DE1930843A1 - Verfahren zur katalytischen Fluessigcrackung von Kohlenwasserstoffoelen - Google Patents

Description

Verfahren zur kataly tischen Flussigerackung von Kohlenwas s era toff ölen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kätalytischen Flussigerackung von Kohlenwasserstoffölen und insbesondere einem ülgemiseh aus mindestens zwei Eingabestocks, von denen der eine aus einem hochtemperaturbeständigen Kreislaufgasöl besteht.

Dieses erfindungsgemässe Verfahren kann auch die Massnähme zur verbesserten, katalytischen Flussigerackung umfassen, die bereits Gegenstand der älteren Anmeldungen P 16 45 8o6.5 und P 16 6j 508.8 der Anmelderin sind.

Bei der katalytischen Flussigerackung werden Kohlenwasserstoffe unter Bedingungen verarbeitet, bei denen der Eingabestock zu einem beträchtlichen Anteil einerseits in gewünschte Produkte,wie Benzin, verflüssigtes Erdölgas, alkylierte Eingabestocks und Mitteldestillate, und andererseits gleichzeitig in Nebenprodukte unerwünschter Natur-umgewandelt wird. Zu den letzteren gehört als besonders schädlich der sich im Laufe der Kohlenwasserstoffumsetzung auf dem Katalysator abscheidende Koks. Bei merklicher Koksablagerung tritt eine Minderung der Aktivität und insbesondere der Selektivität des Katalysators ein, wodurch die Kohlenwasserstoffumsetzung beeinträchtigt, die Benzinerzeugung herabgesetzt und gleichzeitig die Bildung von weniger erwünschten Produkten verstärkt wird. Um diese Entaktivierung infolge Koksablagerung wieder zu beseitigen, entnimmt man normalerweise den Katalysator der Reaktionszone

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ORIGINAL INSPECTED

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xmä überführt ihn nacheinander in eine Strip- und eine Regenerierzone, In der ersteren entzieht man ihm mit Hilfe eines Stripmediuras, wie z»B. Dampf, die in inm eingeschlossenen und adsorbierten Kohlenwasserstoffe und in der zweiten Zone behandelt man ihn mit einem sauerstoffhaltigen Gas, wodurch der Koks zumindest teilweise verbrannt und der Katalysator regeneriert wird. Der so regenerierte Katalysator wird dann wieder in die Reaktionszone zurückgeführt und hier mit weiterem Kohlenwasserstoff in Kontakt gebracht.

Mit dieser vorstehend beschriebenen Regenerierungs- und Reaktivierungstechnik kann man zwar den Katalysator wieder in den KohlenwasserstoffUmwandlungsprozess zurückführen, jedoch bleibt dabei das Problem bestehen, hochtemperaturbeständige Materialien, wie Kreislaufgasöl, im erforderlichen Atisrnasse in gewünschte Produkte umzuwandeln, da eratere beim Umwandlungsνorgang sehr schnell Koks auf dem aktiven Katalysator ablagern und dadurch ebenso schnell ihre eigene katalytische Crackung stören. Um diese mit der Koks ablagerung auf dem Katalysator verbundenen Probleme zu überwinden, hat man schon vorgeschlagen, mit höheren Reaktionstemperaturen zu arbeiten, musste aber in diesem' Falle eine niedrigere Benzinselektivität bei vorgegebenen Umsetzungshöhen in Kauf nehmen.

Die Erfindung schafft nun ein verbessertes Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffströmen, die dabei selektiv in beträchtlicher Ausbeute in hochoktanige Benzins umgewandelt werden können. Man kann auch hohe Ausbeuten an Mitteldestillaten bei einem vorgegebenen Umsetzungsgi'ad erzielen. . .

Diö Erfindung schafft möglicherweise auch ein verbessertes Verfahren zur katalytischen Fluss ige raclcung von Kohlenwasserstoff strömen, wobei der Strom unter solchen Bedingungen mit "

ORIGINAL INSPECTED

* ff · ί » t t · . · f

einem höchstaktiven und hüchstscilektiven Katalysator in Kontakt gebracht wird, dass sich in erhöhtem Masse gewünschte Produkte und in verringertem Masse unerwünschtes foaterial bilden.

Demgemäss besteht die Erfindung aus einem Verfahren zur kata- ; lytischcm Flüsslgcrackung eines ernsten Kohlenwasöei^toff Stroms, der aus einem Frlschgasöl nebst einem zweiten, ein gecracktes Kreislaufgasöl enthaltendem Kohlenwasserstoffstro..i besteht, wobei das wesentlichste Erfindungskennzeichen in dor Schrittfolge besteht, dass man

a) diesen ersten Strom zusammen mit einem kristallinen, zeolithlsohen Crackungckatalysator gleichförmiger Porenweite unter solchen Bedingungen durch eine erste, la:igjestreckte · Reaktionszone hindurchführt, dass sich auf dem Katalysator -auf sein Gewiaht bezogen- weniger als O,y ;j Koks ablagert,

b) diesen zweiten Strom .uusammor, mit uinei.: l·:/¹!.;ta 11 inen, zso-1 it his chen. Craokungskatalysatci· ^l'iichi'Cvuil&'i· Forun'.;eitf^j unter solchen Bedingungen durch eint? zweite, laiiggestreckte Reaktionszone hindurchführt, dass sich auf de;. Katalysator -auf sein Gewicht bezogen- weniger als l_$c \ Koks ablagert,

c) die Abläufe aus den beiden Zonen in einen mit ein^m fließfähigen Dichtphasen-Katalysatorbett gefüllten Rer.ktor "ingibt und

d) den Katalysator aus den Reairtor abfülirt, ot-^ipt und regeneriert und nach dex* Regenerinrung wieder in die uclOittstufen a) und b) zurückführt.

Gemäss einer bevox'zugten Ausführungsforn der Erfindung führt man die Schrittfolge in der Weise aus, dass nan

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BAD ORIGINAL

. ■ 1830843

a) den ersten Strom nebst Katalysator bei einer Temperatur von etwa 449° bis 593°C und einer 4o bis 8O volumenprozentigen Umwandlung durch eine/Planggestreckte Reaktionszone hindurchführt,

b) den zweiten Strom ebenfalls nebst Katalysator bei einer Temperatur von ebenfalls etwa 449° bis 593°C und einer 15 bis 6o Volumenprozentigen Umwandlung durch eine zweite^langgestreckte Reaktionszone hindurchführt,

c) den aus dampfförmigen Produkten und mit nicht mehr als 0,9 Gewichtsprozent Koks beladenem Katalysator bestehenden Ablauf aus der ersten Zone in einen Auftrennraum oberhalb eines if Hess fähigen Festphasenkatalysatorbefcts Überführt,

d) den ebenfalls aus dampfförmigen Produkten und mit nicht · mehr als 1,2 Gewichtsprozent Koks beladenem Katalysator bestehenden Ablauf aua der zweiten Zone in einen tieferen Abschnitt dieses Katalysatorbetts überführt,

e) die Katalysatoranteile aus Schritt c) und d) in diesem Bett vereinigt und in ihrn die dampfförmigen Produkte von Schritt d) weiter umwandelt,

f) die so in Schritt £) weiter umgewandelten, dampfförmigen Produkte zunächst -in den Abtrennraum überführt und sie dann zusammen mit den -dampfförmigen produkten von Schritt c) aus ihm abzieht und o

g) den Katalysator aus Schritt e) abführt, stript und regeneriert und nach der Regenerierung wieder in die Schrittstufen

a) und b) zurückführt. ■

Im Sinne der Erfindung enthält der erste Kohlenwaaßerstoffstrom Prischgasöl, wofür zwischen etwa 221° und 566⁰C siedende ^f

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Stocks in Form.von schweren atmosphärischen Gasölen, leichten und schweren Vakuumgasölen, aus Verkokungsvorgängen stammenden ■ Gasölen, "visbroken" Qasölen, entasphaltierten Gasölen, ent-, kohlten. Gasölen, hydrobehandelten Gasölen sowie lösungsmittelfreien Gasölen als geeignet anzusehen sind.

Der zweite, vorerwähnte Kohlenwasserstoffstrom enthält einen höher temperaturbeständigen Stock als d«r erste Strom und wird 'hier als ein solcher mit einem Gehalt an geeracktem Kreislaufgasöl bezeichnet. Hierunter fallen zwischen etwa 221° und 482°C siedende Stocks, die hauptsächlich aus einem oberhalb des Benzinsiedebereichs siedendem Strom sowie vorzugsweise aus einem zwischen etwa J5l6° und 427°C siedendem Rückführstock bestehen, der Zwischenkreislaufgasöle enthält.

Der beim erfindungsgemässen Verfahren verwendete Katalysator besteht aus einem aktiven Metalloxyd, z.B. einem Kieselerde-Tonerdegel oder Ton, und einem gewöhnlich als Zeolith bezeichneten, grobporigen, kristallinen Aluminosilikat, Diese als Crackungskatalysatoren benutzten Zeolithe besitzen eine geregelte, starre, dreidimensionale Struktur mit einem gleichförmigen Porendurehmesser in der Grössenordnung von etwa 5 bis etwa 15 Angström. Der eigentliche Mischkatalysator besteht im allgemeinen zu etwa 1 bis 25 Gew.-^ aus Zeolith, zu etwa 10 bis 50 Gew.-^ aus Tonerde und im übrigen aus Kieselerde, Im allgemeinen besteht der die hochaktive Komponente bildende^ zeolithische Katalysator aus kristallinen Aikalimetallaluminosilikaten, bei denen die ursprünglich vorhandenen Alkalimetallionen durch entsprechende Behandlung vollständig oder zumindest in beträchtlichem Umfange durch andere Kationen, wie Wasserstoff und/ oder ein Metall, wie Barium, Calcium, Magnesium, Mangan oder seltene Erdetj z.B. Cer, Lanthan, Neodym, Praseodym, Samarium ofler Yttrium, oder eine Metallkombination ersetzt worden sind.Solche Zeolithe lassen sich durch die Summenforpl·!

ORtQiNAt INSPECTED

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M₀ /„0: ALpO-. :x3i0p-:yIL,0 kennzeichnen, in der M "./aü3 erst off Oder ein Metall und η dessen Wertigkeit οed^uten und χ einen Zahlenwert zwischen 2 und 10 und y einen solchen zwischen 0 und 10 darstellen. Bei der Erfindung bestehen die bevorzugten Zeolithe im Frischzustande aus Zeolith Ii oder Zeolith Y, in denen M aus Wasserstoff, Calcium Mangan oder Seltenen Erdmetallen besteht, wobei der Zeolithgehalt im frischen Katalysator etwa 5 bis 20 Gexv.-$ beträgt und M aus Cer oder Lanthan besteht. Die Einführung von frischem Katalysator in das beschriebene Verfahren erfolgt leicht von der Regenerierungszone her, aus der infolge der dort herrschenden Regenerierungsbedingungen ein Gleichgewichts-Katalysator austritt, der im Mittel weniger als 5 Gew.-^ Zeolith und v/eniger als 0,3 Gew.-^ Koks enthält. Dieser zeolithische Crackungskatalysator wird anschliessend in den ersten und zweiten Kohl env/ass erst off strom eingeführt, worüber nachstehend näher berichtet wird.

Im Er findungs sinne werden diese beiden Kohlenwasserstoffströrne je für sich in Gegenwart eines zeolithischen Crackungskatalysators in einer langgestreckten Reaktionszone umgewandelt.

Beim ersten, frisches Gasöl enthaltenden Strom erfolgt die Umwandlung im allgemeinen zwischen 449° und 593°C und vorzugsweise zwischen 471° und 524°C und zu etwa 40 bis 8o ^c/j und vorzugsweise zu 50 bis 70 ^, wobei sich diese Werte aus 100 minus die 1
errechnen.

minus die Volumenprozente an oberhalb 221°C siedendem Produkt

Derartige ümwandlungsgrade nebst einer nicht über 0,9 Katalysatorgewichts-Prozent hinausgehenden Kokaabsoheidung erhält man vorzugsweise mit folgenden Arbeltstoedlngungeni Man häli das Katalysator zu Öl-Verhältnis zwischen 4,5 und 15»0 und vorzugsweise zwischen 5»5 und 1O₄O₄ die Verweilzeit des Kohlenwasserstoffs in dep Reaktionszone zwischen 2 und 8 und vorzugsweise 3,5 und 6,0 Sekunden, die -auf freies LeitungSTrolumen " ; berechnete- ©feerflMetjliohe Dnjnpfgeeohwindigkeit zwiilehen 4,57 und '

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15#24 und vorzugsweise zwischen 6,10 und 12,19 ru je Sekunde, die stündliche, gewichtsmässige Raumdurchsatzrate zwischen 10 und XOO und Vorzugsweise zwischen 4o und 65 sowie die Akti vitat des alöiohgewichtskatalysators (Handelsprodukt Texaco D + L) zwischen 25 und 60· Diese Katalysatoraktivität v/ird folgenderraassen beetiramt: Man arbeitet mit 400 g Katalysator unter folgenden Versuchsbedingungen

Reaktortemperatur

Raumdurchsatzrate (kg Öl/Std/kg Katalysator) 2,0

Gewiohtsverhältnls von Katalysator zu Öl 1,0

Reaktionsdauer 0,5 S td

frak- ioniert das flüssige Craokungeprodukt bis zum Cutpunkt 199⁵^C und berechnet den Aktivitätswert aus 100 minus Volumen*

\ prozent an aus der Fraktionierkolonne gewonnenem Oasöl mit j Ubtr 199⁰C liegendem Siedepunkt«

ti--

j Bei Innehaltung der obengenannten Betriebsbedingungen enthält . der aus der ersten Reaktionszone austretende Katalysator ••auf sein Gewicht bezogen- weniger als 0,9fi Koksablageruncen.

's ■

Beim zweiten, ein Kreislaufgasöl enthaltenden Kohlenwasseratoffstrom erfolgt die Umwandlung im allgemeinen zwischen 449° und 592°C und vorzugsweise zwischen 482° und 538⁰C und zu etwa 15 bis βοβ und vorzugsweise zu S3 bis

Derartige Umwandlungsgrade nebst einer nicht über 1,2 Katalyeatorgewichts-Prozent hinausgehenden Koksabscheidung erhält «an vorzugsweise mit folgenden Arbeitsbedingungen: Man hält d«a Katalysator zu 01«*YerhSltnis zwischen 4,5 und 15,0 und voracugcnelse zwischen 5,5 und 10«0, die Verweilzeit des Kohlenwasserstoffs zwischen 2 und 8 und vorzugsweise zwischen 3,5

* . otierflltchliche _Λ , . ,. , .. . ,

und 6 Sekunden, die «»«»MMiefiDan^fgeschwindigkeit zwischen und 15*24 und vorzugsweise zwischen 6,10 und 12,19 rn je

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BAD0RK3INAL

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Sekunde, die stündliche gewichtsmässige Raumdurchsatzrate „
zwischen 10 und 100 und vorzugsweise zwischen 40 und 6$ sowie die Aktivität des Gleichgewiohts-Katalysators (Handelspro- .
dukt Texaco D + L) zwischen 25 und 60. Bei Innehaltung dieser*
Betriebsbedingungen enthält der aus der zweiten Reaktionszone
austretende Katalysator -auf sein Gewicht bezogen- weniger
als 1,2$ Koksablagerungen.

Der aus dampfförmigen Reaktionprodukten und weniger als 0,9

Sew,-$ Koks enthaltendem Katalysator bestehende Abfluss aus

der ersten Reaktionszone wird in einen Abtrennraum oberhalb

eines fliessfähigen Dichtphasenbettes überführt· Dabei regelt

man die Stromgeschwindigkeit so ein, dass die Dampfgeschwln-

digkelt weniger als 1,22 m/Sek, beträgt, sodass sich die dampf- '· ' förmigen produkte und verkokter Katalysator voneinandertrennen · \ und erstere aus dem Raum abgeführt werden können, während

letzterer auf das Katalysatorbett herabfällt.

Den aus dampfförmigen Reaktionsprodukten und weniger als 1,2 i Gew.-£ Koks enthaltendem Katalysator bestehenden Abfluss aus
der zv/eiten Reaktionszone führt man vorzugsweise in den unteren Abschnitt des Dichtphasenbettes ein, in dem eine weitere ■ j

Umwandlung der dai..pfförmigen Produkte vor sich geht. Der koks-« ί

ärmere Katalysator aus der ersten Zone wird mit dem aus der j zweiten Zone stammenden vermischt, und das so entstehende, im ' \ Vergleich zur- Zv/eitzonenkatalysator aktivere Kataly β at organisch - \

wird iLit dem höher temperaturbeständiges Kreislaufgasöl ent«· '

haltenden Abfluss in Kontakt gebracht, wodurch letzteres wei- \

ter umgewandelt wird. Man erhält dabei die Betriebsbedingungen f im Bett derart, dass die Dampfgeschwindigkeiten Im allgemeinen

zwischen 0,15 und 1,22 m und vorzugsweise zwischen Ο,4θ und j

0,67 m je Sekunde, die Temperatur zwischen 84o° und 593*6 und j

vorzugsweise zv/ischen Kfk⁰ und 527⁰C und die stündliche, ge- j

wichtsmässige Durchsatzrate zwischen 2,0 und 40«0 und v+rzugs* ■

dem kombiniert*¹!
weise zwischen 3,0 und 25,0 bleiben. Durch ihren Kontakt iltf 1 Dichtbettkatalysator erleiden die dampfförmigen Produkte des j zweiten Stromes eine weitere Umwandlung um 5 bis 20 Vol«^_f wo» · ι

bei die Umwandlung beim übergang aus dem Bett in den Abtrenn·· raum' praktisch abgeschlossen 1st« und werden von dort zusara* men mit den aus den ersten Strom stammenden, dampfförmigen Produkten entnommen· Die georaokten Produkte trennen sich dabei vom Diohtphasenbett-Katalysator mit Dampfgeschwindigkeiten unter 1,22 m/Sek_#

Bei einer bevorzugten Apparatur für die Erfindungsdurohführung wird ein Teil der Umsetzung in einer tfchrägwandigen Reaktionskammer durchgeführt, die im Oberteil einen grösseren Durchmesser als im Unterteil aufweist und dadurch eine stumpfkegelige Reaktionszone aohafft· Eine solohe Apparatur 1st beispiels* weise in der älteren Patentanmeldung P 16 45 806.3 der Anmelderin näher beschrieben. Anstelle dieser bevorzugten Apparatur alnd ersiohtlioherweise auch ander· Ausführungsformen verwendbar.

Damit der im Dichtphasenbett befindliche Katalysator seine Aktivität beibehält, zieht man ihn ständig aus der Reaktionszone ab und überführt ihn in eine getrennte Stripzone, wo ar mit einem Stripmedium wie z.B. Dampf In Kontakt gebracht wird. Diese Zone besteht im allgemeinen aus einem Labyrinthweg für den aus dem Bett abfllessenden Katalysator/auf dem er in technisch bekannter Weise bei etwa 449° bis 592°C mit Dampf behan* delt und dadurch von eingeschlossenem und adsorbiertem Kohlenwasserstoff befreit wird. Letzterer wird zusammen mit dem Stripmedium aus der Stripzone abgeführt, während deij gestripte Katalysator in eine Regenerierungszone geleitet wird, wo er · bei etwa 599° bis 649°C beispielsweise mit Luft behandelt vjird, die den auf den Katalysator ober flächen befindlichen , Kohlenstoff soweit fortbrennt, dass der aus der Zone entnommene und anschliessend in die beiden vorerwähnten Kohlenstoffströme zurückgegebene Katalysator weniger als·0,3 Gew»-$ Koks enthält,-Wie bereits erwähnt, erfolgt die periodische Naohga* be von frischem Katalysator über den Regenerator. Die Brfin*» dung kann dabei die Verbesserungen aufweisen, die gemäss der älteren Anmeldung P 19 16 700.1darin besteht, die Aktivität,-"·-

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Selektivität und Abriebsfestigkeit von Zeolith-Crackungskatalysacoren dadurch wesentlich zu verbessern, dass man den frisehen Katalysator in Abwesenheit von Dampf oberhalb 70* C und unterhalb der Zersetzpngsteujperatur des Zeolithe behandelt, - -

In der fUr die Erfindungsdurohführung benutzten Apparatur werden die dampfförmigen produkte und der Katalysator des ersten Kohlenwasserstoff Stroms den vorerwähnten Umwandlungsgraden entsprechend so schnell wie möglich voneinander ge» trennt* Dabei führen überlange Kontaktzelten zwischen beiden zu polymerisierten Produkten, während abgekürzte Kontaktbedingungen andererseits die Kaphthaselektivität herabsetzen, Ausserdem können durch die vorstehend erläuterte, getrennte Crackungsbehandlung der beiden Ströme die leichter craekbaren Frisohölbestandteile einer weniger schweren Crackung als die hochteaperaturfesten Kreislaufstocks unterworfen werden* Fernerhin ergab sich« dass sich bei Verwendung der geschilderten Zeolithkatalysatortype insbesondere während der FrlschgaBöl-Crackung weniger Kok3 auf der Katalysatoroberfläche ablagerte. Die vom weniger verkokten Katalysator ausgehenden Vorteile sind auf die Menge von zusätzlich gecracktern, temperaturbeständigem Material übertragbar, das aus dem fliessfähigen Dichtphasenb^tt austritt.

Die nachstehende Tabelle liefert einen Vergleich der Ausbeuten, die untor konstanten Umwandlung&bedingungea und innerhalb der angegebenen Arbeitsbereiche einerseits mit einem erfindungsgeniäss benutzten Zeolith-Crackungskatalysator¹ und andererseits mit einem üblichen Kieselerde-Tonerde-Craekunga·· katalysator erzielt wurden.

Katalysator ^eo^ith üblicher

Wiäwanälung in $

des Frisoheingabevolumens 65 63 «

Durons atzverhält nie 1,5 1,5 ^D

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Ausbeuten, auf Frischeingabe bezogen

Qas (C₂ und leichter) in Oew.-£ C-x insgesamt, In VoI -% Cj^ insgesamt, in VoI -% C₅ + Naphtha, in VoI -# leichtes Kreislaufgas-Öl (Bndsiedepunkt 343°C) in VoI -% schweres Kreislaufgasöl in VoI -% Koks, in £

Zeolith	üblicher
2,2	5,1
7,8	7,2
13,1	13,0
52,2	45,6
33.1	33.0
1.9	2,0
5.3	6,7

Man sieht also« dass beim Arbeiten mit einem Zeolithcrackungskatalysator mehr Benzin und weniger Koks und Trockengas anfällt, was einen wesentlichen wirtschaftlichen Vorteil darstellt.

Wei«. Thin wird durch das erfindungsgemässe Verfahren hohe Katalysatoraktlvität durch verbesserte Ausnutzung in der Weise wirksam ausgenutzt, dass bei Abwesenheit von Hydrobehandlung beispielsweise Volumenverhtltnisse von entbutanisiertem Naphtha zu Umwandlung von 0,7 und darüber im 55-bis-85-Vol-£-Umwandlungsbereich erzielt werden können. Daraus ergibt sich als unerwarteter Vorteil die vergleichsweise konstante und hohe Naphthaeelektivität in dem angegebenen Umwandlungsbereich, wKhrend gleichzeitig eine hohe ROZ von annähernd 99 des -mit 3ral BleitetralthyI verbleiten- Naphtha erhalten bleibt. Dieser Vorteil 1st deshalb überraschend, weil normalerweise eine Erhöhung der Naphthaselektivität zu Lasten der Haphthaoctanzahl geht. Bei der Erfindung werden aber gleichzeitig hohe Octanwerte und hohe Naphthaselektivität erzielt, wobei unter letzterer das Volumenverhältnis von entbutanisiertem Naphtha mi Umwandlung gemeint 1st«

Die beigefügte Figur erläutert ein AusfUhrungsbeispJd. einer Apparatur, mit der sich das erfindungsgemäese Verfahren durchführen lässt. Die Erfindung ist aber hierauf nicht beschränkt, sondern innerhalb des Grundprinzips vielseitig anwandelbar.

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Aus Leitung 10 zuströmendes Frischöl wird am Eingang der Frischeingabefcrderleitung 14 mit detn aus Fallrohr 12 hinzutretenden, regenerierten Gleichgewichts-Molekularsieb-Zeolithkar.alysator in Kontakt gebracht, der e jwa 621°C he iss ist und weniger als 0,3 Gew.-fj Kohleablagerung enthält. Die eni;standene, etwa 482°C heisse Katalysatorsuspension irn^Öldainpf seeigt mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 8,5 m/Sek in der Leitung hoch und gelangt in den konischen Reaktor 16. Die Leitun_o 14 endet dabei in ihm mit abwärts gerichteter, aui Rande :.iit ausgezackter Kar^e 18 versehener Auslassöffnung, Diese Zackenkante 18 dient dabei zur Erzielung eines glatten Afoströ-..iens der Kohlenwassers :;off dämpf e aus eier Leitung 14 in den Reaktor¹ 15 ;.i .Über¹ L^Desci-^er---' dann, vi.inn womöglich aas normalerweise r,:..«r::alb d :-e Kante lö befindliche Niveau 20 des j Dichnpl^asenbeots bis ah die Kante 13 ansteigen sollte. In der '■ Förderleitung 14 hält raan die Betriebsbedingungen so, dass

'

■ das Katalysator zu ol-Verhältnis 6,0, die stündliche, gewichts-..lässiije Raumdurchsatzrate 6C und die -durch die Dampfgeschwindigkeit von 8,5 m/Sek gegebene- Verv/eilzeit ungefähr 4,5 Se<.künden beträgt," Hierdurch tritt in dieser Leitung eine merkliche Frischeingabeurnvianalung ein, die unter den angegebenen Betriebsbedingungen zu einer annähernd 50 volumenprozentigen Umwandlung-.In unter 221°C siedende Produkte führt» Der am Leiüungsends 18 austretende Katalysator enthält 0,75 Gev/.-^S Koks·

Sine Zwischenkreislauf-Gasölfraktion, die in einer -nicht dargestellten-Fraktionieranlage aus den gecrackten Produkten abtrennt -.worden ist und eine Dichte von etwa 22° API sowie einen Endsieaepunkt von etwa 42?° aufweist, wird Über Leitung 22 in den Einlassabschnitt der Krelslaufgascl-FÖrderleitung 24 eingegeben, in der. sie mit aus Fallrohr 26 zutretende», heissem. Zeolithkatalysator vorstehend beschriebener Art in Kontakt gebrach"; wird. Das so entstehende, et*-;a 499°c heisse Katalysator-Dampf gemisch steigt Kit einer alt tieren.-Geschwindigkeit von 7»62 ni/Sek und einer sich c&raus ergebenden V"erweilzeit von etwa 5*0 Sekunden in d ec Leitung 24 hoch, 'wobei das Kata-

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Iysator zu Öl-Verhältnis auf 5,5 und die stündliche, gewichtsmassige Raumdurchsatzrate auf 55 gehalten werden. Das Kreislauf gasöl wird hierdurch bis zu dem Zeitpunkt, wo es aus dem Kopfende der Leitung 24 in-den Unterteil des Reaktors 16 übertritt, zu etwa 28^ in unter 221 C siedende Produkte umgewandelt, während der mit aufgestiegene Katalysator an dieser Stelle, etwa 0,9 Gew»-$ Koks enthält*

Das aus der Leitung 24 austretende Kreislaufgasöl steigt in dem im Reaktor 16 befindlichen Dichtphasenbett weiter empor und erfährt dabei eine weitere Umwandlung zu 33 Vol-$ an unter 221°C siedenden Produkten, Die sonstigen Betriebsbedingungen im Dichtphasenbett umfassen dabei ein Katalysator zu Öl-Verhältnis von 16> eine stündliche, gewichtsrnässige Rajumdurehsätzrate von 23 und im Gebiet zwischen Leitung 24 und Bettoberfläche eine erneute Koksablagerung auf dem Katalysator bis zu im Mittel 0,81 ßew.-fo* Die Prischeingabecraokung in Leitung 14 sowie die Kreis lauf c.raokung in der Leitung 24 und im Reaktorbett ergeben alles in allem --auf Prischö'leingabe bezogen- eine 67 volumenprazentige Umwandlung zu unter 221 G siedenden Frischöleingabeprodukten«, Die Dampfges ohwindigkeit en im Reaktor betragen dabei am Abgabeende der. Leitung 24 0*46 m/Sek, in der Austritts ebene 20 des Dampfes aus dem Bett 0^7 m/Sek, am An» lasspunkt der Frischeingabeleitung 0*94 m/Sek und im"oberen Abscnnitt der Zykloneiniässe 0,55 m/8ek»

Die-geerackten Produkte trennen sich -vom Katalysator oberhalb

ihre

des Dichtbettniveaus 20* und &SM. Dämpfe sowie etvia mitgerissener Katalysator passieren den Zyklon 28* in dem letzterer abgetrennt und mittels Tauchrohr 30 in das Bett zurüc^geführt wird* Der Einfachheit halber· wurde zwar nur eine Zykloneinheit dargestellt» jedoch kann man zwecks praktisch vollständiger Trennung mehrere Zyklone in Reihe schalten und zwecks .Beviältigung des anfallenden Dampfes mehrere solcher ReihenanQrd^ngen;_;voi?'* Die aus dem Zyklon Hö abziehenden Dämpfe gelangen^über. ; 3ü in die 3ammelkamnier 34, wo- sie sich mit den aus

BAD OFHQiNAl.

■ anderen -nicht dargestellten* Zyklonanordnungen herkommenden Dämpfen vereiniger: und schliesslich insgesamt über Leitung 36-aus dem Reaktor 16 heraus und zu -nicht dargestellten,- Fraktionierelnheiten v/eitergefordert werden, ,.-o die Umwand lungs produkte gesammtelt und uit Hilfe von Verdicktungs-, Absorptionsund. Destillationsanlagen bekannter Art in gev/ürischte Produkte

\ und Rückführungsstro'me aufgetrennt v/erden.

; Über Leitung 38 und Verteilerring 4o wird Dampf dicht unterhalb des Auslasses der Kreislaufölleitung 24 in den unteren Ab- schnitt des Reaktors 16 eingeführt, um den hler befindlichen w Dichtphasenkatalysator zu strippen. Dieser gelangt anschiiessend über Standrohre 42, 44 und Schieberventile 46, 48 in die Stripzone 50, die mit an der Leitung 24 befestigten Leitbleehen 52 und an der S.tripperwandung 50 befestigten Leitbleehen 54 ausgestattet ist* In den Stripperunterteil v/ird Dampf einerseits über Leitung 56 und Verteilerrihg 58 unterhalb der Leitbleche

j 52 und andererseits über Leitung 6ö und Verteilerring 62 unter» halb der Leitbleche 54 eingeleitet» Bei seinem Aufsteigen im Stripper 50 verdrängt und entzieht er hierbei im Katalysator eingeschlossene und adsorbierte Kohlenwasserstoffdämpfe, die über die Entlüftungsleitung 62 in den Oberteil des Reaktors 16 entweichen»

Der so entstripte Katalysator wird am .Stripperboden mittels Verbrauchtkafealysator-i-Leitung 64 mit durch Schieberventil 66 geregelter öeschwindigkeit abgeführt und gelangt über Leitung 68 in den Regenerator 70, wo er in Form eines Dichtbetts 70 mit oberem Niveau 76 mit über Leitung 72 und Verteilerring 74 zugeführfeer Luft in Kontakt gebracht wird. Hierdurch wird - die auf seiner überfläche abgelagerte Kohle verbrannt, und die entstehenden Verbrennungsgase wandern aufwärts» werden im Zyk·.- lon 7B von mitgerissenem Katalysator befreit, treten über Leistung. 82 in den Sammelraum ein und verlassen schliesslich den Regenerator 70 über Leitung 86-» Ans-ßeile des nur einen-

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-geaeicnneten- Zyklons kann nan aus den gleichen Gründen, wie sie beii.i Reaktor 16 beschrieben sind, auch mehrere Zyklone in Reihe schalten und mehrere solche Reihenanordnungen vorsehen. Das Abgas aus 86 gelangt in -nicht dargestellte- Absauganlagen, die aucfh mit Einrichtungen Kur Abgashitzewiedergewinnung, zur Ausnutzung unverbrauchten Kohlenrnonoxyds mittels Zusatzwärineerzeugung und zur Energiewiedergev.'innung beispielsweise durch Dampferzeugung oder durch krafterzeugende Entspannung in Turbinen nach bekannten Verfahren dieses technischen Gebietes versehen sein können.

Der regenerierte heisse Katalysator sehliesslich wird über Bodenauslasse 90 und 88 Mit durch Schieberventile 94 bzw» 92 geregelter Geschwindigkeit über Leitung 12 bzw. 2β in eingangs beschriebener Weise in den Arbeitskreis zurückgeführt.

SAD

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Claims (1)

1. ^Ί - » -«st

   Texaco Development Corporation
   New York. N.Y., V.St.A.

   Patentansprüche

   1) Verfahren zur katalytischen Flussigerackung eines ersten KohlenwasserstoffStroms, der aus einem Frischgasöl nebst einem zweiten, ein gecracktes Kreislaufgasöl enthaltendem Kohlenwasserstoffstroiu besteht, wobei das wesentlichste Erfindungskennfcftiohen in der Schrittfolge besteht, dadurch gekennzeichnet, dass man

   a) diesen ersten Streßt zusammen mit einem kristallinen, zeolithischen Craekungskatalysator gleichförmiger Poren-' , weite unter solchen Bedingungen durch eine erste, langgestreckte Reaktionszone hindurchführt, dass sich auf dem Katalysator -auf sein·< Gewicht bezogen- weniger-als.. 0,9 f° ■ Kokt; ablagert,

   b) diesen zweiten utrom zusammen mit einem kristallinen, zeolithischen Orackungskatalysator gleichförmiger Porenv;eite unter solchen Bedingungen durch eine zweite,, langgestreckte Heakticnszcne hindurchführt, dass eich auf dem Katalysator -auf sein rjewicht bezogen- weniger als 1,2 -<p Koks ablagert,

   - c) die Abläufe aus den beiden Zonen in einen ßiit einem fliessfähigen Dichtphasen-Katalysatorbett gefüllten Reaktor eingibt und

   d) den Katalysator aus dem Reaktor abführt, stript und regeneriert und nach der Regenerierung wieder in die Schrittstufen a) und b) zurückführt.

   -¹T .

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   BAD ORiGfNAL

   2) Verfahrennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dampfförmigen Reaktionsprodukten und Katalysator bestehende Abfluss aus der ersten Reaktionszone in einen Abtrennraum oberhalb des fliessfähigen Dichtphasen-Katalysatorbetts eingegeben

   3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ebenfalls aus dampfförmigen Reaktionsprodukten

   .. und Katalysator bestehende Abfluss aus der avjeiten Res&k* tionszone in den Unterteil des fli ess fähigen Dichtphageti-Katalysatorbetts eingegeben wird_f wo die dampfförmigen Reaktionsprodukte weiterhin umgex^andelt werden.

   4) Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüa-Jie* dadtJFQh gekennzeichnet, dass der erst»Strom bsi etwa 44$r bia 503 G

   und einem Umwandlungsgrad von etwa 4ö bis 8O Volumenprozent

   durch 'die erste Reaktioriszohe hindurGhgöführt wJLrd* '_ ' i" *__ ,

   5]- Verfahren nach einem der vorangegangenen AnsprtÜjHe» öaäurch - : !

   gekennzeichnet, dass der zweitL· Strom bei etwa 449° bis j

   595°C und einem Umuandlungsgra^ Von etwa I5 bis^ 60 Volumen- I

   prozeht durch die zweite Reaktionsgone hindurchg^iihrt wird, i

   β) Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

   gekennzeichnet, dass das Katalysator zu Öl-Verhältnis in '

   der Eingabe zu den Reaktionszonen zwischen 4,5 upd 15,0 ;

   7).Ve'rfahren nach einem der vpraiigegähgenen Itispr%jhe, gekentizeichiie't, dass die Verweiiaeii in deri i

   auf" 2 bis B "Söicuncleri gehailen" wir'i» ' ^Ji ' ■ -'-; -----^:

   8) Verfahren nach -einem "der-"Vorangegangeöe'n'ÄnspriieBe/. dadürofi gekennzeichnet, dass die Dampf geschwindigkeit bei der vfeite f m Umwandlung im Hf=aktor auf 0>l5 bis .1,22 rn/äek gehalten

   äÖ£8Ö-i/fiif iir. - 18 -

   BAD ORJQINAU

   9) Verfahren nach einer« aeiⁱ vorangehenden Ansprüche * dadurch"-' ^eicennzeiehnet,. oaüs dio stündliche, geviicLtü^lLjsi^o Raur»;-durchsaczrate bei der- i/eitecen Umwandlung iai iieaictor auf 2,0 bis ΛΟ,-Ο gehalten wird.

   j 10) Verfahren nach Anspruch 3_$ dadurch gekennzeichnet;, dass die .weitere- UnK-iandlung im fliessfählg. gjeßjaahten Katalysator auf 5 bis 20 Voluföenprözent eingestellt wird.

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   BAD ORIGINAL