DE2326072C3 - Process for regenerating coke contaminated particulate exhausted cracking catalyst - Google Patents

Process for regenerating coke contaminated particulate exhausted cracking catalyst

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DE2326072C3 DE19732326072 DE2326072A DE2326072C3 DE 2326072 C3 DE2326072 C3 DE 2326072C3 DE 19732326072 DE19732326072 DE 19732326072 DE 2326072 A DE2326072 A DE 2326072A DE 2326072 C3 DE2326072 C3 DE 2326072C3
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Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des regenerierten Katalysators durch Einspeisen einer dosierten Menge eines fließfähigen Brennstoffs, insbesondere Heizgas und/oder flüssige Kohlenwasserstoffe, in das erste dichte Bett und/oder das Verdünntphasentransportsteigrohr geregelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the temperature of the regenerated catalyst by feeding a metered Amount of a flowable fuel, in particular heating gas and / or liquid hydrocarbons, in the first dense bed and / or the dilute phase transport riser is regulated.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koksgehalt des regenefierten Katalysators durch Begrenzen der dem trsten dichten Bett zugeführten Menge an frischem Regeneriergas und/oder der Temperatur im ersten fliehten Bett geregelt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the coke content of the regenerated Catalyst by limiting the amount of fresh fed to the comfortably dense bed Regeneration gas and / or the temperature in the first escaped bed is regulated.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Verdünntfhasentransportsteigrohr zusätzliches frisches Re-Jeneriergas eingespeist vird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the dilution phase transport riser pipe additional fresh regeneration gas is fed in.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen so gewählt werden, daß die Verweilzeit des Katalysators im ersten dichten Bett weniger als 2 Minuten und/oder im zweiten dichten Bett weniger als 1 Minute, vorzugsweise weniger als 30 Sekunden, und/oder die Gesamtverweilzeit des Regeneriergases im ersten dichten Bett und im Verdünntphasentransportsteigrohr weniger als 10 Sekunden beträgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the operating conditions be chosen so that the residence time of the catalyst in the first dense bed is less than 2 minutes and / or in the second dense bed less than 1 minute, preferably less than 30 seconds, and / or the total residence time of the regeneration gas in the first sealed bed and in the Dilute phase transport riser is less than 10 seconds.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten dichten Beit die Temperatur in einem Bereich von 620 bis 760QC und die Globalgasgeschwindigkeit in eintm Bereich von 0,9 bis 3,0 m/Sekunde und/oder im Verdünntphasentransportsteigrohr die Temperatur ir. einem Bereich von 650 bis 8000C und die Globalgasgeschwindigkeit in einem Bereich von 3,0 bis 7,5 m/Sekunde gehalten wird.6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the first dense Beit the temperature in a range from 620 to 760 Q C, and the Global gas velocity in eintm range of 0.9 to 3.0 m / second, and / or the range 650-800 0 C and the Global gas velocity in the ir Verdünntphasentransportsteigrohr temperature. second is maintained in a range of 3.0 to 7.5 m /.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten dichten Bett Regeneriergas vom regenerierten Katalysator, vorzugsweise mit überhitztem Wasserdampf, abgestreift wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that seal in the second Bed of regeneration gas stripped from the regenerated catalyst, preferably with superheated steam will.

Die Erfindung belrifft ein Verfahren zum Regenerieren von aus einer Kohlenvvasserstoffumwandlungszone abgezogenem, mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigen!, erschöpftem Krackkatalysator durch Abbrennen von Koks mit einem sauerstoffhaltigen Regeneriergas in einem Regenerator mit z'.vei in Reihe angeordneten dichten Betten aus Katalysatorteilchen und einer verdünnten Phase, wobei der erschöpfte Katalysator im ersten dichten Bett aus fluidisierten Teilchen durch Verbrennen von Koks unter gleichzeitiger Bildung von teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, in der verdünnten Phase beim Abbrennen von Koks entstandenes Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff aus dem Regeneriergas zu Kohlendioxyd oxydiert (Nachverbrennung) und aus der verdünnten Phase in diese mitgerissener, regenerierter Katalysator abgetrennt und mindestens einem der dichten Betten zugeführt sowie der regenerierte Katalysator aus dem zweiten dichten Bett zur Rückführung in die Kohlenwasserstoffumwandlungszone abgezogen wird.The invention relates to a method of regeneration coke-contaminated particulate matter withdrawn from a hydrocarbon conversion zone! exhausted cracking catalyst by burning off coke with an oxygen-containing regeneration gas in a regenerator with two rows of dense beds of catalyst particles and a dilute phase wherein the spent catalyst fluidized in the first dense bed Particles from burning coke with simultaneous formation of partially used regeneration gas partially regenerated, carbon monoxide produced in the diluted phase when burning coke oxidized with oxygen from the regeneration gas to carbon dioxide (afterburning) and off the dilute phase separated into this entrained, regenerated catalyst and at least one the dense beds and the regenerated catalyst from the second dense bed for recycling withdrawn to the hydrocarbon conversion zone.

Bei der katalytischen Wirbelschichtkrackung verhältnismäßig hochsiedender Kohlenwasserstoffe zu leichteren Kohlenwasserstoffen, die im Heizöl- und Benzinbereich oder darunter sieden, wird das Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial in einer oder mehreren Reaktionszonen mit einem teilchenförmigen Krackkatalysator in Berührung gebracht, der in fluidisiertem Zustand gehalten wird. Dabei kann mitIn the catalytic fluidized bed cracking, relatively high-boiling hydrocarbons increase lighter hydrocarbons boiling on or below the heating oil and gasoline range becomes the hydrocarbon feed in one or more reaction zones with a particulate cracking catalyst brought into contact, which is kept in a fluidized state. You can use

So fluidisierten dichten Katalysatorwirbelschichtbetten oder mit Steigrohrreaktoren, bei denen die Katalysatorleilchen von den Kohlenwasserstoffdämpfen aufwärts durch das Steigrohr getragen werden und hierbei die Krackung stattfindet, gearbeitet werden. In jedem Falle werden beträchtliche Mengen an schwere Kohlenwasserstoffzersetzungsprodukte enthaltenden koksartigen Substanzen, gewöhnlich einfach als Koks bezeichnet, auf den Katalysatorteilchen abgeschieden, und diese müssen für eine kontinuierliche Verfahrensdurchführung mit ständigem Kreislauf des Katalysators zur Regeneration des Katalysators von den Katalysatorteilchen heruntergebrannt werden.Dense catalyst fluidized beds are thus fluidized or with riser reactors in which the catalyst particles rise from the hydrocarbon vapors be carried through the riser and this is where cracking takes place. In each Trap will contain significant amounts of heavy hydrocarbon decomposition products coke-like substances, commonly referred to simply as coke, deposited on the catalyst particles, and these must for a continuous process implementation with constant circulation of the catalyst to be burned down from the catalyst particles to regenerate the catalyst.

Der von den gekrackten Kohlenwasserstoffprodukten abgetrennte Katalysator wird gewöhnlich zunächst durch eine Abstreifzone geführt, in der ein Abstreifgas, zumeist Wasserdampf, im Gegenstrom durch den erschöpften Katalysator geleitet wird, um mitgeschleppte Kohlenwasserstoffe aus dem KatalysatorThe catalyst separated from the cracked hydrocarbon products is usually first guided through a stripping zone, in which a stripping gas, mostly water vapor, in countercurrent through the exhausted catalyst is passed to entrained hydrocarbons from the catalyst

auszuspülen. Danach fließt der Katalysator in eine Wirbelschichtregenerationszone. Dort wird der Koks mittels eines sauerstolThaltigen Gases, in der Reeel Luft, von den Katalysatorteilchen heruntercebrannt Das gebildete Rauchgas, das aus Kohlenmonoxyd! Kohlendioxyd, Wasserdampf, Stickstoff und eerincen Restmengen an Sauerstoff besteht, .vird gewöhnlich in einem Wasserdampferzeugusgskessel verbrannt. Der regenerierte Katalysator wird zu der Krackreaktionszone zurückgeführt. Normalerweise enthält der erschöpfte Katalysator 0,5 bis 1,0 Gewichtsprozent Koks und der regenerierte Katalysator etwa 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent oder bei modernen bekannten Anlagen auch nur 0,01 bis 0,05 Gewicbtsprozent Koks.rinse out. The catalyst then flows into a fluidized bed regeneration zone. There is the coke by means of a gas containing oxygen, in the Reeel Air, burnt down by the catalyst particles The flue gas formed, which is made up of carbon monoxide! Carbon dioxide, water vapor, nitrogen, and any residual amount of oxygen, is common burned in a steam generator. The regenerated catalyst becomes the cracking reaction zone returned. Typically the spent catalyst will contain 0.5 to 1.0 weight percent Coke and the regenerated catalyst about 0.2 to 0.4 percent by weight or in the case of modern known ones Plants only 0.01 to 0.05 percent by weight of coke.

Die Regeneration wird in der Praxis zumeist in einem einzigen dichten Katalysatorwirbelschichtbett durchgeführt, das am Boden des Regenerators angeordnet ist. Katalysator, der von dem aus dem dichten Sett abfließenden Rauchgas mitgerissen wird, wird zurückgewonnen, indem man das Rauchgas durch Cyclone !eitet, die in einem über dem dichten Bett befindlichen, ziemlich großen Trennraum angeordnet sind. Dennoch geht stets etwas Katalysator aus dem Regenerator verloren.In practice, the regeneration is mostly carried out in a single dense fluidized-bed catalyst carried out, which is arranged at the bottom of the regenerator. Catalyst, from which from the dense Sett entrained effluent flue gas is recovered by passing the flue gas through Cyclone! Rides in one over the dense bed located, fairly large separation space are arranged. Nevertheless, there is always something going out of the catalyst Lost regenerator.

Bei der Regeneration wird gewöhnlich mit einer Strömungsgeschwindigkeit des Gases, bezogen auf die Gesamtqueischnittsfläche des Regenerators (zur Vereinfachung auch als Leerraum- oder Globaiströmungsgeschwindigkeit bezeichnet), von etwa 0,45 bis 1,8 und insbesondere 0,45 bis 0,9 m/Sekunde gearbeitet. Derartige Globalgasgeschwindigkeiten werden eingtiialten, um ein zu starkes Mitreißen von Katalysatorteilchen aus dem dichten Wirbelschichtbett in das Rauchgas zu vermeiden. Wenn der Gasdurchsatz und die Globalgasgeschwindigkeit festgelegi sind, liegt auch die Mindestquerschnittsfläche des Regenerators fest. Bei einer gegebenen Querschnittsfläche legt die Höhe des dichten Bettes auch die Katalysatorverweilzeit für einen gegebenen Katalysatordurchsatz durch den Reaktor fest, wenn man annimmt, was zulässig ist, daß die Dichte des dichten Bettes in etwa konstant ist. Die Katalysatorverweilzeit muß lang genug sein, um bei gegebenen Werten hinsichtlich Regeneratorabmessungen, Temperatur und Sauerstoffkonzentration zu gewährleisten, daß vom Katalysator die gewünschte Menge Koks abgebrannt w'.rd. Die Katalysatorverweilzeit im Regenerator beträgt in der Regel 2 bis 5 und vorzugsweise 2 bis 3 Minuten, die Verweilzeit des Gases im Regenerator gewöhnlich etwa 10 bis 20 Sekünden. During the regeneration is usually with a flow rate of the gas, based on the Total cross-sectional area of the regenerator (for simplification also as empty space or global flow velocity referred to), worked from about 0.45 to 1.8 and in particular 0.45 to 0.9 m / second. Such Global gas velocities are used to avoid excessive entrainment of catalyst particles from the dense fluidized bed into the flue gas. If the gas flow rate and the global gas velocity are determined, the minimum cross-sectional area of the regenerator is also determined. at For a given cross-sectional area, the dense bed height also determines the catalyst residence time for a given catalyst throughput through the reactor, assuming what is permissible, that the density of the dense bed is roughly constant. The catalyst residence time must be long enough to at given values with regard to regenerator dimensions, temperature and oxygen concentration to ensure that the desired amount of coke is burned off by the catalyst. The catalyst residence time in the regenerator is usually 2 to 5 and preferably 2 to 3 minutes, the residence time of the Gas in the regenerator usually about 10 to 20 seconds.

Es ist bekannt, den Luftzufluß zum Regenerator zu regeln, um eine vorgegebene Temperaturdifferenz zwischen dem Gastrennraum und dem dichten Bett aufrechtzuerhalten bzw. den Sauerstaffüberschuß im Rauchgas so gering wie möglich zu halten und hierdurch eine Nachverbrennung von CO zu CO2 im Trennraum zu beschränken. Gewöhnlich beträgt der Sauerstoffgehalt im Rauchgas bei den bekannten Arbeitsweisen nur etwa 0,1 bis 1 %, jedoch sind beträchtliche Mengen an Kohlenmonoxyd im Rauchgas anwesend.It is known to regulate the air flow to the regenerator in order to maintain a predetermined temperature difference between the gas separation space and the dense bed or to keep the excess oxygen in the flue gas as low as possible and thereby limit afterburning of CO to CO 2 in the separation space. Usually the oxygen content in the flue gas is only about 0.1 to 1 % in the known procedures, but considerable amounts of carbon monoxide are present in the flue gas.

Bei einer Wirbelschichtkrackanlage mit Regenerator befindet sich der größte Teil des insgesamt in der Anlage umlaufenden Katalysators in dem Regenerator. Bei modernen Anlagen, die mit Reaktoren mit kurzer Verweilzeit arbeiten, z. B. mit Steigrohrreaktoren, ist das besonders ausgeprägt. Die im Regenerator befindliche Katalysatormenge hängt vom Kohlenwasserstoffdurchsat: durch die Krackanlage und insbesondere von der erwarteten Koksausbeute ab, wobei die Koksausbeute wiederum den Bedarf an frischem Regeneriergas in der Regeneriervorrichtung bestimmt. Beim ständigen Umlauf des Katalysator geht durch Abrieb Katalysator verloren. Der Katalysatorverlust ist etwa proportional dem Katalysatoreinsatz, d. h. der insgesamt in der Anlage befindlichen Katalysatormenge. Die zum Ausgleich der Verluste erforderlichen Katalysatormengen betragen täglich etwa 0,5 bis 2°„ des Katalysatoreinsatzes. Demgemäß ist ein möglichst geringer Katalysatoreinsatz anzustreben. Da sich der größte Teil des Katalysatoreinsatzes im Regenerator befindet, sind Bemühungen darauf gerichtet worden, die im Regenerator befindliche Katalysatormenge durch Herbeiführung hoher Kohlenstoffvcrbrennungsgeschwindigkeiten zu verringern. Hierzu werden höhere Drücke und Temperaturen angewendet. Derzeit sind Regeneratordrücke von etwa 3 bis 3,7 Atm und Temperaturen von etwa 620 bis 675°C üblich. Dadurch konnte zwar eine gewisse Verringerung des Katalysatoreinsatzes erzielt werden, die jedoch infolge der höheren Drücke mit höheren Anlagekosten und infolge der verhältnismäßig langen Vervveilzeit in den Hochtemperaturregeneratoren mit erhöhter Kataly^atordesaktivierung erkauft werden mußte.In a fluidized bed cracking system with a regenerator, most of the total is in the Plant circulating catalyst in the regenerator. In modern systems with reactors with work for a short dwell time, e.g. B. with riser reactors, this is particularly pronounced. The ones in the regenerator The amount of catalyst located depends on the hydrocarbon flow rate: by the cracking plant and in particular on the expected coke yield, the coke yield in turn being dependent on the demand Determined fresh regeneration gas in the regeneration device. With the constant circulation of the catalyst goes lost catalyst due to attrition. The catalyst loss is roughly proportional to the catalyst use, d. H. the total amount of catalyst in the system. The ones necessary to compensate for the losses Amounts of catalyst are about 0.5 to 2% of the amount of catalyst used per day. Accordingly is a aim to use as little catalyst as possible. Since most of the catalyst use is in the regenerator Efforts have been made to reduce the amount of catalyst in the regenerator by inducing high rates of carbon burn to reduce. For this purpose, higher pressures and temperatures are used. Currently, regenerator pressures are from about 3 to 3.7 Atm and temperatures of about 620 to 675 ° C are common. This allowed some reduction the use of the catalyst can be achieved, however, as a result of the higher pressures with higher plant costs and due to the relatively long dwell time in the high-temperature regenerators with increased Catalyst deactivation had to be bought.

Weiterhin konnte bei herkömmlichen Arbeitsweisen die Temperatur des regenerierten Katalysators in der Regel nicht geändert werden und ferner keine annähernd vollständige Kohlenmonoxydverbrennung im Regenerator bei gleichzeitiger Regelung des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator herbeigeführt werden.Furthermore, the temperature of the regenerated catalyst in the Rule not to be changed and also no nearly complete carbon monoxide combustion in the Regenerator brought about with simultaneous regulation of the residual coke content on the regenerated catalyst will.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine Gegenstromregenerierung angewendet, bei der erschöpfter Katalysator in einem ersten Wirbelschichtbett mit teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, dann in einer Überführungsleitung mit frischem Regeneriergas regeneriert und dann in ein zweites Wirbelschichtbett geführt wird, in dem eine weitere Regenerierung mit teilweise verbrauchtem Regeneriergas stattfinden kann. Die bevorzugten Globalgasgeschwindigkeiten betragen 0,75 bis 0,9 m/Sekunde, die bevorzugten Temperaturen etwa 593 bis 6350C. Eine Nachverbrennung von CO zu CO2 wird nicht erwähnt. Es wird eine weitgehende Entfernung des Kokses bis zu einem Gehalt von weniger als 0,2% und möglichst 0,1 % angestrebt. Der regenerierte Katalysator kann dann in einer eigenen Abstreifzone durch Abstreifen mit Wasserdampf oder Rauchgas von Gasen mit hohem Sauerstoffgehalt befreit werden.In another known method, a countercurrent regeneration is used, in which exhausted catalyst is partially regenerated in a first fluidized bed with partially used regeneration gas, then regenerated in a transfer line with fresh regeneration gas and then passed into a second fluidized bed, in which a further regeneration with partially used Regeneration gas can take place. The preferred Global gas velocities are from 0.75 to 0.9 m / sec, the preferred temperatures of about 593-635 0 C. A post-combustion of CO to CO 2 is not mentioned. The aim is largely to remove the coke to a content of less than 0.2% and, if possible, 0.1 %. The regenerated catalyst can then be freed of gases with a high oxygen content in a separate stripping zone by stripping with steam or flue gas.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (DT-OS 19 64 647) wird der erschöpfte Katalysator in einem ersten dichten Wirbelbett mit einem ersten sauerstoffhaltigen Gas bei einer Temperatur von wenigstens etwa 593°C, die wenigstens etwa 56°C über der Eintrittstemperatur des Katalysators in dieses Bett liegt, teilweise regeneriert und dann in einem zweiten dichten Wirbelbett mit einem weiteren sauerstoffhaltigen Gas bei einer Temperatur zwischen 607 und 732° C, die um wenigstens etwa 14° C über der Temperatur in dem ersten Bett gelhalten wird, weiter regeneriert. Der Katalysator wird kontinuierlich dem ersten Bett zugeführt und kontinuierlich aus dem ersten Bett in das zweite Bett eingeleitet. Über beiden dichten Wirbelbetten befindet sich eine gemeinsame verdünnte Phase. Gegebenenfalls kann der in dem ersten WirbelbettIn another known method (DT-OS 19 64 647) the exhausted catalyst is in one first dense fluidized bed with a first oxygen-containing gas at a temperature of at least about 593 ° C, which is at least about 56 ° C above the inlet temperature of the catalyst lies in this bed, partially regenerated and then in a second dense Fluidized bed with another oxygen-containing gas at a temperature between 607 and 732 ° C, the is maintained at least about 14 ° C above the temperature in the first bed, is further regenerated. the Catalyst is continuously fed to the first bed and continuously from the first bed into the second bed initiated. A common dilute phase is located above both dense fluidized beds. Optionally, the one in the first fluidized bed

teilweise regenerierte Katalysator, bevor er in das zweite Wirbelbett eingeführt wird, in einem mittleren Wirbelbett weiter mit einem sauerstoffhaltigen Gas zum Abbrennen von kohligem Material in Berührung gebracht werden, wobei in diesem mittleren Wirbelbett die Temperatur zwischen der Temperatur des ersten und der Temperatur des zweiten Bettes und um wenigstens 14° C über der Temperatur des ersten Bettes gehalten wird. Das Verfahren arbeitet mit Globalgasgeschwindigkeiten von etwa 0,38 bis 1,8 und vorzugsweise 0,6 bis 1,36 m/Sekunde. Nach den dortigen Angaben kann bei bestimmten Bedingungen die laufend im Regenerator befindliche Katalysatormenge auf etwa 84% der bei einer Arbeitsweise mit nur einem dichten Wirbelbett erforderlichen Menge verringert werden. Dies ist noch keine sehr einschneidende Verringerung. Weiterhin kann nur eine sehr begrenzte Nachverbrennung von Kohlenmonoxyd im oberen Teil der Regenerationszone geduldet werden, während bei zu starker Nachverbrennung die Regeneriergaszufuhr gedrosselt werden muß. Somit kann auch die Reaktionswärme des im teilweise verbrauchten Regeneriergas enthaltenen Kohlenmonoxyds nur zu einem sehr geringen Teil im Regenerationsverfahren selbst zur Aufheizung des regenerierten Katalysators nutzbar gemacht werden. Eine annähernd vollständige Kohlenmonoxydverbrennung im Regenerator mit gleichzeitiger Regelung des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator ist nicht möglich.partially regenerated catalyst before it is introduced into the second fluidized bed in a middle one The fluidized bed is further in contact with an oxygen-containing gas to burn off carbonaceous material be brought, with the temperature in this middle fluidized bed between the temperature of the first and the temperature of the second bed and at least 14 ° C above the temperature of the first bed is held. The process operates at global gas velocities of about 0.38 to 1.8 and preferably 0.6 to 1.36 m / second. According to the information provided there, the ongoing The amount of catalyst in the regenerator is reduced to about 84% of that when working with only one dense fluidized bed amount required can be reduced. This is not yet a very drastic reduction. Furthermore, only a very limited afterburning of carbon monoxide in the upper Part of the regeneration zone can be tolerated, while the regeneration gas supply if the afterburning is too strong must be throttled. In this way, the heat of reaction of the partially consumed regeneration gas can also be used contained carbon monoxide only to a very small extent in the regeneration process can even be made usable for heating the regenerated catalyst. An almost complete one Carbon monoxide combustion in the regenerator with simultaneous regulation of the residual coke content on the regenerated catalyst is not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das nicht die vorstehend erläuterten und ähnliche Mangel bekannter Arbeitsweisen aufweist, eine starke Verringerung der jeweils im Regenerator befindlichen Katalysatormenge und damit eine starke Verringerung des Katalysatoreinsatzes der Gesamtanlage ermöglicht, eine annähernd vollständige Kohlenmonoxydverbrennung im Regenerator selbst bei gleichzeitig sehr weitgehender und hinsichtlich des Restkoksgehaltes regelbarer Abbrennung des Kokses von dem Katalysator gestattet, die Kohlenmonoxydverbrennungswärme sehr weitgehend zur Aufheizung des regenerierten Katalysators nutzbar macht, eine Steuerung der Temperatur des regenerierten Katalysators erlaubt und trotzdem einfach, betriebssicher, störungsunanfällig und wirtschaftlich durchzuführen ist.The invention is based on the object of creating a method of the type specified at the outset which does not have the above-mentioned and similar shortcomings of known working methods, enables a large reduction in the amount of catalyst in each regenerator and thus a large reduction in the use of catalyst in the overall system, approximately complete carbon monoxide combustion in the regenerator even with at the same time very extensive and with regard to the residual coke content controllable burning of the coke from the catalyst allows, the carbon monoxide combustion heat can be used to a large extent for heating the regenerated catalyst, a control of the temperature of the regenerated catalyst allows and yet simple, reliable, failure-prone and can be carried out economically.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Regenerieren von aus einer Kohlenwasserstoffumwandlungszone abgezogenem, mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigen!, erschöpftem Krackkatalysator durch Abbrennen von Koks mit einem sauerstoffhaltigen Regeneriergas in einem Regenerator mit zwei in Reihe angeordneten dichten Betten aus Katalysatorteilchen und einer verdünnten Phase, wobei der erschöpfte Katalysator im ersten dichten Bett aus fluidisierten Teilchen durch Verbrennen von Koks unter gleichzeitiger Bildung von teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, in der verdünnten Phase beim Abbrennen von Koks entstandenes Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff aus dem Regeneriergas zu Kchlendioxyd oxydiert (Nachverbrennung) und aus der verdünnten Phase in diese mitgerissener, regenerierter Katalysator abgetrennt und mindestens einem der dichten Betten zugeführt sowie der regenerierte Katalysator aus dem zweiten dichten Bett zur Rückführung in die Kohlenwasserstoffumwandlungszone abgezogen wird, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, «laß man To achieve this object, the invention provides a process for the regeneration of particulate, exhausted cracking catalyst withdrawn from a hydrocarbon conversion zone and contaminated with coke by burning off coke with an oxygen-containing regeneration gas in a regenerator with two series-arranged dense beds of catalyst particles and one dilute one Phase, in which the exhausted catalyst in the first dense bed of fluidized particles is partially regenerated by burning coke with the simultaneous formation of partially used regeneration gas, in the dilute phase carbon monoxide formed when burning coke is oxidized with oxygen from the regeneration gas to carbon dioxide (post-combustion) and out separated from the dilute phase in this entrained, regenerated catalyst and fed to at least one of the dense beds and the regenerated catalyst from the second dense bed for recycling into the hydro is withdrawn material conversion zone, which is characterized according to the invention, «let

a) den gesamten im ersten dichten Bett teilweise regenerierten Katalysator zusammen mit dem teilweise verbrauchten Regeneriergas direkt in verdünnter Phase in und durch ein Verdünntphasentransportsteigrohr führt, in dem er durch weiteres Abbrennen von Koks bis zum gewünschten Endkoksgehalt fertig regeneriert wird,a) all of the catalyst partially regenerated in the first dense bed together with the partially spent regeneration gas directly in the diluted phase in and through a dilute phase transport riser pipe leads, in which he continues to burn coke to the desired final coke content is completely regenerated,

b) im Verdünntphasentransportsteigrohr eine Nachverbrennung durchführt, bei der das vorhandeneb) an afterburning is carried out in the dilute phase transport riser pipe in which the existing

ίο Kohlenmonoxyd praktisch vollständig zu Kohlendioxyd verbrannt wird, undίο carbon monoxide almost completely to carbon dioxide is burned, and

c) den aus der verdünnten Phase abgetrennten regenerierten Katalysator dem zweiten dichten Bett zuführt.c) the regenerated catalyst separated from the dilute phase to the second dense Bed feeds.

Weitere Gesichtspunkte, Ausführungsformen und technische Vorteile, die mit den durch die Lösung der vorstehend umrissenen Aufgabe gegebenen technischen Vorteilen in Verbindung stehen oder zusätzlich erzielt werden, gehen aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnungen und den anschließenden Erläuterungen hervor.Further aspects, embodiments and technical advantages that come with the solution the technical advantages given above are related or in addition can be obtained from the following description of the drawings and the explanations that follow emerged.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. F i g. 1 shows a schematic representation of a preferred one Device for carrying out the method.

Die F i g. 2 und 3 zeigen weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung, wobei die F i g. 3 die Durchführung des Verfahrens mit einem bereits vorhandenen herkömmlichen Regeneriergefäß erläutert. The F i g. 2 and 3 show further advantageous embodiments of the device, FIG. 3 the implementation of the procedure with an already Existing conventional regeneration vessel explained.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Regenerator 100 ist ein erstes dichtes Wirbelschichtbett 1 über einen sich verjüngenden Übergangsbereich 28 an das untere Ende eines senkrechten Transportsteigrohrs 2 für eine verdünnte Katalysator-Gas-Phase angeschlossen. Das Transportsteigrohr 2 weist einen Auslaß 7 auf, an den ein Katalysator-Gas-Scheider 3 in Form eines Cyclons angeschlossen ist. Aus dem Scheider 3 austretendes Regeneriergas gelangt in einen Trennraum 5, von da in einen Feinscheider 4, ebenfalls in Form eines Cyclons, und dann durch dessen Auslaß 26 in eine Kammer 27. Aus der Kammer 27 fließt das Regeneriergas durch Auslässe 8 und 8' ab. Der durch den Scheider 3 und den Feinscheider 4 abgetrennte Katalysator wird einem zweiten dichten Bett 6 zugeführt.In the case of the FIG. Regenerator 100 shown 1 is a first dense fluidized bed 1 connected via a tapered transition region 28 to the lower end of a vertical transport riser 2 for a dilute catalyst-gas phase. The transport riser pipe 2 has an outlet 7 to which a catalyst-gas separator 3 in the form of a cyclone is connected. Regenerating gas emerging from separator 3 passes into a separation space 5, from there into a fine separator 4, also in the form of a cyclone, and then through its outlet 26 into a chamber 27. The regeneration gas flows out of chamber 27 through outlets 8 and 8 ' . The catalyst separated off by the separator 3 and the fine separator 4 is fed to a second dense bed 6.

Der erschöpfte Krackkatalysator tritt du-ch eine Katalysatorzufuhrleitung 9 in das erste dichte B;tt 1 ein. Der obere Spiegel oder Kopf 10 d;s Bettes 1 liegt im Obergangsbereich 28 zwischen dem Bett 1 und dem Transportsteigrohr 2. Frisches Regeneriergas tritt über eine Zufuhrleitung H durch einen Verteiler 12 in das Bett 1 ein. Als Regeneriergas wird vorzugsweise Luft verwendet, und nachfolgend wird daher einfach von Luft gesprochen, jedoch können auch andere sauerstoffhaltige Gasgemische, beispielsweise mil Sauerstoff angereicherte oder an Sauerstoff verarmt« Luft, eingesetzt werden. Als Verteiler 12 kann ζ. Β eine mit Löchern oder Schützen versehene Metall platte oder vorzugsweise ein Gitterrohr vorgesehei sein. Im dichten Bett 1 findet eine geregelte Oxydatioi der koksartigen Ablagerungen statt Das Regenerierga und der Katalysator werden aus dem Bett 1 durch dei Übergangsbereich 28 in das Transportsteigrohr 2 aus getragen, in dem eine Kohleiamonoxydoxydation statt findetThe exhausted cracking catalyst enters the first sealed container 1 through a catalyst supply line 9. The upper mirror or head 10 d; s bed 1 is located in the transition region 28 between the bed 1 and the transport riser 2. Fresh regeneration gas enters via a supply line H through a manifold 12 in the bed 1 a. Air is preferably used as the regeneration gas, and the term air is therefore used hereinafter, but other oxygen-containing gas mixtures, for example air enriched with or depleted of oxygen , can also be used. As a distributor 12 can ζ. Β a metal plate provided with holes or protectors or preferably a lattice tube should be provided . A controlled oxidation of the coke-like deposits takes place in the dense bed 1. The regeneration gas and the catalyst are carried out of the bed 1 through the transition area 28 into the transport riser 2, in which carbon monoxide oxidation takes place

Das Transportsteigrohr 2 hat seinen Auslaß 7 nah am Kopfende. Der Auslaß 7 kann aus einer ode mehreren öffnungen bestehen. Der Katalysator um The transport riser pipe 2 has its outlet 7 close to the head end. The outlet 7 can consist of one or more openings. The catalyst around

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Jas Regeneriergas fließen durch die Öffnungen in den Katalysator-Gas-Schcider 3. Der Scheider 3 trennt mitgerissenen Katalysator im wesentlichen vollständig vom Regeneriergas ab. Der Scheider 3 kann z. B. aus 1 bis 4 Cyclonen bestehen. Aus dem Scheider 3 tritt durch den Auslaß 13 im wesentlichen katalysatorfreies Gas aus, während der Katalysator durch ein Fallrohr 14 zu dem zweiten dichten Bett 6 abfließt. Der Scheider 3 kann gegebenenfalls weggelassen werden, so daß dann aus dem Transportsteigrohrauslaß 7 das Gas und der Katalysator direkt in den Trennraum 5 gelangen. Im Trennraum 5 tritt eine Trennung von Gas und Katalysator ein, jedoch nicht so vollständig wie bei Verwendung des Scheiders 3.Jas's regeneration gas flow through the openings in the Catalyst gas separator 3. The separator 3 separates entrained catalyst essentially completely from the regeneration gas. The separator 3 can, for. B. off There are 1 to 4 cyclones. From the separator 3 passes through the outlet 13 essentially catalyst-free Gas off while the catalyst drains through a downcomer 14 to the second dense bed 6. The separator 3 can optionally be omitted, so that then from the transport riser pipe outlet 7 the gas and the catalyst reach the separation space 5 directly. In the separation space 5 occurs a separation of gas and Catalyst on, but not as completely as when using the separator 3.

In den Feinscheidcr 4 treten durch dessen Einlaß 16 das verbrauchte Regeneriergas und mitgerissener Katalysator aus dem Trennraum 5 ein. Sie werden im Feinscheider 4 im wesentlichen vollständig voneinander getrennt. Das Gas fließt dann aus dem Regenerator 100 durch den Feinscheiderauslaß 26, die Kammer 27 und die Auslässe 8 und 8' ab. Der Katalysator fließt durch ein Fallrohr 17 abwärts zum zweiten dichten Bett 6. Bei der dargestellten Ausführungsform ist nur ein Feinscheider 4 vorgesehen, jedoch können auch mehrere verwendet werden. Die Fallrohre 14 und 17 der Scheider 3 und 4 münden vorzugsweise oberhalb des dichten Betts 6. Die Fallrohrauslässe können mit Flatterventilen ausgerüstet sein, um zu verhindern, daß Gas und Katalysator durch die Fallrohre nach oben fließen. Wenn die Fallrohre, wie bevorzugt, oberhalb des dichten Katalysatorbetts enden, arbeiten die Cyclonscheider auch dann konstant, wenn sich das Niveau des dichten Bettes ändert.The used regeneration gas and entrained gas enter the fine separator 4 through its inlet 16 Catalyst from the separation space 5 a. They are essentially completely separated from one another in the fine separator 4 separated. The gas then flows from regenerator 100 through fine separator outlet 26, the chamber 27 and outlets 8 and 8 '. The catalyst flows down through a downcomer 17 to the second tight bed 6. In the embodiment shown, only one fine separator 4 is provided, but can several can also be used. The downpipes 14 and 17 of the separators 3 and 4 preferably open above of the tight bed 6. The downpipe outlets can be equipped with flutter valves to prevent that gas and catalyst flow up through the downcomers. If the downpipes, as preferred, end above the dense catalyst bed, the cyclone separators work constantly even when the level of the tight bed changes.

In das Traruportsteigrohr 2 kann über eine Zufuhrleitung 20 und einen Verteiler 21 ein fließfähiger Brennstoff, z. B. ein Heizgas oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff, eingespeist werden. Dies ist beim Anfahren der Anlage und zu Beginn der CO-Nachverbrennung im Transportsteigrohr günstig. Au;h kann dadurch die Temperatur des durch das Transportsteigrohr 2 fließenden Katalysators zur Regelung der Temperatur des regenerierten Katalysators erhöht werden.In the Traruport riser pipe 2 can be via a supply line 20 and a manifold 21 a flowable fuel, e.g. B. a heating gas or a liquid hydrocarbon, be fed in. This is when the plant is started up and at the beginning of the CO post-combustion inexpensive in the transport riser. Au; h can thereby determine the temperature of the through the transport riser pipe 2 flowing catalyst to control the temperature of the regenerated catalyst can be increased.

In das Transportsteigrohr 2 kann durch eine Leitung 18 und einen Verteiler 19 ein Sekundärluftstrom eingespeist werden, um die Verbrennung von zusätzlich zugeführtem Brennstoff oder von CO zu unterstützen. A secondary air flow can enter the transport riser pipe 2 through a line 18 and a distributor 19 be fed in to support the combustion of additional fuel or CO.

Das zweite dichte Bett 6 weist bis zu seinem oberen Spiegel 15 eine hinreichende Höhe auf, um den gesamten Druckabfall in der Katalysatorauslaßleitung 22, einem Regelventil 23 sowie anderen stromabwärts angeordneten Einrichtungen zu überwinden und einen ungehinderten Abfluß des Katalysators zu gewährleisten. The second tight bed 6 has up to its upper mirror 15 a sufficient height to the entire Pressure drop in the catalyst outlet line 22, a control valve 23 and others downstream arranged facilities to overcome and to ensure an unimpeded drainage of the catalyst.

Das dichte Bett 6 kann oberhalb, unterhalb oder neben dem dichten Bett 1 angeordnet sein. Der gesamte Regenerator kann über, unter oder längsseits des Reaktors angeordnet sein, in dem der regenerierte Katalysator zum Einsatz kommt.The tight bed 6 can be arranged above, below or next to the tight bed 1. The whole Regenerator can be arranged above, below or alongside the reactor in which the regenerated Catalyst is used.

Das dichte Bett 6 kann wie bei der dargestellten Ausführungsform als Abstreifer ausgebildet sein oder lediglich dazu dienen, genügend regenerierten Katalysator in dichter Phase zu sammeln.As in the embodiment shown, the tight bed 6 can be designed as a scraper or only serve to collect enough regenerated catalyst in dense phase.

Der Katalysator fließt durch die Auslaßleitung 22 über das Regelventil 23 ab. Zumeist wird als Regelventil 23 ein Sperrschieber vorgesehen, der von einem Reaktortemperatur- odsr Niveaumeß- und -regelgerät betätigt wird.The catalyst flows out through the outlet line 22 via the control valve 23. Mostly used as a control valve 23 a gate valve is provided, which is controlled by a reactor temperature or level measuring and control device is operated.

In das zweite dichte Bett 6 kann über eine Leitung 24 und einen Verteiler 25 ein Abstreifmidium eingeführt werden, um adsorbiertes und/oier in den Zwischenräumen befindliches Regeneriergas aus dem regenerierten Katalysator auszuspülen. Vorzugsweise wird hierzu überhitzter Wasserdampf verwendet.A stripping medium can be introduced into the second tight bed 6 via a line 24 and a distributor 25 are to be adsorbed and / oier in the spaces between the regeneration gas from the flush regenerated catalyst. Superheated steam is preferably used for this purpose.

Der größere Teil des insgesamt im Regenerator 100 befindlichen Katalysators ist vorzugsweise im dichten Bett 1 und nur ein kleinerer Teil befindet sich imThe greater part of the total catalyst located in the regenerator 100 is preferably dense Bed 1 and only a smaller part is in the

ίο dichten Bett 6. Wenn im dichten Bett 6 mit Wasserdampf abgestreift wird, sollte die Verweilzeit des Katalysators in diesem Bett weniger als 1 Minute und vorzugsweise weniger als 30 Sekunden betragen.
Bei dem in F i g. 2 dargestellten Regenerator 2OD tritt der erschöpfte Krackkatalysator in das erste dichte Bett 201 durch die Ltitung 209 ein. Der obere Spiegel oder Kopf 210 des ersten dichten Betts 201 liegt im Übergangsbereich 228. Das frische Regeneriergas wird durch die Leitung 211 uni d:n Verteiler 212 eingespeist. Im dichten Bett 201 findet eine kontrollierte Oxydation der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen statt, die es ermöglicht, den Kaksgehalt des regenerierten Katalysators zi reg;ln. Das Regeneriergas und der Katalysator fließen aus dem dichten Bett 201 durch den Übergangsbereich 223 in das Transportsteigrohr 202, in dem die CO-Nachverbrennung stattfindet.
ίο tight bed 6. When stripping with steam in the tight bed 6, the residence time of the catalyst in this bed should be less than 1 minute and preferably less than 30 seconds.
In the case of the FIG. In regenerator 2OD shown in FIG. 2, the spent cracking catalyst enters the first dense bed 201 through line 209. The upper mirror or head 210 of the first tight bed 201 lies in the transition area 228. The fresh regeneration gas is fed in through line 211 and manifold 212. In the dense bed 201 is a controlled oxidation of the carbonaceous deposits instead, which allows the reg Kaksgehalt the regenerated catalyst zi; ln. The regeneration gas and the catalyst flow from the dense bed 201 through the transition region 223 into the transport riser pipe 202, in which the CO post-combustion takes place.

Das Transportsteigrohr 202 weist Auslass; 217 und 207' in Nähe des oberen Endes auf, aus den:n d;r Katalysator und das Rejenerierga; in Scheider 203 und 203' in Form von Cyclonen eintreten. D'.e;e Cyclone trennen das Regeneriergas annähernd vollständig vom Katalysator ab. Das Gas fließt aus den Cyclonen durch Auslässe 213 und 213' in den Trennraum 205, der im wesentlichen Gas und nur wenig mitgerissenen Katalysator enthält. Der Katalysator fließt aus den Cyclonen durch Fallrohre 214 und 214' nach unten in das zweite dichte Bett 205, dessen oberer Spiegel mit 215 bezeichnet ist. Gegebenenfalls können die Fallrohre 214 und 214' bis unter den Katalysatorspiegel 215 reichen.The transport riser 202 has an outlet; 217 and 207 ' near the top, from the: nd; r catalyst and the Rejenerierga; occur in separators 203 and 203 ' in the form of cyclones. D'.e; e Cyclones almost completely separate the regeneration gas from the catalyst. The gas flows from the cyclones through outlets 213 and 213 ' into the separation space 205, which essentially contains gas and only a little entrained catalyst. The catalyst flows down from the cyclones through downcomers 214 and 214 ' into the second dense bed 205, the upper level of which is designated 215. If necessary, the downpipes 214 and 214 ′ can reach below the catalyst level 215 .

Die Scheider 203 und 203' können gegebenenfalls weggelassen werden. Dann befindet sich mehr Katalysator in dem Trennraum 205 und demzufolge nimmt die Belastung des Feinscheiders 204 zu.The separators 203 and 203 'can optionally be omitted. Then there is more catalyst in the separation space 205 and consequently the load on the fine separator 204 increases.

In den Feinscheider 204, normalerweise ein Cyclon, fließt durch den Einlaß 216 das verbrauchte Regeneriergas und mitgerissener Katalysator aus dem Trennraum 205. Nach im wesentlichen vollständige Trennung verläßt das Gas den Feinscheider 204 und damit den Regenerator 200 durch den Auslaß 208. Der Katalysator fließt aus dem Feinscheider 204 über ein Fallrohr 217 nach unten in das zweite dichte Bett 206.
In das Transportsteigrohr 202 kann ein fließfähigei Brennstoff durch die Leitung 220 und den Verteilet 221 eingespeist werden. Durch die Leitung 218 und den Verteiler 219 kann in das Transportsteigrohr 202 Sekundärluft eingef uhr twerden. Wahlweise kann man über die Leitung 218 ein Kühlgas einspeisen, um den Katalysator auf eine vorgegebene Temperatur zu kühlen.
The spent regeneration gas and entrained catalyst from separation space 205 flows into fine separator 204, normally a cyclone, through inlet 216. After essentially complete separation, the gas leaves fine separator 204 and thus regenerator 200 through outlet 208. The catalyst flows out the fine separator 204 via a downpipe 217 down into the second sealed bed 206.
A flowable fuel can be fed into the transport riser 202 through the line 220 and the distributor 221. Secondary air can be introduced into the transport riser pipe 202 through the line 218 and the distributor 219. Optionally, a cooling gas can be fed in via line 218 in order to cool the catalyst to a predetermined temperature.

Der Katalysatorstand bis zum Kopf 215 im Bett 206 sollte ausreichen, den Druckabfall in der Katalysatorauslaßleitung 222, dem Regelventil 223 und nachgeschalteten Einrichtungen zu überwinden und einer glatten Abfluß des regenerierten Katalysators zi gewährleisten.
Der Katalysp'orstand kann so geregelt werden, dal
The catalyst level up to head 215 in bed 206 should be sufficient to overcome the pressure drop in the catalyst outlet line 222, the control valve 223 and downstream devices and ensure a smooth drainage of the regenerated catalyst zi.
The Katalysp'orstand can be regulated so that

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für die gewünschte Katalysatorverweilzei: im zweiten dichten Bett 206 gesorgt ist. the desired catalyst residence time is provided in the second dense bed 206.

Der regenerierte Katalysator fließt aus dem Bett 206 und damit aus dem Regenerator 200 über die Auslaßleitung 222 und das Regelventil 223 nach unten ab. Das Regelventil 223 ist vorzugsweise ein Sperrschieber, der von einer Reaktortemperatur- oder Niveaumeß- und -regeleinrichtung betätigt wird.The regenerated catalyst flows out of the bed 206 and thus out of the regenerator 200 via the outlet line 222 and the control valve 223 downwards. The regulating valve 223 is preferably a gate valve which is operated by a reactor temperature or level measuring and regulating device.

In das Bett 206 kann über Leitungen 224 und 224' In the bed 206 can be via lines 224 and 224 '

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serdampf und die Anwesenheit von Metallen in der Krackbeschickung vertragen. Bei amorphen Katalysatoren sind andererseits einige Vorzüge der Erfindung besonders ausgeprägt, weil durch die hier angewandten kürzeren Katalysatorverweilzeiten im Regenerator ihie Lebensdauer verlängert wird.tolerate steam and the presence of metals in the cracking charge. With amorphous catalysts On the other hand, some advantages of the invention are particularly pronounced because of those applied here shorter catalyst residence times in the regenerator, their life is extended.

Die verbesserte Regenerierung nach dem Verfahren der Erfindung erlaubt den Einsatz von Ausgangsmaterialien bei der Krackung, die einen höheren The improved regeneration according to the process of the invention allows the use of raw materials in the cracking which have a higher

sowie Verteiler 225 und 225' ein Abstreifmedium, vor- io Gehalt an Verunreinigungen, z. B. Verkokungsrückas well as distributors 225 and 225 ' a stripping medium, vor- io content of impurities, z. B. coking back

zugsweise überhitzter Wasserdampf, eingespeist wer den, um adsorbiertes und in Zwischenräumen befindliches Regeneriergas zu entfernen.preferably superheated steam, fed in to the adsorbed and in the interstices Remove regeneration gas.

Wie bei dem in F i g. 1 dargestellten Regenerator befindet sich der größte Teil des Katalysators im ersten dichten Bett 201 und wiederum sollte die Katalysatorverweilzeit im zweiten dichten Bett 206, wenn eine Abstreifung mit Dampf durchgeführt wird, weniger als eine Minute und vorzugsweise weniger als 30 Sekunden betragen.As with the one shown in FIG. In the regenerator shown in Figure 1, most of the catalyst is in the first dense bed 201 and again the catalyst residence time in the second dense bed 206 when steam stripping is performed should be less than one minute, and preferably less than 30 seconds.

F i g. 3 veranschaulicht eine mögliche Abwandlung eines herkömmlichen Regenerators zur Schaffung eines Regenerators, der zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignet ist. Hierzu sind im stand nach Conradson und Metalle, wie Nickel, Eisen und Vanadium, aufweisen als die bisher üblichen Einsatzmaterialien, da durch das Verfahren der Erfindung die Regenerierungskapazität erhöht wird.F i g. Figure 3 illustrates one possible modification of a conventional regenerator to create a regenerator suitable for carrying out the method of the invention. For this purpose, the according to Conradson and metals such as nickel, iron and vanadium than the usual ones Feedstocks, since the process of the invention increases the regeneration capacity.

Beim Verfahren der Erfindung wird die durch CO-Oxydation frei werdende Verbrennungswärme vom Katalysator aufgenommen, dessen Temperatur dadurch beträchtlich erhöht wird. Eine weitere Erhöhung der Katalysatortemperatur kann durch das Einspeisen eines Brennstoffs in das Verdiinntphasentransportsteigrohr bewirkt werden. Die dort stattfindende Verbrennung von CO bzw. Brennstoff ist von einer iehr wirksamen Wärmeübertragung auf den Katalysator begleitet. Weiterhin kann trotz der Verbrennung desIn the method of the invention, the heat of combustion released by CO oxidation is from Catalyst added, the temperature of which is thereby increased considerably. Another increase the catalyst temperature can be adjusted by feeding a fuel into the dilute phase transport riser be effected. The combustion of CO or fuel that takes place there is one of their own effective heat transfer to the catalyst. Furthermore, despite the combustion of the

Regenerator 300 Einbauten angebracht, so daß er 25 CO im Regenerator ein kontrollierter Koksgihalt auf ein erstes dichtes Bett 301, ein Transportsteigrohr 302 dem regenerierten Katalysator eingehalten werden.Regenerator 300 internals attached so that there is 25 CO in the regenerator, a controlled coke content on a first tight bed 301, a transport riser pipe 302, the regenerated catalyst are maintained.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß man dem ersten dichten Bett weniger als die stcchiometrische Luftmenge zuführt, so daß auf dem Katalysator merkliche Koksmengen zurückbleiben, oder indem man im ersten dichten Bett eine verhältnismäßig niedrige Temperatur einhält, um die Koksverbrennung zu beschränken. Im Verdünntphasentransportsteigrohr wird dann vorzugsweise weitere Luft zugeführt, wodurch das COThis can be achieved by adding less than the stoichiometric amount of air to the first sealed bed feeds, so that noticeable amounts of coke remain on the catalyst, or by in the first dense bed maintains a relatively low temperature in order to limit coke burning. In the dilute phase transport riser pipe, more air is then preferably supplied, whereby the CO

durch den Übergangsbereich 328 in das Transport- 35 dort verbrannt wird. Die Verbrennung des Kohlensteigrohr 302, in dem Kohlenmonoxyd oxydiert wird. monoxyds im Transportsteigrohr verläuft sehr rasch,is burned through the transition area 328 into the transport 35 there. The combustion of the coal riser pipe 302, in which carbon monoxide is oxidized. monoxyds in the transport riser runs very quickly,

' — ' ' ""'" j:~ so daß fast das gesamte CO zu CO2 verbrannt wird,'-''""'" j: ~ so that almost all of the CO is burned to CO 2,

obwohl die Verweilzeit im Transportsteigrohr kurz ist. Im Transportsteigrohr wird auch etwas restlicher Koks verbrannt, jedoch ist die Katalysatorverweilzeit im Transportsteigrohr so kurz, daß trotz der dort herrschenden hohen Temperaturen die Hauptmenge des beim Eintritt noch vorhandenen Restkokses während des Durchgangs des Katalysators durch das Trans-although the dwell time in the transport riser is short. There is also some residual coke in the transport riser burned, but the catalyst residence time in the transport riser is so short that despite the prevailing there the majority of the residual coke still present at the entry during high temperatures the passage of the catalyst through the

307 so ausgebildet, daß der Katalysator und das Gas 45 portsteigrohr unverbrannt bleibt, in einem nach unten gerichteten Strahl austreten, um Koks und Kohlenmonoxyd reagieren beide im 307 designed so that the catalyst and the gas 45 port riser pipe remain unburned, emerge in a downward jet, both coke and carbon monoxide react in the

die in den Trennraum 305 mitgerissene Katalysator- ersten dichten Bett und im Verdünnungsphasenmenge so gering wie möglich zu halten, transportsteigrohr,. wobei beide um den Sauerstoff In den Feinscheider 304 in Form eines Cyclons konkurrieren. Die relativen Reaktionsgeschwindigkeifließen dureh den Enlaß 316 Gas und mitgerissener 50 ten werden durch die herrschenden Temperaturen und Katalysator aus dem Trennraum 305. Das Gas verläßt die Verfügbarkeit der Reaktionsteilnehmer beeinflußt den Feinscheider 304 und damit den Regenerator 300 durch den Auslaß 308, der Katalysator fließt durch das Fallrohr 317 nach unten zum zweiten dichten Bett 306. Dessen oberer Spiegel 315 bildet die Grenze zwischen dem zweiten dichten Bett 306 und dem Trennraum 305. Der regenerierte Katalysator fließt nach unten aus dem Regenerator durch die Leitung 322 und das Regelventil 323 ab, wobei Letzteres in der bereits erläuterten Weise betätigt wird. In das Bett 306 kann durch die Leitung 324 und den Verteiler 325 ein Abstreifmedium, vorzugsweise überhitzter Wasserdampf, eingespeist werden, um Regeneriergas vom regenerierten Katalysator zu entfernen. to keep the catalyst-first dense bed entrained into the separation space 305 and in the amount of dilution phase as low as possible, transport riser pipe. with both competing for the oxygen in the fine separator 304 in the form of a cyclone. The relative reaction velocities through the inlet 316 gas and entrained 50 th are carried out by the prevailing temperatures and catalyst from the separation space 305. The gas leaves the availability of the reactants, affects the fine separator 304 and thus the regenerator 300 through the outlet 308, the catalyst flows through the Downpipe 317 down to the second dense bed 306. Its upper level 315 forms the boundary between the second dense bed 306 and the separation space 305. The regenerated catalyst flows downwards from the regenerator through the line 322 and the control valve 323, the latter in is operated in the manner already explained. Stripping medium, preferably superheated steam, may be fed into bed 306 through line 324 and manifold 325 to remove regeneration gas from the regenerated catalyst.

und ein zweites dichtes Bett 306 aufweist.and a second dense bed 306 .

Der erschöpfte Katalysator fließt durch die LeitungThe exhausted catalyst flows through the pipe

309 in das erste dichte Bett 301, dessen oberer Spiegel 309 into the first dense bed 301, its upper mirror

310 im Übergangsbereich 328 zwischen dem Bett 301 und dem Transportsteigrohr 302 liegt. Luft wird über, die Leitung 311 und den Verteiler 312 eingespeist Im dichten Bett 301 wird Koks oxydiert. Aus dem Bett 301 fließen Gas und fluidisierter Katalysator 310 lies in the transition area 328 between the bed 301 and the transport riser pipe 302. Air is fed in via line 311 and manifold 312. In dense bed 301 , coke is oxidized. Gas and fluidized catalyst flow from bed 301

In das Transportsteigrohr 302 kann durch die Leitung 320 und den Verteiler 321 ein fließfähiger Brennstoff und durch die Leitung 318 und den Verteiler 319 Sekundärluft eingespeist werden.A flowable fuel can be fed into the transport riser pipe 302 through the line 320 and the distributor 321 and secondary air can be fed through the line 318 and the distributor 319.

Katalysator und Gas treten aus dem Transportsteigrohr 302 durch den Auslaß 307 in den Trennraum 305 aus. Bei dieser Ausführungsform ist dort kein Cycion angeschlossen. Vorzugsweise ist der AuslaßThe catalyst and gas exit the transport riser 302 through the outlet 307 into the separation space 305 . In this embodiment, no cycion is connected there. Preferably the outlet is

Das Verfahren der Erfindung eignet sich für die üblichen fluidisierbaren Krackkatalysatoren. Hochaktive zeolithische Katalysatoren werden bevorzugt, weil sie hohe Temperaturen, die Einwirkung von Was-Die Koksverbrennung und die CO-Nachverbrennun§ schließen sich nicht gegenseitig aus, vielmehr bezeichnen diese Ausdrücke, welche Reaktion jeweils vorherrscht. The process of the invention is suitable for the usual fluidizable cracking catalysts. Highly active zeolitic catalysts are preferred because they cause high temperatures, the action of water, the coke combustion and the CO afterburning are not mutually exclusive; rather, these terms denote which reaction is prevailing in each case.

Wenn der regenerierte Katalysator möglichst wenij Koks enthalten soll, wird fast das gesamte Regeneriergas in das erste dichte Bett eingespeist. Die Temperaturen sind dort niedriger als im Steigrohr, so daß ir diesem Bett keine beträchtliche Nachverbrennung vor Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd stattfindet. In Transportsteigrohr steht weniger Katalysator mit den Regeneriergas in Berührung, so daß die Nachver brennung eintritt Gegebenenfalls kann durch zusatz liehe Einspeisung des Brennstoffs der Katalysato noch weiter aufgeheizt werden, meistens ist das jedocl nicht nötig. If the regenerated catalyst is to contain as little coke as possible, almost all of the regeneration gas is fed into the first sealed bed. The temperatures there are lower than in the riser pipe, so that in this bed there is no considerable afterburning before carbon monoxide to carbon dioxide. In the transport riser there is less catalyst in contact with the regeneration gas, so that afterburning occurs. If necessary, the catalyst can be heated even further by adding the fuel, but this is usually not necessary.

Durch die in der oben erläuterten Weise erreichbarThis can be achieved in the manner explained above

Zurücklassung von etwas Koks auf dem Katalysator kann man die Aktivität des Katalysators gezielt steuern, um beispielsweise die Krackung von einer möglichst hohen Benzinausbeute auf eine möglichst hohe Ausbeute an Brennöl umzustellen.Leaving some coke behind on the catalyst can be used to target the activity of the catalyst control, for example, the cracking from the highest possible gasoline yield to the highest possible convert high yield of fuel oil.

Im ersten dichten Bett werden höhere Globalgasgeschwindigkeiten des frischen Regenerationsgases als bei bekannten Verfahren eingehalten, vorzugsweise im Bereich von 0,9 bis 3 m/Sekunde. Dabei wird der Katalysator in der erläuterten Weise aus dem ersten dichten Bett in das Verdünntphasentransportsteigrohr getragen. Die Globalgasgeschwindigkeit im Verdünntphasentransportsteigrohr beträgt vorzugsweise 3 bis 7,5 m/Sekunde.In the first dense bed, higher global gas velocities of the fresh regeneration gas than adhered to in known methods, preferably in the range from 0.9 to 3 m / second. The Catalyst from the first dense bed into the dilute phase transport riser in the manner illustrated carried. The global gas velocity in the dilute phase transport riser is preferably 3 to 7.5 m / second.

Die im Regenerator der Erfindung angewandten höheren Gasgeschwindigkeiten erzeugen eine turbulentere Strömung und führen zu einer besseren Durchmischung und wirksameren Regenerierung. Durch den verbesserten Gas-Feststoffkontakt, höhere Sauerstoffpartialdrücke und höhere Temperaturen wird die Koksverbrennungsgeschwindigkeit gesteigert. Da der Koks rascher entfernt wird, kann die Katalysatorverweilzeit von den bisher üblichen 2 bis 5 Minuten auf weniger als 2 Minuten und die Gasverweilzeit üblicherweise von etwa 20 Sekunden auf weniger als 10 Sekünden verringert werden. Da der Katalysator nur eine kürzere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt ist, bleibt auch die Katalysatoraktivität langer erhalten, wodurch die erforderliche Katalysatorzufuhr verringert wird. Kürzere Katalysatorversveilzeiten vermindem auch den in der Anlage erforderlichen Katalysatoreinsatz. The higher gas velocities used in the regenerator of the invention create a more turbulent one Flow and lead to better mixing and more effective regeneration. Through the improved gas-solid contact, higher oxygen partial pressures and higher temperatures will be the Coke burning rate increased. As the coke is removed more quickly, the catalyst residence time can be increased from the previously usual 2 to 5 minutes to less than 2 minutes and the gas residence time usually from about 20 seconds to less than 10 seconds be reduced. Since the catalyst is only exposed to high temperatures for a short period of time, the catalyst activity is also retained for a longer period, as a result of which the required catalyst feed is reduced will. Shorter catalyst residence times also reduce the amount of catalyst required in the plant.

Der Katalysatoreinsatz braucht bei Anwendung des Verfahrens der Erfindung nur etwa 40 bis 60°,, des Katalysatoreinsatzes von derzeit gebräuchlichen Ein- oder Mehrstufenregenerierverfahren zu betragen. Eine Wirbelschichtkrackanlage mittlerer Größe erhält meist etwa 140 t Katalysator. Durch Anwendung des Verfahrens der Erfindung lassen sich die Anfangskosten für etwa 70 t Katalysator einsparen. Die erforderliche Katalysatorergänzung wird ebenfalls stark verringert, weil die Katalysatorverluste einen bestimmten Prozentsatz des Katalysatoreinsatzes ausmachen.The use of catalyst only needs about 40 to 60 ° when using the process of the invention Catalyst use of currently common single or multi-stage regeneration processes to be. One Medium-sized fluidized bed cracking systems usually contain around 140 t of catalyst. By applying the procedure The invention saves the initial costs for about 70 tons of catalyst. The required Catalyst replenishment is also greatly reduced because the catalyst losses are a certain percentage of the catalyst use.

Beim Verfahren der Erfindung kann der regenerierte Katalysator bequem ausgespült werden, insbesondere mit Wasserdampf. Obvohl Wasserdampf grundsätzlich etwas desaktivierend wirkt, kann ein Abstreifen mit Wasserdampf entgegen bisherigen Verfahren bedenkenlos vorgenommen werden, da die Einwirkung des Wasserdampfes auf den Katalysator wegen der geringen Katalysatorverweilzeit im zweiten dichten Bett nur kurz ist, geringe Wasserdampfmengen genügen und der Wasserdampf mit dem Katalysator weder im ersten dichten Bett noch im Verdünntphasentransportsteigrohr in Berührung kommt, so daß eine Schädigung durch Wasserdampf in diesen Zonen ausgeschlossen ist. Ein Abstreifen mit Wasserdampf ist wünschenswert, weil der regenerierte Katalysator sonst etwa 1 bis 3 Gewichtsteile Rauchgasbestandteile auf 1000 Gewichtsteile Katalysator enthält In einer mittelgroßen Wirbel- schichtkrackanlage laufen pro Stunde etwa \ 350 000kg Katalysator um, der pro Stunde etwa 2000 kg Rauchgas in den Reaktor einschleppt Der Reaktorausfluß enthält somit pro Stunde etwa 1600 Nm3 Rauchgas komponenten. Diese gelangen bei der üblichen destillativen Aufarbeitung in Verbindung mit einer Gas konzentrationsanlage, die Kompressoren, Absorber und Fraktionierkolonnen umfaßt, in das Gas aus dem In the process of the invention, the regenerated catalyst can conveniently be flushed out, particularly with steam. Although steam basically has a somewhat deactivating effect, stripping with steam, contrary to previous methods, can be carried out without hesitation, since the effect of the steam on the catalyst is only short due to the short catalyst residence time in the second dense bed, small amounts of steam are sufficient and the steam with the catalyst is neither in the first tight bed still comes into contact in the dilute phase transport riser pipe, so that damage by water vapor in these zones is excluded. A steam stripping is desirable because the regenerated catalyst contains about 1 else to 3 parts by weight of flue gas components to 1000 parts by weight of catalyst In a medium fluidized bed cracking unit run per hour about \ 350 000kg catalyst is that per hour about 2000 kg Flue gas into the reactor einschleppt The reactor effluent thus contains about 1600 Nm 3 flue gas components per hour. These get into the gas from the conventional distillative work-up in conjunction with a gas concentration system comprising compressors, absorbers and fractionating columns

letzten Absorber. Das eingeschleppte Rauchgas (N2, CO und CO2) macht dann z. B. 31,1 Molprozent dieses Produktstroms aus. Durch Abstreifen des regeneriertem Katalysators mit Wasserdampf kann der größte Teil des Rauchgases im Regenerator entfernt werden. Dies führt zu beträchtlichen Einsparungen, da kleinere Kompressoren und Absorber verwendet werden können und das Adsorberabgas einen höheren Heizwert hat.last absorber. The entrained flue gas (N 2 , CO and CO 2 ) then makes z. B. 31.1 mole percent of this product stream. Most of the flue gas in the regenerator can be removed by wiping off the regenerated catalyst with steam. This leads to considerable savings, since smaller compressors and absorbers can be used and the adsorber exhaust gas has a higher calorific value.

Heim Verfahren oer Erfindung findet der größte Teil der Koksoxydation im ersten dichten Bett und der größte Teil der Kohlenmonoxydoxydation im Transportsteigrohr statt. Die bei der Kohlenmonoxydoxydation auftretenden Temperaturen sind höher als die Temperaturen, die für die Koksoxydation erforderlich sind. Im Transportsteigrohr ist aber die Katalysatorverweilzeit sehr kurz. Dadurch wird die Zeit, während der der Katalysator sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist, weitestgehend verringert. Wenn die Oxydation von CO im dichten Bett so gering wie möglich gehalten werden soll, wird dort zweckmäßig mit einer Temperatur von 620 bis 6750C gearbeitet. Bei Temperatüren von 675 bis 6950C findet eine schwache Nachverbrennung von CO statt. Für eine starke Nachverbrennung sind Temperaturen von 695 bis 760 C erforderlich.According to the method of the invention, most of the coke oxidation takes place in the first dense bed and most of the carbon monoxide oxidation in the transport riser. The temperatures occurring during carbon monoxide oxidation are higher than the temperatures required for coke oxidation. However, the catalyst residence time in the transport riser is very short. This minimizes the time during which the catalyst is exposed to very high temperatures. If the oxidation of CO in the sealed bed is to be kept as low as possible, a temperature of 620 to 675 ° C. is expediently used there. In Tempera doors 675-695 0 C a weak CO post-combustion takes place. Temperatures of 695 to 760 C are required for strong afterburning.

Die nahezu vollständige Nachverbrennung des Kohlenmonoxyds im Transportsteigrohr des Regenerators lost das Luftverschmutzungsproblem ohne die bisher erforderliche Verwendung eines zusätzlichen CO-beheizten Kessels. Die Aufnahme der bei der Verbrennung von Kohlenmonoxyd frei werdende Wärme durch den Katalysator im Transportsteigrohr führt zur Erzeugung eines heißeren regenerierten Katalysators, dadurch wird die notwendige Beschikkungsvorwärmung bei der Krackung verringert.The almost complete afterburning of the carbon monoxide in the transport riser of the regenerator solves the air pollution problem without the previously required use of an additional one CO-heated boiler. The absorption of the carbon monoxide released during the combustion Heat through the catalyst in the transport riser creates a hotter regenerated one Catalyst, thereby the necessary preheating of the feed decreased during cracking.

Im Regenerator werden vorzugsweise Drücke von Atmosphärendruck bis 4,5 Atm, vorzugsweise 2 bis 3,5 Atm, angewandtIn the regenerator, pressures from atmospheric pressure to 4.5 atm, preferably 2 to 3.5 atm, applied

Der in das erste dichte Bett eintretende erschöpfte Krackkatalysator kann von einigen Zehntel bis zu etwa 5 Gewichtsprozent Koks enthalten, gewöhnlich enthält er 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent Koks. Der regenerierte Katalysator enthält normalerweise weniger als 0,5 und gegebenenfalls weniger als 0,05 Gewichtsprozent Koks, je nach den im Regenerator angewandten Betriebsbedingungen und der im Krackreaktor angestrebten Umwandlung. Beim teilweise regenerierten Katalysator ist ein Teil des Kokses abgebrannt. Das teilweise verbrauchte Regeneriergas, das aus dem ersten dichten Bett austritt, weist einen verminderten Gehalt an freiem Sauerstoff auf und besteht im wesentlichen aus H2O, N2, O2, CO und CO2. Das verbrauchte Regeneriergas enthält fast kein Kohlenmonoxyd, einige Zehntel bis zu 15 Molprozent O2 und außerdem CO2, N2 und H2O.The spent cracking catalyst entering the first dense bed can contain from a few tenths up to about 5 weight percent coke, usually it contains 0.5 to 1.5 weight percent coke. The regenerated catalyst will normally contain less than 0.5 and optionally less than 0.05 weight percent coke, depending on the operating conditions used in the regenerator and the conversion sought in the cracking reactor. In the case of the partially regenerated catalyst, part of the coke has burned off. The partially used regeneration gas which emerges from the first sealed bed has a reduced content of free oxygen and consists essentially of H 2 O, N 2 , O 2 , CO and CO 2 . The used regeneration gas contains almost no carbon monoxide, a few tenths up to 15 mol percent O 2 and also CO 2 , N 2 and H 2 O.

Bei den für die Gas-Feststoff-Trennung verwendeter Cyclonen kann es sich jeweils um nur ein Cyclon odei um mehrere, parallel oder in Reihe angeordnete Cyclone handeln.In the used for the gas-solid separation cyclones may each involve only one cyclone Odei several, arranged in parallel or in series Cyclone.

Beispiel mit VergleichsversuchenExample with comparative tests

Es wurde ein im Handel erhältlicher Molekular sieb-Krackkatalysator mit Luft regeneriert, nachdem er zur Krackung eines Vakuumgasöls in einem Krackreaktor benutzt und danach mit Dampf abgestreifi worden war. Der erschöpfte Krackkatalysator enthielt 0,9 Gewichtsprozent Koks, der seinerseits 10,1 Ge- A commercially available molecular sieve cracking catalyst was regenerated with air after being used to crack a vacuum gas oil in a cracking reactor and then steam stripped. The spent cracking catalyst contained 0.9 weight percent coke, which in turn contained 10.1 ge

33

wichtsprozent Wasserstoff enthielt. Für den Vereleichsvcrsuch diente ein herkömmlicher Regenerator mit einem einzigen dichten Bett, über dem sich ein großer Verdünntphasertrennraum befand. Die Ergebnisse für die Vü-fahrensdurchführung nach der Erfindung und den Vcrglcichsversuch sind in Tabelle 1 angegeben.Contained weight percent hydrogen. For the comparison used a conventional regenerator with a single dense bed over which a large dilute phase separation space was located. The results for the Vü driving execution after the The invention and the comparison are given in Table 1.

Tabelle 1Table 1

Stand der
Technik
State of
technology

Erfindunginvention

Temperatur, "CTemperature, "C 643643 677677 Dichtes ElettDense Elett 641641 Verdünnte PhaseDiluted phase - 741741 Transportstcig-Transportation leitungmanagement 674674 738738 RauchgasFlue gas 727727 Zweiies dichtes BettTwo dense beds 2.672.67 2,362.36 Druck, atmPressure, atm 105 600105 600 105 100105 100 Luftzufuhr zum ReAir supply to the Re generator, kg/hgenerator, kg / h 11,1.311.1.3 14,5114.51 Luft/Koks-GewichtsAir / coke weight verhältnisratio 6,616.61 5,055.05 Koksanfall bei derCoke attack in the Krackung, GewichtsCracking, weight prozent der Frischpercent of fresh beschickung (bei 75 °o loading (at 75 ° o Umwandlung)Conversion) 0,20.2 0,020.02 Koks auf dem regeneCoke in the rain rierten Katalysator.rated catalyst. GewichtsprozentWeight percent 7,57.5 4,84.8 Regenciatordurch-Regencytor Cross messcr, mmesscr, m 33 0,90.9 Katalysatotverweil-Catalyst retention zeit. Min.time. Min. 15,515.5 5,55.5 Gasvcrwcilaeit. Sek.Gas flow rate. Sec. Globalgasgcschw in-Global gas fluctuations in digkeit, m/Siek.digkeit, m / Siek. 0.720.72 1,51.5 Dichtes EtettDense Etett 0,720.72 6,06.0 Verdünnte PhaseDiluted phase bzw. Trainsportor trainsport steigrohrriser pipe Rauchgasanalyse,Flue gas analysis, MolccwichlsprozentMolecular Percentage 9.29.2 14,914.9 CO1 CO 1 1,11.1 1,01.0 Argonargon 79.279.2 82,382.3 N,N, 10,210.2 (270 Volumteile(270 parts by volume COCO je Million)per million) 0,20.2 1,81.8 o,O, 0.10.1 00 CH4 CH 4 neinno jaYes Abstreifen des regeneStripping off the rain rierten Katalysatorsrated catalyst 211211 136136 Erforderliche BeRequired Be sehickungsv erwärsehickungsv heated mung bei der Krackungmung during cracking auf Grad Cdsiusto degree Cdsius 5454 3232 Katalvsatorcinsatz, tCatalvsatorcinsatz, t

3 °

3535

4040

4545

5555

Bei beiden Verfahrensdurchführungen wurde trokkenc Luft als Regeneriergas verwendet. Beim Verfahren der Erfindung ergibt sich eine höhere Sauerstoffkonzentration im Regenerator, wie aus der höheren Rauchgassauerstoffkonzentration — l.S Molprozent O5 gegenüber 0,2 Molprozent O. bei dem bekannten Verfahren — zu ersehen ist Der erfir.dungscemäß regenerierte Katalysator ist heißer, was eine geringere Katalysatorumwälzung erlaubt und demzufolge eine Verringerung des Koksanfalls von 6,61 auf 5.05 Gewichtsprozent Koks mit sich bringt. Dadurch steigt wiederum die Ausbeute an wertvollen Produkten bei der Krackung. Beim Verfahren der Erfindung wird weniger Luft bei niedrigerem Druck verwendet aber dennoch ein regenerierter Katalysator mit geringerem Koksgehalt und ein Rauchgas erzeugt, das fast kein Kohlenmonoxyd enthält. Die Verbrennung des Kohlenmonoxyds im Regenerator selbst beseitigt somit Luftverunreinigungsprobleme und setzt infolge der höheren Katalysatoraufheizung die erforderliche Vorwärmung der Kxackbeschickung um etwa 75°C herab. Der Katalysatoreinsatz ist um etwa 40 % geringer als beim herkömmlichen Verfahren, so daß auch der Regenerator kleiner sein kann. Obwohl dies durch die Versuchsergebnisse nicht direkt aufgezeigt wird, ist eine selbstverständliche Folge, daß der geringere Katalysatoreinsatz und die kürzere Verweilzeit des Katalysators zu einer Verminderung der erforderlicher Katalysatorergänzung führen. Die erfindungsgemäß unbedenkliche Abslreifung des regenerierten Katalysators bringt die erläuterten Vorzüge mit sich.In both procedures, dry air was used as the regeneration gas. In the method of the invention, there is a higher oxygen concentration in the regenerator, as can be seen from the higher flue gas oxygen concentration - 15 mol percent O 5 compared to 0.2 mol percent O in the known method. The catalyst regenerated according to the invention is hotter, which means less catalyst circulation allowed and consequently a reduction in the coke accumulation from 6.61 to 5.05 percent by weight of coke with it. This in turn increases the yield of valuable products during cracking. In the process of the invention, less air is used at a lower pressure, but a regenerated catalyst with a lower coke content and a flue gas which contains almost no carbon monoxide is produced. The combustion of the carbon monoxide in the regenerator itself eliminates air pollution problems and, as a result of the higher catalyst heating, reduces the required preheating of the Kxack charge by around 75 ° C. The use of catalyst is around 40 % less than in the conventional process, so that the regenerator can also be smaller. Although this is not directly shown by the test results, it goes without saying that the lower use of catalyst and the shorter residence time of the catalyst lead to a reduction in the amount of catalyst required. The wear-off of the regenerated catalyst, which is harmless according to the invention, has the advantages explained.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es auch, die Temperaturdes regenerierten Katalysatorsunddamitdie Katalysatoranlieferungstemperatur bei der Krackung zu regeln. Es hatsich gezeigt, daß die Anlieferungstemeratur des regenerierten Katalysators eine bedeutsame Reaklorvariable bei der katalytischen Wirbelschichtkrackung ist. Durch die erfindungsgemäß mögliche Regelung der Temperatur des regenerierten Katalysators kann eine bessere Ausbeuteverteilung und Produktqualität bei der Krackung erzielt werden. Die Wirkung der Temperatur des regenerierten Katalysators bei konstanter ReaktorauslaCtemperatur auf die Produktausbeuten bei der Wirbelschichtkrackung ist in Tabelle II wiedergegeben.The method of the invention also enables the temperature of the regenerated catalyst, and therefore the To regulate catalyst delivery temperature during cracking. It has been shown that the delivery temperature of the regenerated catalyst is an important reactor variable in catalytic fluidized bed cracking is. The regulation of the temperature of the regenerated catalyst, which is possible according to the invention, can a better distribution of yield and product quality can be achieved during cracking. The effect of the Temperature of the regenerated catalyst at constant reactor outlet temperature on the product yields for fluidized bed cracking is shown in Table II.

Tabelle IITable II

Betriebsbedingungen und
Ergebnisse
Operating conditions and
results

Katalysator regeneriert nach Catalyst regenerates

Stande der Erfindung TechnikState of the invention technology

Reaktorauslaßtemperatur,Reactor outlet temperature, 536536 536536 Temperatur des regenerierTemperature of regener 677677 732732 ten Katalysators, 0Cth catalyst, 0 C BeschickunesvorwärmungFeed preheating 364364 316316 auf 3Cto 3 C Benzinausbeute (C5 bis 90 %Gasoline yield (C 5 to 90% 67,167.1 67,067.0 destilliert bei 1930C) Vodistilled at 193 ° C.) Vo lumprozent (flüssig)lum percent (liquid) Alkylierungsbeschickungs-Alkylation feed 25,125.1 27,127.1 ausbeute (C3 bis C4), Voyield (C 3 to C 4 ), Vo lumprozent (flüssig)lum percent (liquid) K. reislauf ölgesamtausbeute,K. Reislauf total oil yield, 21,321.3 23,523.5 Volumprozent (flüssig)Volume percentage (liquid) Koksausbeute, GewichtsCoke yield, weight 5,35.3 3,83.8 prozentpercent Umwandlung. VolumproConversion. Volume pro 78,778.7 76,576.5 zent (flüssig)cent (liquid) Benzin-Oktanzahl (ReGasoline octane number (Re 93,093.0 93,393.3 search, unverbleit)search, unleaded)

Das Beispiel zeigt, daß bei der höheren Temperatur des crfinduingsgemäß regenerierten Katalysators die Umwandlung etwas geringer, jedoch der Produktwert deutlich höher ist. Die Benzinausbeute ist bei der Verwendung des heißeren Katalysators ungefähr gleich, jedoch ist die Oktanzahl höher. Weitere wesentliche Vorteile sind die um 1,0 Volumprozent höhere Ausbeute an Alkylierungsbeschickung, die um 2,3 Volumprozent höhere Kreislaufölgesamtausbeute und die um 1,5 Gewichtsprozent geringere Ausbeute an Koks. Ferner wird durch den heißeren Katalysator die erforderliche Beschickungsvorwärmung verringert.The example shows that at the higher temperature of the catalyst according to the crfinduings regenerated the Conversion a little lower, but the product value is significantly higher. The gasoline yield is when using of the hotter catalyst is roughly the same, but the octane number is higher. More essential Advantages are the 1.0 volume percent higher alkylation feed yield and 2.3 volume percent higher higher total circulating oil yield and the 1.5 weight percent lower yield Coke. Furthermore, the hotter catalyst reduces the required feed preheat.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht auch eineThe method of the invention also enables one

Regelung des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator. Bei konstanter Katalysator- und Reaktortemperatur verringert eine Zunahme des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator die Um-Wandlung und die Benzinausbeute und erhöht die Ausbeute an Kreislauföl (Brennöl) bei der Krackung. Eine Senkung des Restkoksgehaltes erhöht die Umwandlung auf Kosten der Brennölausbeute. Ein sehr niedriger Restkoksgehalt steigert die Flüssiggasausbeute auf Kosten der Benzinausbeute. Einschlägige Ergebnisse bei konstanter Temperatur des regenerierten Katalysators sind in Tabelle III angegeben. Regulation of the residual coke content on the regenerated catalyst. At constant catalyst and reactor temperature An increase in the residual coke content on the regenerated catalyst reduces the conversion and the gasoline yield and increases the yield of cycle oil (fuel oil) in cracking. A reduction in the residual coke content increases the conversion at the expense of the fuel oil yield. A very low residual coke content increases the liquefied gas yield at the expense of the gasoline yield. Relevant Constant temperature results of the regenerated catalyst are given in Table III.

Tabelle IIITable III

Betriebsweise für hohe Ausbeute an Flüssiggas BenzinOperating mode for high yield LPG petrol

BrennölFuel oil

Wirkung des Restkoksgehalts bei FlüssiggasbedingungenEffect of the residual coke content LPG conditions

Reaktortemp., °C
Beschickungsvorwärmtemp., 0C
Temperatur des regen. Katalysators,
Restkoksgehalt auf dem regen.
Katalysator Gewichtsprozent
Reactor temp., ° C
Charge preheat temp., 0 C
Temperature of the rain. Catalyst,
Residual coke on the rain.
Catalyst weight percent

Ausbeuten, Volumprozent (flüssig),Yields, percent by volume (liquid),

bezogen auf Frischbeschickungbased on fresh loading

Umwandlungconversion

Flüssiggas (C3-C4)LPG (C 3 -C 4 )

Benzin (90% destilliert bei 1930C)Gasoline (90% distilled at 193 0 C)

Leichtes KreislaufölLight circulation oil

Geklärtes SchlammölClarified mud oil

Koks, GewichtsprozentCoke, weight percent

521521 521521 521521 521521 191191 316316 316316 191191 732732 732732 732732 732732 <0,02<0.02 0,110.11 0,620.62 0,620.62 85,785.7 75,075.0 64,464.4 77,077.0 38,238.2 26,326.3 20,420.4 31,431.4 52,052.0 62,362.3 48,348.3 58,358.3 11,411.4 20,020.0 30,630.6 18,018.0 5,05.0 5,05.0 5,05.0 5,05.0 6,86.8 3,83.8 5,35.3 6,86.8

Eine maximale Flüssiggasausbeute wird bei diesen Bedingungen somit erzielt, wenn man die erfindungsgemäße Regeneration des Katalysators bis zu einem sehr niedrigem Restkoksgehalt durchführt. Der Katalysator mit weniger als 0,02 Gewichtsprozent Koks ergibt die höchste Umwandlung und krackt sogar Benzin zu Flüssiggas. Der Katalysator mit 0,11 Gewichtsprozent Restkoks ergibt eine geringere Umwandlung und eine geringere Flüssiggasausbeute, dafür aber eine höhere Benzinausbeute. Wenn man bei der Regeneration den Restkoksgehalt noch höher läßt, wie beim Brennölbetrieb mit 0,6 Gewichtsprozent Restkoks, sinken die Umwandlung und die Ausbeuten an Flüssiggas und Benzin, jedoch nimmt die Ausbeute an leichtem Kreislauf (Brennöl) zu. Die Wirkung des Restkoksgehaltes auf die Produktausbeuten ist am besten aus einem Vergleich der ersten und der letzten Spalte von Tabelle III zu ersehen. Die jeweils angewandten Betriebsbedingungen sind mit Ausnahme desA maximum liquefied gas yield is achieved under these conditions when one of the invention Carries out regeneration of the catalyst down to a very low residual coke content. The catalyst with less than 0.02 weight percent coke gives the highest conversion and even cracks Petrol to LPG. The 0.11 weight percent residual coke catalyst gives less conversion and a lower liquid gas yield, but a higher gasoline yield. If you are at the regeneration leaves the residual coke content even higher, as in fuel oil operation with 0.6 percent by weight Residual coke, the conversion and the yields of liquefied petroleum gas and gasoline decrease, but the yield decreases to light circulation (fuel oil). The effect of the residual coke content on the product yields is on best seen by comparing the first and last columns of Table III. The respectively applied Operating conditions are with the exception of the

Restkoksgehaltes gleich. Die Umwandlung und die Flüssiggasausbeute sind bei Regeneration des Katalysators auf einen Restkoksgehalt von 0,62 Gewichtsprozent geringer, dafür sind die Ausbeuten an Benzin und Kreislauföl (Brennöl) höher.Residual coke content the same. The conversion and the liquefied gas yield are when the catalyst is regenerated to a residual coke content of 0.62 percent by weight, but the yields of gasoline are lower and cycle oil (fuel oil) higher.

Die Regeneration nach dem Verfahren der Erfindung gestattet somit, die Produktausbeuten bei der Krackung direkt und bequem durch Regeln der Temperatur des regenerierten Katalysators und/oder Einstellen seines Restkoksgehaltes zu steuern und zuThe regeneration according to the process of the invention thus allows the product yields in the Cracking directly and conveniently by regulating the temperature of the regenerated catalyst and / or Adjusting its residual coke content to control and to

optimieren. So kann man bei Anwendung des Regenerationsverfahrens der Erfindung in sehr einfacher Weise nach Wahl die Brennölerzeugung, die Benzinausbeute oder die Flüssiggaserzeugung auf einen Höchstwert bringen.optimize. This makes it very easy to use the regeneration process of the invention Choice of fuel oil production, gasoline yield or liquefied gas production all in one Bring maximum value.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Regenerieren von aus einer Kohlenwasserstoffumwandlungszoneabgezogenem, mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigen!, erschöpftem Krackkatalysator durch Abbrennen von Koks mit einem sauerstoffhaltigen Regeneriergas in einem Regenerator mit zwei in Reihe angeordneten dichten Betten aus Katalysatorteilchen und einer verdünnten Phase, wobei der erschöpfte Katalysator im ersten dichten Bett aus fluidisierten Teilchen durch Verbrennen von Koks unter gleichzeitiger Bildung von teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, in der verdünnten Phase beim Abbrennen von Koks entstandenes Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff aus dem Regeneriergas zu Kohlendioxyd oxydiert (Nachverbrennung) und aus der verdünnten Phase in diese mitgerissener, regenerierter Katalysator abgetrennt und mindestens einem der dichten Betten zugeführt towie der regenerierte Katalysator aus dem zweiten Richten Bett zur Rückführung in die Kohlenwasserstoff Umwandlungszone abgezogen wird, d adurch gekennzeichnet, daß man1. Process for the regeneration of withdrawn from a hydrocarbon conversion zone, particulate !, exhausted cracking catalyst contaminated with coke by burning off Coke with an oxygen-containing regeneration gas in a regenerator with two in series dense beds of catalyst particles and a dilute phase, the exhausted Catalyst in the first dense bed of fluidized particles by burning coke with simultaneous Formation of partially used regeneration gas partially regenerated, in the diluted Phase carbon monoxide formed during the burning of coke with oxygen from the regeneration gas oxidized to carbon dioxide (afterburning) and carried away from the dilute phase into this, separated regenerated catalyst and fed to at least one of the sealed beds towie the regenerated catalyst from the second straightening bed for recycling to the hydrocarbon Conversion zone is withdrawn by marked that one a) den gesamten im ersten dichten Bett teilweise regenerierten Katalysator zusammen mit dem teilweise verbrauchten Regeneriergas direkt in verdünnter Phase in und durch ein Verdünntphasentransportsteigrohr führt, in dem er durch weiteres Abbrennen ' on Koks bis zum gewünschten Endkoksgehalt fertig regeneriert wird,a) all of the catalyst partially regenerated in the first dense bed together with the partially used regeneration gas directly in the diluted phase in and through a dilute phase transport riser pipe leads, in which it regenerates completely by further burning off coke up to the desired final coke content will, b) im Verdünntphasentransportsteigrohr eine Nachverbrennung durchführt, bei der das vorhandene Kohlenmonoxyd praktisch vollständig zu Kohlenaioxyd verbrannt wird, undb) an afterburning is carried out in the dilute phase transport riser, in which the existing carbon monoxide is practically completely burned to carbon dioxide, and c) den aus der verdünnten Phase abgetrennten regenerierten Katalysator dem zweiten dichten Bett zuführt.c) the regenerated catalyst separated from the dilute phase to the second dense Bed feeds.
DE19732326072 1972-05-30 1973-05-23 Process for regenerating coke contaminated particulate exhausted cracking catalyst Expired DE2326072C3 (en)

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US00258041A US3844973A (en) 1972-05-30 1972-05-30 Fluidized catalyst regeneration by oxidation in a dense phase bed and a dilute phase transport riser
US25804172 1972-05-30
US25804272 1972-05-30
US26339972A 1972-06-08 1972-06-08
US26339972 1972-06-08

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DE2326072B2 DE2326072B2 (en) 1976-01-22
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