DE2263098B2

DE2263098B2 - Verfahren zum katalytischen Kracken von Kohlenwasserstoffen in einer Steigleitung

Info

Publication number: DE2263098B2
Application number: DE2263098A
Authority: DE
Inventors: Algie James Downers Grove Conner; Charles William Strother; Willas Leon Vermilion
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE2263098C3; AU5042772A; CA982511A; JPS4876908A; FR2166049A1; DE2263098A1; US3785962A; BR7209155D0; AU458574B2; IT974303B; ZA728826B; PL89663B1; FR2166049B1; GB1413978A; JPS5129165B2

Description

J 3 I 4

Bei dem bekannten Verfahren wird weiterhin ein a) das Verhältnis von erstem zu zweitem Abstand

; strom einer Katalysator-Öl-Suspension durch eine größer als 2 gewählt wird,

J Steigleitung von unten in das dichte Wirbelschicht· b) der Höhenabstand zwischen dem Auslaß der

j bett aus Katalysatorteilchen geleitet Hier erfolgt, die Steigleitung und dem dichten Bett größer al»

s Krackreaktion zur Hauptsache nach Austritt aus der 5 3,05 m und

^r Steigleitung in dem dichten Wirbelschichtbett Der- c) die Durchscbnittsdicbte in der Dunnphase unter

artige Arbeitsweisen werden auch bei Üblichen Wir- 0,08 kg/dm* gehalten sowie

t belschichtkrackaniagen -_m der Praxis häufig ange- d) der Krackproduktgemischstrom so aus der

'■ weudet Meistens wird hierzu das Katalysator-Öl- Steigleitung herausgeführt wird, daß w wjs

Gemisch durch eine Steigleitung, die einen vollstän- io deren Auslaß in Abwärtsrichtung zur Grenz-

u digen U-Bogen beschreibt und mit teer Mündung fläche zwischen der Dunnphase und dem dich-

]■■ in einem dichten Wirbelschichtbett aus teilweise des- ten Bett hin austritt

aktiviertem Katalysator endet, von unten in das

dichte Wirbelschichtbett eingespeist Die Zuführung Vorzugsweise wird das Verhältnis von erstem zu des Katalysator-Öl-Gemischs kann auch von oben 15 zweitem Abstand größer als 4 gewählt Weiterhin erfolgen, wobei der Austritt aus der Zuführungslei- wird zweckmäßig der erste Abstand größer als tung jedoch wiederum im dichten Katalysatorbett 6,10 m und der zweite Abstand kleiner als 2,44 m ■ geschieht Bei derartigen Arbeitsweisen ist die Be- gewählt Ferner wird vorzugsweise mit einer Steig- ; röhnjngszeit der einzelnen Katalysatorteüchen mit leitung, die einen Innendurchmesser im Bereich von den daran befindlichen Kohlenwasserstoffen von ao 30,48 bis 152,40 cm und eine Gesamtlänge von Teilchen zu Teüchen recht verschieden, was einer- 3,Od bis 45,72 m aufweist, «earbeitet. ieits bei zu langer Berührungszeit unerwünschte Bei der erfindungsgemaB vorgeschriebenen Ar-Überkrackung mit Nachreaktionen 1 nter Gas- und beitsweise erfolgt in der Aufnahmezone eine rasche Koksbüdung und andererseits bei zu kurzer Beruh- Trennung des aus der Steigleitung austretenden Karungszeit eine zu schwache Krackung nach sich zieht as talysator-öl-Gemischs in weitgehend katalysatorfreie und das Verfahren nicht in dem erwünschten Maße Kohlenwasserstoffdämpfe und weitgehend kohlensteuerbar macht wasserstofffreien Katalysator, und es wird eine Rück-Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Vermischung von Kohlenwasserstoffen mit teilweise ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu desaktiviertem Katalysator vermieden. Der aus der schaffen, das nicht die vorstehend erläuterten und 30 Steigleitung nach Umlenkung in Abwärtsrichtung ähnliche Mängel der bekannten Arbeitsweisen auf- ausgestoßene Krackproduktgemischstrom aus Kataweist, eine bessere Steuerung der wirksamen Beruh- lysatorteilchen und Kohlenwasserstoffdämpfen trennt rungszeit zwischen Katalysatorteüchen und öl mit sich in dem vergleichsweise hohen Dünnphasenraum weiterer Unterdrückung von Nebenreaktionen ge- bequem und schnell in die nach oben abfließenden stattet und dabei einfach, betriebssicher, störungs- 35 Kohlenwasserstoffdämpfe und die in Fallrichtung unanfällig und wirtschaftlich durchzuführen ist, wo- weiter nach unten zum dichten Katalysatorbett fliebei zusätzlich eine Umstellung herkömmlicher Ar- ßenden Katalysatorteüchen, so daß Durchwirbelunbeitsweisen auf das erfindungsgemäße Verfahren gen und unerwünscht hohe Katalysatordichten im ohne «Toßen Aufwand erreichbar sein soll. Dünnphasenraum entfallen. Die Konlenwasserstoff-Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren 40 dämpfe strömen nach kurzer Wegstrecke sofort zum katalytischen Kracken von Kohlenwasserstoffen durch den Zyklonabscheider ab. Eine unerwünscht in einer Steigleitung, aus deren Auslaß ein Kataly- starke Bewegung oder Aufwirbelung des dichten Kasator- und ölstrom (Krackproduktgemischstrom) in talysatorteilchenbettes ist ausgeschlossen. Unereine Aufnahmezone fließt, aus deren oberem Teil wünschte Nachreaktionen werden damit weitest-Kohlenwasserstoffe abgezogen werden, während aus 45 gehend verhindert. Ferner werden durch vergleichsihrem unteren Teil teilweise desaktivierter Katalysa- weise geringe Mitnahme von Katalysatorteüchen in tor abgezogen wird, der aus der Steigleitung kommt den Zyklonabscheider Abriebsverluste des Kataly- und zum Boden der Aufnahmezone geführt wird, sators, die Zyklonbelastung und der Zyklonyerwobei die Aufnahmezone so betrieben wird, daß ein schleiß verringert. Auch kann ohne übermäßigen Raum mit einer verdünnten Phase (Dünnphasen- 50 Aufwand hinsichtlich Leistung der Zyklonabscheider raum), der ihren oberen Teü einnimmt und Kohlen- eine annähernd vollständige Abtrennung der Katalywasserstoffdämpfe und mitgeschleppte Katalysator- satorrestmengtn aus den Kohlenwasserstoffdämpfen teilchen enthält, aufrechterhalten wird, während der gewährleistet werden, so daß nennenswerte Katalyuntere TeU der Aufnahmezone ein dichtes Bett, ins- satorverluste durch Mitschleppen in die Üblicherbesondere ein Wirbelschichtbett, aus teilweise des- 55 weise an die Krackzone anschließende Hauptdestilaktiviertem Katalysator enthält, die Kohlenwasser- lationskolonne vermieden werden. Die weitgehende stoffe durch eine im Dünnphasenraum angeordnete Unterdrückung von Nachreaktionen führt beispiels-Zykloneinrichtung von eingeschlepptem Katalysator weise bei der Krackung zur Erzeugung von Benzin Ev .abgetrennt und abgezogen werden, die einen Einlaß, zu einer Verbesserung der Benzinausbeute. Ip Ssdürch den Kohlenwasserstoffe und eingeschleppter 60 Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung ■■^■.■■•:^;'^JiKataly8atoi hineinfließen, und einen Kohlenwassef- mit der Zeichnung weiter veranschaulicht Die Zeichstoffauslaß aufweist, durch den Kohlenwasserstoffe nung zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung einer aus der Aufnahmezone abgezogen werden, und der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Auslaß der Steigleitung in den Dünnphasenraum in Erfindung.

einem ersten Abstand über dem dichten Bett und in 65 Die Verfahrensdurchführung erfolgt in einer

einem zweiten Abstand vom Einlaß der Zyklon- Krackvorrichtung, die als Hauptteile eine Aufnahme-

eiäfichtung mündet, das erfindungsgemäß dadurch zone 1, eine Steigleitung 2 und eine Zyklonscheider-

aekennzeiGhnet ist, daß einrichtung 8 umfaßt Die Aufnahmezone 1 weist

sinen Dünnphasenraum 3 und ein dichtes Katalyse- Spülmedium werden adsorbierte Kohlenwasserstoffe torbett4 auf. Der Katalysator und das öl treten vom Katalysator entfernt; sie fließen aus der Aufunten in die Steigleitung 2 ein» wobei die zugeführten nahmezone 1 über die Auslaßleitung 7 ab. Das AbMengen an Katalysator und öl nach bekannten Me- streifen verhindert eine Verbrennung von Benzin und thoden geregelt werden. Das Katalysator-Öl-Gemisch 5 leichten Kohlenwasserstoffen in der Regenerationsfließt durch die Steigleitung senkrecht nach oben, wo- zone und damit einen Ausbeuteverlust,
bei die Reaktionen stattfinden, durch die z.B. aus Als Katalysatoren können die für katalytische schweren Vakuumgasölen leichtere und wertvollere Wirbelschichtkrackung bekannten, amorphen oder Benzinkomponenten erzeugt werden. Das Gemisch kristallinen Katalysatoren verwendet werden. Bevoraus Kohlenwasserstoffen und Katalysator wird am to zugt werden die hochaktiven Katalysatoren, die Oberende der Steigleitung2 in rechtem Winkel zu Zeolithe, z.B. ausgetauscht mit seltenen Erdmetaleinem Abschnitt 15 der Steigleitung umgelenkt. Am len, enthalten, insbesondere dekationisierte Zeolithe Ende der Steigleitung 2 ist ein Leitungsflansch 10 so mit Struktur vom Typ X oder Y. Diese Katalysatoren angeordnet, daß die Steigleitung noch einen gewissen hoher Aktivität gewährleisten, daß trotz der kurzen Raum oberhalb des waagerechten Abschnitts IS auf- 15 Katalysator-Öl-Kontaktzeiten gute Umwandlungen weist. Dieser Raum füllt sich im Betrieb mit Kataly- erzielt werden.

sator und Kohlenwasserstoffdämpfen und schafft ein Es können die üblichen Ausgangsmaterialien ver-

Dampfkissen, wodurch Abrieb im oberen Teil der arbeitet werden, vorzugsweise Gasöle, die im Bereich

Steigleitung 2 vermieden wird, wenn die Katalysator- von 149 bis 538° C oder höher sieden. Die Beschik-

leilchen aus senkrechtem Fluß in einem rechten ao kung kann auch Rückführmaterialien, wie leichtes

Winkel zu waagerechtem Fluß abgelenkt werden. oder schweres Kreislauföl oder Schlammöl, enthal-

Der Katalysator und das öl fließen dann waage- ten, die aus dem die Reaktionszone verlassenden recht in Richtung auf einen Leitungsflansch 11, der Kohlenwasvserstoffausfluß in der nachgeschalteteu wie der Flansch 10 einen Raum schafft, in dem sich Hauptfraktionierkolonne abgetrennt werden. Die Katalysator ansammeln kann, um Abrieb zu ver- as leich.an Kreislauföle sieden im allgemeinen im Behindern, wenn der Katalysator und das öl von waage- reich von 204 bis 316° C, wobei 90 °/o unter 288° C rechter Fließrichtung in rechtem Winkel in eine sieden, während die schweren Kreislauföle von 316 senkrecht nach unten führende Fließrichtung aus bis 427⁰C und die Schlatnmöle (geklärtes öl) im dem Auslaß 12 heraus umgelenkt werden. Der obere allgemeinen bei Temperaturen über 427⁰C sieden. Teil der Steigleitung 2 ist also so ausgebildet, daß 30 Irgendwelche oder sämtliche in die Steigleitungsreakder Katalysator und das öl ihre Fließrichtung zwei- tionszone eingeführten Rückführmaterialien können mal ändern, nämlich von senkrecht aufwärts zu waa- teilweise hydriert werden, um sie weniger temperagerecht und dann von waagerecht zu senkrecht ab- turbeständig zu machen und die Erzeugung hochwärts. verzweigter Aromaten, die hohe Oktanzahlen er-

Das aus dem Auslaß 12 der Steigleitung 2 aus- 35 geben, zu steigern.

tretende Krackproduktgemisch (Katalysator und Öl) Der aus der Aufnahmezone 1 über die Abstreiftritt in den Dünnphasenraum 3 der Aufnahmezone 1 zone 6 in die Regenerationszone fließende teilweise ein. Die Zyklonscheidereinrichtung 8 ist dem Aus- desaktivierte Katalysator enthält normalerweise 0,5 laß 12 benachbart angeordnet, so daß Kohlenwasser- bis 1 oder mehr Gewichtsprozent Koks, während stoffe und etwas mitgerissener Katalysator in mög- 40 der in die Steigleitung 2 eingespeiste frischregenelichst kurzer Zeit vom Auslaß 12 in den Zyklon- rierte Katalysator weniger als 0,5 und gewöhnlich einlaß 13 fließen. In der Zyklonscheidereinrichtung 8 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent Koks enthält,
werden Kohlenwasserstoffe und Katalysator im we- Als Abstreifgase können Stickstoff, Wasserstoff, sentlichen vollständig voneinander getrennt, wobei Dampf, leichte Kohlenwasserstoffe oder andere Maein katalysatorfreier Kohlenwasserstoffstrom aus der 45 tenalien verwendet werden, die mit dem teilweise Zyklonscheidei einrichtung 8 durch eine Auslaß- desaktivierten Katalysator nicht reagieren und die leitung 7 austritt. Der Katalysator, der im wesent- Produkte nicht verunreinigen,
liehen frei von Kohlenwasserstoffen ist, durchläuft Die Regeneration des Katalysators kann in der ein Fallrohr 9, das über dem dichten Bett 4 mündet. üblichen Weise erfolgen.

das Fallrohr 9 kann auch in dem dichten Bett 4 un- 50 Die Steigleitungsreaktionszöne 2 besteht aus einem

terhalb der Grenzfläche 14, die die Grenze zwischen im wesentlichen senkrecht verlaufenden Rohr mit

dem Dünnphasenraum und dem dichten Bett in der einem Durchmesser von weniger als 2,54 cm bis

Aufnahmezone 1 darstellt, enden. Wenn das Fall- 304,8 cm und einer Länge von einigen Metern bis

rohr 9 oberhalb des dichten Bettes 4 endet, kann es, 45,72 m. Die Aufnahmezone 1 hat einen größeren

wie dargestellt, ein Klappventil aufweisen, das Kata- 55 Durchmesser und eine geringere Länge als die

iysator austreten läßt, wenn sich im Fallrohr 9 eine Steigleitung.

Katalysatorsäule aufgebaut hat. Geeignete katalytische Krackbedingungen sind Re-

Der Katalysator gelangt somit aus dem Fallrohr 9 aktortemperaturen von 399 bis 649° C, Drücke von

in das dichte Bett 4. Normaldruck bis 7,03 atü, Beschickungsvorwärm-

Am unteren Ende der Aufnahmezone 1 ist eine 60 temperaturen zwischen Umgebungstemperatur und

Abstreifeinrichtung 6 vorgesehen. Die Abstreifen!- 427° C, stündliche Gewichts-RaumgeSGhwindigkeiten

richtung enthält Prallwände 5. Die Prallwände 5 sor- zwischen 4 und über 100 und Katalysator-Öl-Ver-

gen für eine innige Vermischung von desaktiviertem hältnisse von 3 bis über 15.

Katalysator und einem aufwärts fließenden Spül- Regenerationstemperaturen liegen im Bereich von

medium. Der Katalysator bewegt sich abwärts durch 65 538 bis über 704° C.

die Abstreifeinrichtung 6 und kann dann in eine Re- Der Ausdruck »Umwandlung«, wie er hier gegeneriereinricbtung fließen und zur Wiederverwen- braucht wird, kennzeichnet den Teil der Frischdung im Verfahren aufbereitet werden. Durch das beschickung, in Volumprozent, der in leichtere Pro-

dükte als das leichte Kreislauföl umgewandelt wird, jedoch korrigiert um den Benzingehalt der eingesetzten Frischbeschickung. Die Umwandlung wird also berechnet, indem man die Summe der volumetrischen Ausbeuten an leichtem Kreislauföl, schwerem s Kreislauföl und geklärtem Schlammöl von 100% abzieht. Beispielsweise beträgt, sofern in der Frischbeschickung kein Benzin vorhanden war, die Umwandlung 85 ⁰Zo, wenn die auf die Beschickung bezogene Ausbeute an leichtem und schwerem Kreis* lauföl 12 Volumprozent und die Ausbeute an geklärtem Schlammöl 3 Volumprozent beträgt.

Der Ausdruck »Benzinausbeute« oder »Benzinselektivität« ist definiert als das Verhältnis der volumetrischen Ausbeute an Benzin zur Umwandlung. Dabei ist unter Benzin die Produktfraktion von C. bis zu einem 9O°/o-Destillatpunkt von 193,3⁰C bei der Siedeanalyse nach ASTM, D-86 zu verstehen.

Beim Verfahren der Erfindung muß der Abstand zwischen dem Steigleitungsauslaß 12 und der Grenz- ao fläche 14 zwischen der Dünnphase 3 und dem dichten Bett 4 in der Aufnahmezone 1 größer als 3,05 m sein. Dieser Abstand wird hier als »erster Abstand« bezeichnet Manschmal ist die Lage der Grenzfläche ziemlich schwer genau zu bestimmen. In diesen »5 Fällen kann angenommen werden, daß die Grenz* Sache in der Mitte zwischen zwei Punkten liegt, an denen eindeutig die Dünnphase bzw. das dichte Bett vorliegen.

Der »zweite Abstand« ist der Abstand vom Aus* laß 12 der Steigleitung 2 zum Einlaß 13 des Zyklonscheiders. Wenn zwei oder mehr parallelgeschaltete Zyklone verwendet werden, ist der zweite Abstand die Durchschnittsentfernung zwischen dem Auslaß 12 und den einzelnen Zykloneinlässen. Wenn die Zyklone in Reihe geschaltet sind, wird der zweite Abstand zum Einlaß des ersten Zyklons gemessen, in den die Kohlenwasserstoffe fließen.

Das Verhältnis des ersten Abstands zum zweiten Abstand muß größer als 2 sein. Demgemäß liegt der Auslaß der Steigleitung wesentlich näher zum Zyklon als zu der Grenzfläche zwischen der Dünnphase und dem dichten Bett in der Aufnahmezone. Vorzugsweise wird ein Verhältnis von über 4 bis über 6, z. B. bis über 15, gewählt.

Die Durchschnittsdichte der Dünnphase bei Betriebsbedingungen wird durch die erläuterte Betriebs-Weise unter 0,08 kg/dm» gehalten. Die Durchschnittsdichte des dichten Bettes ist von der Art des verwendeten Katalysators, der darauf vorhandenen Koksmenge und dem Durchsatz an Abstreifmittel abhängig, in der Regel liegt sie bei 0,48 kg/dm^s oder mehr bis herauf zu über 0,64 kg/dm³. Die Durchschnittsdichte des durch die Steigleitung fließenden Katalysatof-ÖI-Gemisches schwankt von 0,08 bis 0,112 kg/dm³ über die gesamte Länge der Steigleitung. Die Durchschnittsdichte der Dünnphase ist -somit geringer als die Durchschnittsdichte des Katalysator-Öl-Stroms in der Steigleitung. Vorzugsweise wird die Durehschnittsdichte der Dünnphase im Bereich von weniger als 0,049 bis unter 0,08 kg/dm^s ge^en* Beispiel mit Vergleichsversuch

Es wurde der Betrieb in einer herkömmlichen technischen Wirbelschichtkrackanlage mit dem Betrieb in der gleichen Anlage nach Umbau zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verglichen.

Die herkömmliche Wirbelschichtkrackanlage war für eine Verarbeitung von 555 m* Beschickung/Tag ausgelegt und konnte vor dem Umbau bis zu 1590 m^s Beschickung/Tag verarbeiten. Die Steigleitung, die einen Außendurchmesser von 71,12 cm besaß, mün* dete direkt in ein im unteren Teil des Reaktors (der nach dem Umbau die Aufnahmezone darstellt) angeordnetes dichtes Bett aus teilweise desaktiviertem Katalysator. Die Steigleitung war senkrecht angeordnet, trat in den unteren Teil des Reaktors ein und endete in der Nähe des Bodens des Reaktors. Aus der Steigleitung strömten die Kohlenwasserstoffe und der Katalysator in das dichte Katalysatorbett, das im unteren Teil des Reaktors aufrechterhalten wurde. Demgemäß kamen die Kohlenwasserstoffe nach dem Kontakt mit dem Katalysator in der Steigleitung in dem dichten Bett mit einer größeren Katalysatormenge in Berührung. Dies führt zu einer erhöhten Umwandlung, jedoch auf Kosten der Benzinerzeugung und der Erzeugung wertvoller C₈- und C₄-Kohlenwasserstoffe.

Die Anlage wurde dann zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung umgebaut. Hierzu erfolgte eine Verlängerung der Steigleitung durch die Aufnahmezone, so daß sie nach dem Umbau mehrere Meter oberhalb des dichten Betts aus teilweise desaktiviertem Katalysator endete. Am Kopfende der Steigleitung wurde ein einfaches T-Stück angebracht, so daß das durch die Steigleitung fließende Katalysator-Öl-Gemisch in Abwärtsrichtung in die Aufnahmezone ausgestoßen wurde. Das T-Stück war dicht neben einem Zyklonscheider angeordnet, und beide befanden sich in der Nähe des oberen Endes der Aufnahmezone, so daß die aus der Steigleitung austretenden Kohlenwasserstoffe nur eine kurze Strecke zu durchfließen hatten, bevor sie von allen in der Dünnphase vorhandenen mitgerissenen Katalysatorteilchen abgetrennt wurden.

Die Aufnahmezone war zylindrisch und hatte eine Länge von 10,67 m und einen Innendurchmesser von 2,29 m. Der Auslaß der Steigleitung mündete 6,10 m über dem Boden der Aufnahmezone und war 1,83 m vom Zykloneinlaß entfernt. Das dichte Katalysatorbett befand sich unterhalb des unteren Endes des Zyklonfallrohrs und oberhalb des zum Abstreifer führenden Katalysatorauslasses. Das Fallrohr des Zyklonscheiders war mit einem Klappventil ausgerüstet, das Katalysator ausfließen ließ, wenn sich im Fallrohr eine ausreichend hohe Katalysatorsäste angesammelt hatte. Es war somit abgedichtet, obwohl es nicht bis in das dichte Bett reichte.

Am Boden der Aufnahmezone führte ein Katalysatorauslaß zu der Katalysatorabstreifzone, durch die ein Spülgas im Gegenstrom zum Katalysator geführt wurde, um vom Katalysator Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Die Abstreifzone war mit einer Regenerationszone verbunden, in der Koks vom Katalysator abgebrannt wurde. Die Höhe des dichten Katalysatorbettes im Bodenteil der Aufnahmezone wurde möglichst gering gehalten.

Bevor die Anlage umgebaut wurde, wurde ein Vergleichsversuch durchgeführt, um Bezugswerte für die Ermittlung der durch den Umbau erzielten Verbesserungen zu erhalten. Vor und nach dem Umbau wurde der gleiche Katalysator, ein kristalliner AIuminosilikatkatalysator hoher Dichte und hoher Aktivität, und das gleiche Ausgangsmaterial, ein süßes Louisiana-Rohöl, verwendet Vor dem Umbau betrug die durchschnittliche Katalysator-Öl-Kontaktzeit

409547/330

20 Sekunden; sie umfaßt den Kontakt in der Steigleitung und in dem am Boden des Reaktors (Aufnahmezone) befindlichen dichten Bett. Nach dem Umbau betrug die durchschnittliche Katalysator-Öl·

10

Kontaktzoit 4 Sekunden., wobei die Krackung praktisch vollständig in der Steigleitung stattfand. Die bei den Versuchen erzielten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Vergleich zwischen den Ausbeuten vor und nach dem Umbau

Vor Umbau	2 \	Nach Umbau	4
1	1527	3	1254
1640	366	1565	399
343	346	373	375
326	1,03	360	1,05 ■
1,01	6,6	1,04	7,2 ;
6,3	501	7,0	538
498	652	511	676 .
662	77,5 I	652	89,6
80,2	67,1	80,7	70,2
63,0	5,9	68,6	9,5
6,5	6,8	6,5	9,5
5,7	1,1	7,8	3,0
1,9	4,5	13	5,7
4,9	0,866	4,7	0,783
0,786	112,6	0,850	113,8
109,0	22,2	112,5	33,2
21,4	89,3	25,0	103,4
84,4	88	93,6	92
88 bis 89	79	89	81
	79

Betriebsbedingungen

Rohöl, m*/Tag

Rohöltemperatur, ⁰C

Kombinierte Beschlckungsteffiperatur, ⁰C..

Kombiniertes Beschickungsverhältnis

Katalysätör-Öl-Vefhältnis

Reaktortemperatür, ⁰C

Regenerationstemperatur, ⁰C

Umwandlung, Volumprozent, flüssig

Produkte, Volumprozent, flüssig

Benzin (C₈-90«/»-Destillatpunkt 193,3° C) ..

C₈=, Volumprozent, flüssig

C₄=, Volumprozent, flüssig

C₂-, Gewichtsprozent

Koks, Gewichtsprozent...»

Benzinselektivität, Benzin-Umwandlung .... Mögliche C₃+-Flüssigausbeute, Volumprozent, flüssig ,

• Mögliches Alkylat, Volumprozent, flüssig .. Krackbenzin + mögliches Alkylat, Volumprozent, flüssig .

Oktanzahlen

Krackbenzin, ROZ ,

Krackbenzin, MOZ

Beim Vergleichen der Ausbeuteergebnisse ist folgendes festzustellen:

Bei ähnlichen Betriebsbedingungen war bei dem Versuch 2 nach dem Umbau im Vergleich zu dem Versuch vor dem Umbau die Umwandlung etwas getinger, jedoch die Bezinselektivität wesentlich höher.

Die Verringerung der Umwandlung, war zu erwarten, da der Grad der Umwandlung v6a Beschickung in Produkte, die tiefer als leichtes Kreislauföl sieden, von der Länge der Zeit abhängt, während der Katalysator und Öl miteinander in Berührung stehen. Jedoch erhöht die längere Katalysator-Öl-Kontaktzeit die Bildung unerwünschter leichter Produkte, wie Methan, Äthan, Cj-Paraffine und geradkettiger C₄-Parafflne.

Vergleicht man die Versuche 1 und 3 miteinander, die bei etwa übereinstimmenden Umwandlungen durchgeführt wurden, so sieht man, daß bei der Verwendung der umgebauten Anlage die Benzinselektivität und die Erzeugung an möglichen» Alkylat, das aus dem erzeugten Isobutan sowie den C₄- und C₄-OIefinen gewonnen werden kann, wesentlich höher war.

Bei den Versuchen 2,3 und 4 war die Ausbeute an möglichen Alkylat in jedem Fall höher als beim Versuch 1. Die mögliche Alkylatausbeute stellt diejenige Menge an Alkylat in Volumprozent, bezogen auf das Volumen der KrackErischbescbiclaingj dar, die aus den C₈- und C₄-OIefinen sowie dem Isobutan, die beim Krackverfahren erzeugt werden, und außerdem so viel nicht aus dem Verfahren stammenden Isobutan, daß alle Olefine alkylieit werden können, zu erhalten ist

Die Gesamtausbeate an Krackbenzin plus möglichem Alkylat, beizogen auf die Krackfrischbeschickung, war bei den Versuchen 2, 3 und 4 jeweils deutlich höher als beim Versuch 1. Die Oktanzahlen des bei den Versuchen 2, 3 und 4 erhaltenen Benzins waren gleich hoch oder höher als die Oktanzahlen des beim Versuch 1 erhaltenen Krackbenzins.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

p__t(,_ntn___nrl,_i,_ft, öletrom (Krackproduktgsrnischetrom) to eine Auf-

Patentansprttche: nabraezone fließt, au« äeren oberem Teil Kohlen-

X. Verfahren zum kataiytiscben Kracken von Wasserstoffe abgezogen werden, wöhrend aus ihrem Kohlenwasserstoffen to einer Steigleitung, aus unteren Teil teilweise desaktivierter Katalysator abderen Auslaß ein Katalysator- und ölstrora δ gezogen wird, der aus der Steigleitung kommt und (Krackpraduktgeraischstrora) to eine Aufnahme- zum Boden der Aufnabmezone geführt wird, wobei zone fließt, aus deren oberem Teil Kohlenwasser- die Aufnahmezone so betrieben wird, daß ein Raum stoffe abgezogen werden, während aus ihrem un- nut einer verdünnten Phase (Dünnphasenraum), der teren Teil teilweise desaktivierter Katalysator ab- ihren oberen Teil einnimmt und Kohlenwasserstoffgezogen wird, der aus der Steigleitung kommt io dämpfe und mitgeschleppte Katalysatorteflchen entvrad zum Boden der Aitfnanmezone geführt wird, hält, aufrechterhalten wird, während der untere Teil wobei die Aufntthmezone so betrieben wird, daß der Aufnahmezone ein dichtes Bett, insbesondere ein Raum mit einer verdünnten Phase (Dünn- ein Wirbelschichtbett, aus teilweise desaktiviertem pbasenraum), der ihren oberen Teil einnimmt Katalysator enthält, die Kohlenwasserstoffe durch und Kohlenwasserstoffdämpfe und mitgeschleppte j 5 eine im Dünnphasenraum angeordnete Zyklonein-Katalysatorteüchen enthält, aufrechterhalten richtung von eingeschlepptem Katalysator abgetrennt wird, während der untere Teil der Aufnahmezone und abgezogen werden, cüe einen Einlaß, durch den ein dichtes Bett, insbesondere ein Wirbelschicht- Kohlenwasserstoffe und eingeschleppter Katalysator bett, aus teilweise desaktiviertem Katalysator ent- hineinfließen, und einen Kohleriwasperstoffauslaß kalt, die Kohlenwasserstoffe durch eine im Dünn- 20 aufweist, durch den Kohlenwasserstoffe aus der AufphasenrauGj angeordnete Zykloneinrichtung von nahmezone abgezogen werden, und der Auslaß der eingeschlepptem Katalysator abgetrennt und ab- Steigleitung in den Dünnphasenraum in einem ersten gezogen werden, die einen Einlaß, durch den Abstand über dem dichten Bett und in einem zwei-Kohlenwasserstoffe und eingeschleppter Kataly- ten Abstand vom Einlaß der Zykloneinrichtung sator hineinfließen, und einen Kohlenwasserstoff- 25 mündet.

auslaß aufweist, durch den Kohlenwasserstoffe Ein derartiges Verfahren bzw. eine zu dessen

aus der Aufnahmezone abgezogen werden, und Durchführung geeignete Vorrichtung sind aus der der Auslaß der Steigleitung in den Dünnphasen- USA.-Patentschrift 3 188 185 bekannt. Hier wird raum in einem ersten Abstand über dem dichten eine Katalysator-Öl-Suspension aus einer senkrecht Bett und in einem zweiten Abstand vom Einlaß 30 aufwärts durch ein dichtes Wirbelschichtbett aus Kader Zykloneiiirichtung mündet, dadurch ge- talysatorteilchen führenden Steigleitung unmittelbar kennzeichnet, daß oberhalb des oberen Spiegels des dichten Katalysa-

a) das Verhältnis von erstem zu zweitem Ab- torteilchenbettes in den darüber befindlichen Dünnstand größer als 2 gewählt wird, phasenraum ausgestoßen.. Die Zyklonabscheider be-

b) der Höhenabstand zwischen dem Auslaß 35 finden sich in beträchtlichem Abstand von der Ausder Steigleitung und dem dichten Bett grö- laßöffnung der Steigleitung am Kopf des Reaktorßer als 3 05 m und gefaßes im obersten Abschnitt des Dunnphasen-

c) die Durchschnittsdichte in der Dünnphase ^raums· ^Die Mündung der Steigleitung liegt somit unter 0,08 kg/dm^s gehalten sowie wesentlich näher zum oberta Spiegel des dichten

d) der Krackproduktgemiscbstrom so aus der ⁴° Katalysatorteilchenbettes als zu den Eintrittsstellen Steigleitung herausgeführt wird, daß er aus ^der Zyklonabscheider. Ein nennenswerter Höhenderen Auslaß in Abwärtsrichtung zur Grenz- abstand zwischen dem Auslaß der Steigleitung und fläche zwischen der Dünnphase und dem ^dem dichten Katalysatorteilchenbett ist nicht vorgedichten Bett hin austritt. sehen. Die aus der Steigleitung austretende Kataly-

♦5 sator-öl-Suspension kann somit infolge der auftre-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- tenden Turbulenz und der Nähe der Austrittsstelle kennzeichnet, daß das Verhältnis von erstem zu zur Grenzfläche zwischen dem dichten Katalysatorzweitem Abstand größer als 4 gewählt wird. teilchenbett und dem Dünnphasenraum in beträcht-
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, da- lichem Maße das dichte Katalysatorteilcbenbett zudurch gekennzeichnet, daß der erste Abstand 50 mindest in seinen oberen Bereichen aufwirbeln, was größer als 6,10 m und der zweite Abstand kleine zu einer verstärkten Mitnahme von Katalysatorteilals 2,44 m gewählt wird. chen in den Dünnphasenraum und damit in die Zy-
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 klonabscheider führt. Eine Anwesenheit zu großer bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steig- Mengen an Katalysatorteilchen im Dünnphasenraum leitung mit einem Innendurchmesser im Bereich 55 zieht unerwünschte Nachreaktionen der anwesenden von 30,48 bis 152,40 cm und einer Gesamtlänge Kohlenwasserstoffe nach sich, die für die Selektivivon 3,05 bis 45,72 m verwendet wird. tat in Richtung auf die Erzeugung erwünschter Pro-
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 dukte, wie Benzin, nachteilig sind und zu einer verbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem un- mehrten Bildung von unerwünschten Produkten, wie teren Teil der Aufnahmezone abgezogener, teil- 60 leichten Gasen und Koks auf dem Katalysator, weise desaktivierter Katalysator in einer Regene- führen. Weiterhin müssen erhöhte Mengen an mitrierzone zur Wiederverwendung in der Steig- geschleppten Katalysatorteilchen in den Zyklonleitung regeneriert wird. abscheidera abgetrennt werden, was einerseits zu

. einer stärkeren Belastung und damit notwendiger-

65 weise größeren Auslegung der Zyklonabscheider und

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kataly- andererseits zu beträchtlichen Abriebsverlusten der tischen Kracken von Kohlenwasserstoffen in einer Katalysatorteilchen und Abriebsverschleiß der Zy-Steigleitung, aus deren Auslaß ein Katalysator- und klonabscheider führt.