> 50 <SEP> % <SEP> 282
<tb> 
<tb> 
<tb> 90 <SEP> % <SEP> 346
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Analyse <SEP> du <SEP> type <SEP> d'hydrocarbures <SEP> - <SEP> % <SEP> en <SEP> volume
<tb> 
<tb> 
<tb> Aromatiques <SEP> 8
<tb> 
<tb> 
<tb> Paraffines <SEP> 48
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Naphtènes <SEP> 40
<tb> 
<tb> Oléfines <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> Dépôt <SEP> (non <SEP> analysé) <SEP> 4
<tb> 
 
 EMI10.9 
 sag le catalyseur contenant environ 8p5 % de trioxyde de molybdène sur un gel d-9alumîne préparé par coprécipitatien d'oxyde de molybdène et d9alumine,

   Les spécifications pour un procédé d9bdrfoation fluide se- ront données maintenant pour une unité commerciale capable de traiter   14.400   barils de naphte natif lourd par jour courant.   Le   réacteur est un 
 EMI10.10 
 réeipient cylîndrique, isolé intérieurement, de 18 pieds de diamètre et de 85 pieds de haut (dimension latérale droite) Le régénérateur est un ré- cipient cylindrique de 7e5 pieds de diamètre et de 25 pieds (dimension la- térale droite) de haut avec une garniture réfractaire. Dans le régénérateur.\! la chaleur supplémentaire à selle employée pour fournir de la chaleur au 
 EMI10.11 
 réacteur est utilisée pour produire de la vapeur a 200 livres par pouce car- ré. 



   L'alimentation en naphte est préchauffée dans des échangeurs de 
 EMI10.12 
 chaleur à environ 575 F et ensuite à environ 9500P dans le four de combinai- sono L'alimentation chauffée sous une pression de 100 à 500 livres par pouee carré est alors envoyée par une conduite 17 à la base du lit de catalyseur 
 EMI10.13 
 fluidifié 19 dans le réacteur 18. A cette température d9alïmentatîon, la ée de.passade de l9iazi.e à travers la conduite devrait être réglée pour éviter un cracking thermique et une dégradation. La conduit 17 a un diamè- tre interne de 6 pouces.

   Le réacteur est maintenu à une température   d'en-   
 EMI10.14 
 viron 9000F, Le gaz de recyclage est chauffé à une température d'environ 1185 a La quantité de gaz de recyclage contenant environ 70 % en moles   d'hydrogène   est d'environ   300000   pieds cubes standards par minute. Le gaz de recyclage ainsi chauffé passant par la conduite 74 est mélangé avec du catalyseur ré- généré chaud qui est a une température d'environ   11500F   et est déchargé de la canalisation 28b, pour former une suspension diluée qui est envoyée par la conduite 30 à la base du réacteur 18 sous la grille 18a.

   La durée   de.sé-   jour du catalyseur dans la conduite de transfert 30 devrait être moindre 
 EMI10.15 
 q9 ev.roa 5 secondes, pour éviter un surchauffage et une dégradation du Ca- talyseur avant qu9i1 ne soit mis en contact avec les vapeurs de naphte dans le réacteur 18. La conduite 30 a un diamètre   d'environ   26 pouces. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



   Le temps du séjour moyen du catalyseur, dans le réacteur peut être de   1-'ordre   de 3 à 4 heures,, tandis que le temps de séjour du catalyseur dans le régénérateur peut être de 3 à 15 minutes. 



   La vitesse superficielle de la matière gazéiforme se dirigeant vers le haut dans le réacteur 18 est d'environ 0,5 pied par seconde et la 
 EMI11.1 
 densité du lit fluidifié 19 est dgenviron 30 livres par pied cube. La den- sité du lit fluidifié 27o dans le régénérateur 28 est d'environ 28 livres par pied cube. Le régénérateur est à une pression d'envïrôn 205 livres par pouce carré et à une température d'environ 11500P. 



  Les vapeurs de produit sortent du sommet du réacteur 18 dans 
 EMI11.2 
 une conduite 23 à une température d'environ 900oF sont refroidies à environ   800 F   par de l'huile de refroidissement introduite à une température   d'en-   
 EMI11.3 
 viron 5000P en 54. Les vapeurs de produit sont alors refroidies en dessous d'environ 1050F pour séparer le produit de 1'hydroformatien du gaz de recyclage. Environ 130250 barils d9hydriJJf\J1rmat brut seront produits par jour normal. 



  Le conduit )]'M:ttOYï,# 21 dans le réacteur 18 a un diamètre d'en- viron 2 pieds et, à sa base, il est réduit en un tube de 7 pouces pour for- mer une   canalisation   23bo La hauteur effective de canalisation de 23b est   d'environ   25   piedso   De la vapeur surchauffée est introduite à la base du conduit de nettoyage 21 à la vitesse   d'environ   2940 livres par heure.

   Cette vapeur se dirige vers le haut, pour la plus grande partie, par le nettoyeur 
 EMI11.4 
 219 à contre-courant par nm rapport au catalyseur descendante mais une cer- taine quantité de vapeur et de gaz est emportée dans le catalyseur qui se déplace dans la canalisation 23bo 
Le conduit nettoyeur 28 dans le régénérateur 26 a un diamètre d'environ 2 pieds   et,   à sa   base,   il est réduit à un diamètre d'environ 7 pou- 
 EMI11.5 
 ces pour former une canalisation 28b. La hauteur effective de canalisa- tion de 28b est d9envîron 50 piedso La quantité de gaz inerte utilisée pour le-nettoyage du conduit 28 dans le régénérateur est de 4900 livres par heu- re. 



   La conduite 24 conduisant de la canalisation 23b au régéné-   rateur   26 a environ 8 pouces de diamètre et la conduite 27 a environ 4 pou- ces de diamètre. 



   Pour   l'installation     décrite,   environ 260 tonnes de catalyseur seront nécessaires et environ 250 tonnes se trouveront dans le réacteur.,   en-   viron 9 tonnes se trouveront dans le régénérateur et le reste se trouve 
 EMI11.6 
 dans les conduites conduisant au réaoteur et au régénérateur et partant de ceux-ltio La densité du mélange catalyseur dans les canalisations 23b et 28b est à'environ 44 livres par pied cube mais peut être d'environ 38 à 44 livres par pied   cube.   



    .REVENDICATIONS.   
 EMI11.7 
 



  ==d==================== 1. Prosédé de conversion de naphte en un combustible de moteur à haut pouvoir antidétonant par hydroformation comprenant s le passage de, vapeurs de naphte en combinaison avec du gaz de traitement chaud contenant de 1-'hydrogène à travers un lit fluidifié dense de catalyseur d9hydroforma= tion finement divisée dans une zone de réaction à   une     température   de   850 F -   
 EMI11.8 
 925 F et une pression de 100-500 livres par pouce carré à ui rapport ca- ta1ye'I.W/huil en poids de ojs à 39 l'enlêvement d9'W1Jl courant de produits de réaction sensiblement libérés de catalyseur au sommet de la zone de réac- tîon 1genlevement d'un courant de particules de catalyseior directement depuis le lit fluidifié dense dans ladite zone de rea@tion9 Pe)

  111evement de la matière hydrocarbwée adsorbéej du courant de catalyseur- la régénéra- tion des particules de catalyseur nettoyées, par brûlage des dépôts carbonés dans un lit fluidifié dense dans une ome de régénération9 le réglage de la 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 
 EMI12.1 
 température du catalyseur subissant la régénération à moins d'environ 1200oF  Penlèvement des particules de catalyseur de la zone de régénération et leur 
 EMI12.2 
 recyclage vers la zone de réaction  la séparation de la matière de catalyse résiduelle entraînée avec le courant de produits de réaction  le passage de 
 EMI12.3 
 19 a7.iyaatatia en naphte frais en échange de chaleur indirect par rapport 
 EMI12.4 
 au curant de produits de réaction pour en enlever une certaine quantité de 
 EMI12.5 
 chaleur 3 un autre chauffage de 19alïmantatîon en naphte 

  préchauffée à 800oF=1000oF avant 19introduction de cette alimentation dans la zone de réac-= tîone un autre refroidissement du courant de produits de réaction pour con- denser Phydrof0rmat  la séparation de l'hydroformat des produits de réac- 
 EMI12.6 
 tion gazeux ou du gaz de traitement  et le chauffage de ces derniers à des 
 EMI12.7 
 températures de 1150 00F et leur recyclage vers la zone de réaction.

   
 EMI12.8 
 20 Procédé de conversion de fractions de naphte en gazoline à 
 EMI12.9 
 haut pouvoir antidétonant comprenant le passage des matières hydrocarbures 
 EMI12.10 
 vaporisées en combinaison avec du gaz de traitement chaud contenant de l'hy- 
 EMI12.11 
 drogène, à travers un lit fluidifié dense de catalyseur d9hydroformation fie amant divisée dans une zone de réaction dans le rapport de 1000 à 4000 pieds cubes par baril d9alimentation de naphte à une température de 850OF-9250F et à une pression de 100-500 livres par pouce carré à un rap- port catalyseur/huile de 0,5 à 3, et à une vitesse spatiale de 0915 à 1,5(livres d9alîmentation hydrocarburée par heure par livre de catalyseur)- 19 enlèvement d,

  9un courant de produits de réaction sensiblement libéré de catalyseur au sommet de ladite zone de réaction  l'enlèvement d9un courant 
 EMI12.12 
 de particules de catalyseur directement du lit fluidifié dense dans ladite 
 EMI12.13 
 zone de rêaotîonµ l'enlèvement de la matière hydrocarburée adsorbée, du 
 EMI12.14 
 courant de catalyseur  la régénération des particules de catalyseur nettoyées par brûlage des dépôts carbonés dans un lit fluidifié dense dans une zone de régénération, le réglage de la température du catalyseur subissant la 
 EMI12.15 
 régénération,

   à moins d'environ 1200 ]'$ 1-'enlêvement des particules de ca- talyseur de la zone de régénération et leur recyclage vers la zone de réac- tîon8 la séparation de la matière de catalyse résiduelle entraînée avec le courant de produits de réaction$ le passage de 19a1iMntation en naphte 
 EMI12.16 
 frais en échange de chaleur indirect par rapport au courant de produits de réaction pour enlever une certaine quantité de la chaleur hors desdits 
 EMI12.17 
 produits de réaction un autre chauffage de 19alîmentation en naphte pré- chauffée à 800=1000   avant son introduction dans la zone de réaction  
 EMI12.18 
 un autre refroidissement du courant de produits de réaction pour condenser 
 EMI12.19 
 l9hdraoratq la séparation de lnhyd o,

  arat des produits de réaction gazeux ou du gaz de traitement9 le chauffage de ce gaz à une température de 1.150 =100 " et son recyclage vers la zone de réaction. 



  3. Procédé de conversion de fractions d9hydrocarbures bouil- lant dans la gamme d9b.lition des combustibles de moteurs> en combustibles 
 EMI12.20 
 de moteurs à haut pouvoir antidétonant comprenants le passage des matières hydrooarburées vaporisées en combinaison avec du gaz de traitement chaud 
 EMI12.21 
 contenant de PbyaF6gène va travers un lit fluidifié dense de catalyseur d9hydroformatioD finement divisé,

   dans une zone de réaction à une tempéra- ture de 8500=9250F et à une pression de 100-500 livres par pouce carré va un rapport catalyseur/huile de 095 à 33 19enlèvement d9un courant de pro- 
 EMI12.22 
 duits de réaction sensiblement libérés de catalyseur au sommet de la zone 
 EMI12.23 
 de réaotïone Pen1èvement d'un courant de particules de catalyseur direc- tement depuis le lit fluidifié dense dans ladite zone de réaction9 1genlè= vement de la matière hydrocarbureee adsorbée.,

   du courant de catalyseur le 
 EMI12.24 
 transport du courant de catalyseur vers une zone de régénération avec au 
 EMI12.25 
 plus environ 40 % de 1'air total nécessaire pour la régénération  1-'addî- 
 EMI12.26 
 tion du reste de 1?air de régénération directement à la zone de régénéra- 
 EMI12.27 
 tiaa9 le réglage de la température du catalyseur subissant la régénération moins d 9 environ J200oFJ' 19enlèvement des parti@u.1.e de catalyseur de la 
 EMI12.28 
 zone de régénération et leur recyclage vers la zone de réaction la sépa- ration de la matière de catalyse résiduelle entraînée avec le courant de 
 EMI12.29 
 produite de réaction le passage de Palimentation hydrocarbure fraîche 
 EMI12.30 
 en échange de chaleur indirect par rapport au courant de produits de réac- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 tien pour en enlever une certaine quantité 

  de chaleur%un autre   chantage   
 EMI13.1 
 de 1?alimentation hydroearburée préchauffée, à 001000   avant laintrodue- tien de cette alimentation dans la zone de réaction, un autre refroidisse- ment du courant de produits de réaction pour condenser PhydrofOirmat9 la séparation de 1 brdfmat des produits de réaction gazeux ou du gaz de traitement et le chauffage de ces derniers à des températures de l150 -1200 F et leur recyclage vers la zone de réaction.

   fla Procède de conversion de fractions hydrocarbures bouillant dans la gamme débu11ition des combiatiblex de moteur, en combustibles de moteur à haut pouvoir antidétonant   comprenant,.   le passage des matières   hy-   
 EMI13.2 
 drooarburées vaporisées en combinaison avec du gaz de traitement chaud con- tenant de   l'hydrogène,   à travers un lit fluidifié dense de catalyseur d'hy- 
 EMI13.3 
 droformation finement divisée dans une zone de réaction dans le rapport de 1000 à 4000 pieds cubes par baril d'alimentation d9hydrocarburë à une tempé- rature de   850=925F   et à une pression de 100-500 livres par pouce carrée à un rapport catalyseur/huile de 0,5 à 3 et à une vitesse spatiale de 0,15 
 EMI13.4 
 à 1,5 (livrescr9alimentation hydrocarburée par heure par livre de catalyseur)

   19enrevement d'un courant de produits de réaction sensiblement libéré de catalyseur au sommet de ladite zone de réaction9- 19enlèvement d'un courant de particules de catalyseur directement du lit fluidifié dense dans ladite zone de réaction# 9 19enlêvement de la matière hydrocarburée adsorbées du courant de   catalyseur   le transport du courant de catalyseur vers une zone de régénération avec au plus environ   40%   de   1'air   total nécessaire pour 
 EMI13.5 
 la régénération9 l'addition du reste de 19air de régénération directement à la zone de   régénération   le réglage de la température du catalyseur   su-   bissant la régénération? à moins d'environ 1200 F;

  l'enlèvement des parti- cules de   catalyseur,   de la zone de régénération et leur recyclage vers la zone de réaction; la séparation de la matière de catalyse résiduelle en- 
 EMI13.6 
 traînée avec le courant de produits de réaction  le passage de 19alimenta- tion hydrocarburée fraîche en échange de chaleur indirect par rapport au   courant   de produits de réaction pour en enlever une certaine quantité de chaleur;

   un autre chauffage de l'alimentation hydrocarbures préchauffée, 
 EMI13.7 
 à 8000=10000F avant 19 iat d.tia de cette alimentation dans la zone de réaction un autre refroidissement du courant de produits de réaction pour condenser 19hydroformatp la séparation de 1Phydroformat des produits de réaction gazeux ou du gaz de   traitement  et le   chauffage   de ces derniers   à   
 EMI13.8 
 des températures de l150 -1200 P et leur recyclage vers la zone de réac- tion. 



   5.Procédé de conversion de fractions   hydroearburées     bouil-   lant dans la gamme   d'ébullition   des combustibles de moteurs, en combusti- bles de moteur à haut pouvoir antidétonant, comprenant : le passage des 
 EMI13.9 
 matières hydrocarbures vaporisées en combinaison avec du gaz de traite- ment chaud contenant de l'hydrogène,

   à travers un lit fluidifié dense de catalyseur d9hydroformatîon finement ' divisée dans une zone de réaction à une température de 850 '=925 F' et à une pression de 100=500 livres par pouce carré à un rapport catalyseur/huile de 095 à 3 Penlèvement d-un courant de produits de réaction sensiblement libéré de catalyseur au sommet de ladite zone de réaction 1genèvement d'un courant de particules de ca- talyseur directement du lit fluidifié dense dans ladite zone de éati9 l'enlèvement de la matière hydraoarburée dsorbée9 du courant de cataly-   seur   la régénération des particules de catalyseur nettoyées par brûlage 
 EMI13.10 
 des dépôts carbonés dans un lit fl-aidifié dense dans une zone de régénéra- ti9 le réglage de la température du atala 'a.biaat la régénération à moins d'environ X200 Fj 19enlèvement des particules de 

  catalyseur de la zone de régénération et leur recyclage vers la zone de réaction; la sépa-   ratien   de la matière de catalyse résiduelle entrainée avec le   courant   de produits de réaction et de matières à plus haut point d'ébullition fermées au Jours du procédé en introduisant une huile hydrocarburée à point d'é- bullition relativement élevé dans ledit   coupant   pour réaliser la sépara- tion de l'huile liquide et des particules de   catalyseur 9'   le passage de 
 EMI13.11 
 1'alimentatien hydroearburée fraîche en échange de chaleur indirect par rap= 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 port au courant de produits de réaction pour en enlever une certaine quanti- té de   chaleurµ un   autre chauffage de   l'alimentation   

    hydrocarburée     préchauf-   
 EMI14.1 
 fée> à 800 =1000 F avant 19introduction de cette alimentation dans la zone de réaction,9 un autre refroidissement 'du courant de produits de réaction pour condenser 19hydroformate la séparation de 1?hydroòrmat des produits de réac- tion gazeux ou du gaz de traitement  et le chauffage de ces derniers à des 
 EMI14.2 
 températures de 1150 -1200 Q et leur recyclage vers la zone de réaction. 



  60 Procédé de conversion de fractions   hydrocarburées   bouillant 
 EMI14.3 
 dans les limites d9ébullîtîon des combustibles de moteurs, en combustibles de moteurs à haut pouvoir antidétonant  comprenant s le passage des matières hydrocarburées, vaporisées en combinaison avec du gaz de traitement chaud contenant de 19hydrogène)

   à travers un lit fluidifié dense de catalyseur d9hydroormatio finement divisée dans une zone de réaction à une tempéra- ture de g50FS F et à une pression de 100-500 livres par pouce carré à un rapport catalyseur/huile de 0 5 ..j9 l'enlèvement d9un courant de pro- duits de réaction sensiblement libéré de catalyseur au sommet de ladite zo- ne de réaction% 1?enlèvement d'un courant de particules de catalyseur di- 
 EMI14.4 
 rectement du lit fluidifié dense dans ladite zone de réaction$ 1genlèvement de la matière   hydrocarburée   adsorbée  du courant de catalyseur* le trans- port du courant de catalyseur vers une zone de régénération avec au plus environ un tiers de 1'air nécessaire pour la régénération,- l'addition du restant de Pair de régénération directement à la zone de régénération,

   le réglage de la température du catalyseur subissant la régénération, à moins 
 EMI14.5 
 d9envirox 1200OFo 1?enlèvement des particules de catalyseur, de'la zone de régénération et leur recyclage vers la zone de réaction.9 la séparation de la matière de catalyse résiduelle entraînée avec le courant de produits de réaction et de matières à plus haut point d9ébullition formées au cours du 
 EMI14.6 
 procédé en introduisant une huile hydroearburée à point d'ébullition rela- tivement élevé dans ledit courant pour réaliser la séparation des particules d'huile et de catalyseurs le passage de l'alimentation hydrocarburée fraî- che en échange de chaleur indirect par rapport au courant de produits de réaction pour en enlever une certaine quantité de   chaleur   un autre   chauffa-   
 EMI14.7 
 ge de la matière 

  hydrocarburée préchauffée à 800 -1000 F avant l'introduc- tion de cette alimentation dans la zone de réaction; un autre refroidisse- ment du courant de produits de réaction pour condenser lahydroOrrat9 la séparation de   19hydroformat   des produits de réaction gazeux ou du gaz de 
 EMI14.8 
 traitement, et le chauffage de ces derniers à des températures de 11500-12000P et leur recyclage vers la zone de réaction. 



   7 Procédé de conversion de fractions   hydrocarburées   bouillant dans les limites d' ébullition des combustibles de moteur en combustibles de 
 EMI14.9 
 moteur, à haut pouvoir antidétonant  comprenantg le passage des matières hydrocarburêes vaporisées en combinaison avec du gaz de traitement chaud contenant de l'hydrogène  à travers un lit fluidifié dense de catalyseur d9hydroformatiox finement divisée dans une zone de réaction à une tempéra- ture de 850 -925 F et à une pression de 100-500 livres par pouce carré à un rapport   catalyseur/huile   de 0,5 à 3;

   l'enlèvement   d'un   courant de produits de réaction sensiblement libéré de catalyseur au sommet de ladite zone de réaction,   l'enlèvement   d'un courant de particules de catalyseur directe- ment du lit fluidifié dense dans ladite zone de réaction; l'enlèvement de 
 EMI14.10 
 la matière hydrocarburée adsorbée, du courant de catalyseure la régénération des particules de catalyseur nettoyées par brûlage des dépôts carbonés 
 EMI14.11 
 dans un lit fluidifié dense dans une zone de régénérationj le réglage de la température du catalyseur subissant la régénération, à moins d'environ 1200 F; 1?enlèvement des particules de catalyseur, de la zone de régénéra- tion et leur recyclage vers la zone de réaction;

   la séparation de la matiè- re de catalyse résiduelle entraînée avec le courant de produits de réac- tion par introduction d'une huile étrangère dans ledit courant et en soumet- tant le courant à des forces   centrifuges   suffisantes pour réaliser la sé- 
 EMI14.12 
 paration des gouttelettes d'huile et des particules de catalyseuro 1?enlève- ment   d'un   mélange de particules de catalyseur dans de l'huile;

   la sépara- tion des particules de catalyseur d'avec 1?huile et le recyclage de   l'huile   

 <Desc/Clms Page number 15> 

 
 EMI15.1 
 slarifiëe vers ladite phase d'introduction d'huïlee le passage de lalimen- tatîon hydresarburée fraîche en échange de chaleur'îndîreet par rapport au courant de produits de réaction pour en enlever une certaine quantité de cha- leur9 un autre chauffage de l'alîmentatîon hydrocarburée préchauffée, à 8000-IOOOOF avant l'inboduotion de cette alimentation dans la zone de réac- tîono un autre refroidissement du eeuFast de produits de réaction pour con- denser 1hydrorormat9 la séparation de l'hydrofcrmat des produits de réac- tion gazeux ou du gaz de traitement9 et le chauffage de ses derniers à des températures de 11500-12000F et leur recyclage vers la zone de réaotîon. 



  8. Précédé de conversion de fractions hydrocarburées bouillant dans les limites d9ébullîtîon des combustibles de moteurs, en combustibles de moteurs k pouvoir antidétonant élevé, comprenant 8 le passage des matiè- ras hydrooarbus'ées vaporisées en combinaison avec du gaz de traitement chaud contenant de 19hydregeme, à travers un lit fluidifié dense de cataly- seur dhyd1"I))f'ormation finement ' divise dans une zone de réaction à une température de 85 0 =925 OF e à une pression de 100=500 livres par pouce car- ré à un rapport catalyseur/huile de 095 à 3e 19enlêvement d9un courant de produit de réaction sensiblement libéré de catalyseur au sommet de ladite zone de réaction; l'enlèvement   d'un   courant de particules de catalyseur directement du lit fluidifié dense dans ladite zone de réaction;

     l'enlève-   
 EMI15.2 
 ment de la matière hydrocarburée adsorbée, du courant de catalyseurµ le transport du courant de catalyseur vers une zone de régénération avec au   plus,   environ 40 % de   l'air   total nécessaire pour la   régénération    l'addi- tion du reste de l'air de régénération directement à la zone de régénéra-   tion   le réglage de la température du catalyseur subissent la régénérations à moins d'environ 1200 F;

     l'enlèvement   des particules de   catalyseur,   de la 
 EMI15.3 
 zone de régénération et leur recyelagsvers la zone de réaction  la sépara- tion de la matière de catalyse résiduelle entraînée avec le courant de 
 EMI15.4 
 produits de réaetion et de matière à plus haut point deêbullitîon formées au cours du procédé par introduetion dune huile hydrocarburêe à point d9ébullition plus élevé que le naphte dans ledit courant pour réaliser une séparation des particules   dhuile   et de catalyseur   1?enlèvement   d'un mélange de   particules   de catalyseur dans de l'huild;

   la séparation des par- tioules de catalyseur   d'avec   1?huile et le   recyclage   de 19huile clarifiée 
 EMI15.5 
 vers ladite phase d9întroductîon d'huile% le passage de 19alimentation hy- drocarburée fraîche en échange de chaleur indirect par rapport au courant de produits de réaction poixo en enlever une certaine quantité de chaleure un autre chauffage de 19alimentation hydroearburée préchauffée, à 8000-10000F avant 19întroduction de cette alimentation, dans la zone de 1"éa@tion9 un autre refroidissement du courant de produits de réaetîcn pour condenser 1?hyàrfoermatj la séparation de 1?hydroférmat des produits de réaction ga- zeux ou du gaz de traitements et le chauffage de ces derniers des   tempé-   
 EMI15.6 
 ratures de llso -l2oo F et leur recyclage vers la zone de réaction 9.

   Pxocédé dhydroformatioJ1Jl de fractions hydrocarburées pour produire des combustïbles de moteurs à indice d9octane élevée comprenantg le passage de gaz chaud contenant de 1'9hydrogène, de vapeurs hydroearburées et de catalyseur d9hydroformatïon finement divisé à travers une zone de réac- tion sous des   conditions   telles   qu'il   se forme un lit fluidifié dense de catalyser avec une phase diluée supérieure et de sorte qu'un déplacement général   concourant   de   gaze   de   vapeurs   et de   catalyseur   soit obtenu dans la- dite zone de réaction;  1?enlèvement   de produits de   réaction   sensiblement libérés de catalyser au sommet de ladite zone de réaction;

     l'enlèvement   de particules de catalyseur, de la partie supérieure dudit lit dense de cata- lyseur de la zone de réaction mais en   dessous   de son niveau   supérieur,   par 
 EMI15.7 
 un conduit vertical dont Pextréndté supérieure s'ouvre dans la phase diluée de ladite zone de   réaction   et qui   s9étend   vers le bas à travers le lit den- 
 EMI15.8 
 se de cette zone de réaction 19întroduetîon de gaz de nettoyage à la par- tie inférieure dudit conduit et 19enlèvement, du gaz de nettoyage et de la matière enlevée par nettoyage,, à partir de la partie   supérieure   dudit con- duit dans ladite pnase diluée;

     l'enlèvement   du   catalyseur   nettoyé de ce conduite et sa régénération et son renvoi à la zone de réaction. 

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  10. Procédé de conversion de naphte en un combustible de moteur 
 EMI16.1 
 à pouvoir antidétonant élevé par hydroformatio119 comprenant g le passage de vapeurs de naphte en combinaison avec du gaz de traitement chaud contenant de l'hydrogène à travers un lit fluidifié dense de catalyseur   dhydroforma-   tion finement divisa dans une zone de réaction à une température de 850 -   925F   et à une pression de 100-500 livres par pouce carré   à un   rapport ca- talyseur/huile en poids de 0,5 à 3;   l'enlèvement     d'un   courant de produits de 
 EMI16.2 
 réaction au sommet de la zone de réatiàn9 Ilenlêvement d'un ceurant de par-   ticules   de catalyseur directement de la partie supérieure du lit fluidifié dense dans ladite zone de réaction;

   la séparation de la matière hydrocarbu- rée adsorbée,) du catalyseur enlevée la régénération des particules de cata- lyseur nettoyées par brûlage des dépôts carbonés dans un lit fluidifié dense dans une zone de   régénération%  le réglage de la température du catalyseur 
 EMI16.3 
 subissant la régénération à moins d'environ 1200,OFo Penlèvememt des parti- cules de catalyseur de ladite zone de   régénération   la suspension du cataly- seur enlevé sensiblement à une température de régénération dans un gaz con- 
 EMI16.4 
 tenant de l'hydrogène> sous forme d'une suspension diluée,

   le gaz étant chauffé à une température supérieure à celle du catalyseur régénérée et le passage de la suspension diluée de catalyseur régénéré et de gaz conte- 
 EMI16.5 
 nant de Phydrogène à travers un conduit court dans ladite zone de réac- tiono 11. Procédé de 1912ydoomation de naphtes, comprenant le passage de vapeurs de naphte et de gaz contenant de 19hydrogène à travers un lit dense de catalyseur dhydroformation dans une zone de réaction sous des conditions d9xâroomat3o telles que la température de la zone de réaction est d'environ   900 F   et la pression   d'environ   200 livres par pouce carrée et à un rapport   catalyseur/huile   d'environ 1;

     'enlèvement   des pro- duits de réaction, de ladite zone de réactionl'enlèvement de catalyseur dudit lit dense de catalyseur et son nettoyageµ la régénération du cataly= seur nettoyé dans une zone de régénération dans laquelle la température est maintenue à moins d'environ 1200 F;   l'enlèvement   du catalyseur régénéré de la zone de régénération et son renvoi à ladite zone de   réaction,le   temps de séjour du catalyseur dans cette zone de réaction étant   d'au   moins 25 fois le temps de séjour dans la zone de régénération. 
 EMI16.6 
 



  12o Procédé d9ldoformatio fluide, dans lequel on utilise un grand réacteur et un petit régénérateur contenant un lit fluidifié dense de catalyseur finement divisée   l'alimentation   en naphte étant chauffée à une température plus élevée que celle du réacteur un peu avant seulement 
 EMI16.7 
 sa mise en contact avec le catalyseur> le catalyseur régénéré qui est sen- siblement à la température de régénération? étant suspende après nettoya- gel, dans du'gaz contenant de 19hydrogèns9 chauffé à une température supé- rieure à celle du catalyseur régénéré chaud,, la suspension étant rapidement envoyée vers le réacteur de manière que la chaleur soit fournîe à selui-ci par le catalyseur régénéré   chaud,   le gaz contenant de   19hydrogène   et 1'ali- mentation en naphteo



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  -PROCEDE AND APPARATUS'D SHYDRGFORM ATION.



   The present invention relates to the catalytic conversion of hydrocarbon fractions boiling within the boiling limits of low explosive power engine fuels into high octane engine fuels, the invention relates especially to a method and apparatus whereby such a conversion is accomplished by the fluidized solids technique.



   Catalytic cracking of hydrocarbon oils by the fluidized solids technique is a well known and widely practiced process today. In such cracking processes, the conversion as well as the revivification or regeneration of the catalyst is carried out substantially at atmospheric pressure. In addition, the deactivation and regeneration of the cracking catalysts does not produce any significant change in the chemical nature of the components of the catalyst. catalyst.



   It has generally been suggested, in numerous patents specifically relating to catalytic cracking by the fluidified solids technique, that the process developed is applicable to other catalytic conversions comprising the reformation or hydroforming (hydroforming) of the fluid. naphtha or boiling hydrocarbon fractions., in the boiling range of motor fuels. Fluid hydroformation, if properly conducted, would have several fundamental advantages over fixed bed hydroformation of heavy native naphtha for the improvement of octaneo number A partial list of the advantages of operating with solid fluids dified for hydroformation is given below:

   
1 operations are continuous
2 vessels and equipment can be designed for one rather than two functions,
3 the reactor temperature is constant and reproduces the

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 isothermal fixed bed operating conditions
4 Regeneration is easily controlled or regulated.



   When we tried to achieve, using the solids technique
 EMI2.1
 Fluidized, hydroforming of boiling petroleum fractions in the range of motor fuels, many problems peculiar to this process have been found to be raised. First, the hydroforming is carried out at an elevated pressure of about 100 to 500 pounds per square inch rather than atmospheric pressure, which raises several problems.
 EMI2.2
 Second, the regeneration of the catalyst particles deactivated by carbonaceous deposits, through the removal by burning of the latter!} Brings about a change in the chemical nature of the composition of the catalyst.



  In the case of catalysts containing molybdenum oxide, the removal by burning of carbonaceous deposits on the spent catalyst can oxidize the catalytically active form to a relatively inactive form. When such
 EMI2.3
 regenerated catalyst is contacted with a hydrogen-containing gas such as process gas) in a similar gas, the inactive form is covered in an active form by an exothermic reaction which, especially under pressure and at the temperature establishing in the reaction system, is difficult to control or regulate and can lead to permanent deactivation of the catalyst.



   An object of the invention is to provide a method by
 EMI2.4
 to which hydrocarbon fractions boiling in the boiling range of engine fuels can be hydroformed using the fluidized solids technique.



   It is also another object of the present invention to provide a reaction apparatus or system in which hydro = fractions.
 EMI2.5
 Carbides boiling within the boiling limits of engine fuels can be hydroformed using the fluidized solids technique.



   These objects of the invention and others will emerge more clearly from the detailed description and from the following claims.



   Figures 1 and 1 show schematically a planned system
 EMI2.6
 for the hydroforming of hyda-ocarb es9 fractions boiling in the bn.l.litin limits of engine fuels ($) using the fluidized solids technique according to the present invention.



  The stirring or filler material ,,, which may be a native naphtha, a fractionated naphtha, a Fischer-Tropsch naphtha or the like, is introduced through a line 11, a pump 12 and a line 13 into.
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 a 7.1s preheater. (figure la) in which it is subjected to an indirect heat exchange with hot vapors of the reaction product. The preheated feed material is then passed through line 15 to a combination furnace 16 where it is heated to substantially the reaction temperature.

   The preheated charge material is then conducted
 EMI2.8
 through a pipe 17 at the base of a large reactor 18, above a grid 18ao. The feed material is preferably admitted through a series of tubes or nozzles, as shown, in the lower part of the flow bed. catalyst 19 which will be described later.
 EMI2.9
 



  The reactor is charged with a mass of the finely divided hydroforming catalyst above the 18ao grid. Suitable catalysts include oxides of Group VI metals, such as oxides of molybdenum, chromium or tungsten. or mixtures thereof, provided on a support such as activated alumina, zinc aluminate spinel or the like. Other catalysts or ingredients can be used. The catalyst particles are, for the most part, of sizes between 200 and 400 meshes or about 0 to 200 microns in diameter with a substantial proportion of between 20 and 80 microns.

   A stream of hot gas containing hydrogen and having the catalyst in suspension is introduced at the base of the reaction.

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   tor below the grid 18a which serves to distribute the catalyst and gas evenly over the entire section of the reactor. By priming
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 the process for the first time the gas containing hydrogen can be supplied from a foreign source. The process, however, normally develops hydrogen which can be recycled to the reactor.

   The naphtha vapors and the hydrogen-containing gas are passed, as a mixture, upwardly through the reaction zone at a superficial velocity.
 EMI3.2
 about 0.2 to 0.9 feet per second at reactor conditions depending on the pressure. For example, the speed should be less than 0.6 feet per second in the pressure range of 200 to 250 pounds per square inch.
 EMI3.3
 



  The velocity should be sufficient to maintain a dense, turbulent liquid-like bed of solids and gases at a level with, above, an increase of gases and solids in the dilute phase. The lower linear gas velocities are used at higher pressures to obtain dense fluidized beds.

   If desired, the reactor 18 may be provided with perforated baffles arranged horizontally and spaced vertically, or with baffles arranged vertically and
 EMI3.4
 spaced apart, to improve the contact between the hydrocarbon vapors and the catalyst A vertical interior duct 21 is provided in the reactor 18,
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 for catalyst removal, directly from dense bed 190 The upper end of conduit 21 extends above level 20 and has apertures or lumens 21 'at one or more points along its length to allow entry of the conduit. catalyst in line from bed
 EMI3.6
 dense As the catalyst and the hydrocarbons are introduced at the lower end of the reactor 18,

   that product vapors are removed at the top and that catalysis is removed near the top of the bed of
 EMI3.7
 catalyst 19, there is a general concurrent displacement of d9lyd carbide vapors and catalyst in reactor 180. Lumen 219 may be located in the upper part of bed 19, in order to achieve maximum concurrent displacement of catalyst and vapor. oil up
 EMI3.8
 through bed 190 However, light 219 should be sufficiently below level 20 to account for any normal fluctuations in level 20.

   More than one orifice, or lumen, may be provided at different levels in conduit 21, and each lumen may be provided with valves to control the flow of catalyst in conduit 21.



   Steam or an inert gas, such as nitrogen, flue gas or the like, or mixtures of these gases are sent into the duct 21 through a duct 22 near the base of this duct 21 for expelling or removing. - lift hydrogen, hydrocarbon reactants or reaction products
 EMI3.9
 flowing in the pipe 21 at the same time as the catalyst, the stripping gas or p: # i ± 'i @ ation being led upwards in the pipe 21p against = -current with respect to the catalyst later. The superficial velocity of the stripping gas should be equal to or greater than the superficial velocity of the vapors and gases which flow upward through the reactor 18.



   The stripping or cleaning gas and removed components are discharged at the top of line 21 into dilute phase 20 'and are combined with vapors of the reaction product leaving dense bed 19; the mixture is passed through a or more cyclone separators 21a or
 EMI3.10
 Similar for the removal of the entrained catalyst particles and then the mixture is discharged through line 23 to suitable equipment described below for heat and product recovery.
 EMI3.11
 



  Catalyst cleaning decreases the amount of combustible material which must be burnt off during catalyst regeneration as will be discussed later. If desired, the separate outer cleaning vessel can be used for the cleaning or purification phase of the catalyst, the cleaning gas and the removed materials leaving the system.
 EMI3.12
 cleaning agent being taken to the outlet 23 of the reactor or being treated separately for the recovery of hydrocarbons.

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   The lower end of the duct 21 is of decreasing diameter as in 23a and forms a vertical pipe 23b having a diameter smaller than that of the duct 21. This pipe serves to develop an additional pressure necessary to overcome the pressure drop at through the regeneration system. The catalyst flowing from the large section 21 into the reduced section 23b will carry a sufficient amount of entrained gas to be maintained in a free flowing fluid state, and this state should be maintained during the passage of the catalyst through. the channel
 EMI4.1
 reduced cross-sectional area 23b. If necessary, gas addition can be made at one or more gap points in section 23b.

   However
 EMI4.2
 However, as the process is carried out under a high pressure of 100 pounds per square inch or even higher which is much greater than the pressure drop across the regeneration system 1 - the amount of pressure rising through the pipeline is relatively low compared to the process pressure $ therefore there is less compression.
 EMI4.3
 dre of gas entering the top of section 23b as the solids move downward, so that in most cases there is no need to add additional gas aerator in section 23bo. This is particularly correct if in section 23bj) the downward flow rate of the solids in the pipeline is relatively high,

   so as to prevent deaeration of the catalyst. By making the diameter of the line relatively small relative to the cleaning section, the velocity in the section of the line will increase, thereby reducing the tendency for the catalyst to deaerate.



   Line 23b is provided at its lower end with a valve 23c to control the rate of removal of the cleaned catalyst exiting the line.
 EMI4.4
 



  The catalyst, at the base of line 23bd) is discharged into line 24, in which it is carried by a stream of air or other carrier gas supplied by line 25, and is carried to the regenerator. 26 where carbonaceous deposits on the catalyst are burnt off. It has been found that the rate of burning of carbonaceous deposits starting from the catalysts
 EMI4.5
 Hdrfoaati sors of the type described is much faster than the rate at which carbonaceous deposits burn off from the conventional cracking catalyst, such as silica-alumina gel. Rapid catalyst burning can cause the catalyst to overheat as it passes through line 24 unless special precautions are taken.

   This can be avoided by introducing some or all of the air for regeneration,
 EMI4.6
 separate line to the regenerator, and using only part of the air for regeneration or an inert gas for transporting the catalyst in line 24 to the regenerator. About 15-40% of the total air required for regeneration can be used for trans-
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 carry the cleaned spent catalyst to the regenerator without overheating the catalyst. The remainder of the air, or about 60 to 85% of this air, can be sent directly to the regenerator through line 27.

   Both lines 24 and 27 discharge into regenerator 26 below a grid element 27ao Although line 27 is shown having a single outlet opening in the regenerator, it will be understood that this line can be extended above. of the grid 27a in the regenerator and
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 provided with a series of openings, at vertically spaced points inside the regenerator, to provide temperature uniformity in the mass of catalyst undergoing regeneration.

   
 EMI4.9
 The velocity of gas passing from bottom to top through the regenerator is controlled to maintain a dense, highly turbulent lower fluidized bed 27 'and an upper dilute suspension of catalyst and gas, at a level or line of. 27bo separation To achieve this, the superficial velocity of the regeneration gas in the regenerator 26
 EMI4.10
 may be on the order of 0.03 to 1.5 feet per second depending on the pressure, eg, less than 1 foot at a regeneration pressure of about 200 to 250 pounds per square inch. The conduit 28 extends through the dense bed 27 'of catalyst and passes through the grid 27a and the base of the regenerator.

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 EMI5.1
 26.

   The regenerated catalyst is discharged from the regenerator through line 28 having a large amount of cleaning management in the vessel and a reduced compartmentalization section 28b which is constructed and which functions in the same manner as lines 21 and 23b for the removal of waste. Catalyst Outside the Reactor The vertical line 28b is provided at its base with a valve 28a for controlling the rate of catalyst growth. The catalseut, from the base of the pipe 28b, is deeharge in a pipe 30 where it is carried away by hot recycle gas, which will be discussed later, to form a slurry, and @ elle = @! is introduced at the base of the reactor 18 under the grid 18a as previously described.



   When the freshly regenerated catalyst, which is at substantially the temperature and pressure of the regenerator, is contacted in line 30 with hydrogen or with recycle gas containing it.
 EMI5.2
 With hydrogen, an exothermic reaction difficult to control resulted and this reaction can deactivate the catalyst unless special precautions are taken. This can be avoided by making the transport line 30 extremely short connecting the line 28b from the regenerator to the regenerator.
 EMI5.3
 reactor 28p and maintaining a relatively dilute suspension of the catalyst in the gas within this line.



  By applying to the regenerated catalyst a limited treatment with the hydrogen-containing gas, before contacting with the naphtha vapors, the catalyst can be restored, to the desired valence so that the inactivity and selectivity of the catalyst can be better maintained. naked.



   Various manual or automatic control means can be used to maintain the desired operating conditions.



  One of these control means is shown in the drawing but the invention is not
 EMI5.4
 not limited to this means. A level controller 28d is provided for the regenerator 26 to adjust the valve 28a in the line 28b. Temperature sensitive means 24a is placed in transfer line 24 and is connected to valve 23c in line 23b to adjust this pressure.
 EMI5.5
 pope 23a.

   If for some reason the temperature rises in line 24, temperature sensitive means 24a will operate to open valve 23c, thereby allowing more catalyst to come from line. line 23b to enter line 24, and, as this catalyst from the reactor is cooler than during regeneration, the temperature in line 24 is reduced to the desired value o By introducing more catalyst into line 249 there is has a temporary rise in the level of catalyst in the regenerator,

     and the 28d level controller in action to
 EMI5.6
 open the 2S @ s> valve to allow more catalyst removal from the regenerator to maintain the desired level.
The temperature control in the regeneration zone is influenced by cooling coils 31 arranged in the regenerator and in which a cooling medium circulates.



   An advantageous method of controlling bed temperatures in the regenerator is to have 60-75% of the stiffening area very close to the bottom of the lite. This section can be used to remove a fixed amount of heat at all times. . The remainder of the cooling surface is provided with a wider spacing, relative to the bed, at the top of the regenerator. Any desired part of this cooling surface can be submerged in the bed by raising or lowering the level of the dense bed in the regenerator.



  The drawing shows an installation in which the heat released in the
 EMI5.7
 regenerator is used to produce steam. All the oerpentines should be tubes h # ides> @ ge # lt = to say that there would be a film of water on the part of the tubes with the temperature control being carried out by varying the amount of surface of the tube. submerged heat exchange

 <Desc / Clms Page number 6>

 in the dense bed. The heat transfer coefficient of the dense bed is considerably higher than that of the dilute suspension above the bed.

   This arrangement is particularly effective in the present process since the regenerator contains a relatively small amount of catalyst compared to the reactors so that changes in level.
 EMI6.1
 in the regenerator n% ffbct, not seriously set the level of the dense bed in the reactor. The temperature in the regenerator can be automatically
 EMI6.2
 cally regulated by operation of the valve 28o at the base of the conduit 28 intended to allow the change of the height of the lito
Regeneration gases are removed at the top of the regeneration.
 EMI6.3
 21 through one or more oxygen separators 28c which remove entrained catalyst. The gas then passes through a pressure reduction valve 31 'and is sent to the boiler room through 32.

   In order to regulate the amount of catalyst in the system, special precautions are taken.
 EMI6.4
 for the introduction and removal of the catalysis =, as noted below.



  Hot catalyst can be carried from the regenerated catalyst line 28b into line 33 with the removed catalyst passing through catalyst cooler 34. The catalyst pressure is then released.
 EMI6.5
 in stages by passing it through fixed orifices 35. The decompressed catalyst is then discharged through a line 36 into the catalyst storage hopper 37.



   Fresh catalyst supplied in hopper cars or similar systems is discharged into a deposit pit 38, transferred to a conduit 39 by means of a propeller pump or similar device and taken to
 EMI6.6
 The fresh catalyst storage hopper 40 is fed into the catalyst storage hopper 37 by an adequate gas flow. Cyclone separators (not shown) can be used to recover the catalyst from the gases leaving hoppers 37 and 40. This catalyst in the hoppers
 EMI6.7
 Hoppers 37 and 40 is placed under adequate pressure to feed it into the system by the introduction of high pressure dry air through lines 41, 42 and 43.

   The catalyst to be added is removed from the hopper 37 or 40 and transported by high pressure air to a mixing tank 44 where. it is mixed with part of the naphtha feed introduced through line 45. The mixture of catalyst and naphtha is pumped by a pump 45 'into the reactor 18 via a control valve.
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 pressure 46 and through line 47. The mixture is preferably conveyed into the reactor above the grid 18a, through one or more
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 Its nozzles are similar to adding fresh feed to the reactor.

   Lines 49 and 50 connect the base of hoppers 40 and 37 to line 51 in which the catalyst for the initiation of the reaction.
 EMI6.10
 tor is transported therein by a dry stream of gas (eg air) at high pressure.



   On returning again to reactor 18, the reaction products, as previously noted, are removed at the top of the reactor after passing through one or more cyclone separators which remove most of the entrained catalyst but not all of it.
 EMI6.11
 foîs these products then pass through line 23 to drum 52 (Figure la). Heavy cooling oil which may be formed during the process is introduced into line 23 through line 53.



  The amount of cooling oil introduced into the vapors should be sufficient to cool the vapors below the vaporization temperature of that oil. The resulting mixture comprises small oily droplets of gaseous and vaporous reaction products, together with a quantity of catalyst which is then fed tangentially into drum 52 or liquid droplets and the catalyst particles. are separated from the gases.



   Cooling oil has a higher boiling point than the naphtha feed and consists mainly of constituents
 EMI6.12
 or high boiling polymers formed during the hydrofoilization9 although a foreign oil is used at the start of the operation.

 <Desc / Clms Page number 7>

 
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 Oil and analyzer are removed from the base of the taabe'ar by a pump 54.9 A portion of this mixture is sent to a cooler 55 and then 'recycled through line 53 and injected into line 23. freshly.
 EMI7.2
 



  The remaining portion of the mixture stream is removed by a
 EMI7.3
 pipe 56p passed through a cooler cavity 57 and then introduced into a filter 58s> for 19 removal, of the catalyst qq part of 19hui =
 EMI7.4
 the clarified forming the filtrate is sent through line 59 which joins line 53 to form a mixture with the cooling oil. The
 EMI7.5
 filter 58 is periodically washed> in the reverse direction of eireulation, with naphtha d.9alimentati@ns> if it is desired to recover and reuse the catalyst. In this case, the mixture of catalyst and naphtha is sent through line 60 and line 47 into the reactor.

   If the catalyst should
 EMI7.6
 to be removed it is washed with water with stirring and removed by
 EMI7.7
 from 611. 1.9 clarified oil, in addition can be evacuated from the system by 599, it instead of the drum 52p a bubbling tower can be used for the removal of the entrained catalyst> out of the vaporsq and also for the cooling and there separation of polymer oil with a higher boiling point formed during the process,
 EMI7.8
 The stream of gaseous and vaporous reaction products * is
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 removed at the top of the drum 52 by a pipe 62p and a part of this oo-orant can pass through the exchanger 14 for the preheating of the fresh naphtha feed, while another part can be sent to an exchanger. heat 63 for preheating the recy- cling gas containing l.9hyd:

  "genes> which he dealt with later.
 EMI7.10
 partially cooled rant of gauze = and vaporous reaction products
 EMI7.11
 is then sent through a pipe 65 to a eondeuseur 66 which serves to condense the hydroformate. The products coming from the condenser 66 pass into a receptacle 67 in which the liquid hydroformate separates from the gases -
 EMI7.12
 not condensed. The liquid hydroformate is evacuated at the base of the separator 67 and sent through a line 68 to a stabilization or other installation (not shown). Non-sounding gases that contain a high percentage
 EMI7.13
 Hydrogen percentages are removed at the top of separator 67 through conduit 69, passed through a separator drum 70 to remove any impeded liquid.

   The gas relatively liberated from liquid is then eompri = me in an a (ciflpresseur 71 and,!) From therep passed through a pipe 72 in the e-
 EMI7.14
 heat changer 63 in which it is preheated by heat exchange
 EMI7.15
 indirect with hot reaction products passing through line 62 as already discussed.

   The heated gas which is recycled in the process
 EMI7.16
 die is then sent through coils 73 into furnace 16 in which the gas is heated sufficiently above reaction temperatures.
 EMI7.17
 tion can provide the required heat in addition to and greater than, - it is heated by the regenerated hot and preheated catalyst o L-9 excess treatment gas from line 69 is evacuated by scnduite 69a
 EMI7.18
 as tail gas
 EMI7.19
 One method of starting and f'iQ) n (ti @ J1ilUlement of the reactor system according to the invention is as follows. Catalyst is transferred from storage hopper 37 or 40 to the reactor and regenerator by use line 51 by means of air current When the reactor and the regenerator are loaded with catalyst,

   Inert gas produced in inert gas generator 741 (Figure 1) is fed into the reactor system to purge it of 19aU-. Inert gas generated in gas generator 749 is compressed to the desired operating condition in a compressor,% sic3 ,,, x 74a and then sent to reactor 18 through line 74.

   At the same time, hot air which can be heated by the coils 73 of the furnace 16 during the start-up operation is sent into the regenerator until the temperature of the latter reaches approximately 800 Fo

 <Desc / Clms Page number 8>

 After the removal of air from the reactor is complete
 EMI8.1
 and that the regenerator is at around 800 F,

   the passage of air through furnace 16 is interrupted, oil is then burnt in the regenerator to further heat the catalyst and the catalyst circulation is reduced.
 EMI8.2
 mencéeo Refinery fuel gas is sent to recycle gas circuits 73 and 74 to purge recycle heating coil 73 and is then used to transport catalyst from the base of the tank.
 EMI8.3
 28b of the regenerator to the reactor 18 via a pipe 30.



  Catalyst circulation is continued until the reactor reaches about 850 Fo. When this is reached, the feed of naphtha begins.



   As soon as sufficient carbon is produced on the catalyser,
 EMI8.4
 which, by burning in the regenerator, is sufficient to maintain the heat balance the oil supply to the regenerator should be turned off; the feed rate of the naphtha is then gradually increased and the plant is brought to operating pressure.



   The naphtha feedstock, preferably a native naphtha, sent to the system has a range of boiling points varying from about
 EMI8.5
 175 to 4500FS! preferably from 200 to 350 F, is preheated by indirect heat exchange with the product vapors in exchanger 14 to about 500 - 600 F, and is then further heated in the combination furnace to.
 EMI8.6
 8000 - 1000OFe preferably about 950 Fo Preheating of the naphtha should be as high as possible, while avoiding thermal degradation of said naphtha, by limiting the residence time in the transfer line 270
Recycle gas, which should contain 50 to 70% by volume, preferably 60%,

   of hydrogen is preheated by indirect value exchange with the product vapors in a heat exchanger 63 to about
 EMI8.7
 600 F, and then further preheated in the combination oven to about 11; 00 - 12000F. preferably at about 11850F. The recycle gas is heated to this temperature to maintain the temperature of the reactor
 EMI8.8
 at about 900 F. Recycle gas should flow through the reactor at a rate of between 1000 and 4000, preferably 3000, cubic feet per barrel of feed.



  The reactor temperature should be between 850 and 25 F9 preferably 900 F $! and reactor pressure between 100 and 500 pounds per square inch., preferably 200 pounds per square inch
 EMI8.9
 Temperatures above 900 F, cause increased carbon formation and lower catalyst selectivity to gasoline fractions, while at temperatures below 900 F, operation is less severe and should therefore require rework. - excessively large reaction vessel Lowering the reactor pressure below 200 psi results in increased carbon formation which becomes excessive below
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 d-9 'approximately 75 pounds per square inch.

   Above 200 pounds, however, the selectivity of the catalyst to light products (C4) increases rapidly.



   A particularly important factor in carrying out the procedure is the weight ratio of catalyst relative to the oil introduced into the reactor, or the rate of flow of the catalyst between the reactor and the regenerator relative to the reactor. speed
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 oil supply. It is preferred to operate at a catalyst / oil ratio of 1 since ratios greater than 1 to 1.5 result in excessive carbon formation from the naphtha. Increased catalyst circulation speeds resulting from higher ratios
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 catalyst / oil tends to entrain more hydrogen into the regenerator unless excessive removal is taken.
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 executed.

   The hydrogen is so much better retained9 in a tenacious way, by the catalyst that the latter is transferred in large quantity of the

 <Desc / Clms Page number 9>

 
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 reactor in the regenerator c Higher circulation speeds of the
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 catalyst, not only increase the amount of naphtha converted to carbon but also considerably increase the cost of regeneration,
 EMI9.3
 increase in the amount of heat exchange surface necessary to remove heat ,, and 19 s.i:

  rë 'which must be compressed,
 EMI9.4
 Catalyst / oil ratios can be as low as -
 EMI9.5
 0.5 o If higher pressures, the catalyst / oil ratio may be increased, a 3/1 ratio suitable for pressure of about 500 pounds per square inch, Space velocity is defined as pounds of feed.
 EMI9.6
 per hour, per pound of catalyst in the reactor, This spa-
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 in the reactor depends somewhat on the degree of age or activity
 EMI9.8
 tee of the catalyst. A space velocity for a mo- oxide catalyst
 EMI9.9
 lybdenum on an azmin gel can vary, for example, from about 1.5 wt / hour / wt (pound of feed / per pound of catalyst) to about 0> 15 depending on the activity of the catalyst. desired d90tan6 number of the product and the feeding characteristics.

   The temperature in the regenerator should be maintained between about 10500 and 1200oFo The following table summarizes the results obtained during the fone-
 EMI9.10
 operation, under a series of given conditions, according to the present invention Example
 EMI9.11
 Feed material 200o = 430oF Heavy native naphtha m Gel type catalyst ss Operating conditions Reactor temperature, OF 900 Pressure at the top of the reactor 9
 EMI9.12
 
<tb> pounds <SEP> per <SEP> inch <SEP> square <SEP> 200
<tb>
 
 EMI9.13
 Ratio @ atalysis / oil9 by weight 1.2 Space velocity9Pa! Ha! In 0927 Carbon on wall oatalysis regenerates-% by weight -of 0p05
 EMI9.14
 
<tb> <SEP> rate of <SEP> gas <SEP> of <SEP> recycling, <SEP> feet
<tb>
 
 EMI9.15
 - standard tubes per barrel of fresh feed 3575% H 2 in recycle gas 63,

  4 Gasoline production -% in 'al' # MS 83ç3 to 4 total -% in volumes' 05 total = '% GD volumes' Dry gas% at paldo 1396 Carbon% by weight 098 Hydrogen blade paddle acorn o /
 EMI9.16
 
<tb> barrel <SEP> feed <SEP> fresh <SEP> 602
<tb>
 
 EMI9.17
 InspectIong of 0, Gazoline ¯¯ IZ4 Reaheroe Octane Rating CFR = 96e5
 EMI9.18
 
<tb> clear
<tb>
 
 EMI9.19
 DPOctan index AoSaToMo = elair 85.4 M. Reid vapor pressure -l.p.poe, 9.3

 <Desc / Clms Page number 10>

 
 EMI10.1
 Severity = OAPI 5g,
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<tb> <SEP> inspections of <SEP> the <SEP> material <SEP> feed
<tb>
 
 EMI10.3
 Severity = 0API 53j13 Octane number
 EMI10.4
 
<tb> Search <SEP> G3R <SEP> - <SEP> clear <SEP> 43
<tb>
 
 EMI10.5
 AoS.T.M.

   clear 38
 EMI10.6
 
<tb> Point <SEP> of aniline, <SEP> F <SEP> 128
<tb>
<tb> Sulfur <SEP> = <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 0.11
<tb>
 
 EMI10.7
 Aoboin Distillation
 EMI10.8
 
<tb> 10 <SEP>% <SEP> to <SEP> F <SEP> 252
<tb>
<tb> 50 <SEP>% <SEP> 282
<tb>
<tb>
<tb> 90 <SEP>% <SEP> 346
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Analysis <SEP> of <SEP> type <SEP> of hydrocarbons <SEP> - <SEP>% <SEP> in <SEP> volume
<tb>
<tb>
<tb> Aromatics <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb> Paraffins <SEP> 48
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Naphthenes <SEP> 40
<tb>
<tb> Olefins <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> repository (not <SEP> analyzed) <SEP> 4
<tb>
 
 EMI10.9
 sag the catalyst containing approximately 8p5% of molybdenum trioxide on an alumine gel prepared by co-precipitating molybdenum oxide and alumina,

   Specifications for a fluid bdrfoation process will now be given for a business unit capable of processing 14,400 barrels of heavy native naphtha per running day. The reactor is a
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 Cylindrical container, internally insulated, 18 feet in diameter and 85 feet high (right side dimension) The regenerator is a cylindrical container 7e5 feet in diameter and 25 feet (right side dimension) high with a refractory lining. In the regenerator. \! additional saddle heat used to provide warmth to the
 EMI10.11
 reactor is used to produce steam at 200 pounds per square inch.



   The naphtha feed is preheated in heat exchangers
 EMI10.12
 heat to about 575 F and then to about 9500P in the combination furnace The heated feed at a pressure of 100 to 500 pounds per square inch is then sent through line 17 to the base of the catalyst bed
 EMI10.13
 fluidized 19 in reactor 18. At this feed temperature, the flow of airflow through the pipe should be controlled to avoid thermal cracking and degradation. Conduit 17 has an internal diameter of 6 inches.

   The reactor is maintained at a temperature of
 EMI10.14
 About 9000F. The recycle gas is heated to a temperature of about 1185A The amount of recycle gas containing about 70 mol% hydrogen is about 300,000 standard cubic feet per minute. The thus heated recycle gas passing through line 74 is mixed with hot regenerated catalyst which is at a temperature of about 11500F and is discharged from line 28b, to form a dilute slurry which is sent through line 30 to the base of the reactor 18 under the grid 18a.

   The catalyst living time in transfer line 30 should be less.
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 After 5 seconds, to avoid overheating and degradation of the catalyst before it comes into contact with the naphtha vapors in reactor 18. Line 30 is about 26 inches in diameter.

 <Desc / Clms Page number 11>

 



   The average residence time of the catalyst in the reactor can be on the order of 3 to 4 hours, while the residence time of the catalyst in the regenerator can be 3 to 15 minutes.



   The superficial velocity of the gas-like material moving upward in reactor 18 is about 0.5 feet per second and the
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 The density of the fluidized bed 19 is about 30 pounds per cubic foot. The density of fluidized bed 27o in regenerator 28 is about 28 pounds per cubic foot. The regenerator is at a pressure of about 205 pounds per square inch and a temperature of about 11500P.



  The product vapors exit the top of the reactor 18 into
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 a pipe 23 at a temperature of about 900oF are cooled to about 800F by cooling oil introduced at an in-
 EMI11.3
 about 5000P at 54. The product vapors are then cooled to below about 1050F to separate the hydroformat product from the recycle gas. Approximately 130,250 barrels of crude hydrochloride will be produced per normal day.



  The)] 'M: ttOYi, # 21 conduit in reactor 18 has a diameter of about 2 feet and at its base is reduced to a 7 inch tube to form a 23bo duct. of line 23b is about 25 ftso Superheated steam is introduced to the base of cleaning line 21 at the rate of about 2940 pounds per hour.

   Most of this vapor is directed upward through the cleaner
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 219 counter-current with respect to the descending catalyst but a certain quantity of vapor and gas is carried away in the catalyst which moves in the pipe 23bo
The cleaner duct 28 in the regenerator 26 is about 2 feet in diameter and at its base is reduced to a diameter of about 7 inches.
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 these to form a pipe 28b. The effective line height of 28b is approximately 50 feet. The amount of inert gas used for cleaning line 28 in the regenerator is 4900 pounds per hour.



   Line 24 leading from line 23b to regenerator 26 is about 8 inches in diameter and line 27 is about 4 inches in diameter.



   For the installation described, about 260 tonnes of catalyst will be needed and about 250 tonnes will be in the reactor., About 9 tonnes will be in the regenerator and the rest will be in the reactor.
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 in lines leading to and from the reotor and regenerator. The density of the catalyst mixture in lines 23b and 28b is about 44 pounds per cubic foot but can be about 38 to 44 pounds per cubic foot.



    CLAIMS.
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  == d ===================== 1. Processed for converting naphtha into an engine fuel with high anti-knock power by hydroformation comprising the passage of naphtha vapors in combination with hot process gas containing 1-hydrogen through a dense fluidized bed of finely divided hydroforming catalyst in a reaction zone at a temperature of 850 F -
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 925 F and a pressure of 100-500 pounds per square inch at a ratio of ca- ta1ye'IW / oil by weight ojs to the removal of the stream of reaction products substantially liberated from catalyst at the top of the zone of. reaction 1 (removing a stream of catalysis particles directly from the dense fluidized bed in said reaction zone (Pe))

  The removal of the adsorbed hydrocarbon material from the catalyst stream - the regeneration of the cleaned catalyst particles, by burning the carbonaceous deposits in a dense fluidized bed in a regeneration atom9 the adjustment of the

 <Desc / Clms Page number 12>

 
 EMI12.1
 temperature of the catalyst undergoing regeneration to less than about 1200oF Removal of catalyst particles from the regeneration zone and their
 EMI12.2
 recycling to the reaction zone separating entrained residual catalysis material with the reaction product stream passing through
 EMI12.3
 19 a7.iyaatatia in fresh naphtha in indirect heat exchange compared
 EMI12.4
 with the curant of reaction products to remove a certain quantity of
 EMI12.5
 heat 3 another heating of naphtha naphtha

  preheated to 800oF = 1000oF prior to introducing this feed to the reaction zone = further cooling of the reaction product stream to condense the hydroformate separation of the hydroformate from the reaction products
 EMI12.6
 gaseous or process gas and heating these to
 EMI12.7
 temperatures of 1150 00F and their recycling to the reaction zone.

   
 EMI12.8
 20 Process for converting fractions of naphtha into gasoline
 EMI12.9
 high anti-knock power including the passage of hydrocarbon materials
 EMI12.10
 vaporized in combination with hot process gas containing hy-
 EMI12.11
 drogen, through a dense fluidized bed of lover hydroformation catalyst divided into a reaction zone in the ratio of 1000 to 4000 cubic feet per barrel of naphtha feed at a temperature of 850OF-9250F and a pressure of 100-500 pounds per. square inch at 0.5 to 3 catalyst / oil ratio, and 0915 to 1.5 space velocity (pounds of hydrocarbon feed per hour per pound of catalyst) - 19 removal of fuel.

  9a stream of reaction products substantially liberated from catalyst at the top of said reaction zone the removal of a stream
 EMI12.12
 of catalyst particles directly from the dense fluidized bed in said
 EMI12.13
 reaotîonµ the removal of the adsorbed hydrocarbon material,
 EMI12.14
 catalyst stream the regeneration of the cleaned catalyst particles by burning carbonaceous deposits in a dense fluidized bed in a regeneration zone, the temperature control of the catalyst being subjected to the
 EMI12.15
 regeneration,

   less than about 1200] removing catalyst particles from the regeneration zone and recycling them to the reaction zone separating entrained residual catalysis material from the reaction product stream $ the passage of 19a1iMntation in naphtha
 EMI12.16
 charge in indirect heat exchange to the reaction product stream to remove a certain amount of heat out of said
 EMI12.17
 reaction products further heating of the naphtha feed preheated to 800 = 1000 before it is introduced into the reaction zone
 EMI12.18
 further cooling of the reaction product stream to condense
 EMI12.19
 l9hdraoratq the separation of lnhyd o,

  arat gaseous reaction products or process gas9 heating this gas to a temperature of 1150 = 100 "and recycling it to the reaction zone.



  3. Process for converting fractions of hydrocarbons boiling in the range of combustion of engine fuels> into fuels
 EMI12.20
 engines with high anti-knock power including the passage of vaporized hydro-carbonated materials in combination with hot process gas
 EMI12.21
 containing PbyaF6gene passes through a dense fluidized bed of finely divided hydroformatioD catalyst,

   in a reaction zone at a temperature of 8500 = 9250F and a pressure of 100-500 pounds per square inch a catalyst / oil ratio of 095 to 33 is obtained.
 EMI12.22
 reaction products substantially liberated of catalyst at the top of the zone
 EMI12.23
 Reaotion The removal of a stream of catalyst particles directly from the dense fluidized bed into said reaction zone to release the adsorbed hydrocarbon material.

   of the catalyst stream
 EMI12.24
 transport of the catalyst stream to a regeneration zone with at least
 EMI12.25
 plus about 40% of the total air required for regeneration 1-'addî-
 EMI12.26
 tion of the rest of the regeneration air directly to the regeneration zone.
 EMI12.27
 tiaa9 the temperature control of the catalyst undergoing regeneration less than about 9200oFJ '19 removal of the catalyst parts from the
 EMI12.28
 regeneration zone and their recycling to the reaction zone the separation of the residual catalysis material entrained with the stream of
 EMI12.29
 reaction produced by the passage of the fresh hydrocarbon feed
 EMI12.30
 in indirect heat exchange with respect to the stream of reaction products

 <Desc / Clms Page number 13>

 yours to remove a certain amount

  heat% another blackmail
 EMI13.1
 of the preheated hydro-fuel feed, to 001000 before introducing this feed into the reaction zone, further cooling of the reaction product stream to condense the hydrofoil and the separation of 1 brdfmat from the gaseous reaction products or the reaction gas. treating and heating these to temperatures of 1150-1200 F and recycling them to the reaction zone.

   fla Process for converting hydrocarbon fractions boiling in the starting range of engine combiatibles, into engine fuels with high anti-knock power comprising ,. the passage of hy-
 EMI13.2
 drooarburized vaporized in combination with hot process gas containing hydrogen, through a dense fluidized bed of hydrogen catalyst.
 EMI13.3
 Finely divided formation in a reaction zone in the ratio of 1000 to 4000 cubic feet per barrel of hydrocarbon feed at a temperature of 850 = 925F and at a pressure of 100-500 pounds per square inch at a catalyst / oil ratio from 0.5 to 3 and at a space speed of 0.15
 EMI13.4
 at 1.5 (pounds of hydrocarbon feed per hour per pound of catalyst)

   19 removing a stream of substantially liberated reaction products of catalyst at the top of said reaction zone 9- 19 removing a stream of catalyst particles directly from the dense fluidized bed in said reaction zone # 9 19 removing adsorbed hydrocarbon material from the stream catalyst transporting the catalyst stream to a regeneration zone with at most about 40% of the total air required to
 EMI13.5
 regeneration9 adding the remainder of the regeneration air directly to the regeneration zone adjusting the temperature of the catalyst undergoing regeneration? less than about 1200 F;

  removing the catalyst particles from the regeneration zone and recycling them to the reaction zone; the separation of the residual catalysis material into
 EMI13.6
 dragging with the reaction product stream the passage of fresh hydrocarbon feed in indirect heat exchange to the reaction product stream to remove heat therefrom;

   another heating of the preheated hydrocarbon feed,
 EMI13.7
 at 8000 = 10000F before 19 iat d.tia of this feed in the reaction zone further cooling of the reaction product stream to condense 19hydroformatp the separation of 1Phydroformat from the gaseous reaction products or the process gas and heating of the latter at
 EMI13.8
 temperatures of l150 -1200 P and their recycling to the reaction zone.



   5.Process for converting hydro-fuel fractions boiling in the boiling range of engine fuels, into engine fuels with high anti-knock power, comprising:
 EMI13.9
 vaporized hydrocarbon materials in combination with hot process gas containing hydrogen,

   through a dense fluidized bed of finely divided hydroformation catalyst in a reaction zone at a temperature of 850 '= 925 ° F' and at a pressure of 100 = 500 pounds per square inch at a catalyst / oil ratio of 095 to 3 removal d-a stream of reaction products substantially liberated of catalyst at the top of said reaction zone 1 raising a stream of catalyst particles directly from the dense fluidized bed in said stripping zone removing the adsorbed hydraarburized material from the stream catalyst regeneration of cleaned catalyst particles by burning
 EMI13.10
 carbonaceous deposits in a dense fl-aidified bed in a regeneration zone setting the temperature of the atala 'a.biaat the regeneration to less than about X200 Fj 19

  catalyst of the regeneration zone and their recycling to the reaction zone; separating the entrained residual catalysis material from the stream of reaction products and higher boiling closed materials in the process by introducing a relatively high boiling point hydrocarbon oil into said cutting edge to effect the separation of liquid oil and catalyst particles 9 ', the passage of
 EMI13.11
 The fresh hydro-fuel feed in exchange of indirect heat by rap =

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 flow of reaction products to remove some heat from them further heating of the feed

    preheated hydrocarbon
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 fairy> to 800 = 1000 F before 19 introduction of this feed into the reaction zone, 9 further cooling of the reaction product stream to condense the hydroformate the separation of the hydromat from the gaseous reaction products or the process gas and heating them to
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 temperatures of 1150 -1200 Q and their recycling to the reaction zone.



  60 Process for converting boiling hydrocarbon fractions
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 within the boiling limits of engine fuels, in engine fuels with high antiknock properties including the passage of hydrocarbon materials, vaporized in combination with hot process gas containing hydrogen)

   through a dense fluidized bed of finely divided hydroformatio catalyst in a reaction zone at a temperature of 50 FS F and a pressure of 100-500 pounds per square inch at a catalyst / oil ratio of 0.5. removal of a substantially liberated stream of reaction products of catalyst at the top of said reaction zone; removal of a stream of di- catalyst particles
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 straightening the dense fluidized bed into said reaction zone - removing adsorbed hydrocarbon material from the catalyst stream * conveying the catalyst stream to a regeneration zone with at most about one third of the air required for regeneration, - adding the remainder of regeneration air directly to the regeneration zone,

   adjusting the temperature of the catalyst undergoing regeneration, unless
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 d9envirox 1200OFo 1 - removal of the catalyst particles from the regeneration zone and their recycling to the reaction zone. 9 separation of residual catalysis material entrained with the stream of reaction products and higher boiling material trained during
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 process by introducing a relatively high boiling point hydro-fuel oil into said stream to effect the separation of oil and catalyst particles passing the fresh hydrocarbon feed in indirect heat exchange to the gas stream. reaction products to remove a certain amount of heat therefrom further heating
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 age of matter

  hydrocarbon preheated to 800-1000 F before the introduction of this feed into the reaction zone; further cooling of the reaction product stream to condense the hydroformate separation of the hydroformate from the gaseous reaction products or gas.
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 processing, and heating them to temperatures of 11500-12000P and recycling them to the reaction zone.



   7 Process for converting hydrocarbon fractions boiling within the boiling limits of motor fuels into fuels of
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 A high-knockout engine comprising passing the vaporized hydrocarbon material in combination with hot hydrogen-containing process gas through a dense fluidized bed of finely divided hydroformatiox catalyst in a reaction zone at a temperature of 850 - 925 F and at a pressure of 100-500 pounds per square inch at a catalyst / oil ratio of 0.5 to 3;

   removing a substantially liberated stream of reaction products of catalyst at the top of said reaction zone, removing a stream of catalyst particles directly from the dense fluidized bed in said reaction zone; the removal of
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 the adsorbed hydrocarbon material of the catalyst stream regenerates the cleaned catalyst particles by burning off the carbonaceous deposits
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 in a dense fluidized bed in a regeneration zone, setting the temperature of the catalyst undergoing regeneration to less than about 1200 F; Removing the catalyst particles from the regeneration zone and recycling them to the reaction zone;

   separating entrained residual catalysis material from the reaction product stream by introducing a foreign oil into said stream and subjecting the stream to centrifugal forces sufficient to effect the separation
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 removal of oil droplets and catalyst particles; removal of a mixture of catalyst particles in oil;

   separating the catalyst particles from the oil and recycling the oil

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 slarified to said oil introduction phase the passage of the fresh hydrogen fuel feed in exchange for heat and with respect to the reaction product stream to remove a certain amount of heat therefrom further heating of the hydrocarbon feed preheated to 8000-1000F prior to the introduction of this feed into the reaction zone further cooling of the reaction product stream to condense the hydrorormate the separation of the hydrofilm from the gaseous reaction products or the gas treatment9 and heating the latter to temperatures of 11500-12000F and recycling them to the reactivation zone.



  8. Preceded by the conversion of hydrocarbon fractions boiling within the boiling limits of engine fuels, into engine fuels with high anti-knock power, comprising the passage of vaporized hydro-carburized material in combination with hot process gas containing hydregeme. , through a dense fluidized bed of the finely divided hydrochloride catalyst 1)) in a reaction zone at a temperature of 85 0 = 925 OF e at a pressure of 100 = 500 pounds per square inch at a catalyst / oil ratio of 095 to 3rd 19 removing a substantially liberated reaction product stream of catalyst at the top of said reaction zone; removing a stream of catalyst particles directly from the dense fluidized bed in said reaction zone ;

     take it off
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 of the adsorbed hydrocarbon material, from the catalyst stream transport the transport of the catalyst stream to a regeneration zone with at most about 40% of the total air required for the regeneration the addition of the rest of the air from regeneration directly at the regeneration zone the temperature control of the catalyst undergo regenerations to less than about 1200 F;

     removal of catalyst particles,
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 regeneration zone and their recycling towards the reaction zone the separation of the residual catalysis material entrained with the stream of
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 reaction products and higher boiling point material formed during the process by introducing a higher boiling point hydrocarbon oil than naphtha into said stream to effect separation of the oil and catalyst particles by removing a mixture of catalyst particles in oil;

   separating the catalyst particles from the oil and recycling the clarified oil
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 to said oil introduction phase the passage of the fresh hydro-fuel feed in indirect heat exchange with respect to the stream of reaction products poixo removing a certain amount of heat another heating of the preheated hydro-fuel feed, to 8000-10000F before 19 Introduction of this feed, into the reaction zone a further cooling of the reaction product stream to condense the hydroferm, the separation of the hydroferm from the gaseous reaction products or the process gas and the heating of the gas. these last temperatures
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 deletions of llso -l2oo F and their recycling to the reaction zone 9.

   A process of hydroforming hydrocarbon fractions to produce high octane engine fuels comprising passing hot gas containing hydrogen, hydroearburized vapors and finely divided hydroformation catalyst through a reaction zone under conditions such as a dense fluidized bed of catalyst is formed with a higher dilute phase and so that a general concurrent displacement of vapor gauze and catalyst is obtained in said reaction zone; Removing reaction products substantially liberated to catalyze at the top of said reaction zone;

     removing catalyst particles from the upper part of said dense catalyst bed of the reaction zone but below its upper level, by
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 a vertical duct, the top end of which opens into the dilute phase of said reaction zone and which extends downwardly through the dense bed.
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 from this reaction zone 19 introduction of cleaning gas to the lower part of said conduit and 19 removal of cleaning gas and material removed by cleaning from the top of said conduit into said dilute gas;

     removing the cleaned catalyst from this line and regenerating it and returning it to the reaction zone.

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  10. Process for converting naphtha to motor fuel
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 with high antiknock power by hydroformatio119 comprising passing naphtha vapors in combination with hot hydrogen-containing process gas through a dense fluidized bed of finely divided hydroforming catalyst in a reaction zone at a temperature of 850 - 925F and at a pressure of 100-500 pounds per square inch at a catalyst to oil ratio by weight of 0.5 to 3; removing a stream of products from
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 reaction at the top of the reaction zone Removing a core of catalyst particles directly from the top of the dense fluidized bed in said reaction zone;

   the separation of the adsorbed hydrocarbon material,) from the removed catalyst the regeneration of the cleaned catalyst particles by burning the carbonaceous deposits in a dense fluidized bed in a regeneration zone% the regulation of the catalyst temperature
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 undergoing regeneration at less than about 1200, OFo the removal of catalyst particles from said regeneration zone the suspension of the removed catalyst at substantially a regeneration temperature in a gas con
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 holding hydrogen> in the form of a dilute suspension,

   the gas being heated to a temperature higher than that of the regenerated catalyst and the passage of the dilute suspension of regenerated catalyst and gas containing
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 flow of hydrogen through a short conduit into said reaction zone 11. A process for the hydoomation of naphtha comprising passing vapors of naphtha and gas containing hydrogen through a dense bed of hydroformation catalyst in a reaction zone under xaroomat3o conditions such that the temperature of the reaction zone is about 900 F and the pressure about 200 pounds per square inch and at a catalyst / oil ratio of about 1;

     removal of reaction products from said reaction zone removal of catalyst from said dense bed of catalyst and its cleaning regeneration of cleaned catalyst in a regeneration zone in which the temperature is maintained below about 1200 F; removing the regenerated catalyst from the regeneration zone and returning it to said reaction zone, the residence time of the catalyst in this reaction zone being at least 25 times the residence time in the regeneration zone.
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  12o Fluid formatting process, in which a large reactor and a small regenerator containing a dense fluidized bed of finely divided catalyst is used, the naphtha feed being heated to a temperature higher than that of the reactor only shortly before
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 its contact with the catalyst> the regenerated catalyst which is substantially at the regeneration temperature? being suspended after gel cleaning, in hydrogen containing gas heated to a temperature above that of the hot regenerated catalyst, the slurry being rapidly sent to the reactor so that heat is supplied thereto by the reactor. hot regenerated catalyst, the gas containing hydrogen and the naphtha feed


    
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