DE1964647A1

DE1964647A1 - Verfahren zur Regenerierung eines bei einer Kohlenwasserstoffumwandlung verbrauchten Katalysators

Info

Publication number: DE1964647A1
Application number: DE19691964647
Authority: DE
Inventors: Pfeiffer Robert Wadelton; Garrett Jun Luther Weaver
Original assignee: Pullman Inc
Current assignee: Pullman Inc
Priority date: 1968-12-26
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1970-07-09
Also published as: US3563911A; SE368585B; BE743752A; ES374919A1; GB1300076A; FR2027158A1; DE1964647B2; DE1964647C3; NL6919325A; JPS493632B1

Description

Ml//- 'HEN 5 1 OC/ β/

RHCHiMIACMSTR. 51 I 3 0 4 Q 4 /

TEL 26 32 51

B 12310 R/Sch

Pullman Incorporated, Chicago, 111., Ü3A

Verfahren zur Regenerierung eines bei einer Kohlenwasser- stoffmnwandlung verbrauchten Katalysators

Die Erfindung betrifft die stufenweise Umsetzung von aufgewirbeltem festem Material und Insbesondere die stufenweise oxydative Entfernung von kohligen Ablagerungen auf aufwirbelbarem Material, wie die stufenweise Regenerierung eines verbrauchten Wirbelbett-Crack-Katalysators.

In vielen kontinuierlich im Kreislauf unter Verwendung von aufgewirbeltem Material durchgeführten Verfahren wird auf dem festen Material in der Reaktionszone kohliges Material abgelagert« und die Feststoffe werden im Kreislauf durch eine weitere Zone geführt, in dieser wenigstens teilweise durch Abbrennen in einem sauerstoffhaltigen Medium von den kohligen Ablagerungen befreit und danach von dieser Zone abgezogen und ganz oder zu einem Teil wieder in die Reaktionezone eingeführt. Zu diesen Verfahren gehören die Verkokung von Kohle, ftrdroformierungen und das katalytische Cracken im Wirbelbettverfahren.

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Eines der wichtigsten dieser Verfahren ist das katalytlsche Cracken verhältnismäßig hochsiedender Kohlenwasserstoffe zu leichteren« im Benzinbereich siedenden durch katalytisches Cracken Im Wirbelbett» wobei das Beschickungsmaterial unter den für die Umsetzung geeigneten Bedingungen in einer oder mehreren Reaktionszonen mit dem In aufgewirbeltem Zustand gehaltenen Katalysator in Kontakt gebracht wird.

Der gasförmige Abfluß der Heaktlonszone wird einem Produktgewinnungssystem zugeführt, während der Katalysator im allgemeinen zunächst einer Abstreifzone' zugeführt wird, um Kohlenwasserstoffe davon abzutrennen, und dann In einer Wirbelbettregeneratlonszone von nicht-flüchtigem kohligem Material befreit wird, indem man ihn mit einem sauerstoff haltigen Gas, wie Luft, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft in Kon« takt bringt, wobei die Bedingungen in der Hegenerationszone derart, gehalten werden, daß der Hauptteil der kohligen Ablagerungen abgabrannt wird. Der heiße regenerierte Katalysator wird dann unter Beendigung des Kreislaufs wieder in die Crackzone eingeleitet.

Von den aus der Reaktionszone und der Regenerationszone austretenden Gasen wird mitgerissener Katalysator abgetrennt, gewöhnlich indem man diese Oase durch Zyklone, die In dem Raum Über dem Katalysatorbett in diesen Zonen angeordnet sind, leitet oder andere, für diesen Zweck bekannte Mittel innerhalb oder außerhalb der Zonen anwendet. Dabei kann zwar ein sehr großer Anteil des mitgerissenen Katalysators zurückgewonnen werden; jedoch geht immer etwas Katalysator verloren, und frischer Katalysator muß daher in den Kreislauf eingeführt werden, damit die Gesamtmenge an Katalysator konstant und die Gleichgewichtsaktivität des Katalysators hoch gehalten wird, üblicherweise werden täglich zwlsohen etwa 0,5 und

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etwa 2,0# und im Mittel etwa 1# des gesamten Katalysators an frischem Katalysator in den Kreislauf eingeführt. Der Verlust an Katalysator erfolgt hauptsächlich in der Regenerationstone, jedoch kann dieser Verlust geringer sein als die Menge an frischem Katalysator, die dem Kreislauf zugeführt werden mu0, um die Gleichgewichtsaktivität des Katalysators auf dem gewünschten Wert zu halten, insbesondere wenn die sehr aktiven Molekularsieb-Grack-Katalysatoren verwendet werden.

Diese Molekularsieb-Katalysatoren sind vergleichsweise kostspielig, so daß es schon aus diesem Orunde erwünscht 1st, die erforderliche Menge an frischem Katalysator gering zu halten. Da, wie erwähnt, der Hauptverlust an Katalysator in der Regenerationszone erfolgt, werden die Regenerierungsbedingungen so eingestellt, daß das kohlige Material möglichst vollständig abgebrannt wird. Zu diesem Zweck wird die Temperatur des Katalysatorbettes In der Regenerationszone auf einem hohen Wert von gewöhnlich über 620 und vorzugsweise über 635¹C* beispielsweise zwischen etwa 648 und 676¹C, gehalten. Da die Geschwindigkeit des Abbrennens bei geringem Kohlenstoffgehalt stark absinkt, wird gegenwärtig gewöhnlich nur bis zu einem Kohlenstoffgehalt von höchstens etwa 0,2 Gew.-^, üblicherweise sogar nur bis zu etwa 0,3 bis 0,4 Gew.-J^, abgebrannt.

Bekanntlich wird aber der Grad der Umwandlung der Kohlenwasserstoffbeschickung und die Zusammensetzung des Produktes, insbesondere beim Durchführen des Crackens mit kurzer Kontaktzeit in verdünnter Phase wesentlich von dem Kohlenstoffgehalt des regenerierten Katalysators beeinflußt. Wenn das Verfahren bis zu Gleichgewichtsbedingungen und konstanter Kohleablagerung eingefahren ist, wird beispielsweise durch eine Senkung des Kohlenstoffgehaltes auf einem regenerierten Siebkatalysator von etwa O,35# auf etwa 0,1Ji eine Erhöhung der Umwandlung von etwa 2,5 Volum-jG bei gleichzeitig verringerter Bildung an dem weniger wertvollen Heizöl erzielt, während durch eine Senkung

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des Kohlenstoffgehaltes des regenerierten Siebkatalysators von 0,2 Gew.-^ auf etwa 0,05 Gew.-^ die !Anwandlung um etwa 2 Volum-Sfi oder mehr und die Benzinausbeute um etwa 1,4 Volum-j6 oder mehr verbessert wird.

Wie erwähnt, hängt die Geschwindigkeit des Abbrennens des Kohlenstoffs natürlich von der anwesenden Menge an Kohlenstoff ab, und zur Senkung des Kohlenstoffgehaltes auf den gewünschten niedrigen Wert sind sehr große und aufwendige Regeneratoren erforderlich, in denen der Katalysator für lange Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt werden muß, wodurch wiederum eine Entaktivierung des Katalysators verursacht wird, so daß eine entsprechend größere Menge an frischem Katalysator in den Kreislauf eingeführt werden muß.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Regenerierung eines bei einer Kohlenwasserstoffumwandlung verbrauchten Katalysators, auf dem kohliges Material abgelagert ist, wobei der verbrauchte Katalysator kontinuierlich mit erhöhter Temperatur in eine Verbrennungszone eingeführt wird, in der er so in einem Wirbelbett gehalten wird, daß eine dichte Wirbelbettphase von einer verdünnten überlagert ist, und in dem Bett mit einem sauerstoffhaltlgen Gas mit einem Sauerstoffgehalt von wenigstens gleich dem von Luft in Kontakt gebracht wird, so daß kohliges Material davon abgebrannt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die dichte Phase des Katalysator-Wirbelbettes in der Regenerationszone in ein erstes und ein zweites Bett mit einer beiden gemeinsamen verdünnten Phase darüber trennt, den verbrauchten Katalysator kontinuierlich dem ersten Bett zuführt und in diesem bei einer Temperatur von wenigstens etwa 59?^ die wenigstens etwa 56⁰C über der Eintritts temperatur des Katalysators in dieses Bett liegt, mit einem ersten sauerstoff· haltigen Gas einen Teil des kohligen Materials abbrennt, den so teilweise regenerierten Katalysator kontinuierlich in das

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zweite Bett einleitet und in diesem mit einem weiteren sauerstoffhaltigen Gas in Kontakt bringt« so daß ein weiterer Teil des kohligen Materials davon abgebrannt wird, biß dos» Kohlenstoffgehalt des Katalysators weniger als O₃25 Ctem«-$ beträgt, wobei die Temperatur in dem zweiten dichten Kata« lysator-Wirbelbett zwischen etwa 607 und etwa 732⁶C und um wenigstens etwa 14<€ Über der Temperatur in dem ersten Bett gehalten wird.

Vorzugsweise wird in den Regenerationsstufen vor der letzten der größere Teil des insgesamt abgetrennten Kohlenstoffs und insbesondere werden wenigstens 65$ davon abgebrannt.

Durch die Durchführung der Katalysatorregenerierung gemiß der Erfindung wird die zur Einstellung eines bestimmten niedriges Restkohlenstoffgehaltes des Katalysators erforderliche Menge an in den Kreislauf einzuführendem frischem Katalysator In Überraschender und unerwarteter Weiss gesenkt. In einem kontinuierlich arbeitenden Wirbelbettreaktor* wie dem erwähnten Regenerator, werden in den Reaktor eintretende Feststoffteilchen rasch und gründlich mit den bereits anwesenden Teilchen vermischt« so daß das aus dem Bett austretende Material aus Teilchen besteht, die für sehr verschiedene Zeiten zwischen fast 0 bis fast unendlich den Verbrennungsbedingungen ausgesetzt worden sind. Damit variiert aber auch die Menge an kohligen Ablagerungen auf den austretenden Katalysatorteilchen. Die Verweilzelt in dem Bett ist für eine große Anzahl von Teilchen geringer, als die sich aus der eingeführten Menge an Katalysator und der mittleren Durohsatzgeschwindigkeit ergebende, so daß eine entsprechend geringere Menge an Kohlenstoff abgebrannt wird als von anderen Teilchen, die für längere als die errechnete Durchschnittsverweilzeit in dem Bett geblieben sind. Durch die Durchführung der Regenerierung in mehreren Stufen wird die Streuung der Verweilzelten zunehmend geringer.

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Die Grenze wäre die Anwendung einer unendlichen Anzahl von einzelnen Betten, durch die erreicht werden müßte, daß jedes Teilchen tatsächlich für die errechnete mittlere Verweilzelt In der Regenerationszone anwesend ist« Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erflndungsgemäßen Durchführung der Katalysatorregenerierung in mehreren Stufen liegt darin, daS ein Produkt von einheitlicherer Qualität erhalten wird.

Um einen Feststoff der gewünschten Qualität zu erhalten« muß bei einer einstufigen Durchführung des Verfahrens die mittlere Verweilzeit größer sein, als wenn das Verfahren in zwei oder mehr Stufen durchgeführt wird« insbesondere wenn In jeder Stufe isotherme Bedingungen aufrecht erhalten werden. Die Verbrennung des Kohlenstoffs mit Sauerstoff 1st jedoch eine exotherme Umsetzung, so daS die Temperatur in. jeder Stufe niedriger 1st als in der folgenden. Dadurch wird aber die Abbrenngeschwindigkeit in der ersten Zone bzw. den ersten Zonen gesenkt» und es mußte angenommen werden* daß diese Tatsache den durch die stufenweise Durchführung der Regenerierung erzielten Vorteilen entgegensteht«

Bs wurde festgestellt, daß die Vorteile der Erfindung besonders groß sind, wenn von der Verbrennungssone Katalysatorteilchen mit einem Restkohlenstoff gehalt von unter etwa 0,25 Gew.-£ abgezogen werden sollen, und daß besondere Überraschende Verringerungen der erforderlichen Menge an frischem Katalysator, der erforderlichen Größe der Verbrennungszone und der erforderlichen Gesamtverweilzelt erzielt werden, wenn der Kohlenstoffgehalt des Katalysators auf unter Q, to Gew.-Jo, beispielsweise auf zwischen etwa 0,05 und etwa 0,10 Gew«-£, gesenkt wird. Die genannte obere Grenze ist aber natürlich keine absolute und variiert mit einer Anzahl Paktoren, wie der Kombination aller übrigen Verfahrensbedingungen, beispielsweise einer Änderung

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der Teraperaturdifferenz zwischen eintretenden und austretenden Feststoffen« der Differenz des Kohlenstoffgehaltes der eintretenden und austretenden Peststoffteilehen oder einer Änderung der Oberflächengasgeschwlndigkelt in dem Bett. Auch durch die Porst der Verbrennungszone wird die je Volumeneinheit an dichtem Wirbelbett abgebrannte Kohlenstoffmenge bei sonst gleichen Bedingungen beeinflußt.

Die Erfindung ist von besonderem Vorteil bei ihrer Anwendung auf Kohlenwaaserstoffumwandlraigskatalysatoren, einschließlich Crackkatalysatoren, da der größere Teil der kohligen Ablagerungen In der ersten Stufe oder den ersten Stufen bei vergleichsweise milden Bedingungen abgebrannt wird und nur die abschliefiende Regenerierung bei den höchsten Temperaturen durchgeführt wird. Durch das Verfahren der Erfindung kann also die Qualität des Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysators verbessert, d.h. sein Kohlenstoffgehalt verringert und seine aielchgewichtsaktivltät verbessert werden, oder bei zufriedenstellender Qaalität des Katalysators kann die Regeneration in einer Zone geringerer GrSfie durchgeführt werden» oder es kann eine Kombination dieser Vorteile erreicht werden.

Wenn das Verfahren der Erfindung zur Regenerierung von Crackkatalysatoren angewandt wird« so werden in der Regenerationszone vorzugsweise so hohe Temperaturen angewandt wie möglich* ohne daß der Katalysator merklich entaktiviert oder Regenerator und Zubehör, wie Zyklone usw.» merklich geschädigt werden. Die abschließende Regenerationsstufe wird daher vorzugsweise bei einer Temperatur in dem Bereich von etwa 607 bis etwa 732^C und insbesondere etwa 621 bis etwa 718⁴C durchgeführt. In der ersten Stufe werden vorzugsweise Temperaturen über und Insbesondere zwischen etwa 593 und etwa 690% angewandt.

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Die sauerstoff haltigen Oase können Luft, Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft sein. Zweckmäßig werden Mittel vorgesehen« um die Gaszufuhr zu der Regenerationszone zu senken, wenn die Temperatur der austretenden Oase plötzlich ansteigt, d.h. wenn es zu einem zu starken Nachbrennen im oberen Teil der Regenerationszone kommt. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, so zu arbeiten, dad ein gewisses Nachbrennen in der Regenerationszone erfolgt, und das sauerstoffhaltige Gas wird gewöhnlich mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, daß das Abgas noch etwa 0,1 bis etwa 1,0 Mol-# Sauerstoff enthält und die Differenz der Temperaturen des Abgases und des letzten Bettes bis zu etwa 70<C beträgt. Da die Sauerstoffkonzentration des aus dem Bett austretenden Gases im Falle eines gesteuerten Nachbrennens größer ist, wird die Kohlenstoffabbrenngeschwindigkeit in den Bett dadurch erhöht. Das exotherme Nachbrennen hat auch die Wirkung, daß den dichten Betten durch die Rückführung von in den Zyklonen abgetrenntem mitgerissenem Katalysator in die Betten weitere Wärme an die Betten geliefert wird, da der mitgerissene Katalysator in der verdünnten Phase über den Betten eine höhere Temperatur angenommen hat. Die sauerstoff·* haltigen Gase werden den verschiedenen Regenerationsstufen in solchen Mengen zugeführt, daß dem gewünschten Abbrenngrad darin entsprochen wird, und werden gewöhnlich auf zwischen etwa 93 und etwa 26o?C vorgewärmt, beispielsweise Indem man sie zuvor komprimiert. Es ist nicht notwendig, daß die Oase auf die gleiche Temperatur vorgewärmt werden oder daß sie gleiche Zusammensetzung haben. Beispielsweise kann einer Stufe Luft zugeführt werden, während für eine andere mit Sauerstoff angereicherte Luft oder sogar Sauerstoff verwen- ■ dot wird. Je nach Lage der Regenerationszone relativ zu den anderen Kesseln der Anlage kann es notwendig sein, den Katalysator von unten nach oben in die erste Regenerationssone zu führen. Zweckmäßig wird dann wenigstens ein Teil dea diesem

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ersten Bett Eingeführten Gases als Transporfera©«!!» und d©ßi ersten Bett wird χ, gettfiSirmlish in aeiat eine Suspension des Katalysator® in dem Gas sätzlieh kann der Katalysator afesr aush mss ©is&ar über dera Bett in das Bett eingebracht !ferste®_o

Di© Durchführung dea

zugsweise in einem s^llsirisefeaii Beiill%@F_s unteren Teil snit einem ®ü®w meh^@rsn aseh ©b@-s? irsrtikalen gwischenwünä@s& ¥oa aiasrelslieaöei⁵ Möls@, » die er forderlichen KatßXysatosTii©iigsn ö@s betreffenden Bitfcgs su halten, ausgestattet 1st. ©lese Winde köim©Si geeignete Form haben» Beispielsweise kSsuaen die den Behälter in e&n&olae
von der Ροϊγπι ^?on S&toren oüev S

weise sind derartige Flattea bogeaföBBig. Is feönaen aber eine odsr mehrere:.Sylinäersriltiä© in uem Regeii®^®^®^ angeordnet sein_s und die vertikalen Äöte@n dieser 2f llndgr saSsasii nleht notwendig miteinander oder sülfc derjeßigeis des !©ipiieratoffs selbst ausaran!e3afal3,en_e Bi© IT©Abladung zwischesa des duipeh öle erwähnten Wände getrenntais Betten erfolgt entweder durch %erflieSen über di© ©baraa Inden der oder-_s vorzugsweise, dureti
bänden oder durch eine KossMnafcioß davon. tand «auslas eines Bettes lie gen g^eöteMSig vielt g<urmg auseinander, daß ein gründliches ifsMniseheii der Fesfesfeoff© gessähriaistet ist. ^u diesem Zweek kann der obere T®11 d@r !Swisshen« wand mit einem V/ehr odes"⁵ !»©teeren Wehren» übef öl© die Feststoffe strömen, versehen sein. Im oberen Teil <ä@m !©generators befindet sich eine allen dieftten Katalysatortoefettsa ge» melnsame verdünnte Phase, vmü in äiesesi Teil des !©generators sind auch Vorrlchtungens wie E^kloße, zur RUekeewinnung '/on Feststoffteilchen, die von ύ®η aus den Betten austretend®!! Verbrennungsgasen mitgerisseu &±ηά, angeordnet„ P@iuitb@l verhältnismäßig hoher StrlSmungsgeseli^lndigkelt a®a Gasss Im

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unteren Teil des Regenerators nicht zu viele Katalysatorteil- chen mitgerissen werden* kann der Regenerator mo ausgebildet werden, daß <§s» in seinem dbeven Teil ainen grHSeren Durelimesser als in seinem unteren hat. In allgemeinen werden Sie Oberflächengeschwindigkeiten im unt&^sn T@ll d@s Regenerators bsi ütoar etwa Q_s$ si/sees Je nach SinlaSgaszusammensetzung nnü Temperatur unö Druck in der 3sme, ^orsugsv?eise zwischen etwa Q₉JB nnü 1,8 m/sec unä Insbesondere in d©m Bereich von ©&wa O₉S bis atwa 1,36 m/seo gehalten« In diesem am meisten be^@rsugten Bsraich könnss sehr hohe Abbrenngs- ' sahwindigksiteiä bei '/ertiSitnismSSig gsringen Bstthöhen zielt werden»

Ik den Z@ic2miiiigen ist ι

Figur 1 ©In Isgngssshnitt' -Sureh ein© ¥-33?2?lehtung, die für d'i© BnrohflUiS'iing des "Vs^fshrsas d@F

und wenigstens 2 dlslit:s Wirbelbatten

Figur S (gin Seiasiitt; d^i?sli diese Vorrichtung Itogs der Linie

2-2 v®n Figur 1,

) Figur 3 ein Ltagsg^scimitfe durch eins Wirbelbett-Crack-Anlage

mit einem unteF dam Heakto? angeordneten Regenerator, der zwei getrennte dichte Wir&elbetten zur Durchführung einer zweistufigen Katslysatorregenerierung gemäß der Erfindung aufzunehmen vsn

Figur k ein Schnitt durch diese Vor^Ishtung längs der Linie 4-4 von Figur J₉

Figur 5 ein Längsechnitt durch eines Regenerator gleich dem

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de?/ Figuren 3 und 4, der jedoch drei getrennte dichte Katalysatorwirbelbetten enthält, und

Figur 6 ein Schnitt durch diesen längs der Linie 6-6 von Figur 5·

Gemäß den Figuren 1 und 2 befindet sich die Verbrennungszone in einem zylindrischen geschlossenen Behälter 1 isit einer feuerfesten Auskleidung 2. Der untere Teil des Behälters weist eine gebogene Zwischenwand 3* die diesen unteren Teil in die beiden Abschnitte 4 und 6 teilt» auf. Die Zwischenwand weist in hinreichender Entfernung von den Feststoff leitungen 18 und 23 Wehre 8 auf. Xn der Zwischenwand sind in Abständen voneinander Öffnungen 7 vorgesehen, über die der größere Abschnitt 4 mit dem kleineren 6 in Verbindung steht. Der obere Teil des Behälters 1 ist mit Zyklonen ausgestattet, von denen zwei zusammengehörige in Figur 1 gezeigt sind. Der erste dieser Zyklone 9, mit dem Einlaß 11 und dem Tauchrohr 12 zur Rückführung von Feststoffteilchen in den Abschnitt 4 steht über Leitung 15 mit uem zweiten Zyklon 20 alt der AbgasauslaSleitung 13 und dem Tauchrohr 14 zur Bückführung von weiteren abgetrennten Feststoffteilchen In den Abschnitt 4 in Verbindung. Die Abgasauslaßleitung 13 fährt in die Sammel» kammer 16. und von dieser werden die Abgase durch Leitung 17 in den nicht gezeigten Kamin abgeleitet. Die siit der Kappe 19 abgedeckte und mit Austrittsschlitzen 21 versehene Feststoffeinlaßleitung 18. tritt durch den Boden des Behälters 1 unter dem Gitter 22 in den Abschnitt 4 ein. Der von dem Gitter 22 überdeckte Raum ist nach unten durch einen kegelstumpfförmigen Boden 23 abgeschlossen. Xm Bodenteil des Abschnittes 6 des Behälters 1 befindet sich die Feststoffauslaßleitung 23 mit einen erweiterten oberen Teil 24_G Ober Zuführungsleitungen 29 und 31 und Verteiler 26, 27 und 28 wird Luft in den Regenerator eingeleitet.

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Beim Betrieb dieses Regenerators treten Feststoffteilchen mit darauf abgelagertes kohligem Material unter dem Gitter 22 in den Regenerator und durch dieses Gitter in ein erstes Wirbelbett ira Abschnitt 4 ein und werden dort mit Luft, die durch den Verteiler 26 eintritt, in Kontakt gebracht. Die Luft dient sowohl als Aufwirbelungsmedium als auch als VerbrennunganediiM und wird in einer Menge zugeführt, die zumindest ausreichend ist» um die kohligen Ablagerungen in dem gewünschten Ausmaß von den Feststoffteilchen zu entfernen. Das in dieser Weise behandelte Material wird dann durch Löcher 7 und* wenn das Niveau des Bettes im Abschnitt 4 hoch genug ist« auch über die Wehre 8 einem zweiten Wirbelbett im Abschnitt 6 zugeführt und dort mit Luft in solcher Menge, daß der Aufwirbelungsgrid erhalten bleibt und restliche Ablagerungen auf den Feststoffteilchen bis zu dein gewünschten Grad abgebrannt werden, in Kontakt gebracht. Die Feststoffteilchen treten durch Leitung 23 aus der Verbrennungszone aus ο Die aus den Wirbelbetten in den Abschnitten 4 und 6 austretenden Verbrennungägase reiSen Feststoffteilchen mit sich, und diese mitgerissenen Feststoffteilchen werden in Zyklonen im oberen Teil der Verbrennungszone von dem Gas getrennt und über Tauchrohre 14 und 12 in die Betten zurückgeführt.

Die in den Figuren 3 und 4 gezeigte Anlage weist einen Reaktor 51 über einem Regenerator 64 auf« Der Reaktor 51 ist durch eine vertikale Wand *2 in eine Crakczone 53 und eine Abstreifzone 54 geteilt. Beide Teile stehen durch öffnungen 56 in offener Verbindung miteinander. Im unteren Teil der Zone ist ein Gitter 57 und im unteren Teil der Zone 54 sind Mittel zum Einführen von Abst reif dampf 58 vorgesehen. Bn oberen Teil des Reaktors befindet sich wenigstens ein Zyklon 59 mit EinlaQmitteln 61, einem Dampfauslas 62 und einem Tauchrohr 63 zur Rückführung von Feststoffen. Der Reaktor 51 steht mit dem

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darunter angeordneten Regenerator 64, der eiss© rai©ht ge-2eigts feuerfeste Auskleidung aufweist, über ä®n Litt-6J₃ der den unteren Teil des Regenepators 64 mit dem vsktemn Teil der Gracksone 53 verbindet, sowie durch das Standrohr 68, durch das Feststoffteilchen von der Äfestraif2ön© 5% sei «sn&eren Teil des Reaktors 64 geführt werden, in Verbindung. A$ unteren Ende des Liftes befindet slats ein hohles StSselventii 69 und am unteren Ende des Standrohr©® eixs festes StOpselventil 71. Der Regenerator 64 «seist in seinem Inneren einen ^lindrischen Schacht 72 auf, durch den er in ©inen MuSeren Abschnitt 73 und einen inneren Abschnitt 74 unterteilt wird. Bside Teile stehen durch Löcher 76 sowie Wehre 90 miteinander in Ver- bindung. Im unteren Teil des Abschnittes 75 ist ein Gitter über den LüfteinlaSmittein 78 angeordnet. Dsm Äbsehnitt 74 wird XiUft durch die Leitung 79 und den Verteilerring 81 zu·= geführt. Durch die Leitung 8g wird Kohlenwasserstoffbeschickung eingeleitet und strömt durch das hohle Stöpsel^entil 69 und den Lift 67 in die Craekzone. Der obere Teil des Regenerators weist einige Sätze von Zyklonen auf, von denen <siner in Figur gezeigt ist. Der erste dieser ^yi&me 83 weist einen Einlaß 84 und ain Tauchrohr 86 zur Rückführung von Feststoffen auf und steht über Leitung 87 mit dem sweitsn dieser Zyklone 88 in Verbindung. Über Leitung 89 tritt Gas aus dem Regenerator aus, während Feststoffe durch das Tauchrohr 9i £urü©kgeführt werden. Beim Betrieb dieser Crackanlage wird Siel3er regenerierter Katalysator« der von einem Bett In dem Ätosstoitt 74 des Regenerators 64 abgezogen ist« im Lift 67 mit Kohlenwasserst off beschickung aus Leitung 62 in Kontakt gebracht, und die so gebildete Suspension von Katalysator und Kohlenwasserstoff strömt aufwärts in den Reaktor 53 in das darin toefindliche Katalysatorwirbelbett, worin die Kohlenwasserstoffe bis zu dem gewünschten Ausmaß georacskt werden. Die gecrsckten KohlenwisserstoffdSmpfe werden durch Leitung 62 ®tnem Ge-

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winnungssysfcem zugeführt, «nd der mitgerissene Katalysator wird, wie erahnt* in dem ZyKbn 59 abgetrennt und durch das Tauchrohr 65 in den Reaktor ssurüekgeführt. Von der Reaktionszone gelangt der Katalysator in die Abstreifaone 5k₉ in der abstreifbares Kohlenstoff enthaltendes Material mittels Dampf abgestreift wird» Der so behandelte Katalysator mit den noch darauf befindlichen kohligen Ablagerungen wird dann durch das Standrohr 68 einem im Abschnitt ?> des Regenerators 64 befindlichen Wirbelbett zugeführt. In diesem Bett wird ein Teil des noch auf dem Katalysator befindlichen kohligen Materials mit Luft, die durch Leitung 78 und Verteilungsgitter 77 eintritt, abgebrannt. Die zugeführte Menge an Luft ist ausreichend, um den Katalysator aufzuwirbeln und die- gewünschte Menge an Kohlenstoff von ihm abzubrennen» Der teilweise regenerierte Katalysator gelangt duicsh das Loch 76 in ein zweites Wirbelbett im Abschnitt 7$ ιικώ wlru dort weiter unter Verbrennungsbedingungen mit huft in Kontakt gebracht. Diese Luft tritt durch die Leitung 79 ^nö den Verteilerring 8i in solcher Menge, daß der Aufwlrbelungsgrad erhalten bleibt und die Menge an kohligem Material auf üem Katalysator bis auf den gewünschten Endwe2^s'£ getankt wird, in diesas Bett ein. Das aus diesem Bett austretende Gas wird durch den Auslaß 89 von dem zweiten Zyklon abgezogen, und in den Zyklonen 8> und 88 abgetrennte Peststoffe werden über die Tauchrahre 86 und $1 zurückgeführt.

Die in den Figuren 5 luid 6 veranschaulichte Regenerationszone ist der in den Figuren 3 und 4 veranschaulichten ähnlich, weist aber eine mittlere Begenerationsstufe auf. Sie eignet sichinsbesondere bei Anwendung hoher OberflSchengasgeschwindigkeit en. Der mit feuerfestem Material ausgekleidete zylindrische Behälter 101 hat in seinem oberen, der Katalysatorabtrennung dienenden Teil 103 einen größeren Querschnitt als im unteren. Der untere Teil weist eine zylindrische Innenwand 104,

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die den Lift 106 umgibt, und eine zweite solche Wenö 10? von größerem Durchmesser* die konzentrisch su der ersten angeordnet ist, auf. Durch diese Winde ist der untere Teil des Behälters 101 in drei Abschnitts miterteilt;: einest ersten 108, einen mittleren 109 uß^ einem weiten ill, die durch Löcher 112 in der Wand 107 und 113 in der Wand 104 miteinander in Verbindung stehen. Ober eis Standrohr 114 zur Abführung von verbrauchtem Katalysator mit eimern festen St6pselventil 116 steht der Behälter mit einer flieht gezeigten Abstreifzone in Verbindung. Eer mit einem hehlen StSpselventil ii§ ausgestattete Katalysatorlift 106 erstreckt sich nach oben äurefa.äett ganzen Regenerator. Luft wird durcti parallele !leitungen ^ 19* 122 und 124 in diese drei Abschnitte eingeleitet, wobei die Leitung 119 in den Baum 108 unter üem Sitter 121, die Leitung 122 in den Verteilerrring 123 und die Leitung 124 in den Hing 126 führt. Im oberen Teil 103 «es Behälters sind Zyklone angeordnet, von denen in Figur 5 zwei einander zugeordnete gezeigt sind. Der erste dieser Seiden Zyklone, 127* silt dem Einlaß 128 und dem Tauchrohr 129 für die Rückführung von Feststoffteilchen ist mit dem zweiten, 131» durch Leitung -/erbunden. Der zweite Zyklon »eist eine GasauslaSleifcung und ein Tauchrohr 134 auf.

Der Betrieb des Regenerators iron Figur 5 gleicht demjenigen des in Figur 3 gezeigten insofern* als verbrauchter Katalysator, der durch das Standrohr 11-4 eingeführt wird, in einem ersten Wirbelbett in dem Abschnitt !©8 durch Abbrennen mit Luft, die durch Leitung 119 zugeführt sand durch das Gitter 121 verteilt wird, teilweise regeneriert wird. Bi einem mittleren Wirbelbett in dem Abschnitt 109 wird der Katalysator dann mit Luft, die durch die Leitung 122 und den Verteilerring 123 zugeführt wird, weiter regeneriert.. Die abschließende

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Regenerierung bis zu dem gewünschten Kohlenstoffgehalt erfolgt in einem dritten Wirbelbett im Abschnitt ill mit Luft, die durch die Leitung 124 und den Ring 126 zugeführt wird. Der aus dem Abschnitt ill abgezogene regenerierte Katalysator wird im Lift 106 mit der durch Leitung ISO und das hohle Stöpselventil 118 eintretenden KohlenwasserstoffbeSchickung in Kontakt gebracht. Das* Craoken kann vollständig oder zum Teil in dem Lift? und seiner Verlängerung erfolgen« Da der Abtrennraum 103 einen größeren Durchmesser als der untere Teil des Regenerators hat, wird verhältnismäßig wenig Katalysator von den Gasen mitgerissen, Das ist von besonderer Bedeutung, »renn das Gas mit verhältnismäßig hoher Oberflächengeschwindigkeit durch die Wirbelbetten in der Regenerationszone strömt. Mitgerissener Katalysator wird in den Zyklonen 127 und 131 abgetrennt und mittels der Tauchrohre 129 und 134 zurückgeführt, während das Gas durch Leitung 133 aus dem Regenerator austritt.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, indem sie die stufenweise Regenerierung eines Crack-Katalysators in den in den Zeichnungen dargestellten Regeneratoren mit einer herkömmlichen Regenerierung vergleichen. In jedem Fall wurde ein handelsüblicher Molekularsieb-Katalysator mit Luft regeneriert. Der Katalysator war zuvor zur Crackung eines schweren Gasöls in einem Reaktor verwendet und anschließend in einer Abstreifzone von abstreifbarem kohlenstoffhaltigem Material befreit worden. Das danach noch auf dem Katalysator anwesende kohlige Material enthält etwa 7 Gew.-% Wasserstoff.

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Beispiele IA und 1B

Der verbrauchte Katalysator wird mit einer Geschwindigkeit von ^53*6 kg/sec in eine Regenerationszone mit zwei getrennten Wirbelbetten eingeführt.. Die Eintritts temperatur des Katalysators beträgt etwa 510% und er enthält 0,85 Gew.-^ Kohlenstoff. Er wird bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 Gew.-^ regeneriert, und seine Austrittstemperatur wird auf 676⁰C eingestellt. Die Gasoberflächengeschwindigkeit beträgt in Beispiel 1A 0,76 m/sBC und in Beispiel 1B 1,36 ra/sec. Die Sauerstoffkonzentration in den aus den Betten austretenden Gasen wird bei 0,3 Moi-$ gehalten. Im ersten Bett werden 0 bis 100$ des insgesamt in der Regenerationszone abgetrennten Kohlenstoffs abgetrennt. In den Tabellen 1A und 1B sind die wichtigsten Daten dieser Vergleichsbeispiele zusammengestellte.

Ein Vergleich der Ergebnisse der stufenweisen Regenerierung mit der herkömmlichen einstufigen Regenerierung, deren Ergebnisse in der letzten Spalte von Tabelle 1A zusammengestellt sind, zeigt, daß die Trennwand zweckmäßig so angeordnet wird, daß wenigstens etwa 30 Gew. -JtJ der Gesamtmenge an Katalysator in dem ersten Bett gehalten wird_a wenn die Oberflächengasgeschwindigkeit 0,76 m/ses beträgt und daß bei Zunahme dieses Anteils die erforderliche Gesamtmenge sinkt und bei etwa 76*5$ einen Mindestwert erreicht» Die entsprechende erforderliche Gesamtmenge an Katalysator beträgt dann nur 713» der für eine herkömmliche einstufige Regenerierung erforderlichen. Die in den jeweils ersten Spalten angegebenen Werte zeigen.« daß die mehrstufige Regenerierung sieh unter Umständen aber auch nachteilig auf die erforderliche Gesamtmenge an Katalysator auswirken kann.

Ein Vergleich de^ in Tabelle 1A zusammengestellten Werte mi.% denen der Tabelle IB₅ zeigt, daß bei der höheren geschwindlgkeit von 1,36 sa/s^c entsprechende Ergebnisse werden, daß aber bei diesen höheren Gasgeschwindigkeiten die mehrstufig© Durchführung noeft größere Vorteile mit sich bringt

9828/1835

Bei dieser höheren Gasgeschwindigkeit beträgt bei der optimalen Aufteilung des Katalysators zwischen den einzelnen Stufen die erforderliche Gesamtmenge an Katalysator nur 6?$ derjenigen* die bei der herkömmlichen einstufigen Regenerierung erforderlich ist.

009828/1635

Tabelle 1A

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit Q,85j£ an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 0,76 tn/sec

O IO OO M OO

Stufe

Kohlenstoffentfernung» bezogen auf Gesamtmenge an abgebr. Kohlenstoff, £

Kat.-DurchsatzgesChW. aussohl. Ablagerungen kg/sec

Ka t. -EinlaStetap., % Kat. -AuslaStemp., ⁰C

Druck über dem Bett» atU

Op-Konzentratlon in dem aus dem Bett austretenden Gas, Μο1-\{£

Kohlenstoff auf dem eintretenden Kat., Gew.-^

Kohlenstoff auf dem austretenden Kat., Gew.-£

Kat..-Menge, bezogen auf Gesamteinsatz· Gew.-Ji

Geaamt-Kat.-Einsatz, t

1.

2.

16,7 83,3

453,5 453,5 510 538

1,12 1,12

0,3 0,3 0,85 0,72 .0,72 0,05

20,6 79,4 259,43

2.

33,3 66,7

453,5 453,5 510 565 565 676

1,12 1,12

0,3 0,3 0,85 0,58 0,58 0,05

31,2 68,8 239,62

2.

50,0 50,0

453,5 453.5 593 676

1,12 1,12

0,3 0,3
0,85 0,45
0,45 0,05

41,9 58,1
212,96

1.

2.

66,7 33,3

453,5 453,5 510 621 621 676

1,12 1,12

0,3 0,3
0,85 0,32
0,32 0,05

56,3 43,7 188,53

1. 2. 83,3 16,7

453,5 453,5 510 648 643 676

1,12. 1,12

0,3 0,3 0,85 0*18 0,18 0,05

76,5 23,5 175,44

1.

100,0 -

453,5 510

676

1,12 -

0,3 0,85 0,05 -

100,0 247,26

P ο r t s . Tabelle

1A

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 0*85$ an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 0,76 m/sec

Stufe

Verhältnis des Gesamt-Katalysatoreinsatzes (zweistufig/einstufig)

1.

1,05

1.

2.

0,97

1.

2.

0,86

1.

2.

0,76

1. 2.

0,71

1. 2.

1,00

cn co cn

Tabelle 1B

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 0,85$ an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 1,56 m/sec

Stufe

Kohlenstoff entfernung, bezogen auf Gesamtmenge an abgebr. Kohlenstoff ,

Kat.-Durchsatzgeschw.

aussehl. Ablagerungen ο kg/sec ο «o Kat. -Einlaßtemp., ⁰C

Kat. «Aus la ß temp., ¹C Druck über dem Bett,

Og-Konzentratlon in dem aus dem Bett austretenden Gas, £

Kohlenstoff auf dem eintretenden Katalysator, Gew,-$

Kohlenstoff auf dem austretenden Katalysator, Gew.-jS

Kat.-Menge, bezogen auf Gesamteinsatz, Gew. -#

1.	2..	1.	2.	1.	2.	1.	2.	1.	2.	1. 2.
16,7	83,5	55,5	66,7	50,0	50,0	66,7	55,3	85,5	16,7	100,0 -
453,5	455,5	455,5	455,5	455,5	455,5	455,5	453,5	453,5	453,5	453,5 -
510	558	510	565	510	595	510	593	510	648	510
538	676	565	676	593	676	621	676	648	676	676
1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12 -
0,3	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,3	0,3	0,3	0,3 -
0,85	0,72-	0,85	0,58	0,85	0,45	0,85	0,52	0,85	0,18	0,85 -
0,72	0,05	0,58	0,05	0,45	0,05	0,32	0,05	0,18	0,05	0,05 -
23,0	77,0	52,5	67,7	40,6	59,4	52,7	47,5	73,3	26,7	100,0 -

CD CJ)

CJ)

Ports. Tabelle 1B

co «ο •ο CD

	Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 0,8506 an gen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 1,	1.	179,	2.	1.	153,	2.	1. 2.	1	1U	2.	1.	kohlt- 36 m/sec
Stufe	1. 2.		0,	38	O₁	,40	128,43		0,	,62		2.
Gesamt-Kat.-Einsatz, t	197,55		98	,84	0,71		► 62		182,25
Verhältnis des Gesarat- Katalysatoreinsataes (zweistufig/einstufig)	1,08			1,00

to cn

CD

cn O)

Beispiele 2A und 2B

In diesen Vergleichsbeispielen sind die Regenerierungsbedingungen, die Anzahl Stufen und die insgesamt von dem Katalysator abgetrennte Kohlenstoffmenge gleich denen der Beispiele 1A und 1B. Jedoch ist die Menge an Kohlenstoff auf dem in den Regenerator eintretenden Katalysator höher, d.h. sie beträgt 0.90 Gew.-J^, und die auf dem austretenden Katalysator beträgt 0,10 Gew.-Ji. Die entsprechenden Werte sind in den Tabellen 2A und 2B zusammengestellt.

Ein Vergleich der Werte dieser Vergleichsbeispiele ergibt vergleichbare Vorteile für das Verfahren gemäß der Erfindung gegenüber der herkömmlichen Regenerierung. Jedoch ist dieser Vorteil wegen des höheren Kohlenstoffgehaltes des von der zweiten Regenerierungsstufe abgezogenen Katalysators weniger ausgeprägt: bei einer Gasgeschwindigkeit von 0,76 m/sec beträgt die erforderliche Menge an Katalysator etwa 88jü> und bei 1,36 m/sec etwa

009828/1635

Tabelle 2A

Stufe

Kohlenstoffentfernung, bezogen auf Gesamtmenge an abgebr. Kohlenstoff,

Kat.-Durchsatzgeschw. _oausschl. Ablagerungen okg/sec

eo Kat. -Einlaßtemp., "C •ο

JJ Kat. -Auslaßtemp., ⁸C o^ Druck Über dem Bett,

Og-Konzentration In dem aus dem Bett austretenden Gas, M0I-J6

Kohlenstoff auf dem eintretenden Katalysator, Gew. -j£

Kohlenstoff auf dem austretenden Katalysator, Gew. %

Kat.-Menge, bezogen auf OeaaBtelnsats, Gew.-JS

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit O, gen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit	2.	1.	2.	1.	2.	1. 2«	9 5» an kohli- von 0,76 m/see	t	I M
1.	50,0	66,7	33,3	83.3	16,7	100,0 ·	m	t m
50,0	453,5	453,5	453,5	453,5	453,5	453/5 ■	m	I»
453,5	593	510	621	510	648	510
510	676	621	676	648	676	676	-
593	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	-
1,12	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
0,3	0,50	0,90	0,37	0,90	0,23	0,90
0,90	0,10	0,37	0,10	0,23	0,10	0,10
0,50	50,3	63,6	36,4	81,0	19,0	100,0
49,7

CD cn

Forts . Tabelle 2A

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 0,9 % an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 0,76 ra/sec

Stufe

Gesaint-Kat-.Einsatz, t

ο Verhältnis des Gesamtes Katalysatorelnsatzes •o (zweistufig/einstufig)

1.	2.	1.	155,	2.	1.	2.	1.	170,	2.
	169,28		0,	81		149,64		1*	23
	0,99		92		0,88		00

Tabelle 2B

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 0,9 % an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengesohwindigkeit von 1,36 m/sec

Stufe

Kohlenstoffentfernung, bezogen auf Gesamtmenge an abgebr. Kohlenstoff, %

Kat.-Durchsatzgeschw· ausschl. Ablagerungen kg/sec

Kat. -EinlaBtenip., «C Kat.-Auslaßtemp., %

Druck Über dem Bett, a tu

(^-Konzentration in dem aus dem Bett austretenden Gas, Mol-£

Kohlenstoff auf dem eintretenden Katalysator, Gew.-$

Kohlenstoff auf dem austretenden Katalysator, Gew. -%

Kat.-Menge, bezogen auf Gesacateinaatz, Gew. -Jl

T-	2.	1.	2.	ν	2.	1. 2.
50,0	50,0	66,7	33,3	83,3	16,7	100,0 -
453,5	453,5	453,5	453,5	453,5	453,5	453,5 -
510	593	510	621	510	648	510 - '
593	676	621	676	648	676	676 - *
1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,18	1,12
0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3 -
0,90	0,50	0,90	0,37	0,90	0,23	0,90
0,50	0,10	0,37	0,10	0,23	0,10	0,10 -
51,9	48,1	63,4	36,6	80,0	20,0	100,0 -

CD CF)

Ports« Tabelle 2B

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 0,9 # an kohligen Ablagerungen bei einer Oasoberfläehengeschwindlgkeit von 1,36 m/sec

Stuf«

Qesaut-Kat.-Einsatz, t

ο Verhältnis des Geearato Katalysatorelnaatzes <o (zweistufig/einstufig)

OO K) OO

1.	2.	1.	2.	1.	88,	2.	1,	2.
	109,86		96,07		0,	13		105,55
	1,04		0,91		84		1,00

Beispiele 3A und 3B

Die Bedingungen» die Anzahl von Stufen und die In den einzelnen Stufen von dem Katalysator abgetrennte prozentuale Menge an insgesamt abgetrenntem Kohlenstoff sind wiederum gleich denen der vorhergehenden Beispiele. Jedoch ist die Gesamtkohlenstoffmenge wiederum größer, d.h. sie beträgt 1,0 Oew.-j6 auf dem eintretenden verbrauchten Katalysator und 0,25 Qew. -# auf dem regenerierten Katalysator. Die entsprechenden Werte sind in dön Tabellen 3A und JB zusammengestellt.

Den Werten dieser Tabellen kann entnommen werden, daß es eine obere Grenze für die Kohlenstoffmenge, bis zu der der Katalysator mit Vorteil nach dem mehrstufigen Verfahren gemäß der Erfindung regeneriert werden kann, gibt. Beispielsweise beträgt die Gesamtmenge an einzusetzendem Katalysator in diesen Beispielen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 0,76 m/sec bei Abtrennung von 83,3$ des insgesamt abgetrennten Kohlenstoffs in der ersten Stufe die Gesamtmenge an einzusetzendem Katalysator nur um ein geringes weniger als bei der einstufigen Regenerierung. Bei einer anderen Anordnung der Trennwand ist die einstufige Regenerierung vorteilhafter als die mehrstufige.

Bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 1,36 m/sec wird durch die stufenweise Regenerierung gemäß der Erfindung kein Vorteil gegenüber der einstufigen hinsichtlich der einzusetzenden Gesamtmenge an Katalysator erzielt.

009828/1635

Tabelle 3A

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 1,05# an kohligen Ablagerungen bei einer GasoberflSchengesehwindigkeit von 0,76 m/see

cr>
ο*

Stufe

Kohlenstoffentfernung, bezogen auf Gesamtmenge an abgebr. Kohlenstoff,^

Kat.-Durchsatzgeschw. ausschl. Ablagerungen kg/sec

Kat. -Einlaßtemp., ¹C Kat.-Auslaßtemp., ¹C

Druck über dem Bett, , ätü

Og-Konzentixation in dem aus dem Bett austretenden Gas, Mol-J^

Kohlenstoff auf dem eintretenden Katalysator, Gew.-JS

Kohlenstoff auf dem austretenden Katalysator, Gew. -Jf

Katalysatormenge, bezogen auf Gesamteinsatz, Gew.-£

1.	2.	1.	2.	1.	2.	1. 2.	ro VO I
50,0	50,0	66,7	33,3	83,3	16,7	100,0 -
453,5	453,5	453,5	453,5	453,5	453,5	453,5 -
510	593	510	621	510	648	510
593	676	621	676	648	676	676
1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12 -
0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
1,05	0,65	1,05	0,52	1,05	0,38	1,05 -
0,62	0,25	0,52	0,25	0,38	0,25	0,25 -
54,1	45,9	67,6	32,4	83,2	16,8	100,0 -

Ports. Tabelle 3A

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 1,05$ an lcohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 0,76 m/sec

Stufe

Gesamt-Kat.-Einsatz, t Verhältnis des Gesamt-

katalysatoreinsatzes

(zweistufig/einstufig)

1	2.	1.	2.	1.	123,	2.	1.	124,	2.
	135,80		128,09	0,	65		1,	69
	1,09		1,03	99		00

CD CD 4>CD

Tabelle 3B

Zweistufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 1,05# an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 1,56 m/sec

Stufe

Kohlenstoffentfernung, bezogen auf Gesamtmenge an abgebr. Kohlenstoff,

Ka t. -Durchsatsegeschw. ο ausschl. Ablagerungen

° kg/sec to

Ka t. -Kinlaßtemp., «C Kät. -Auslaßtemp., ⁰C

Druck über dem Bett, ätü

Og-Konzentratlon In dem aus dem Bett austretenden Gas, MoI-Ji

Kohlenstoff auf dem eintretenden Katalysator, Gew.-%

Kohlenstoff auf dem austretenden Katalysator, Gew.-%

Kat.-Menge, bezogen auf Gesamtelnsatz, Gew. -f> "

1.	S.	1.	2.	1.	2.	1. 2·.	t Vj* ob
* 50,0	50,0	66,7	33*5	85,3	16,7	100,0 -	I
455,5	455,5	455,5	455.5	453,5	455,5	453,5 -
510	595	510	621	510	648	510
595	676	621	676	643	676	676
1,1S	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12
0,3	0,3	0,3	0,3	0,5	0,3	0,5
1,05	0,65	1,05	0,52	1,05	0,38	1,05 -
0,65	0,25	0,52	0,25	0,58	0,25	0,25 -
61,1	58,9	70,8	29,2	85,9	16,1	100,0 -

CD cn

Ports. Tabelle 3B

Zweistufige Regenerierung eines Craek-Katalysators mit 1,0556 an kohligen Ablagerungen bei einer Gasoberflächengeschwindigkeit von 1,^6 m/sec

Stufe

Gesamt-Kat.-Einsatz, t

ο Verhältnis des Gesamt- ° katalysatoreinsatzes JjJ (zweistufig/einstufig)

1.	76,	2.	1.	68,	2.	1.	61,	2.	1	2.
	1,	66			04		t,	78		59,65
	29		,14		04		1,00

Baispiele 4A und
Diese Beispiele veranschaulichen den Vorteil des» stufenweisen Regenerierung gemäß der Erfindung, wenn verbrauchter Katalysator mit 1,01 Gew.~% an kohligem Material bei Einsatz von 5^*3 kg/sec in ein, zwei, drei \χαά vier Stufen bis zu einem Ehdkohlenstoff gehalt von 0,05 Gew. -$ regeneriert wird. Die Temperatur des eintretenden Katalysator« beträgt 5WC und die des austretenden Katalysators 676*0. Die Sauerstoffkonzentration des austretenden Gases beträgt 0,3 Mol~$ und die GäsoberfflSöhsngasöhwindigkeiten betragen■wiederum 0,76 bzw. 1,36 m/sec. Die entsprachenden Werte sind in den Tabellen 4A und 4B zu-

Diese Beispiele zaigen, daß durch die Anwendung von mehr als zwei Stufen toei der Regenerierung noch weitere Vorteile ersielt xierden können, um dien Vergleich sinnvoll zu machen, wird jede stufenweise Regenerierung bei etwa optimalen Bedingungen durchgeführt. Auch hier sind die Vorteile der Erfindung bei den höheren Gasgeschwindigkeiten ausgeprägter. Die Werte der Tabellen zeigen, daß durch die Anwendung von mehr als zwei Regenerationsstufen hinsichtlich der erforderlichen Gesaratmenge an Katalysator nur eine geringfügige weitere Verbesserung erzielt wird; jedoch wird die Zeit, für die der Katalysator bei den höheren Temperaturen gehalten werden muß, gesenkt, so daß die Gesamtbedingungen des Verfahrens weniger energisch sein müssen.

009828/1635

Tabelle 4A

Mehrstufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 1,01$ an kohligen Ablagerungen bei einer GasoberfXächengeschwindigkeit von 0,76 m/sec

erzähl Stufen Steife

Eat«-Durchsatzgeschw. ausschi. Ablagerungen kfi/see

Ka t. -Elnlaßtemp., ⁰C Kat»-Auslaßtemp., ⁴S

Druck Über dem Bett, atü

Ü£-Konzentration in dem aus dem Bett austretenden Gas, Mol-ji

Kohlenstoff auf dem eintretenden Katalysator,

Kohlenstoff auf dem aus tretenden Katalysator, Gew.-%

Kat.-Menge, bezogen auf Gesamteinsatis, Oew. -%

1	2	1.	2·	1.	3	I	3*	1.	2.	4	3.	648	4.
1.	5***31	5**, 31	5***31	2.	5**,31	5**, 31	5,31 5*31	663	544,31
5**, 31	510	6*8	510	5**, 31	663	510	635	1,12	663
510	648		635	635	676	635	648	0,3	676
676	1,12	1,12	1,12	663	1,12	1,12	1,12	0,21	1,12
1,12	0,3	0,3	0,3	1,12	0,3	P,3	0,3	0,13	0,3
*93**	1,01	0,21	1,01	0,3	0,13	1,01	0,S9	9	0,13
1,01	0,21	0,05	0,29	0,29	0,05	0,29	0,21		0,05
0,05	75	25	69	0,13	13	70	8	13
100			18

CD CD

CD

Fort«. Tabelle 4A

«ο κ> co

Anzahl Stufen Stufe

Öesamt-Kat.-Einsatz, t

Verhältnis des Gesaratkatalyeatoreinsatzes (mehrstufig/einstufig)

Mehrstufige Regenerierung eines Crack-Katalysators mit 1,01$ gen Ablagerungen bei einer Gasoberfläohengeschwindigkeit von	07	2	1.	3	3.	.93	1.	4	an kohli- 0,76 n/seo	•
I	OO	1. 2.		2.	,64		2. 3.
1.	241,9*		227,			226,02	4.
356,	0,68	O₁	0,63
1,

Tabelle 4S

Azusahl Stufen Stufe

Kat* -

aiUEPStih

kg/see

a> 0rttok Über de« Bett, ^ ata

in den dete Ba tt aus tr« tendon

auf de«

attf den

auf

Mehrstufige Regenerierung eines Crack-Katalysators rait 1,01)6
gen Ablagerungen bei einer Oasoberflächengeechwlndlgkeit von

1.

2

2.

1.

3

3.

635

#53

1.

2.

4

3.

an kohli-
1,36 ra/sec

635

:<S48

%3

1

544,:

*#54%,31

2.

544,31 544,31544,31

663

676

648

676

1.

510

&8

510

1,12

4.

1,12

5*4.31

648

635

0,3

,*>

544,31 544,31 544,31 544,31

0,3:

0,3

1,12

0,29

0,13

510

0,29

0,2t

0,13

0,3

0,13

0,05

635

0,21

0,13

0,05

1.01

1,01

18

16

1,12

8

9

16

1
0,3

0,21

0,05

0,29

.0,3

71

66

r

0,05

0,29

100

67

CO CD

CD

Forts. Tabelle 4B

M#hiPstwfige gen. At

ee: Crack-Katalysators mit 1,01j6 an kohli~

bei «liner a^soberriKehorjpnschwindigkeit von 1,56 m/sec

Änsahl
Stufe

1.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Regenerierung eines bei einer Kohlenwasser·» stoffumwandlung verbrauchten Katalysators» auf dem kohliges Material abgelagert ist, wobei der verbrauchte Katalysator kontinuierlich mit erhöhter Temperatur in eine Verbrennung®·« zone eingeführt wird, in der er so in einem Wirbelbett gehalten wird« daß eine dichte Wirbelbettphase von einer verdünnten Überlagert ist« und in dem Bett mit einem sauerstoffhaltig gen Gas mit eine» Sauerstoffgehalt von wenigstens gleich dem von Luft in Kontakt gebracht wird» so daß kohliges Material davon abgebrannt '*dLr«t« dadurch geke&Rzeiefe« net« daß rosa Sie dichte Phase des Katalys&tf*rwirbelbette£ in der Hegeneraticnsssone in ein erstes und ein zweites Bett? mit einer beiden gemäinssnjeu verdünnten Blase darüber trennt_s den verbraucht©» Katalysator kontinuierlich am ersten Bett ' zuführt und in öiesem bei einer Temperatur von wenigstens efcwe. 593^* die wenige tm& etwa S6*€ über der Eintritt ε temperatur des K&talys&teis ta. ciieses Bett liegte* nsifc einem ersten sauerstoffhalt igen O&j. einen ¹TeIl des kohligen Materiais abbrennt, der Bc teilweise regenerierten: Katalysator kontinuierlich in das zweite Bett einleitet und » in diesem mit einem weiterer, sauerstoffhaltigen Qar In Kontakt bringt^ so da£ eir. weitere* Teil des ^ kohligen Materials davon abgebrannt wird« bis der¹ Kohlenstoffgehalt des Katalysators weniger als 0,25 Gew,,-$ beträgt, wobei die Temperatur in dem sweiten dichter. Katslysatorwirbelbett zwischen 6o? und etwa TjJS¹S und 'um wenigstens etwa 14«C über der Temperatur in dem ersten Bett gehalten wird ο

2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g « k e η η laichtet, daß der Kohlenstoffgehalt des Katalysator* in dem aswöita^ 'Bett auf weniger als etwa 0# 10 dew. -# gesenkt wird.

009828/1635

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil des insgesamt abgebrannten kohligen Materials in dem ersten Bett bei einer Temperatur zwischen etwa 593 und etwa 690% und der Best in den zweiten Bett bei einer Temperatur zwischen etwa 621 und etwa 718% abgebrannt wird.

A. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet» daß in den ersten Bett wenigstens etwa 65 Oew.-£ des insgesamt von dem Katalysator abgetrennten kohligen Materials abgetrennt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche»

dadurch gekennzeichnet}, daß die Ctas« oberf lXehengeschwlndigkelt im unteren Teil der Verbrennungezone in dem Bereich von etwa 0,38 m/sec bis etwa 1,8 m/sec gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch % dadurch gekennzeichnet, daS die ^

«wischen etwa 0,6 und etwa 1,36 m/sec gehalten

7· Verfahren nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dsJ slar Sauerstoffgehalt des «us der Verbrennungszone austretendem Gases zwischen etwa 0,1 und 1,0 Mol-Ji gehalten wird.

3. * Verfahren nach «inem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet« d&£ u@r in dem ersten Wirbelbett teili&eise regenerierte Katalysator· bevor er in das zweite Wirbelbett eingeführt wiM» in mittleren Wirbelbett w«it«i» mit einem -s&uerstoffbad&SL&tn Sas in Kontakt gebracht vi/e&_t um wetterst abzubrennen, wobei in tfisewe »ittlertu l^li?%tl,^$Ms iS© ratur zwischen derjenigen At» trstäsn Bettee und um wenigstens i¥f* IltN&r ά%ψ

Bettes gehalten wird*

00982S/1S3S