DE1667025A1 - Reaktionsbehaelter - Google Patents

Description

DR, EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O 1867025

Dr. Eule Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, HilblestraBe 20 · Ihr Zeichen Unser Zeichen Datum

VII/Kr. 3o. Juni 1967

Anwaltsakten-Nr» 16 36?

Esso Research and Engineering Company Elizabeth, N₆ J, / USA

Reaktionsbehälter

Die Erfindung betrifft einen Reaktionsbehälter, der für katalytlsche Umwandlungsvorgänge geeignet ist. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Abstreifen von flüchtigem Material von feinverteilten Feststoffen,, Die

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Erfindung ist besonders zum Abstreifen flüchtiger Kohlenwasserstoffe von adsorbierenden Katalysator oder Kontaktteilchen geeignet} sie ist jedoch auch für das Abstreifen von Sauerstoff von regenerierten Katalysatorteilchen geeignet.

Bei nach dem Staubfließverfahren arbeitenden katalytischen Krackanlagen werden verschmutzte verbrauchte Katalysatoroder Kontaktteilchen als dichte in den Fließzustand gebrachte Phase vom Bodenbereich des Reaktionsbehälters abgezogene Die wertvollen Kohlenwasserstoffe werden durch Dampf von den Katalysator- oder Kontaktteilchen abgestreift, bevor diese Teilchen in die Regenerierungszone gebracht werden. Bei geringer Abstreifwirkung bleiben diese Kohlenwasserstoffe an den Katalysator- oder den Kontaktteilchen adsorbiert und werden in dem Regenerator verbrannt und gehen somit verloren, Es ist ferner wünschens-r wert, daß der Regenerator mit einer Abstreifzone oder Kammer zur Entfernung von an den regenerierten Katalysator- oder Kontaktteilchen adsorbiertem Sauerstoff versehen ist» Das soll verhindern, daß Sauerstoff zu dem Reaktionsbehälter mit zurückgenommen wird, oder zumindest die mitgenommene Säuerstoffmenge verringern. Im Reaktionsbehälter verbrennt nämlich der von den regenerierten Teilchen mitgebrachte Sauerstoff frisch zugeführta Kohlenwasserstoffe.

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Man hat bereits verschiedene mit Schikanen versehene ringförmige Abstreifzonen oder Bereiche mit Zellen verwendet. Es sind besonders Verbesserungen bei nach dem Staubfließverfahren arbeitenden katalytischen Krackanlagen möglich, die ein kegelförmiges Einlaßteil unter dem Verteilungsgitter besitzen, und bei denen der Raum zwischen dem kegelförmigen Teil und dem Reaktionsbehälter wegen seiner unüblichen Form nicht ausgenützt wurde.

Bei der gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserren Abstreifeinrichtung ist die verjüngte Zone zwischen dem umgekehrten kegeligen Bodenteil des Zuführkegels, der im senkrechten Querschnitt V-förmig ist, und die sich verjüngende oder trichterförmige untere Wand des Reaktionsbehälters mit einer Mehrzahl von Reihen sich radial erstreckender Dachprofile versehen. Diese sind jeweils so übereinander angeordnet, daß Änderungen der geometrischen Gegebenheiten bzw, die Ausbildung des Abstreifbereichs ausgeglichen werden. Die radial angeordneten Dachstücke in jeder Reihe sind an ihren unteren senkrecht abgewickelten Rändern mit Einkerbungen oder Aussparungen versehen, die in vorbestimmter Art und Weise angeordnet sind, damit das Abstreifgas von der Mitte der Abstreifzone nach auswärts bewegt wird, so daß jede Flächeneinheit des waagerechten Abstreifquerscfanittsbereiches mit im wesentlichen der gleichen Menge von Abstreifgas beaufschlagt wird.

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Die Firstkanten der Daehstücke verlaufen in einem Winkel zur Waagerechten von der Außenwand dee Reaktionsbehälter auf das innere Kegelteil oder die Mitte des Reaktionsbehälter zu geneigt. Das Abstreifen findet bei einer dichten Phase statt. Das Gas strömt dabei im Gegenstrom zu dem in dichten Phase befindlichen Katalyten nach unten strömenden Katalysator nach oben·

Durch die Reihen von mit Aussparungen versehenen und radial angeordneten Daohstücken in einer Abstreifzone für im Fließzustand befindliche Festteilohen wird eine verbesserte Verteilung und erneute Verteilung des gasförmigen Abstreifmaterials in der Abstreifzone bewirkt, so daß im wesentlichen konstante Geschwindigkeiten des aufwärts strömenden gasförmigen Materials in der Abstreifzone aufrechterhalten werden, und zwar unabhängig von der Größe oder form des Quersohnittsbereiche der Abstreifzone oder von Formänderungen der Abstreifzonen· Es können kürzere Abetreifzonen oder -abschnitte verwendet werden und verschwendeter Raum in Reaktionsbehältern kann genutzt werden. Auch werden die abwärts strömenden und im Fließzustand befindlichen Katalysatorteilohen immer wieder verteilt, um die Abetreifwirkung zu erhöhen.

Die Anbringung von Einkerbungen an den unteren Rändern oder senkrechten Randbereiohen der Dachetüoke in dem Ab-

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streifbereioh. der katalytisohen Krackeinrichtung und die Wahl bestimmter Abstände dieser Einkerbungen voneinander bewirkt eine Verteilung und/oder Wiederverteilung dee Abstreifgases in dem Abstreifbereich, so daß eine im wesentlichen gleiche Verteilung des aufwärts strömenden Abstreifgases des Abstreifbereichs aufrecht erhalten werden kann, und zwar unabhängig von der Form des waagerechten oder senkrechten Abstreifquerschnittbereichs. Die Einkerbungen sind in bestimmten Abständen zueinander an- f gebracht, damit das Abstreifgas von der Mitte des Reaktionsbehälters nach, außen bewegt wird, so daß jede Flächeneinheit des Abstreifquerschnittbereichs mit einer gleichen Menge Abstreifgas beaufschlagt wird.

Durch diese mit Einkerbungen versehenen Dachstücke kann der Bereich in einer katalytischen Krackeinrichtung um das kegelförmige Zuführteil, welches sich unter dem Verteilungsgitter des Reaktionsbehälters befindet, zum Abstreifen und zum erheblichen Vermindern von abstreifbaren Kohlenwasserstoffen an den Katalysatorteilehen verwendet werden.

Die Erfindung ist auch für im wesentlichen mit geraden Seiten versehene ringrauraförmige Abetreifeinriohtungen oder Abstreifzonen nützlich, besonders, wenn der Ringraum der Abstreifeinrichtung sehr breit ist. Wenn die Dach- ■ stücke nicht mit Einkerbungen an ihren unteren Rändern

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in einer vorbestimmten Abstandebeziehung versehen wäre, würde ein Zentimeter des unteren Randes der Dachstücke einem großen Fläohenbereich der Abstreif einrichtung in der Nähe der Außenwand zugeordnet sein und in der Mähe der Innenwand der Abstreifeinrichtung einen wesentlich kleineren Bereich. Die Dachstüoke alleine wären völlig unzulänglich zur Verteilung des Katalysators und des Abstreifgases in einer Abstreifzone mit einem breiten Ring in einer ringförmigen Abstreifeinriohtung mit geraden Wänden und ebenso in einer Abstreifzone von konischer Form wie sie in der Zeichnung für den vorliegenden Fall gezeigt ist. Es kann Anlagenaufwand gespart werden, wenn die Höhe des Reaktionsbehälters durch wirksamere Abstreifdachetücke vermindert werden kann, da der Abstreifbereich mit geraden Seiten verkürzt werden kann*

Nachfolgend ist anhand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene

Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Reaktionsbehälter, der einen Abstreifbereich mit einem sich verjüngenden Bereich zwischen seinen Enden sowie schematisch gezeigte Dachstücke aufweist f

Fig. 2 aeigt tinen waagereohttn Schnitt, der in der Nähe

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des Bodens der Abstreifeinrichtung entlang der Linie 2-2 in i"ig. 1 gelegt istj

Fig, 3 zeigt einen vergrößert dargestellten senkrechten Schnitt durch eine Seite des sich verjüngenden Abstreifbereichs, wobei die in Abstand zueinander befindlichen Reihen von Dachstücken gezeigt sind·

Pig. 4, 5 und 6 zeigen Einzelheiten eines typischen Abstreifdachstückes und zugehörige Einrichtungen für den unteren Rohrabstreifbereich und den sich verjüngenden Abstreifbereich.

Fig, 7i 8 und 9 zeigen schematische Ansichten von Quadranten in verschiedenen Höhen des sich verjüngenden Abstreifbereichs, wobei die Anordnung der Reihen der Dachstücke in senkrechter Richtung sowie ihre Verkleinerung hinsichtlich des Durchmessers von "

oben nach unten dargestellt ist·

Pig.10 bis 18 zeigen die Anordnung der Einkerbungen oder Aussparungen an den Dachstücken in verschiedenen Höhen in den Reihen zur Sicherung einer genauen Verteilung des aufwärtsströmenden Abstreifgaeee und der abwärtaetrömenden. in den Pließzustand gtbraohten Katalysatorteilchen in dem Abstreifbereich.

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In Pig. 1 ist ein Reaktionsbehälter 10 gezeigt, der zur Kontaktbehandlung von gasförmigen Flüssigkeiten und feinverteilten festen Teilchen geeignet ist. Es sind zwei senkrechte Einlaßrohre oder Steigleitungen 12 vorgesehen, die sich nach abwärts durch den Boden des Reaktionsbehälters 10 erstrecken und sich an ihren oberen Enden 14 erweitern» Die Enden 14- sind in dem Reaktionsgefäß unterhalb einer perforierten Verteilungs- oder Gitterplatte angeordnet, um gasförmige Flüssigkeiten und Kontaktteilchen über dem Bereich des Reaktionsbehälters 10 zu verteilen· Es können eine oder mehrere Steigleitungen 12 verwendet werden. Die Verteilungsplatte ist kreisförmig und ist koneentrisoh in dem Reaktionsbehälter 10 angeordnet und besitzt einen kleineren Durchmesser als dieser.

Der Reaktionsbehälter ist besonders für das katalytische Kracken von Kohlenwasserstoffen, wie etwa Gasölen oder schwereren Kohlenwasserstoff-Öl-Fraktionen zur Erzeugung von Motortreibstoffen, wie etwa Benzin, geeignet.

Die Temperatur während des K_raak_ens beträgt zwischen etwa 45O⁰O und 540⁰O. Der Katalysator ist irgendein herkömmlicher Krackkatalysator, wie etwa Kieselerde-Tonerde mit 13 bis 50jt Tonerde* ä» können auch ander· Katalysatoren» wie etwa eeolithische Krackkatalysatoren. verwendet werden. Der Katalysator besitst ©ine Teilchengröße swiechen etwa !

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O und 100 Mikron, wobei die Mehrzahl der Seilchen sich in der Größenordnung von etwa 20 bis 80 Mikron befindet.

Das Grittertal 16 ist innen und in der ^ähe des oberen Endes des umgekehrten kegeligen Teils angeordnet. Das ^seil 22 ist an seinem oberen Ende an einem senkrecht angeordneten zylindrischen Seil 24 befestigt, das nach aufwärts ragt und eine innere Reaktionskammer 26 bildete Der Zylinder befindet sich in Abstand zu der Innenwand des Reaktionsgefäßes 10 und ist konzentrisch zur senkrechten Achse dss Reaktionsgefäßes 10 angeordnet« Das Zylinderteil 24- ist an seinem unteren Ende mit Löchern 27 versehen, die eine Verbindung zwischen dem Inneren der Kammer 26 und dem ringförmigen Saum 28 zwischen dem zylindrischen Seil 24 und der Wand des Reaktionsgefäßes 10 schaffen· Die Löcher 27 sind auf einem Kreis und in der gleichen waagerechten Ebene angeordnet. Verbrauchte Katalysatorteilohen bewegen sioh vor. der Kammer 26 durch die öffnungen 27 in die ringförmige Abstreifzone 28. Der ringförmige £aum 28 bildet den oberen Bereioh oder die Verlängerung eines ringförmigen unteren, sioh verjüngenden Abstreifbereiohes 30, der noch beschrieben wird«

Beim katalytisohen Kracken von Kohlenwasserstoffen werden Kohlenwasserstoffe und feinvert.eilte Krackkatalysator en ' bei Kraoktemperatur durch die Steigleitungen 12 nach

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aufwärts gefördert, und die Katalysatorteilohen und Kohlenwasserstoffdämpfe treten durch das Gitter 16 in die Kammer 26 ein. Die Oberflächengeschwindigkeit des durch die Kammer 26 aufwärtsströmenden dampfförmigen Materials beträgt zwischen etwa 0,15 m und 1, 5 m pro Sekunde, um ein stark turbulentes Fließbett 32 mit einer bei 34 gezeigten ffließbettoberfläche zu schaffen.

Oberhalb der Fließbettoberfläche 34- ist eine verdünnte Phase 35 von gekrackten oder konvertierten Dämpfen sowie mitgerissenen Katalysatorteilchen vorhanden· Die gekrackten Dämpfe werden in dem Reaktionsbehälter 10 nach aufwärts bewegt und durch eine Zyklon-Abscheideeinrichtung o.dgl. 36 zum Abscheiden von mitgerissenen Katalysatorteilchen aus den gekrackten Dämpfen geführt. Torzugsweise werden mehrere Zyklonabscheider verwendet.

Die abgeschiedenen Katalysatorteilohen werden zu dem dichten Fließbett 32 durch ein !auchrohr 38 des Zyklonabscheiders zurückgeführt. Sie können zur Oberseite der ringförmigen Abstreifzone 28 zurückgeführt werden, damit ein möglichst geringes Wieder-in-Kontakt-kommen von verbrauohtem Katalysator in der Heaktionszone stattfindet. Die erzeugten dampfförmigen gekraokten Kohlenwasserstoffe werden oben durch die leitung 42 herausgeführt und zur Erzeugung der gewünschten Produkte, wie etwa Benzin, behandelt.

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Während des Krackens wird auf den Katalysatorteilchen Koks abgelagert, und die Teilchen müssen durch Abbrennen des Koks in einem Regenerator regeneriert werden. Bevor die Katalysatorteilchen jedoch in den Regenerator (nicht gezeigt) gebracht werden, müssen sie mit Dampf abgestreift werden. Das Abstreifen wird in einer Abstreifzone oder einem Ab streif bereich durchgeführt, wo die Katalysatorteilchen in einem dichten Fließzustand im Gegenstrom von aufwärtsströmendem Dampf nach abwärts strömen, damit "

mitgerissene und adsorbierte Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Die abgestreiften Kohlenwasserstoffe und der Dampf Btrömen durch den Abstreifbereich in die verdünnte Phase 35, um aus dem Reaktionsbehälter mit den gekrackten Dämpfen abgezogen zu werden.

Der untere Bereich des Reaktionsbehälters 10 besitzt eine Wand, die sich bei 46 nach einwärts erstreckt und als um gekehrter Kegelstumpf auegebildet ist. Diese Wand ver- ι

bindet den oberen zylindrischen oder Hauptbereich des Reaktionsbehälters 10 mit einem zylindrischen Bodenbereich 48 mit geringerem Durchmesser, so daß ein Bodenabstreifbereich 52 geschaffen wird· Der Hauptabstreifbereioh 30 ist zwischen der geneigten zylindrischen Wand 46 des* Beaktionabehältere und dem umgedrehten kegelförmigen Seil unter Bildung einer afah -rearjungenden Zone ausgebildet* Wand des umgedrehten kegelförmigen feile 22 schließt

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mit einer Senkrechten einen größeren Winkel als die geneigte Wand 46 ein, so daß der sich zwischen diesen Wänden ergebende Raum 30 den Hauptabstreifbereich oder die Hauptabstreifzone 30 in Form einer siGh verjüngenden Zone bildet. Die Wand des kegeligen Teils 22 und die Wand 4-6 des Reaktionsbehälter 10 sind somit nicht parallel, und es ergibt eich eine Abstreifzone mit einer uhüblichen Form«

Die Wand des kegeligen Teils 22 und die Wand 46 können parallel sein» obgleich dies weder im Fall eines üblichen Reaktionsbehälters für Peststoffe im Fließzustand, noch im·Fall der vorliegenden Ausführungsform so ist. In d«r konischen Hauptabstreifzone 30 sind Reihen von Dachstücken 68, angeordnet! die schematisch bei 68 in Fig.l gezeigt sind. Sie Daohstüoke sind jedoch genauer in den anderen Figuren der Zeichnung gezeigt und werden später genauer beschrieben·

Der Boden dee Reaktionsbehälter 10 besitzt eine einwärts geriohtet· Wand 54, die ale umgekehrter Kegelstumpf oder Trichter ausgebildet ist und am Boden des Reaktionsbehälter» in einer AuelaSltitung 56 zur Entfernung von ab-

atalysatorteilohta aus dem 10» di® dann einem H^gtas^atos? Ciiioht üiis «rasläuft* ?&ü So&enabstrtif-

rohr 52 ist mit Reihen von Innendaohstüoken 58 und Reihen von Wand- oder Seitendaohstücken oder leitstüeken 62 versehen. Mehrere Dampfeinlaßleitungen 64 zum Einbringen von Abstreifgas in den Bodenbereich dea Abstreifrohres 52 sind vorzugsweise unter den unteren Dachstücken vorgesehen. Die Seitendachstüoke 62 sind an der Innenwand des zylindrischen Bereichs 48 befestigt und befinden sioh an gegenüberliegenden Seiten des Abstreifrohres 52. Die Dachstücke 62 sind durch einen Kreisbogen begrenzt. Falls dies ge- f wünscht wird, kann das Bodenabstreifrohr weggelassen werden, was von der Intensität des erforderlichen Abstreifens abhängt·

Die Anordnung der Dachstücke 58 und der Wandschikanen 62 in dem Abstreifrohr 52 wird nun genauer beschrieben. Die Daohstücke 58 sind längliche 2eile mit einem umgekehrten V-förmigen senkrechten Querschnitt, wobei die Wände zur Waagerechten einen Winkel von 30° einschließen. Die Dach- , stücke 58 sind an der innenwand des Abstreifrohres 52 in geeigneter Weise befestigt. Die Daohstüoke 58 sind in dem Bodenabstreifrohr als Sehnen eines Kreises parallel zueinander angeordnet, wie es in den ^ig. 2 und 9 gezeigt ist. Dampf- oder Abstreifgasrohre sind unter den Daoh- etücken 58 nur im unteren ϊβϋ der Abstreifrohrzone 52 zur Einbringung ron Abstreifgas angeordnet, das duroh die

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Abstreifzonen 52, 30 und 28 aufwärtsströmt. Die sehematisch bei 64 in Pig. 1 gezeigten Dampfrohre sind denen ähnlich, die genauer in iig· 4 gezeigt sind, und sie besitzen entlang dem Rohr zur Einbringung von Dampf entlang der Längserstreckung der Dachstüoke 58, Düsen 65. Die Wanddachstücke sind ebenfalls in einem Winkel von 30° zur Waagerechten angeordnet·

Jede Reihe von Dachstüeken 58 ist zu der Reihe von Dachstüoken unter ihr um einen Zwischenraum versetzt, so daß das zwischen zwei Daohstiicken in einer Reihe aufsteigende Abstreifgae auf ein Daohstück direkt über dem offenen Zwischenraum stößt und in dieser Höhe wieder verteilt wird. Die Dachstücke in der Bodenabstreifeinrichtung 5.2 unterscheiden sich von denen in der sich verjüngenden Abstreifzone 30 geringfügig darin, daß sie eine umgekehrte V-iOrm, aber keine Aussparungen in ihren Seiten besitzen. Die Wanddachstüoke sind bei 62 vorgesehen und weisen nur eine Hälfte eines Dachstückes auf.

Die drei unteren Reihen von Dachstüeken sind mit Dampfoder Abstreifgasleitungen versehen, die Düsen aufweisen. Die Rohre erstrecken sich entlang der Längserstreckung und unterhalb der Dachstücke 58 und 62. In der Abstreifzone 52 befinden sich zwisohen den einzelnen Daohstückreihen senkrechte Trennwände, um den hydraulischen Radius

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dieses Abschnitts des Abstreifbereiches auf einem geringmögliehsten Wert zu halten. Es können auch andere Anordnungen von Schikanen verwendet werden.

In der Krackstufe werden in die innere zylindrische Kammer

26 Kohlenwasserstoffdämpfe und fein verteilte Katalysatorteilchen geführt, und die Geschwindigkeit des aufwärtsströmenden Gases oder Dampfes wird uneinheitlich gemacht, damit ein dichtes und turbulentes Fließbett 32 mit einer bei 34 angezeigten Fließbettoberfläche gebildet wird. Um die Kammer 26 ist ein ringförmiger Abstreifraum 28 vorgesehen, in welchen Katalysatorteilchen von dem unteren oder Bodenbereich des dichten Wirbelbettes 32 durch die im unteren Bereich des Zylinders 24 gebildeten öffnungen

27 strömen. Der Zylinder 24 bildet dabei die innere zylindrische Kammer 26. Infolge der Strömung aus der in den dichten Fließzustand gebrachten Mischung, wenn sie durch die Öffnungen 27 in den Eaum 28 tritt, entsteht ein Druckabfall. Infolgedessen ist die bei 70 angedeutete Oberfläche der im ]?ließzustand befindliehen Katalysatorteilchen im Raum 28 niedriger als die ^lieSbettoberflache 34 in der Kammer 26.

r ringförmige Haum 28 wirkt als der obere Bereich de« lok verjüngenden Hauiftabatrelibereiofca 3O₃ da Ab- und abgt a+,reifes Sattrial aus der

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zone 30 durch die obere ringförmige Abstreifzone 28 strömen und dann in die dünnere Phase 35 über der dichten, in den Fließzustand gebrachten Phase -32 und in das Zyklonabscheidersystem 36 gelangen, damit mitgerissene Feststoffe aus den gekrackten Dämpfen entfernt werden. Die in den dichten Fließzustand gebrachten Katalysatorteilchen strömen durch die obere Abstreifzone 28, dann durch die konische Abstreifzone 30 und dann in das Bodenabstreifrohr 52 nach abwärts, und zwar im Gegenstrom mit dem aufwärts strömenden Abetreifgas währen des Abstreifvorgange .

Das Abstreifgas wird durch die Leitungen 64- im Bodenbereich des Bodenabetreifrohrs 52 eingebracht und strömt im Gegenstrom mit den aus der konischen Abstreifzone 30 nach abwärts strömenden, in den Wirbelschichtzustand gebrachten Katalysatorteilchen nach aufwärts. Dieses Abstreifgas und das abgestreifte Material strömen nach aufwärts durch das BodenabBtreifrohr 52, die konische Hauptabstreifzone 30 und die obere ringförmige Abstreifzone 28.

Tom Boden dte Bodenabstreifrohree 52 werden durch eine Auilaßleitung 56 aus dem Reaktionsbehälter 10 die ahgestreiften* verbrauohten tatalyeatorteilohen einem Regenerator (nioht geielgt) sum Regenerieren der Terbrauoh-KÄtalysst©rteilohea eugeführt« Bei der Regenerierung

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werden Koks oder kohlenstoffhaltige Ablagerungen, die während der ^rackstufe in dem Reaktionsbehälter 10 ausgebildet wurden, entfernt, ^er Koks wird durch Verbrennung mit Luft entfernt, und dadurch werden die Katalysatorteilchen auch auf eine !Temperatur oberhalb der Kracktemperatur erwärmt, damit Krack- oder Umwandlungswärme für das öl zugeführt wird, das in den Behälter 10 gespeist wird. Die Temperatur während der Regenerierung kann zwischen 510⁰O und 677°0 liegen. Die regenerierten Katalysatorteilchen werden dem Reaktionsbehälter durch Steigleitungen wieder zugeführt.

Der Regenerator kann mit einer Abstreifzone oder einem Abstreifbereich versehen sein, der dem in Verbindung mit dem Reaktionsbehälter 10 beschriebenen ähnlich ist, wo Dachstücke 68 für ein abgestuftes Abstreifen von Regenerationsgasen von dem zum Reaktionsbehälter fließenden Katalysator und zur gleichmäßigen Verteilung des Ab- (

streifgases innerhalb der Abstreifzone*verwendet werden.

In Pig. 3 ist ein vergrößert dargestellter senkrechter Sohnitt einer Seite der sich verjüngenden Abstreifzone gezeigt, damit die Anordnung der Daohstücke in senkrechter Richtung in Abstand zueinander dargestellt wird. Diese epezifische Porm der Vorrichtung weist neun radiale Seihen von Daohetüoken 68 auf, die mit 68-1 bis 68-9 be-

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zeichnet sind, und die im wesentlichen in senkrechter Richtung in gleichen Abständen zueinander in der Abstreifzone 30 angeordnet sind. Diese besondere Anordnun ist für eine besondere 3?orm eines Reaktionsbehälters vorgesehen, und es können ähnliche Anordnungen getroffen werden, die Reaktionsbehältern verschiedener Formen entsprechen. Nach der vorliegenden Erfindung sinddie Abmessungen der Dachstücke so gewählt und es sind be-

" sondere Anordnungen der ausgesparten bzw. mit Sinkerbungen versehenen Seiten der Dachstücke so angewendet, daß eine geeignete Verteilung des Abstreifgases und des abzustreifenden Katalysators bewirkt wird. Die Dachstücke jeder radialen Reihe besitzen gleiche Größe, dagegen unterscheiden sich die Dachstücke verschiedener Reihen hinsichtlich ihrer Größe. Bei einer bevorzugten Ausführungsform für diese Reaktionsbehälterform sind Daohstücke in jeder Reihe vorgesehen. Die Dachstücke in jeder Reihe schließen zwischen sich Zwischenräume etwa der gleichen Abmessungen und Form wie die Dachstücke in dieser Reihe selbst zwischen sich ein. Die Reihen von Daohstüoken liegen in der Zone 30 jeweils um etwa 760 mm auseinander. Jede Reihe von Dachstücken ist in waagerechter Richtung um einen Zwischenraum zu der Reihe von Daohstücken unter ihr versetzt, so daß das zwischen zwei Dachstücken in einer Reihe aufsteigende Abstreifgas auf ein Daohstüok direkt über dem offenen Raum trifft und

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in dessen Höhe wieder verteilt wird.

Bei dieser besonderen Form besitzt der Reaktionsbehälter 10 einen Durchmesser von etwa 13_f 7 m und eine Höhe von 13,7 m zwischen der Verbindung des Bereiches des Reaktionsbehälters 10 mit dem größten Durchmesser mit dem sich nach abwärts verjüngenden Bereich 46 und der Verbindung der Oberseite der zylindrischen Außenwand mit der oberen Abdeckung des Reaktionsbehälter. Der senkrechte Abstand f von der Oberseite zum Boden des sich verjüngenden Bereichs 30 beträgt etwa 6,7 m und die Höhe des Bodensoder Rohrabstreifbereiche 52 zur Auslaßleitung beträgt etwa 7,6 m. Der Innenzylinder 24 besitzt einen Innendurchmesser von etwa 11 m, und der ringförmige Raum 28 besitzt einen innendurchmesser von etwa 11 m und einen Außendurchmesser von etwa 13,7 m.

In ^ig* 4 ist eine senkrechte Schnittansicht eines Dach- * Stückes 58 gezeigt, das mit einem Dampf- oder Abstreifgasrohr 64 mit Düsen 65 versehen ist, die in einem Winkel von 50 eur Waagerechten angeordnet sind. Das Rohr oder die Rohre 64 erstrecken sich linke und unterhalb der Dachstücke 58 in der Rohrabstreifeinrichtung 52 und weisen gruppen von Düsen 65 auf, tit λά dem Bohr oder den Rohren Angeordnet sind·

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Pig. 5 zeigt einen senkrechten Querschnitt eines Dachstückes 68 mit umgekehrter V-Form mit von der Spitze wie ein Dach abfallenden Seiten 72 und 74,- die beide einen Winkel von 30° zur Waagerechten einnehmen. Die unteren Randbereiche 79 der Seiten 72 und 74 sind als verhältnismäßig kurze Ränder mit etwa 50 mm Höhe ausgebildet. Die Höhe der Dachstücke 68 ist in den verschiedenen Reihen verschieden, wie es später genauer erläutert wird. Die unteren Ränder oder Seiten 79 sind mit Aussparungen bzw. Einkerbungen, wie etwa bei 77 in Fig. 6,an der Längsseite jedes Dachstückes versehen. Die Aussparungen oder Einkerbungen befinden sich in verschiedenen Abständen in bestimmten Bereichen jedes Dachstückes zueinander, und sind nicht in gleichen Abständen entlang der Länge jedes Dachstückes verteilt. Die Aussparungen 77 in den unteren Bereichen 79 der Seiten ähneln Sägezähnen und besitzen eine Tiefe von etwa 50 mm. Die Seiten der Aussparungen von der Unterseite bis zu ihrem Scheitel schließen mit einer Senkrechten einen Winkel von 60 ein· Alle Aussparungen aller Dachstücke besitzen die gleiche Größe. In Fig. 5 ist eine Dampfschikane 81 gezeigt, die entsprechend der später gegebenen Beschreibung eine Wand oder ein Leitstück ist.

Die lig. 7 bis 9 zeigen die Anordnungen von Daehstücken in verschiedenen Reihen der Reihen von 68-1 bis 68-9. Die

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Dachstücke jeder Reihe "befinden sich jeweils um eine Strecke auseinander, die gleich der Abmessung des Dachstückes in dieser Reihe ist. In der Reihe 68-1 befinden sich die Dachstücke in einem Abstand wie etwa bei 80 auseinander, und die Abmessungen des Zwischenraumes sind etwa die gleichen wie die der Dachstücke in dieser Reihe. Da sich die Dachstücke auf Radien befinden, so ist es leicht einzusehen, daß der äußere Umfang größer als der innere Umfang ist« ™

Da der äußere Umfang größer als der innere Umfang neben dem kegelförmigen ^eil 22 ist, ist der waagerechte Querschnitt am äußeren Umfang größer als am inneren Umfang, und es strömt mehr Katalysator am äußeren Umfang abwärts. Daher sind neben der geneigten Wand 46 mehr Aussparungen angeordnet, damit mehr Abstreifgas aus den Dachstücken in diesen Bereich getrieben wird«,

In der nächsten Reihe weiter unten sind die Dachstücke 68-2 kleiner usw., bis zur Reihe 68-9· Wie oben schon ausgeführt wurde, ist jede Reihe von Dachstüoken zu den benachbarten Reihen versetzt, so daß die Zwischenräume zwischen den Dachstücken einer Reihe über und unter einem Dachstück in benachbarten Reihen mit Ausnahme der obersten und untersten Reihe sindo

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Bei dieser Anordnung der Dachstücke wird der abwärtsströmende Katalysator in zwei Ströme getrennt, wenn er auf das Dach des Dachstückes unter einem Zwischenraum auftritt. Diese Wirkung wird vervielfacht, da der Katalysator durch die Zwischenräume zwischen Dachstücken auf einer Höhe strömt und auf die Dachflächen der Dachstücke auf der näohstniedrigen Höhe auftrifft usw_o, so daß eine außerordentlich gute Mischung des Katalysators und des Abstreifgases erreicht wird. Das Abstreifgas wird bei seiner Aufwärtsbewegung durch einen Zwischenraum oder durch Zwischenräume zwischen Dachstücken auf einer Höhe unter einem Dachstück oder mehreren Dachstücken auf der nächsten Höhe aufgefangen und in zwei Ströme durch jedes Dachstück unterteilt, da das Abstreifgas unter dem Dachstück bzw. den Dachstücken und aus den Auskerbungen oder Aussparungen an ihren Unterrändern strömt.

Nach der Darstellung in den Mg. 10 bis 18 besitzen die Dachstücke eine geneigte obere Firstkante, die von links nach rechts in diesen figuren bzw» von der Außenwand des Reaktionsbehälters 10 in Richtung auf das umgekehrte kegelförmige Seil 22 zu nach abwärts verläuft. Das linke Ende jedes Dachstückes besitzt eine größere Höhe und Breite, als das entsprechende geschlossene Ende des Dachstückes an dem rechten Ende in diesen Figuren. Die Seiten von jedem Dachstück laufen von dem größeren Ende zum

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kleineren Ende aufeinander zu, so daß der senkrechte Querschnitt sbereioh des linken oder Außenwandendes jedes Dachstückes in jeder Reihe größer als der senkrechte Querschnitfbereich des rechten oder inneren Endes des Dachstückes in der entsprechenden Reihe ist. Ebenso nimmt das Volumen jedes Dachstückes von links nach rechts in den Fig. 10 bis 18 ab. Bei der anderen Hälfte der Abstreifzone (nicht gezeigt) gilt das Umgekehrte. In dieser Ausführungsform ist die Volumensänderung so vorgesehen, daß die f Dämpfe frei nach links strömen können, ohne daß eine merkliche Zunahme der Geschwindigkeit auftritt.

In dieser besonderen Ausführungsform besitzt die obere radiale Dachstückreihe 68-1 z.B. 23 auf einem Ring angeordnete Dachstücke, wobei jedes Dachstück seitlich von einem benachbarten Dachstück durch einen Zwischenraum 80 getrennt ist, der etwa die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie die Dachstücke in der Reihe 68-1 besitzt. Nach Fig. 7 sind die Außen- oder Umfangsabmessung des Dachstückes 68-1 und die Außenabmeesung des Zwischenraums 80 gleich (940 mm), und die Innenabmessungen des Dachstückes 68-1 und des Zwischenraums 80 gleich (739 mm). Dies gilt für alle radialen Reihen von Dachstücken, d.h. die Dachstücke sind in jeder Reihe um eine Strecke voneinander entfernt, die gleich der Breite bzw. der form der

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Dachstücke in dieser Reihe ist.

Jedes Dachstück besitzt eine Dampfschikane oder ein geschlossenes Ende an dem einen oder anderen Ende. Eine Dampfsperre 81 ist in Fig. 5 gezeigt. Unter einem geschlossenen Ende 84 (Fig. 10) ist ein Ende zu verstehen, das direkt an die Wand des Behälters oder die Wand des Kegels geschweißt ist, oder mit einem geschweißten Deckel, wie etwa bei 84 bei dem Dachstück 68-1, versehen ist. Da ein Spielraum für die Wärmeausdehnung der Dachstücke vorgesehen sein muß, ist für die nicht angeschweißten Enden der Dachstücke eine verschiebbare Anordnung vorgeö sehen. An diesem verschiebbaren Ende muß eine Dampfschikane vorgesehen sein, damit keine Abstreifgase oder Dämpfe an den Aussparungen vorbeiströmen und im Scheitelpunkt der Verschiebeverbindung entweichen.

In Fig„ 3 i_st es augenscheinlich, daß die \7and des umgekehrten kegelförmigen Teils 22 nicht parallel zur Wand des Reaktionsgefäßes 10 ist, wodurch dem Abstreifbereich 30 eine sich verjüngende Form gegeben wird. Frühere Reaktionsgefäße besaßen diesen Zwischenraum wegen ihrer Form nicht. Bei der vorliegenden Erfindung ist ein zusätzlicher Abstreifraiim vorgesehen, und zusätzlich kann die Gesamthöhe des Reaktionsbehälters herabgesetzt werden, da der Abstreifbereich 48 mit geraden Seiten, der am Boden

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des Behälters 10 vorgesehen sein muß, verkleinert oder verkürzt werden kann.

Aus Fig. 3 ist es ersichtlich, daß die Breite des Ringes zwischen der Außenwand 46 imd dem umgekehrten kegelförmigen Teil 22 von der Oberseite zur Unterseite zunimmt, und daß die Länge der Dachstücke in den Reihen 68-1 bis 68-7 (von der Wand 46 zum Kegel 22) infolge der Konstruktion der sich verjüngenden Abstreifzone 30 zunimmt. Infolge %

der KonstruKtion des unteren Teils der Abstreifzone 30 und des senkrechten ringförmigen Teils oder der Wand 78, die sich von der Außenfläche des umgekehrten Kegelteils zur unteren Radialreihe 68-9 der Dachstücke erstreckt, nimmt die Länge der Dachstücke in den Reihen 68-8 und 68-9 ab.

Die Wand 78 ist vorgesehen, damit die Länge der unteren Dachstücke in der konischen Zone 30 ohne Verlust eines a

bedeutenden Querschnittbereichs in der Abstreifzone herabgesetzt wird. Ϋ/enn diese Wand nicht vorgesehen wäre, würde auch die Breite der aufeinanderzulaufenden Dachstücke derart abnehmen, daß zu v/enig Metall vorhanden wäre, um das Ende des Dachstückes in geeigneter Weise zu tragen. Das innere Ende der achten Reihe von Dachstücken ist z_oß. (Fig. 8 und 17) etwa 115 mm breite. Wenn diese Wand .nicht vorgesehen wäre, no würden die Dachstücke auf der Achse des Keaneils als Punkte enden.

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Es ist ersichtlich, daß der senkrechte Querschnittsbereich der Dachstücke in den ersten sieben Reihen (68-1 bis 68-7) von der obersten zur untersten Reihe hin abnimmt. Die Dachstücke in den Reihen 68-8 und 68-9 besitzen links kleinere senkrechte Querschnittsbereiche als die Dachstücke in den Reihen 68-1 bis'68-7, aber die senkrechten Querschnittsbereiche der Dachstücke in den Reihen 68-8 bis 68-9 am äußersten rechten oder inneren Ende 'neben der V/and 78 sind im wesentlichen die gleichen, da sie an der zylindrischen Wand 78 befestigt sind, die einen konstanter, Durchmesser besitzt.

Das in den unteren Bereich des Bodenabstreifrohrs 52 durch die Ronre 64 und die Düsen 65 eingeführte Abstreifgas ströut durch das Rohr aufwärts und kommt mit den in einem dichten Flieijzustand befindlichen abwärtsströmenden Katalysatorteiichen in Kontakt, die beim Hindureiiströmen durch die Abstreifzonen 28 und 30 abgestreift würden. Das Abstreifgas und das abgestreifte Material verlassen das Abstreifrohr 52 nach oben hin.

Da das Abstreifgas nach oben aais dem Abstreifrohr 52 strömt; strömt es in da3 untere größere Ende der konischen Hauptabstreifzone 30, wo es zuerst mit dem abwärtsströmenden Katalysator und der untersten Reihe von Dachstüoicen 68-9 in Kontakt kommt₃ Jedea Dachs tück 68-9

Z~~Z7.~ - 27 -10987Ί/1781

in der untersten Reihe stößt mit seinen inneren oder rechten Ende in der Zeichnung an der senkrechten Wand 79 und nicht an Kegelteil 22 an. Dies gilt auch für die nächsthöhere Reihe von Dachstücken 68-8_c

Das Abstreifgas besitzt die Neigung, geradewegs aufwärts zu strömen und der senkrechten Wand 78 und dem umgekehrten Kegelteil 22 zu folgen und nicht zur nach atiswärts £enei-:-:ten Wand 46 des Reaktionsbehälters zu strömen. Deshalb sind die Aussparungen 77 in den Dachstücken bei den inneren Enden in der Hähe der Wand 78 und des konischen Teils 22 in verhältnismäßig großen Abständen ausgebildet, damit das Gas waagerecht unter und in den Dachstücken nach links in den Fig. 3 und 10 bis 18 strömt, wo die Aussparungen dichter nebeneinander liegen, damit eine bessere Verteilung des Abstreifgases erreicht wird.

r·

Die Anordnung der Dachstüclce 68 und die νorbestimmte Anordnung der Aussparungen 77, indem diese zur linken Seite hin in den Fig. 3 und 10 bis 18 näher beieinander liegen, besitzt auch den Vorteil, daß der in einer dichten Phase befindliche abwärts strömende Katalysator immer wieder verteilt wird. Da der Katalysator von der ringförmigen Abstreifzone 28 (Mg.3) abwärts strömt, besitzt der Katalysator die lie igung, geradewegs nach abwärts und entlang der geneigten Wand 46 zu strömen. Da in den Aus-

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sparungen 77 in den Dachstücken 68 an der linken Seite von Fig. 3 z.B. mehr Aussparungen 77 vorgesehen sind, wird der Katalysator mit mehr Dampf oder Gas in Berührung gebracht und verteilt und nach rechts in Fig. 3 abgelenkt, und deshalb wird eine bessere Verteilung des abwärtsströmenden Katalysators und eine bessere Abstreifwirkung erreicht»

Die besondere Ausführungsform, die die Anordnung der Reihen von Dachstücken in den Fig. 3 und 10 bis 18 zeigt, wird nun genauer beschrieben. In der untersten Reihe 68-9 in Fig. 18 ist z„B. jedes Dachstück 68 mit senkrechten Rändern oder Unterrändern 79 mit Aussparungen in ihnen versehen, und es sind 18 Aussparungen in jeder Dachstückseite vorgesehen. Die erste Aussparung 77 ist etwa 240 mm von der Innenwand 78 entfernt, damit ein senkrechter Rand oder eine Wand gebildet wird, die das Gas am Vorbeiströmen an dem Dachstück bei der Wand 78 hindern. Das Ende des Dachstückes 68-9 ist an der Innenwand 78 fest angeschweißt, und das andere Ende des Dachstückes an der geneigten Wand 46 besitzt eine Dampfschikane 81, wie sie schon beschrieben wurde. Vor der ersten Aussparung 77 ist ein nicht mit Aussparungen versehener bzw. durchgehender unterer Seitenbereich 90 in dem Dachstück vorgesehen, der etwa 230 mm lang ist.

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Dadurch wird das nach aufwärts strömende Abstreifgas verteilt und es strömt nicht zuviel Abstreifgas an dem unteren Dachstück vorbei und strömt entlang dem Wandteil 78 und dem kegelförmigen Teil 22 aufwärts„

Die beiden ersten Aussparungen neben der senkrechten Wand 78 sind 241 mm voneinander entfernt. Wenn von rechts in Fig. 18 an gezählt wird, liegen die zweite und dritte Aussparung 203 mm jeweils auseinander, die dritte bis sechste Aussparung jeweils 152 mm, die sechste bis aohte Aussparung jeweils 127 mm, die achte bis zehnte Aussparung jeweils 114 mm, die zehnte bis 13« Aussparung jeweils 102 mm, die dreizehnte bis siebzehnte jeweils 89 BMf die siebzehnte und achtzehnte neben der geneigten Wand 46 76 mm auseinander.

Die untere Seitenwand des Dachstückes 68-9 neben der Wand 46 ist nicht mit Aussparungen versehen, so daß zwischen der letzten Aussparung, der achtzehnten, und der Wand 46 eine durchgehende untere Seitenwand 69 besteht, damit kein Abstreifgas an dem unteren Dachstück in der Reihe 68-9 neben der geneigten Wand 46 vorbeiströmt. Der durchgehende Bereich 79 ohne Aussparungen ist etwa 180 mm lang.

Bei dieser Anordnung der Dachstücke strömt einiges Ab-

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streifgas von den Aussparungen 77 neben der Innenwand und nach aufwärts im Gegenstrom zu den abwärtsströmenden, in den Wirbelschichtzustand gebrachten Katalysatorteilchen, aber mehr Abstreifgas wird nach links in Pig.18 getrieben, wobei eine stärkere Strömung aus der größeren Anzahl von Aussparungen 77 neben der Wand 46 austritt, die im Gegenstrom zu den abwärteströmenden, im Fließzustand befindlichen Katalysatorteilchen aufwärts gerichtet ist. Mit dieser Anordnung wird eine bessere Verteilung des Abstreifgases und des Katalysators erreicht und das Abstreifen der Katalysatorteilchen wird verbessert.

Eine ähnliche, aber nicht die gleiche Anordnung ist bei den anderen Reihen von Dachstücken (68-8 bis 68-9) getroffen.

Jedes Dachstück 68 in der untersten Reihe 68-9 ist etwa 2,5 m lang. An seinem linken Ende und heben der Wand 46 ist jedes Dachstück der Reihe 68-9 127 mm hoch und etwa 460 mm breit. An seinem anderen Ende neben der -hinenwand 78 ist Jedes Dachstück der Reihe 68-9 etwa 85 mm hoch und etwa 115 mm breit.

Aus diesen Abmessungen ist ersichtlich, daß jedes Dachstück 68 in der Reihe 68-9 größere Abmessungen links und in der Nähe der Wand 46 als rechts und in der Kähe der

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Wand 78 oder des kegeligen Teils 22 besitzt, und deshalb ist die Firstkante jedes Dachstückes von rechts nach links in den Pig. IO bis 18 geneigte

In der nächsthöheren Reihe 68-8 der Dachstücke 68 in Fig. 17 ist in jedem Dachstück'ein keine Aussparungen aufweisender Seitenbereich 90 wie in der Reihe 68-9 vorgesehen, und die Aussparungen 77 in jedem Dachstück liegen wie folgt ä auseinander: Die ersten beiden Aussparungen neben der senkrechten Wand 78 liegen 305 mm auseinander, die zweite und dritte Aussparung liegen 254 mm auseinander, die dritte und vierte Aussparung liegen 229 mm, die vierte und fünfte 203 mm, die fünfte und sechste 178 mm, die sechste und siebente 152 mm, die siebente und achte 127 mm, die achte, neunte und zehnte 114 mm, die zehnte bis vierzehnte 102 mm, die vierzehnte bis achtzehnte 89 mm, und die achtzehnte Aussparung bis zwanzigste Aussparung neben der geneigten Wand 46 liegen 76 mm auseinander. Hier besitzen wieder die Enden der Dachstücke neben der geneigten Wand 46 einen Seitenbereich 69 ohne Aussparungen. Die unteren Seiten der Randbereiche 69 und 90 ohne Aussparungen sind an allen Dachstücken in den Reihen 68-1 bis 6$-9 vorgesehen, und besitzen in einigen Fällen verschiedene Größen«,

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Jedee Dachstück 68 in der Reihe 68-8 ist etwa 2.95 m lang« Das Dachstück in der Reihe 68-8 ist an seinem linken Ende in ^ig. 17 196 mm hoch und 518 mm breit, und an seinem rechten Ende in Fig. 17 neben der senkrechten Innenwand 78 etwa 85 mm hoch und 115 mm breit.

In der nächsthöheren Reihe 68-7 in Fig. 16 sind 22 Aussparungen 77 an jedem Seitenrand jedes Dachstückes 68 vorgesehen. Die Dachstücke in den Reihen 68-7 sind jeweils etwa 3j25 m lang» Das linke Ende jedes Dachstückes 68 neben der geneigten Wand 46 ist 213 mm hoch und 605 mm breit. Am entgegengesetzten Ende ist jedes Dachstück 84 mm hoch und 114 mm breit» Die erste Aussparung 77 in dem Dachstück 68-7» wenn von rechts vom umgekehrten kegeligen Teil 22 aus gezählt wird, ist 356 mm von der zweiten Aussparung entfernt, wobei nach linits gezählt wird. Die dritte Aussparung ist von der zweiten 305 mm entfernt, die vierte von der dritten 229 mm entfernt, die fünfte ist von der vierten 203 mm entfernt, die sechste ist von der fünften 178 mm entfernt, die siebente ist von der sechsten 152 mm entfernt, die siebente bis zehnte sind voneinander 127 mm entfernt, die elfte ist von der zehnten 114 mm entfernt, die elfte bis fünfzehnte sind voneinander 102 mm entfernt, die fünfzehnte bis zwanzigste sind voneinander 89 mm entfernt, und die zwanzigste bis zweiundzwanzigste sind voneinander 76 mm entfernt.

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links ne~ben der geneigten Wand 46 ist jede Bodenseite jedes Dachstückes 68 in jeder Reihe 68-1 bis 68-9 mit einem nicht ausgesparten Randbereich 69 versehen, damit keinje⁷ Abstreifgas am Ende jedes Dachstückes neben der geneigten Wand 46 vorbeiströmt.

In der nächsthöheren Reihe 68-6 in Fig, 15 Bind in jeder Seitenwand oder in jedem Rand von jedem Dachstück 68 zweiundzwanzig Aussparungen 77 vorgesehen. Jedes Daohstück 68 in dieser Reihe ist etwa 3 m lang, am linken Ende in Pig. 15 neben der geneigten Wand 46 etwa 230 mm hoch und 640 mm breit und am rechten Ende in Pig. 15 etwa 115 mm hoch und 220 mm breit. Die erste Aussparung neben dem Kegelteil 22 ist 229 mm von der zweiten entfernt, die zweite ist 229 mm von der dritten entfernt, die dritte ist 203 mm von der vierten entfernt, die vierte ist 178 mm von der fünften entfernt, die fünfte ist 152 mm von der sechsten entfernt, die sechste ist 152 mm von der siebenten entfernt, die siebente ist 127 mm von der achten entfernt, die achte ist 127 mm von der neunten entfernt, die neunte ist 114 mm von der zehnten entfernt, die zehnte ist 114 mm von der elften entfernt, die elfte Ms fünfzehnte sind 102 mm voneinander entfernt, die fünfzehnte ist 89 mm von der sechzehnten entfernt, die sechzehnte bis neunzehnte sind jeweils 89 mm voneinander entfernt, die neunzehnte ist von der zwanzigsten 76 mm entfernt, und die

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-SS^--

neunzehnte bis zweitindzwanzigste sind jeweils 76 mm voneinander entfernt.

Jede β Dachstück in der nächsthöheren Reihe 68-5 (Mg .14) besitzt 21 Aussparungen in jedem senkrechten Rand der Dachstücke. Jei.es Daohstüok 68 ist etwa 2.67 m lang. Am linken Ende neben der geneigten Wand 46 ist jedes Dachstück in der Reihe 68-5 etwa 198 mm hoch und etwa 700 mm breit. Am entgegengesetzten Ende neben dem kegelförmigen Teil 22 ist jedes Dachstück 145 mm hoch und 323 mm breit. Bei jedem Dachstück in. dieser Reihe ist die erste Aussparung, wobei neben dem kegelförmigen Teil 22 begonnen wird, 203 mm von der zweiten entfernt, die nächste Aussparung ist 178 mm von der zweiten entfernt, die dritte iet 152 mm von der vierten entfernt, die vierte ist 152 mm von der fünften entfernt, die fünfte ist 127 mm von der sechsten entfernt, die sechste ist 127 mm von der siebenten entfernt, die siebente ist 114 mm von der achten entfernt, die siebente bis zehnte liegen jeweils 114 mm auseinander, die zehnte ist von der elften 102 mm entfernt, die zehnte bis vierzehnte liegen jeweils 102 mm auseinander, die vierzehnte ist von der fünfzehnten 89 mm entfernt, die vierzehnte bis achtzehnte liegen jeweils 89 mm auseinander, die achtzehnte ist 76 mm von der neunzehnten entfernt, und die achtzehnte bis einundzwanzigste liegen jeweils 76 mm auseinander.

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Jedes Dachstück in der nächsthöheren Reihe 68-4 von Dachstücken (Mg. 13) besitzt 19 Aussparungen in jedem senkrechten unteren Rand oder jeder senkrechten unteren Seite. Jedes Dachstück 68 in der Reihe 68-4 ist etwa 2.34 m lang und an seinem linken Ende neben der geneigten Wand 46 etwa 270 mm hoch und etwa 760 mm breit» An seinem entgegengesetzten Ende neben dem kegeligen Teil 22 ist jedes Dachstück etwa 175 mm hoch und 425 mm breit.

Wenn neben dem kegeligen Teil 22 begonnen wird, liegen die ersten beiden Aussparungen in dem Dachstück 178 mm auseinander, die zweite ist von der dritten 152 mm entfernt, die dritte ist von der vierten 127 mm entfernt, die vierte ist von der fünften 114 mm entfernt, die fünfte ist von der sechsten 114 mm entfernt, die sechste ist von der siebenten 114 mm entfernt, die siebente ist von der achten 102 mm entfernt, die siebente bis zehnte liegen jeweils 102 mm auseinander, die zehnte ist von der elften 89 mm entfernt, die zehnte bis sechzehnte liegen jeweils 89 mm auseinander, die sechzehnte ist von der siebzehnten 76 mm entfernt, und die sechzehnte bis neunzehnte liegen jeweils 76 mm auseinander.

Jedes Dachstück in der nächsthöheren Reihe 58-3 von Dachstücken 68 (Mg. 12) besitzt 18 Aussparungen in jedem senkrechten unteren Rand oder jeder senkrechten unteren

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Seite. Jedes Dachstück in der Reihe 68-3 ist etwa 2.02 m lang und ist an seinem größeren Ende neben der geneigten Wand 46 etwa 280 mm hoch und etwa 825 mm breit. An seinem schmaleren Ende neben dem kegeligen Teil 22 ist jedes Dachstück in dieser Reihe etwa 205 mm hoch und etwa 530 mm breit.

Wenn neben dem kegeligen Teil 22 rechts in Pig. 12 begonnen wird, ist die erste Aussparung in jedem Dachstück von dem Teil 22 durch den unteren Randbereich 90 ohne Aussparungen entfernt, und die fünf ersten Aussparungen liegen jeweils 114 mm auseinander. Die fünfte Aussparung ist von der sechsten 102 mm entfernt, die fünfte bis achte liegen 102 mm auseinander, die achte ist von der neunten 89 mm entfernt, die achte bis dreizehnte liegen jeweils 89 mm auseinander, die dreizehnte ist vonder vierzehnten 76 mm entfernt, und die dreizehnte bis achtzehnte liegen jeweils 76 mm auseinander.

Jedes Dachstück in der nächsthöheren Reihe 68-2 von Dachstücken 68 (Fig.11) besitzt 16 Aussparungen in jedem senkrechten unteren Rand oder jeder senkrechten unteren Seite. Jedes Dachstück 68 in der Reihe 68-2 ist etwa 1,7 m lang. An seinem größeren Ende neben der geneigten Wand 76 ist es etwa 300 mm hoch und etwa 880 mm breit. An seinem kleineren Ende neben dem kegeligen Teil 22 ist

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jedes Dachstück etwa 235 mm hoch und 635 mm breit.

Wenn neben dem kegeligen Teil 22 rechts in Fig. 11 begonnen wird, ist die erste Aussparung in jedem Dachstück 68 114 mm von der zweiten entfernt, die zweite ist 102 mm von der dritten entfernt, die zweite bis fünfte liegen jeweils 102 mm auseinander, die fünfte ist 89 mm von der sechsten entfernt, die fünfte bis elfte liegen jeweils 89 mm auseinander, die elfte ist 76 mm von der zwölften entfernt, und die elfte bis sechzehnte liegen jeweils 76 mm auseinander. Die erste Aussparung 77 neben dem kegeligen Teil 22 in jedem Dachstück befindet sich von dem Ende des Dachstückes durch einen unteren Seitenbereich 90 ohne Aussparungen in der Reihe 68-2 entfernt, damit das Abstreifgas gezwungen wird, sich nach links in Fig. 11 zu bewegen, damit es durch die Aussparungen bzw. Einkerbungen 77 verteilt wird, und damit die abwärtsströmenden, in den Fließzustand gebrachten Katalysatorteilchen nach rechts und auf das kegelige Teil 22 zu bewegt werden, damit eine gleichmäßigere Verteilung der Abwärtsströmung des Katalysators und des aufwärtsströmenden Abstreifgases erreicht wird. Der untere Seitenbereich in Fig. ist ähnlich den unteren Seitenbereichen 90 in den Fig. 10 bis 18ο

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Die oberste Reihe 68-1 der Dachstücke 68 ist in Fig. gezeigt, und in dieser besonderen Ausführungsform ist diese oberste Reihe von Dachstücken 68 in der Hähe des oberen Endes des kegeligen Teils 22 und des unteren Bereichs der senkrechten zylindrischen Wand des Reaktionsbehälters 10 angeordnet. Jedes Dachstück in der Reihe 68-1 besitzt vierzehn Aussparungen· in jedem senkrechten Rand oder jeder senkrechten Seite. Jedes Dachstück 68 in der obersten Reihe 68-1 ist etwa 1,37 m lang. An seinem größeren Ende neben der Wand des Reaktionsbehälters 10, und zwar links in Fig. 10, ist jedes Dachstück etwa 325 mm hoch und etwa 940 mm breit. An seinem anderen und kleineren Ende neben dem kegeligen Teil 22 ist jedes Dachstück etwa 265 mm hoch und etwa 739 mm breit.

Wenn neben dem kegeligen Teil 22 rechts in Fig. Io begonnen wird, ist die erste Aussparung 102 mm von der zweiten entfernt, die zweite 102 mm von der dritten entfernt, die dritte 89 mm von der vierten entfernt, die dritte bis achte liegen 89 mm auseinander, die achte ist von der neunten 76 mm entfernt, und die achte bis vierzehnte liegen 76 mm auseinander.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß in der besonderen, hier beschriebenen Ausführungsform die Einkerbungen oder Aussparungen in den unteren Reihen von Dachstücken am

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inneren Ende neben dem umgekehrten kegeligen Teil 22 weiter entfernt sind als die Einkerbungen oder Aussparungen in den Dachstücken in den oberen Reihen von Dachstücken neben dem kegeligen Teil 22.

Die Erfindung ist weder auf die numerischen beschriebenen Vierte noch auf die Anzahl 'von Dachstücken bzw. Dachstückreihen beschränkt. Es wurde eine besondere Ausführungsform einer konstruktion einer Vorrichtung angegeben, aber die Λ Erfindung soll nicht darauf beschränkt sein, da die Kontruktruktion bzw. die Vorrichtung verändert werden können ohne daß von dem beschriebenen Hauptkonzept abgewichen wird, durch welches eine im wesentlichen gleiche Verteilung des Abstreifgases, wenn es durch eine Abstreifzone mit sich ändernder lorm strömt, und auch eine geeignete Verteilung des abwärts strömenden und abzustreifenden Katalysators erreicht werden soll.

Die Einkerbungen oder Aussparungen 77 verteilen das Abstreifgas immer wieder erneut und treiben es auf die Wand 46 des Reaktionsbehälters 10 zu, so daß jede Flächeneinheit des waagerechten Querschnitts der Abstreifzone dem Abstreifen mit einer im wesentlichen gleichen Menge von Abstreifgas unterworfen ist.

Die Aussparungen 77 der Dachstücke in den Reihen 68-1

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bis 68-9 sind mit verschiedenen Zwischenräumen in den verschiedenen Reihen so angeordnet, daß eine Kompensation für die Katalysatoratrb'mung und die Gasströmung entsprechend der Form oder Geometrie der Abstreifzone erfolgt.

Bei einem kommerziellen Aggregat beträgt der Durchmesser des Reaktionsbehälter 10 etwa 13,7 m und der Purchmesser des Zylinders 26 etwa 11 m. Die Höhe der einwärts geneigten Wand 46 beträgt in vertikaler Richtung etwa 6,7m und die Höhe der Hauptabstreifzone 30 beträgt auch etwa 6,7 m. Die Höhe des Abstreifrohre 52 beträgt etwa 6,1 m und sein Durchmesser beträgt etwa 5,8 m. Durch die Katalysatorabstreifeinrichtung strömt etwa 183 t Katalysator pro Minute abwärts," und durch die Rohre 64 werden etwa 3,5 kg Dampf pro 1000 kg Katalysator eingebracht.

Wenn die senkrechten Wände der Abstreifzone parallel sind und sich um etwa 1,2 bis 2,1 m in Abstand zueinander befinden, um eine ringförmige Abstreifzone zu bilden, ist es vorteilhaft, den Dachstücken 68 ähnliche Dachstücke vorzusehen. Diese Dachstücke sind mit mit Aussparungen versehenen Unterrändern wie bei 77 versehen, damit das aufwärts strömende Abstreifgas und der abwärts strömende Katalysator in der Abstreifzone immer wieder erneut verteilt werden. Hier besitzen aber die Dachstüoke in allen Reihen im wesentlichen alle die gleiche Größe. Wegen der

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verhältnismäßig großen Breite der Abstreifzone wird es vorgezogen, die Aussparungen 77 ähnlich der weiter oben beschriebenen Weise bei der sich verjüngenden Abstreifzone 30 in Abstand zueinander anzuordnen. D.h., die Aussparungen sind in der Uähe der Innenwand der ringförmigen Abstreifzone weiter voneinander entfernt und nahe der Außenwand der ringförmigen Abstreifzone weniger weit voneinander entfernt. D.h. wiederum, daß an den Unterrändern der Dachstücke in der Nähe der Außenwand der ringförmigen Abstreifzone mehr Aussparungen 77 pro Längeneinheit als nahe der Innenwand der ringförmigen Abstreifzone angeordnet sind.

- $1 Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1. Reaktionsanlage für katalytische Umwandlungen, "bei denen in den Pließzustand gebrachte Peststoffe verwendet werden, mit einem längliohen zylindrischen Behälter, der eine Einlaßeinrichtung für Gase und Peststoffe und eine Auslaßeinrichtung für Gase und Peststoffe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Innenwand des Behälters in einem mittleren Bereich desselben eine vorzugsweise zylindrische Innenkammer vorgesehen ist, daß die Innenkammer mit der benachbarten Innenwand des Behälters eine Abstreifkammer bildet, daß Reihen von vorzugsweise als Dachprofilstücke ausgebildeten nach unten offenen Rinnen in der Abstreifkammer übereinander angeordnet und so ausgerichtet sind, daß sich ein offener Zwischenraum zwischen Rinnen einer Reihe direkt unterhalb einer Rinne der nächst höheren Reihe befindet, daß die Rinnen in jeder Reihe zueinander in Abstand angeordnet sind, daß vorzugsweise jedes Dachstück einen Dachbereich mit geneigten Seiten besitzt, die senkrechte untere Bereiche aufweisen, daß vorzugsweise alle senkrechten Bereiche entlang ihrer Längserstreckung mit Einkerbungen versehen sind, welche in ungleichen Abständen zueinander angeordnet sind und zwar mit kleineren Abständen am bei der Außenwand des Reaktionsbehälters befindlichen Ende der Dachs tücke ο

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   2· Reaktionsbehälter nach Anspruch 1, dadurdh gekennzeichnet, daß die Innenkammer einen umgekehrt kegelförmig gebildeten Boden besitzt, der mit der benachbarten Innenwand des Behälters eine konische Abstreifkammer bildet.

   3. Reaktionsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Wand der Abstreifkammer im wesentlichen senkrecht verläuft.

   4. Reaktionsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifkammer im wesentlichen parallele Wände besitzt,,

   5. Reaktionsbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Abstreifkammer senkrecht sind«

   6. Reaktionsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine untere Abstreifkammer mit einem kleineren waagerechten Querschnitt als der längliche zylindrische Behälter vorgesehen und mit dem Behälter durch einen nach außen verlaufenden oder sich erweiternden trichterförmigen Wandbereich verbunden ist, daß eine zu dem Behälter konzentrisch und innen in Abstand zu der Wand des Behälters an seinem unteren Bereich angeordnete zylindrische ^nnenkammer vorgesehen ist, daß die Innenkammer mit einem umgekehrt kegelförmigen unteren Bereich neben dem trichterförmigen Wand-

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   bereich vorgesehen ist, der aber mit der Senkrechten einen anderen Winkel einschließt, so daß der trichterförmige Wandbereich und der kegelförmige Wandbereich nicht parallel verlaufen, sondern divergieren und so eine konische Abstreifkammer bilden, daß Reihen von Dachstücken vorgesehen sind, die übereinander und im Abstand zueinander in der Abstreifkammer so angeordnet sind, daß ein Dachstück über dem freien Raum zwischen Dachstücken der Reihe unter ihm angeordnet ist, daß die Dachstücke in jeder Reihe im Abstand zueinander angeordnet sind, und daß jedes Dachstück einen umgekehrt V-förmigen Dachbereich mit senkrechten und sich von diesen weg erstreckenden unteren Bereichen "besitzt, daß alle senkrechten Randbereiche entlang ihrer Längserstreckung mit in Abstand zueinander angeordneten Einkerbungen versehen sind, daß die Einkerbungen dichter zueinander an den neben dem trichterförmigen Wandbereich des Behälters befindlichen Enden der Dachstücke angeordnet sind, wodurch durch die Abstreifkammer aufwärts strömendes Abstreifgas und in einer dichten Phase befindlicher abwärts strömender Katalysator immer wieder erneut verteilt werden, so daß der Katalysator in jeder Flächeneinheit des waagerechten Querschnittsbereich der Abstreifkammer mit im wesentlichen der gleichen Menge von Abstreifgas behandelt wird.

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   7. Reaktionsbehälter naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen in den Dachstücken in den unteren Reihen am inneren Ende neben dem umgekehrt kegelförmigen Bereich weiter voneinander entfernt als die Einkerbungen in den Dachstücken der oberen Reihen von Dachstücken.

   8. Verfahren zum Abstreifen von Reaktanten von Kontaktteilchen nach einer Reaktion, dadurch gekennzeichnet, daß ™ eine dichte in den Fließzustand gebrachte Mischung von Kontaktteilchen nach abwärts durch eine ringförmige Abstreifzone im ^egenstrom mit aufwärts strömendem Abstreifgas gebildet wird, daß die Abstreifzone divergierende, nicht parallele Seitenwände in wenigstens einem Bereich ihrer Höhenerstreckung besitzt, daß das Abstreifgas durch die Abstreifzone im wesentlichen aufwärts in der Abstreifzone bewegt wird, und daß an einer Vielzahl von Ebenen entlang der Senkrechten in der Abstreifzone die Durch- ^

   lasse für das Abstreifgas in dem Bereich neben einer Wand der Abstreifzone vermindert werden, und daß die Durchlässe für das Abstreifgas im Bereich der entgegengesetzten Wand der Abstreifzone erhöht werden, wodurch der abwärts strömende Katalysator in jeder Flächeneinheit des waagerechten Querschnittsbereichs der Abstreifzone dem Abstreifen mit einer im wesentlichen gleichen Menge von Abstreifgas unterworfen wird.

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   9·' Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer geometrischen Änderung des Raums der Abstreifkontaktzone diese Änderung durch die Verwendung von Dachstücken mit Einkerbungen kompensiert wird, wobei die Einkerbungen so in Abstand angeordnet sind, daß sie die geometrische Asymmetrie kompensieren und eine Kontaktbehandlung in einer solchen Weise schaffen, daß jede Flächeneinheit des waagerechten Querschnittsbereichs der Abstreifzone dem Abstreifen mit einer im wesentlichen gleichen Menge von Abstreifgasen unterworfen wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen Katalysatorteilchen eines kataiytischen Krackprozesses sind.

   11, Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlenwasserstoffe von verbrauchten Katalysatorteilchen einer kataiytischen Krackanlage ab gestreift werden, indem eine in dichtem Fließzustand befindliche Mischung von Katalysatorteilchen nach abwärts durch eine ringförmige Abstreifzone bewegt wird, daß Abstreifgas nach aufwärts durch die Abstreifzone im Gegenstrom zu den abwärts strömenden Katalysatorteilchen bewegt wird, daß die abwärts strömende, in dichten Fließzustand gebrachte Katalysatormischung in viele Ströme

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   in mehreren Ebenen der Abstreifsone durch umgekehrt Y-förmige Dachstücke unterteilt wird, daß ein Teil des aufwärts strömenden Abstreifgases unter den umgekehrt V-förmigen Daclistücken eingefangen wird und damit der abwärts strömende Katalysator und das aufwärts strömende Gas neu verteilt werden aus einer großen Anzahl von Durchlässen in dem Bereich neben der einen Wand der Abstreifzone strömt.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifzone divergierende, nicht parallele Wände in wenigstens einem Teil ihrer Höhenerstreckung besitzt.

   13. Kontaktbehandlungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein hohles Teil mit einem umgekehrt V-förmigen Oberteil besitzt, daß sie einen offenen Bodenbereich besitzt j daß sie untere senkrechte Seitenbereiche besitzt, daß alle senkrechten Seitenbereiche mit Aussparungen oder Einkerbungen an einem Ende der Vorrichtung dichter beieinander angeordnet sind als an dem entgegengesetzten Ende»

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