DE2438010B2 - Mehrstufiges verfahren zum katalytischen reformieren eines kohlenwasserstoffbeschickungsstroms - Google Patents

Mehrstufiges verfahren zum katalytischen reformieren eines kohlenwasserstoffbeschickungsstroms

Info

Publication number
DE2438010B2
DE2438010B2 DE19742438010 DE2438010A DE2438010B2 DE 2438010 B2 DE2438010 B2 DE 2438010B2 DE 19742438010 DE19742438010 DE 19742438010 DE 2438010 A DE2438010 A DE 2438010A DE 2438010 B2 DE2438010 B2 DE 2438010B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
reactor
bed
reaction zone
feed stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742438010
Other languages
English (en)
Other versions
DE2438010C3 (de
DE2438010A1 (de
Inventor
Richard David Des Piaines 111. Stone (V-StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Oil Products Co
Original Assignee
Universal Oil Products Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Oil Products Co filed Critical Universal Oil Products Co
Priority to DE19742438010 priority Critical patent/DE2438010C3/de
Publication of DE2438010A1 publication Critical patent/DE2438010A1/de
Publication of DE2438010B2 publication Critical patent/DE2438010B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2438010C3 publication Critical patent/DE2438010C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/10Catalytic reforming with moving catalysts
    • C10G35/12Catalytic reforming with moving catalysts according to the "moving-bed" method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G59/00Treatment of naphtha by two or more reforming processes only or by at least one reforming process and at least one process which does not substantially change the boiling range of the naphtha
    • C10G59/02Treatment of naphtha by two or more reforming processes only or by at least one reforming process and at least one process which does not substantially change the boiling range of the naphtha plural serial stages only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Beschickungsstrom in einer Wasserstoff atmosphäre umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsstrom in der Dampfphase umgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den bzw. den in die zweite Reaktionszone eingespeisten Teil des Ausfluss(es) der ersten Reaktionszone in lateralem Radialstrom mit dem bewegbaren Katalysator in Berührung bringt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der zweiten Reaktionszone den frischen und/oder regenerierten Katalysator zur gleichen Zeit zuführt, zu der Katalysator aus der zweiten Reaktionszone abgezogen wird.
Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges Verfahren zum kaialytischen Reformieren eines Kohlenwasserstoffbeschickungsstroms. Bei dem Verbundverfahren y-, der Erfindung fließt der Strom der Reaktionsteilnehmer nacheinander durch (1) einen katalytischen Festbettreaktor und (II) ein Reaktionssystem, das ein Bett aus Kataiysaiorteilehen enthält, die durch Schwerkraftfluß, d. h. F:!ießen unter Schwerkrafteinwirkung, durch das f,i System bewegbar sind. Insbesondere kommen Umwandlungsverfahren in Betracht, die in der Dampfphase durchgeführt werden.
Mehrstufige Reaktionssvs'.emc zur Durchführung der katalytischen Umwandlung eines Kohlenwasserstoff- ,,-, Stroms in Katalysatorfestbetten sind bekannt und in der Literatur eingehend beschrieben. Die genaue Auslegung und Konstruktion hängt /war bei dem gegebenen System weitgehend von dem durchzulührenden Verfahren ab, jedoch wird die 'Jmset/ung des Reaktinnsteilnehmerstroms allgemein mit Aufwärts-, Abwarts- oder Radialfluß durchgeführt. Die bisherigen Erfahrungen beim Betrieb von zahlreichen Verfahren mit Festbettkatalysatoren lassen es als unbedingt ratsam erscheinen, den umzuwandelnden Strom nach unten bzw. im Fallstrom durch das Katalysatorteilchenfcsibett fließen zu lassen. Um einen möglichst vorteilhalten und technisch einwandfreien Kontakt /wischen dem umzusetzenden Kohlenwasserstoffstrom und den Katalysatorteilchen zu erreichen, werden die Katalysatorteilchcn in einem ringförmigen Abschnitt des Reaktors angeordnet, durch den der Kohlenwasserstoffs! rom lateral und radial, d. h. von der Seite nach innen fließt. Zur Bildung der Reaktionskammer werden röhrenförmige Bauteile vertikal und koaxial angeordnet. Die außen-· Kammer enthält ein Katalysatorrückhahsieli. dessen nominelle Innenquerschnitisfläche kleiner als diejenige der Kammer ist, und ein perforiertes Zentralrohr, dessen nominelle Innenquersehnittsflaehe kleiner als diejenige des Katalysatorrückhaltsiebs ist. Der umzusetzende Kohlenwasscrstoffstrom wird in den zwischen der Innenwand der Kammer und der Außenseite des Katalysatorrückhaltsiebs ausgebildeten Ringraum eingespeist. Das Katalysatorrückhaltsieb bildet zusammen mit der Außenfläche des Zentralrohrs eine ringförmige Katalysatorbettzone. Der umzuwandelnde Kohlenwasscrstoffstrom fließt, vorzugsweise in der Dampfphase, lateral und radial durch das Katalysatorrückhaltsicb und die Katalysatorbettzone in das Zentralrohr und aus diesem aus der Reaktionskammer heraus. Die Abmessungen der Öffnungen im Zentralrohr und im Katalysatorrückhaltsieb müssen auf Grund fachmännischer Überlegungen natürlich so gewählt werden, daß keine Katalysatorieilchen durchtreten können. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die verschiedenen röhrenförmig ausgebildeten Bauteile natürlich jede beliebige geeignete Form haben, d. h. dreieckig, quadratisch, länglich, rautenförmig usw. sein können, zahlreiche Konstruktions-, Fertigungs- und technische Betriebsgesichtspunkte es jedoch als vorteilhaft erscheinen lassen. Bauteile mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitten zu verwenden.
Bei vielen Arten von Kohlenwasserstoffumwandlungssystemen werden mehrstufige Reaktoren verwendet, die im allgemeinen nebeneinander angeordnet werden. In der Mineralölraffinerietechnik wurden solche Systeme zum katalytischen Reformieren, zur Festbettalkylierung, zum Hydrofinieren, Hydrokracken, Dehydrierer., Wasserdampfreformieren, Hydrieren usw. verwendet. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kataiyiischen Reformieren von Schwerbenzinfraktionen.
Früher wurden Verfahren zum katalytischen Reformieren kontinuierlich in einem nichtregenerativen Festbettsystem durchgeführt, das aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Reaktionszonen bestand, durch die der umzuwandelnde Kohlenwasserstoffstrom nacheinander floß. Wenn der Katalysator seine Aktivität so weitgehend verloren hatte, daß eine weitere Durchführung des Verfahrens nicht mehr wirtschaftlich sinnvoll gewesen wäre, wurde die Anlage abgestellt und der Katalysator in situ regeneriert. Nach mehreren derartigen Regeneriervorgängen wurde der Katalysator ausgetauscht und der entaktivierte Katalysator entweder einem umständlichen Aufbereitungsoder Wiederherstellungsvcrlahren oder einem mühsa-
iien Verfahren zum Wiedergewinnen der kntalyiisch ikliven Metalle unterworfen. Neueren Datums ist das ,ogenannte IJmschalibetisystem (»swingbed system«), ,ei dem ein zur Katalysatorrege^x-rierung aus dem Betrieb /ti nehmender Reaktor durch einen weiteren Reaktor ersetzt wird. Dieses System war trot/ der dabei erforderlichen Erhöhung des Kalalysatoi einsatzes und verwickelter Leitungssysteme zum Umleiten des umzuwandelnden Kohlenwasserstoffstroms um den Umschalircaktor weit verbreitet, weil dabei, außer bei größeren Betriebsstörungen oder periodischen Generalüberholungen zur Instandhaltung, nicht mehr die ganze Anlage abgestellt werden mußte. Dem Umschaltbettsystcmvcrfahren haften jedoch unvermeidlich die beträchtlichen Nachteile an, die sich aus dem plötzlichen Ersatz einer ganzen erschöpften Katalysatorzone durch frisch regenerierten Katalysator ergeben, die zu Betriebsstörungen hinsichtlich stetiger, vorgegebener Bedingungen sowie der Produktausbeuten und -qualitat führen.
Noch neueren Datums ist das sogenannte »Stapelrcaklorsystcm«, bei dem die Katalysatorteilchen unter Schwerkrafteinwirkung von einer ringförmigen Katalysatorzone zur nächsten nach unten fließen. Schließlich wird bei diesem System der Katalysator in ein geeignetes Regeneriersystem überführt, das vorzugsweise ebenfalls ein sich nach unten bev/egendes Katalysatorbett aufweist. Die Katalysatorteilchen werden im Reaktionssystem so gehalten und so von einer Zone in die nächste überführt, daß der Katalysatorteilchenfluß kontinuierlich, in Kurzen Intervallen oder in längeren Abständen erfolgt, wobei die Bewegung durch die Katalysatormenge geregelt wird, die aus der untersten der jeweiligen Reihe von einzelnen Zonen abgezogen wird.
Ein repräsentatives Beispiel eines Reaktionssystems, in dein der umzusetzende Strom in lateralem und radialem Fluß durch das Katalysatorbett geführt wird, ist in der US-PS 26 83 654 beschrieben. Der dort beschriebene Reaktor ist für das übliche Festbettsystem bestimmt, bei dem der Katalysator entweder in situ regeneriert oder ausgetauscht wird. Der umzusetzende Strom fließt bei diesem Reaktor von einem außenliegenden ringförmigen Raum durch ein Katalysatorrückhaltsieb und in einem Ringraum angeordnete Katalysatorteilchen, sowie von da in ein perforiertes Zentralrohr, durch dessen Boden er aus der Reaktionskammer austritt.
Die US-PS 34 70 090 erläutert ein Reaktionssystem mit nebeneinander angeordneten Reaktoren und zwischengeschalteten Erhitzungsvorrichtungen für den umzusetzenden Strom. Der aus einer Reaktionszone abgezogene Katalysator wird dabei einer geeigneten Regeneriereinrichtung statt der nächstfolgenden Reaktionszone zugeführt. Das Stapelreaktorsystem zum katalytischen Reformieren ist in der US-PS 36 47 680 als zweistufiges System mit einem damit integrierten Regeneriersystem beschrieben. Bei den beiden letztgenannten Verfahren arbeitet man mit einem sich nach unten bewegenden Katalysatorteilchenbett, durch das der umzusetzende Strom fließt. Bei beiden Systemen fließt, der umzusetzende Strom nacheinander durch die verschiedenen Reaktionszonen.
Erfindungsgemäß wird ein Festbettreaktorsystem mit einem Reaktorsystem gekoppelt, durch das die Katalysatorteilchen unter Schwerkrafteinwirkung bewegbar sind, wodurch ein mehrstufiges Verfahren geschaffen wird, das längere Zeit ununterbrochen störungsfrei durchgeführt werden kann. Mit Hilfe der Erfindung kann ein bereits vorhandenes mehrstufiges Festbettsystem so modernisiert werden, daß eine längere Katalysatorlebensdauer erreicht wird. Durch die Erfin-■ dung erzielt man die meisten der Vorteile eines modernen Bewegtbettsystems, wobei jedoch die aufzuwendenden Kosten infolge der verlängerten Verwendbarkeit bereits vorhandener Vorrichtungen in der erfindungsgemäß modernisierten Anlage erheblich i" geringer sind.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein mehrstufiges Verfahren zum katalytischen Reformieren eines KohlenwDsserstoffbeschickungsstroms, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) den Kohlcnwassersioffbesehickungsstrom (Beschickungsstrom) in einer ersten Reaklionszone aus mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Katalysatorfestbetten umsetzt, indem man ihn
:<i in den Katalysatorfestbetlen jeweils in la'cralem
Radialslrom über den Katalysator führt,
b) mindestens einen Teil des dabei erhaltenen Ausflusses der ersten Reaktionszone nach unten in eine zweite Reaktionszone einführt, die ein Bett
.'■> eines durch sie durch Fließen unter Schwerkrafteinwirkung (Schwerkraftfluß) bewegbaren Katalysators enthält, und den Ausfluß in Kontakt mit dem bewegbaren Katalysator weiter umsetzt,
c) aus der zweiten Reaktionszone zumindest perto-JU disch Katalysator abzieht, wobei gleichzeitig daraus ein umgewandelter Kohlenwasscistoffausfluß gewonnen wird, und
α) der zweiten Reaktionszone zumindest periodisch frischen und/oder regenerierten Katalysator zu-S) führt.
Katalytisches Reformieren ist hauptsächlich ein endothermes Verfahren, das in einer Mehrzahl von Reaktionszonen mit dazwischen angeordneten Erhit-
Hi Zungseinrichtungen durchgeführt wird. Typischerweise werden Reformierkatalysatoren in Form von im wesentlichen kugeligen Teilchen mit einem Nominaldurchmesser von 0,8 bis 3,2 mm verwendet. Die Umsetzung wird in der Dampfphase bei Katalysator-
4") tempera türen von 371 bis 538° C durchgeführt, wobei für eine ordnungsgemäße Arbeitsweise die Katalysatorbettemperaturen in der Regel auf höchstens etwa 549°C begrenzt werden müssen. Weitere geeignete Verfahrensbedingungen sind ein Druck von 4,5 bis 71,3 kp/cm-',
κι eine stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 0,2 bis 10,0 und ein Wasserstoff/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis von 0,5 : 1 bis 20 : 1. Die beim katalytischen Reformieren stattfindenden Reaktionen sind vielfätig und umfassen unter anderem die
V) Dehydrierung von Naphthenen zu Aromaten, die Dehydroxcyclisierung von Paraffinen direkt zu Aromaten, die hydrierende Spaltung langkettiger Paraffine zu niedriger siedenden, unter Normalbedingungen flüssigen Verbindungen und bis zu einem gewissen Grad die Isomerisierung von Paraffinen. Diese Reaktionen werden durch die Verwendung eines Edelmetalls der Gruppe VIII in Kombination mit einer Halogenkomponente und einem porösen Trägermaterial bewirkt, wobei als Trägermaterial Aluminiumoxyd in der Regel bevorzugt ist. Vor kurzem durchgeführte Untersuchungen haben ergeben, daß dadurch, daß man in Kombination mit einem derartigen Katalysator gleichzeitig ein Kaialysatormodifizierungsmittel bzw. einen
Cokaialysator benui/t, wofür in tier Kegel Rhenium. Cadmium. Germanium, /inn. Blei, I nan und'oder Vanadium verwendet werden, vorteilhaftere Lrgcbnissc /u erzielen sind.
Das katal\ tische Reformieren ist ein bekanntes und in der Literatur eingehend beschriebenes Verfahren, tlas seit fast einem Vierieljahrhundert ein wichtige«. Instrument der Mineralölindustric ist. Line der vielen l.rkenntnissc. die aus der umfangreichen Lrfahning und den. sich daraus ergebenden Fachwissen bezüglich ties i> Reformierens gewonnen wurden, ist die Zweckmäßigkeit der Verwendung mehrerer Stufen, die jeweils unterschiedliche, in der Regel in Volumenprozent angegebene Katalysutormengen enthalten. Großtechnische katalytisch^ Reformieranl.igen umfassen meistens : , mindestens drei einzelne Reaktionszonen, weshalb die nachfolgende iirliiuterung der Lrfmdung auf ein System mit 3 Zonen beschränkt ist. Der umzusetzende Strom aus Kohlenwasserstoffbeschickung und Wasserstofl Hießt nacheinander durch die Zonen in der Reihenfolge. · in tier das darin enthaltene Katalysatorvolumen zunimmt, wobei /wischen den Zonen natürlich erhitzt wird. Typische Katalysatorbeschickungen bzw. KataU satormengenvertcilungen sind 10 bis 30 Volumenprozent in der ersten. 20 bis 40 Volumenprozent in der .>zweiten und 40 bis 60 Volumenprozent in tier dritten Rcaklionszonc.
Die I kuiptiirsache der Desaklivierung von Kohlen wassersioffumwandlungskatalysatoren sind, wenn man einmal von ungewöhnlichen Lreignissen. wie einer m Arsenverunreinigung in der Beschickung oder einem Durchgehen der Temperatur, absieht, die ständige Ablagerung von Koks und anderen kohlenstoffhaltigen Stoffen auf den Oberflachen und Zentren der Katalysatorteilchen. Die Wirkung der Koksablagerung ist bei ; Reformiermischkaialvsatoren sehr beträchtlich. Dies ist zum Teil auf die jeweiligen Charakteristika der vielfältigen Reaktionen zurückzuführen, die das Herzstück des Gesamtverfahrens ausmachen. Infolge dieser verschiedenen Reaktionen findet tier Hauptteil tier Koksablagerung (in Gewichtsprozent) in der letzten Reaklionszone der Reaktionszonenreihe statt. Somit befindet sich nicht nur der größte Teil des Katalysators in der letzten Reaktionszone, sondern wird der Katalysator in der letzten Reaktionszone auch mit ι größerer Geschwindigkeit als der in den vorhergehen ilen Reaktionszonen angeordnete Katalysator dcsaktiviert. Fine übliche k^uilvsatorbesi hickung bzw. -verteilung kann bei einem System mil drei Reaktoren beispielsweise etwa wie folgt aussehen:
20 Volumenprozent im ersten.
50 Volumenprozent im zweiten und '")() Volumenprozent im dritten Reaktor.
Ls ist zu beachten, tlaß die vorstehenden Werte aiii Grund tier speziellen Probleme, die beim Beliillen mn frischem Katalysator aiiltreien. z. II. Linliillverlusie usw., nur Näherungswerte darstellen. Wenn ,ils Kelormicrka talvsalor ein Katalysator air- Halm und einem oder mehreren metallischen Modilizicruugsmilleln \crwen dft wird, kann man tlas Verlahreti längere /eil mit erhöhter Kolilensiollablagemng lortseizen. Nach lieen digung ties Verlahrens ergeben Analysen in der Regel einen Koksgehall um -1.0 bis 10,0 < icw ichlspr« i/enl aiii dem Kal.iK'-,ιΐιΊ in dei eisten /one, h.t) Ins Li.d ( ,rv. U lii'.pi ι ',-em .nil A, ίιι K ,ι I ,il\ sa tor in dei /weilen 1 ' " ' ■ 'nil ι ., ·,, ι, hi'.iii .1.1·, in ,nil di'Ui Katalysator in tier drillen Zone. Bei vorhandenen Festbettsysiemeii muß daher die gesamte Anlage stillgelegt werden, um ilen Katalysator in tier dritleii Stufe zu regenerieren, obwohl tier Katalysator in ei -η ersten beiden /onen häufig noch eine ausreichende Aktivität besitzt.
Die Talsache, daß tier Katalysator in den ersten Stufen einer katalytischen Relormieranlage mehl so hart wie in den F.ndstufcn beansprucht wird, wurde bereits von anderen Mincralölraffineriefachleuten er kannt. Diese ungleichmäßige Beanspruchung führt zu einer ungenügenden Ausnutzung eines Teils ties Katalysators. Fin Versuch, tlie Beanspruchung aus/u gleichen, nämlich die Anordnung von Parallelreakioren in der Fndstellung, stellt eine untragbar teure Lösung dar. Die sich aus dem durch eine solche Antler.mg bedingten höheren Katalysatoreinsatz und der komplizierteren Anlage ergebenden zusätzlichen KoM en liegen für den Fachmann auf der Hand. Hinzu konrui. daß der Katalysator in der Fndstufe trotzdem bezüglich tier Kohlenstoffablagerung am stärksten desaktivien wird.
Das Prinzip des Verfahrens tier Frfindung bietet eine Lösung dieses Problems, und zwar sowohl bezüglich bereits vorhandener als auch für neu zu erstellende Anlagen. Bei neu zu errichtenden Anlagen werdet' Im Reakiorsysteme mit drei Reaktoren zwei die ersten Stufen bildenden Festbetireaktionszonen und eine dritte Zone vorgesehen, durch die der Katalysator d.uvh Schwcrkraftfluß bewegbar ist. Die Katalysatorbeschik kung bzw. -verteilung der bzw. auf die einzelnen Reakiionsz.onen hat z.B. ein Volumenverhältnis von 5,0 : 7,0 : 3,0 von der ersten bis zur dritten Reaktioi s/o ne. Bei einer bereits vorhandenen Anlage wird der erste Reaktor, der die kleinste Katalysatormenge einhält, verschrouet oder für einen anderen Zweck verwcidci. z.B. als Flydrofinierschutr.kammcr, oder mit e nein 1 Ivdrokrackkatalysator gefüllt, der die Fähigkeit besitzt, langketlige Paraffine in niedriger siedende isomere Verbindunger, umzuwandeln. An die verbleibenden zwei Festbettreaktoren wirtl dann der tias Bewegtheit aus Katalysatorteilchen enthaltende Reaktor als letzte Reaktionsz.one im System gekoppelt. Aus tier Bewegt betlrcaktionszone werden kontinuierlich, in kurzen oder längeren Intervallen Katalysatorteilchen abgezogen, einem Regeneriersystem zugeführt, durch this tin. Katalysatorteilehen ebenfalls durch Schwerkraliflul. bewegbar sind, und dann wieder zum Kopf ties letzter Reaktors zurückgeführt. Wahlweise kann verbrauchte Katalysator so lange gesammelt werden, bis eine Mengt vorhanden isi. die ausreicht, um eine absaizvveisi Regenerierung des Katalysators sinnvoll zu m.ehei Angesichts der besseren Uegelungsmögliehkeit In: einem kontinuierlichen Verfahren, den dabei geringere Katalysatorverluslen infolge von Bruch und i'inc geringeren KataUsatoremsatzbedarls ist eine korlini leiliche Regenerierung der absatzweise!! Regeiicrii rung bei weitem ν or/iizicheii.
Meist hegt tile Katalysator ei ν ν eil zeit im Bew cgi bet
■ reaktor /wischen einigen lagen und einem Mona wobei eine Verweil/eit von einer Woche das Op'iiuiui /η 'cm scheint Sehr hohe Katahsatoriinilaulgesc.hwii digkeiteii. d Ii kurze Verwcil/eiten. liilircn zu eini höheren Helasumi- tier Katalysatonfgeiieriercjincl , Hingen. I in langsamerer Kalalvsaloi iiinlaiil. ti. h. en längere Verweilzeil. begrenzt dagegen die sluinllicl Raiiiiislroinuni'sgescliw indigkeil und 11ic ( Iklau/.ilil d Pi oduk Is. da In >hcι e Raiimsi i'omiim'-'.i'escliw mdn'l.eili
oder schärfere Relormierbedingungen die Koksablagerung auf dem in der Reformierzone befindlichen Katalysator erhohen würden.
Die beiden ersten Reaktionszonen, die jeweils ein Kiiialvsatorlestbett einhalten, können beim Verfahren der Erfindung praktisch /v.ci- bis dreimal so lange ununterbrochen in Beirieb bleiben, wie bei den vorhandenen Anlagen nach dem Stand der Technik. Der Koksgehalt der Katalysatoren in der ersten und der zweiten Reakiioriszonc kann sich daher einem Wer; von etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent nähern, bevor die Wirkung merklich absinkt. In einigen fällen ist es vorzuziehen, die beiden ersten Reaklionszonen etw as überzudimcnsionicrcn und den dadurch bedingten etwas größeren Katalysatorcinsatz in Kauf zu nehmen, um zusätzlichen Spielraum bezüglich der Beinebszeil zwischen zwei Stillegungen zu schaffen.
Die durch den Umbau einer bereits vorhandenen lestbetlreformieranlage nach der Lehre der Erfindung zu erzielenden deutlichen Vorteile leuchten dem Fachmann sofort ein. !Diese Vorteile lassen sich am besten erläutern, indem man z. B. eine Anlage betrachtet, die pro Stunde 1 50 m1 Beschickung mit einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit tier Flüssigkeit von 1,0 verarbeitet. Bei einer solchen Anlage ist eine derzeit übliche Katalysatorverteilung auf die drei Reaktoren 30,0/50,0/70,0, jeweils m1. Diese zur Erläuterung herangezogene bekannte Anlage kann etwa <■) Monate in Betrieb bleiben, bevor die Kohlenstoffablagerung im letzten Reaktor zu Betriebsstörungen führt. Analysen lassen erkennen, daß der Kohlenstoffgehalt bei der Stillegung in den Reaktoren 1. 2 bzw. 3 etwa b,7%, 8.4"/(i bzw. 16,3% beträgt. Um diese bestehende Anlage nach einer Ausführungsform der Erfindung umzubauen bzw. zu modifizieren, wird der erste Reaktor aus dem System genommen und d.^ Verteilerleitungssystcm so abgeändert, das die Reaktoren 2 und 3 zu den Reaktoren 1 und 2 werden. Der alte Reaktor I wird im Innern so modifiziert, daß er als Bcwegtbettreaktor betrieben werden kann, und dann als Reaktor 3 in das System wiedereingebaut. Man könnte zunächst meinen, daß der kleinere dritte Reaktor die Beschikkungskapazität der Anlage begrenzen würde, weil früher der Endrcaktor eine größere Katalysatorniengc als jeder andere im System vorhandene Reaktor enthielt. Da in einem Bewegtbettsystem kontinuierlich regeneriert werden kann, sind jedoch höhere Raumströmungsgeschwindigkeilen möglich. Eine katalytisch^ Bewegtbettreformieranlage kann so ausgelegt werden, daß sie bei einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von etwa 8,0 befriedigend arbeitet, jedoch sind stündliche Raumströmungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit (s.R.d.F.) in einem Bereich von 2,0 bis 4,0 üblicher. Im Endeffekt kann die dritte Reaktionszone bei einer Gcsamt-s.R.d.F. arbeiten, die etwa 2.3.1mal so hoch ist, wie die. bei der der alle dritte Festbettreaktor arbeiten konnte. Unter bestimmten Umständen kann eine Änderung der Erhitzer zwischen den Stufen erforderlich sein, um den in den drillen (Bewegtheit)-Reaktor eintretenden Strom auf , eine ausreichend hohe Temperatur zu erhitzen, um bei einer stündlichen Raumslrömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeil von 2.33 ein Produkt mit der gewünschten Oktanzahl /u erhalten. Gegenüber der mit einer Raumströmungsgeschwmdigkeil von 1,0 durchgeführ- , ten früheren Arbeitsweise wird die Katalysatorbett!!· angeoidncte kaialvsatormenge keine Beschränkungen des \ erf.ihrens bedingt.
Die Anlorderungen an die fur die neuer. Reaktoren 1 und 2 vorgesehenen l'.rhu/er nehmen im llinh'ick au! ■ die Abnahme der in ihnen herrvchenden stündlichen Rauiiisiromungsgesehw indigkeiten der FhisMiikeii ebenfalls ab. Dies ist daran! zurückzuluhren. Λλ\Ί die tu:· den Reaktor 1 erlorderliehe durchschnittliche Einlaß temperatur um etwa 11.1 C" und die.für den Reaktor 2 erforderliche durchschnittliche Einlaßtemperaiiii um etwa 8,9 C niedriger ist. Dadurch wird im Endeffekt zusätzliche Erhitzerkapazität geschalten, die eine F.rhöhung der Beschickungsrate ohne Änderung der Frhiizerkapazuäten möglich macht. Wahlweise kann es von Vorteil sein, F.rhitzer innerhalb der Anlage umzuschalten. Die Krfinduug ermöglicht also auf (irund der Senkung der für die neuen Reaktoren 1 und 2 erforderlichen Temperaturen eine flexible Verfahrcnv führung.
Die zu erwartende Betriebslebensdauer des Kaialvsa tors beim erfindungsgemäßen Kombinationsverfabren kann zuverlässig abgeschätzt werden. Fs kann davon ausgegangen werden, daß die Katalysatorlebensdauer in einem bestimmten Reaktor der Menge der Kohlen stoflablagerung proportional ist. Wie der Fachmann weiß, nimmt die Geschwindigkeit der Kohlenstoffablagerung im Lauf der Zeit ab. Das heißt, daß der größere Teil der Gesamtkohlensioffablagerung im ersten Ab schnitt einer Betriebsperiode stattfindet. Da die Geschwindigkeit der Kohleiistoliablagerung mit zunehmender Dauer des Betriebslaufes sinkt, wird die durch das erlindungsgemäße Kombinationsverfalireu zu erreichende Betriebsperiodendauer sogar noch langer sein als die nach den nachstehenden vereinfachten Berechnungen zu erwartende Betriebsdauer. Der neue Reaktor I enthält 50 ml Katalysator, so daß sein Katalysatorin halt um b7% größer als ik'v des alten Reaktors ί im. der 30,0 in1 Katalysator enthielt. Dadurch wird auch die Betriebsdauer, bis eine Regenerierung erforderlich wird, beim neuen Reaktor I um etwa b7% größer als beim alten Reaktor 1 sein. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die in m 'Beschickung pro kg in der Reaktionszone angeordnetem Katalysator ausgedrückte Katalysatorlebensdauer praktisch unabhängig von der stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist. Außerdem kann der Reaktor I in Betrieb bleiben, bis der Kohlenstoffgehalt des Katalysators etwa 15 Gewichtsprozent erreich! hat. Bei ilen vorhandenen Festbetlsysiemen wurde jedoch der Katalysator in den nachfolgenden Reaktoren und insbesondere im letzten Reaktor stets desakliviert, bevor im ersten Reaktor die Koksablagerung den zulässigen oberen Grenzwert erreicht halte. Die zu erwartende Betriebslebcnsdauer für ilen Reaktor I kann somit an Hand der Überlegung, daß sie sowohl der it tier Reaktionszone vorhandenen Katalysatormenge al1 auch der (höheren) zulässigen Koksablagerung direk proportional ist, abgeschätzt b/w. überschlägt berech net werden. Die zu erwartende Katalysalorlebcnsdaue im neuen Reaktor 1 beträgt danach
peratui um 5,5
bis 19.5 C erhöht, jedoch ist die
wichtigste Überlegung die. daß die im drillen Reaktor
d. It. mehr als i! Monate. Berechnet man nach clr gleichen Beziehungen die zu erwartende Bctriebskat;
im bM/'
lysalorlcbcnsdauer des neuen /weiten Reaktors, der 70 m1 Katalysator enthält, so ergibt sich ein Wert von
(9 Monate)
d. h. etwas mehr als 22 Monate.
Eis sei darauf hingewiesen, daß somit nunmehr der /weite Reaktor die Dauer einer Betriebsperiode bei dieser beispielshalber erläuterten Anlüge bestimmt. Man kann jedoch die Einlaßtemperatur des Reaktors I erhöhen, um dafür die Einlaßtemperatiir des Reaktors 2 etwas senken zu können, wodurch die Katalysatorlebensdauer im Reaktor 2 auf Kosten einer etwas geringeren Katalysatorlebensdauer im Reaktor I ausgedehnt wird. Dies zeigt, daß eine Raffinerie auf Grund der Lehre der Erfindung mit einer minimalen Investition eine Verlängerung der Betriebsperiode von etwa 9 Monaten auf etwa 2 jähre erreichen kann. Weiterhin kann ein Raffineriebetrieb nunmehr den Umbau bzw. die Modernisierung seiner Anlage mit einer Kapazitätserweiterung oder einer Verschärfung der Betriebsbedingungen verbinden. Beispielsweise kann ein 70 m' Katalysator enthaltender Bewegtbettreaktor angefügt werden, wodurch die Beschickungsrate verdoppelt und trotzdem die Betriebsperiodendauer gegenüber der mit einem nur mit Feslbettcn arbeitenden Verfahren erfahrungsgemäß zu erzielenden Betriebsperiodendauer verlängert wird.
In Abhängigkeit von den wirtschaftlichen Überlegungen einer bestimmten Raffinerie kann es empfehlenswert sein, im Zuge einer Erweiterung und Umstellung einer Anlage auf das erfindungsgemäße Kombinationsverfahren einen /weiten Kompressor vorzusehen, i\cv die Spaitstromfuhrung des wasserstoffreichen Kreislaufgases ermöglicht, die in der US-PS 35 Ib 924 beschrieben ist. So kann beispielsweise infolge einer Erhöhung der Beschickungsratc oder einer entsprechenden Verringerung des Anlagendrucks der alte Kreislaufgaskompre.ssor nicht in der Lage sein, Wasserstoffgas in einer Menge zuzuführen, die ausreicht, um das gewünschte Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen aufrechtzuerhalten. In diesem lall kann die Verwendung eines zusätzlichen Kompressors, der dazu benutzt wird, um Wasserstoffkreislaufgas nur dem bewegtbettreaktorsystem zuzuführen, die billigste Möglichkeit zur Erweiterung einer vorhandenen Anlage sein.
Weilerhin kann es einem Raffineriebetrieb wünschenswert erscheinen, seine Produklverteilung entsprechend mit den sich ändernden Marktanforderungen je nach jahres/eit /u ändern. In einigen Gegenden sinkt der Benzinbedarf im Winter, jedoch ergibt sich ein entsprechender Anstieg des Bedarfs an Flüssiggas (LPG). Bei einem zur Erzeugung von Flüssiggas durchgeführten Reformierverfahren kann der letzte Reaktor einen Misehkalalysator aus einem Edelmetall, Mordenit und Aluminiumoxyd enthalten. Dieser Katuly- ι salortyp besitzt die Fähigkeit, langkellige Paraffine hauptsächlich in Propan und Butan zu spalten. Dk-Festbctireakiionszonen enthalten dabei weiterhin einen Katalysator, der die Bildung hochoktaniger Aromaten maximierl. Diese außerordentlich erwünschten Motor- , kiaftstoffkomponenten werden von dem Mordeni1. enthaltenden Katalysator nicht angegriffen. Durch das erl'indungsgemäße Kombinationsverfahren werden die Raffineriebetriebe jetzt in die Lage versetzt, der Katalysator im letzten, also im Bewegtbettreaktoi auszutauschen, ohne daß gleichzeitig der Katalysator ir den Festbettreaktoren ausgetauscht wird. Im Sommet
ι kann somit die Anlage auf maximale Ben/iner/eugung gefahren werden, indem man in sämtlichen Reaktorcr einen Katalysator mit Aluminiumoxydträger bzw. aul Aluminiumoxydbasis verwendet. Im Winter kann mar dann einen Katalysator mit einem Mordenitträger bzw
ι auf Mordenitbasis durch den Bewegtbettreaktor umlauten lassen, um die Flüssiggaserzeugung zu erhöhen. Ein anderer Vorteil des Verfahrens der Erfindung ist darin zu sehen, daß es alle Vorzüge eines Bewegibettrefor· mierverfahrens, d. h. kontinuierliche Wasserstoffziifuhr
. und die Möglichkeit, bei niedrigeren Drücken zu arbeiten, zu niedrigeren Anfangsinvestitionskosten bietet. Dies gilt auch in bezug auf eine neu errichtete Anlage. Vorzugsweise wird der umzusetzende Strom nacheinander durch mehrere Festbettstufen, und zwar
< in der Reihenfolge, in der deren Katalysatorinhall zunimmt, und dann in das Bewegtbettsystem geführt.
Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens der
ι Erfindung wiedergegeben. Diese Anlage weist zwei Festbettreaktoren 2 und 13, einen dritten Bewegtbett-Reaktor 24, durch den die Katalysatorteilchen unter Schwerkraftfluß bewegbar sind, und ein Regeneriersystem bzw. einen Regenerator 48 auf, dem der aus dem
ι Reaktor 24 abgezogene Katalysator zugeführt und nach dem Regenerieren - daraus als regenerierter Katalysator zum Kopf des Reaktors 24 zurückgeführt wird. Um die Erläuterung der Erfindung zu erleichtern, ist in der Zeichnung ein vereinfachtes Flicßbikl wiedergegeben, in dem Einzelheiten, wie Pumpen, Kompressoren, Meßinstrumente und Regeleinrichtungen, Wärmeaustauscher und Wärmcrcgcncrationskreise, Ventile, Anlahrlcitungcn und ähnliche Bauteile weggelassen oder nur in verringerter Anzahl wiedergegeben sind, da sie für das Verständnis des zu erläuternden Prinzips nicht wesentlich sind. Die Abwandlung der in diesem Fließbild erläuterten Verfahrensfiihrung durch Verwendung verschiedener derartiger Hilfseinrichtungen liegt im Bereich des fachmännischen Könnens.
Die wesentlichsten Einrichtungen bzw. Behälter der in der Zeichnung wiedergegebenen Anlage sind, wie bereits erwähnt, die Festbettreaktor^ 2 und 13. der Reaktor 24 (durch den der Katalysator durch Schwerkra tfluß bewegbar ist) und der Regenerator 48. Außerdem ist in der Zeichnung eine Fördergutaulgabevorrichtiing 42 zum Transport des aus dem Reaktor 24 abgezogenen Katalysators zum Kopf des Regenerators 48, ein Abscheider 45, in dem das Fördergas von den Katalysatorteilchen abgetrennt wird, und eine l'ördergutaulgabevorrichtung64zum Förder" von regeneriertem Katalysator zum Kopf des Reaktors 24 dargestellt. Die beiden l-ördergutaufgabevorrichüingen 42 und 64 veremlachen in der Weise, wie sie dargestellt sind, den erläuterten Fluß weiter. Unter Be/ugnahme auf die bereits erwähnte US-PS 36 47 680 wird darauf hingewiesen, daß in dem Katalysatorabzieh- und Fördersystem zwischen den Bodenteilen des Reaktcis 24 und des Regenerators 48 sowie den jeweils zugehörigen l-ordergiitaurgabevorriclituiigen 42 bzw. 64 jeweils über Ventile bzw. Sperrorgane angeschlossene Sperraiifgu-Delnehier vorgesehen sind. Ks wird jedoch angenommen, daß das Verständnis i\or Ι·,ι;μ,Ιπ,η. ,|:,,Ιμπ·Ιι. daß
diese Sperraufgabetriehter in der Zeichnung weggelassen sind, nicht beeinträchtigt wird.
Nachstehend wird die in der Zeichnung dargestellte Anlage an Hand der Umwandlung einer Straightrun-Schwerbcn/infraktion mit einem Siedebereich von 79 bis 19 j°C erläutert. In den Reaktoren 2, 13 und 24 wird jeweils ein Mischkaliilysator in Form kugeliger Teilchen mit einem Nominaldurchmesscr von 1,6 mm verwendet, der aus etwa 0,375 Gewichtsprozent Platin, 0,375 Gewichtsprozent Zinn und etwa 0,9 Gewichtsprozent gebundenem Chlor auf Aluminiumoxyd als Träger besteht. Das Volumenverhältnis der in den Reaktoren 2, 13 und 24 angeordneten Katalysatorieilmengen betragt 5,0 :7,0 : 3,0. Weiterhin befindet sich eine kleinere Katalysatormenge im Regenerator 48 und /wischen diesem und dem Reaktor 24 angeordneten Förderleitungen 44 und 66, Das Kohlenwasserstoffbesehiekungsmaterial wird im Gemisch mit soviel Wasserstoff, daß das Molverhältnis von Wasserstoff zu C-,. -Kohlenwasserstoffen etwa 4,0: 1,0 betragt, durch eine Speiseleitung 1 in den Reaktor 2 eingespeist. Die stündliche Gesamtraumströmuηgsgeschwindigkeit der Flüssigkeit beträgt etwa 2,0.
Der Reaktor 2 ist, wie bereits erwähnt, ein Festbettreaktor, in dem ein Katalysatorbett 9 in einem ringförmigen Katalysatorbeitraum 6 angeordnet ist, durch den der Reaktionsgemischstrom lateral und radial fließt. Am Einlaß in das Katalysatorbett 9 liegt die Temperatur bei etwa 485' C und der Druck bei etwa 15 kp/cm-. Der Reaktor 2 besieht aus einem Außenmantel bzw. einem Reaktorkammergehäuse .3, das röhrenförmig ausgebildet ist und zusammen mit einem darin angeordneten Katalysatorrückhaltsieb 4, das eine geringere Innenquerschniusfläche als das Reaktorkammergehäuse 3 besitzt, einen Ringraum 8 bildet. Das Katulysatorrüekhalisieb 4 bildet seinerseits zusammen mit einem perforierten oder geschlitzten Zentralrohr 5, das eine kleinere lnncnquerschnittsNäche als das Katalysatorrückhaltsieb 4 besitzt, den ringförmigen Katalysatorbettraum 6. Die röhrenförmigen Bauteile des Reaktors 2 werden durch eine Deckplatte 10 fixiert, die, abgesehen von ihrem über dem Ringraum H liegenden Außenrand, keine Durchtritte aufweist. Der Reaktionsgemischstrom tritt so in der Dampfphase in den Ringratim 8 ein, von dem aus er lateral durch das Katalysatorrückhaltsieb 4 und radial durch das Katalysatorbett 9 in einen Innenraum 7 des perforierten Zentralrohrs 5 fließt. Im Innenraum 7 fließt das dampfförmige Reaktionsgemisch nach unten durch eine Bodenplatte Il und wird dann durch eine Verbindung*· leitung 12 aus dem Reaktor 2 abgezogen.
Da die im Reaktor 2 stattfindenden Reformierreaktionen zu einem Temperaiurabfall beim Durchgang des Reaktionsgemisehstroms durch das Katalysatorbett 9 führen, wird der Ausfluß in der Verbindungsleilung 12 auf 490"C wiederauf geheizt, bevor man ihn in tins obere Ende des Reaktors 13 einspeist. Im Reaktor 13 fließt der Reaktionsgemisehstrom wiederum in einen Kingraum 18, der von einer Reaktorgehätisekammer 14 und einem Kalalysalorrückhaltsieb 15 gebildet wird, durch das der Reakiionsgemischsirom in ein in einem ringförmigen, von dem Katalysatorrückhaltsieb 15 und einem Zentralrohr 16 gebildeten Katalysalorbettratiin 17 angeordnetes Katalysatorbett 20 eintritt, durch das er in radialer Richtung fließt. Aus dem Katalysatorbett 20 treten die Dämpfe in einen Innenraum 19 des Zentralroh;·:; 16 ein, durch den sie aus dem Reaktor 13 in eine Verbindungsleitung 23 austreten. Der Katalysator und die röhrenförmigen Bauteile des Reaktors 13 sind in dem Reaktorkammergehäuse 14 durch eine Deckplatte 21 und eine Bodenplatte 22 gehaltert und fixiert.
Vor dem Eintritt in den Reaktor 24 wird der Reaktionsgemisehstrom auf eine Temperatur von 515 C erhitzt.
Der Reaktor 24 weist einen engeren Kopfteil 25 auf, der weiter unten in Verbindung mit der Erläuterung der Zufuhr von regeneriertem Katalysator aus einer Förderleitung 66 näher beschrieben wird. Im Reaktor 24 ist der Katalysator in einem ringförmigen Katalysatorbewegtbett 37 angeordnet, das von einem Katalysatorrückl'.ahsieb 33 und einem perforierten Zentralrohr 34 gebilde! bzw. begrenzt wird. Das Katalysatorrückhaltsieb 33 bildet bzw. begrenzt seinerseits zusammen mit der Innenwand des ReaktorKammergchäuses 32 einen Ringraum 36, aus dem der dampfförmige Reaktionsgemisehstrom lateral durch das Katalysatorrückhaltsieb und dann weiter radial durch das Katalysatorbcwegtbett 37 fließt. Aus dem Kaialysatorbewegtbett 37 treten die Dämpfe durch das perforierte Zentralrohr 34 aus und fließen kontinuierlich durch dessen zylindrischen Innenraum 35 nach unten. Der Ausfluß des Reaktors 24 wird aus dem Innenraum 35 durch eine Entnahmeleitung 38 abgezogen, durch die er einer herkömmlichen Trenneinrichtung zugeführt wird, in der daraus ein hoehoktaniges Reformat und ein wasscrstoffrcieher Gasstrom gewonnen werden, von dem mindestens ein Teil im Kreislauf durch die Speiseleitung I in eins Verfahren zurückgeführt wird.
Die sich im Katalysatorbewegtbett 37 nach unten bewegenden Katalysatorteiichcn werden aus der ringförmigen Zone im Reaktor 24 durch Uberführungsleitungcn 39 und 40 abgezogen. Die in der Zeichnung dargestellten Überführungslcitungen 39 und 40 stellen nur zwei einer Vielzahl von Überführungsleitungen (etwa b bis Ib) dar, die tatsächlich vorhanden sind und für einen gleichmäßigen Fluß der aus dem Reaktor 24 austretenden Katalysatorteilehen sorgen. Die Überführungsleitungen .39 und 40 sind im Vergleich zur Entnahmclcitung 38 sehr klein und werden konstant mit Wasserstoff durchspült, um das Eintreten von Kohlenwasserstoffdämpfcn zu verhindern. Es wird ein geringer, jedoch ausreichender Druckabfall erzeugt, durch den die Ausflußdämpfe im wesentlichen vollständig durch die Entnahineleilung 38 geleitet werden. Der der Reaktor 24 verlassende Katalysator wird durch einer Sammelkopf 41 in die Fördergutaufgabevorrichtung 4i eingespeist.
Regenerierter oder frischer Katalysator werden den System durch eine Förderleitung 66 zugeführt, die in det engen Kopfteil 25 des Reaktors 24 mündet. Bevor er mi dem Reaktionsgemischsirom im Katalysalorbewegtbet 37 in direktem Kontakt kommt, wird aus den regenerierten Katalysator im Gemisch mit Wasseistol ein Dichtbell 29 geformt, das in einem Zylinderraum 2 angeordnet ist. Das Dichlbett 29 ist von einer nichtperforierlen Rohr 26 umgeben, das zusammen mi der Innenwand des Kopfteils 25 einen Ringraum 2 bildet bzw. begrenzt. Der Zylinderraum 27 ist ein Reduktions/one, in dor ein indirekter Wärmeausiausc zwischen frischem oder regeneriertem Katalysator un den durch den Ringraum 28 fließenden heiße Reaktionsgemischdiimpfen stattfindet. Die Verweilze iles Katalysators in der Redtiktions/.one bzw. dei Zyliiidcrraum 27 beträgt etwa 2 Stunden. Der dabi erhaltene reduzierte Katalysator wird dem Kalalysato bewegtbetl 37 durch Überiiihiungslcitungen 30 und 1
zugeführt und ersetzt den aus dem Katalysatorbett 37 durch die Überführungsleilungen 39 und 40 abgezogenen Katalysator. Gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise wird das Abziehen von Katalysator durch die Überführungsleitungen 39 und 40 gleichzeitig mit der Zufuhr von frischem oder regeneriertem Katalysator durch die Überführungsleitungcn 30 und 31 durchgeführt.
Nach Passieren des (nicht dargestellten) Sperraufgabetrichters werden die aus dem Reaktor 24 abgezogenen Katalysatorteilchen in die Fördcratifgabcvorrichtung 42 eingespeist. Unter Verwendung eines geeigneten inerten Gases, wie Stickstoff, das in die Förderaulgabevorrichtung 42 durch cine Fördcrinerigasleitung 43 einirili, werden die KalaJy.saloricilchen durch eine Förderleitung 44 in einen Abscheider 45 gefördert, aus dem die Gase und Dämpfe durch eine Abzugsleitung 46 abgezogen werden, während man die Katalysatorteilchen durch eine Verbindungslcitung 47 austrägt und dadurch in den Regenerator 48 einspeist.
Der Regenerator 48 besteht hauptsächlich aus einem Regeneratorkammcrgehäuse 49, das ein dazu koaxial angeordnetes Katalysatorrückhaltsieb 50 enthält. Die jeweiligen nominellen Innenqucrschnittsflächen sind so gewählt, daß im Regenerator 48 ein Ringraum 51 und eine Katalysatordurchlaufzonc 52 gebildet werden. Der obere Teil des Regenerators 48 dient als Abbrandzone A, in der Koks vom Katalysator unter Verwendung von heißem, Sauerstoff enthaltendem Gas abgebrannt wird, das man durch eine Oxydationsgaszufuhrleitiing 54 mit einer Temperatur von 443 bis 499°C einspeist. Die beim Abbrennen von Koks entstehenden gasförmigen Produkte, die Oxyde des Kohlenstoffs und Schwefels enthalten, werden als Rauchgase aus der Abbrandzone A durch eine Rauchgasabzugsleilung 53 abgezogen. Die im wesentlichen kohlenstofffreien Katalysatorteilchen werden aus der Abbrandzone A nach unten und durch eine Chlorierungszone B geführt, in der sie mit einem Wasserdampf-Chlorgemisch mit einem Molverhältnis von Wasserdampf zu Chlor von etwa 2,0 : 1,0, das durch eine Chlorierungsmittelzufuhrleitung 55 mit einer Temperatur von etwa 4990C zugeführt wird, in Kontakt gebracht werden, gegebenenfalls mit Luft oder einem anderen freien Sauerstoff enthaltenden Gas, das durch eine Trocknungsiuftzufuhrleiiung 62 eingespeist wird, im Gemisch. Der Wasserdampf und niehtverbr;iuehtes Chlor werden aus der Chlorierungszone B durch eine Restchlorabzugslciturg 60 abgezogen.
Aus der Chloricrungszone B fließen die Katalysator-, teilchen weiter nach unten durch eine Trocknungszonu C, die in einem engeren Teil 61 des Regenerators 48 enthalten ist. In der Trocknungszone C werden dampfförmige Stoffe von den Katalysatorteilchen durch einen Strom heißer, trockener Luft abgestreift, die mil einer Temperatur im Bereich von 427 bis 538 C durch die Trocknungsluftleitiing 62 zugeführt wird. Die getrockneten regenerierten Kalalysatorteilchen werden aus dem Regenerator 48 durch eine Überführungsleitung 63 in die Fördergutaufgabevorrichuing 64 abgezogen, aus der sie durch einen Fördergassirom, der durch eine Fördergaszufuhrlcitung 65 eingespeist wird, durch die Förderleitung 66 in die Reduktionszone bzw. den Zylindci-raum 27 des Reaktors 24 gefördert werden. Die vorst -hendcn Ausführungen erläutern die Erfindung und zeigen, daß durch das Verfahren der Erfindung die nutzbare Katalysatorlcbcnsdauer, d. h. die Betriebszeit, die gearbeitet werden kann, bevor eine Regenerierung der Katalysatoren in den Festbettreaktoren erforderlich ist und die vor dem Umbau der Anlage, wie bereits erwähnt, etwa 9 bis 10 Monate beträgt, nach der Umstellung auf das Verfahren der Erfindung auf etwa 22 bis 28 Monate ausgedehnt werden kann, bevor eine Regenerierung des Katalysators in den Fcstbettreakto rcn erforderlich wird, vorausgesetzt, daß der !Druck in der Anlage und die Kreislaufgasraten beibehalten werden. Eine Verringerung des Drucks in der Anlage senkt das Molvcrhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen auf das vorstehend erwähnte Verhältnis von 4.0:1,0. Wirtschaftliche Überlegungen b/.w. Überschlagsrechnungen lassen erkennen, daß die bei einem niedrigeren Druck zu erwartenden höheren Ausbeuten an flüssigen Produkten und Wasserstoff es rechtfertigen, die durch die Drucksenkung bedingte Abnahme der Katalysalorlcbensdauer in Kauf zu nehmen. Die Verringerung der Katalysatorlebensdaucr ist deshalb nicht nachteilig, weil sie es dem Raffineriebetrieb ermöglicht, die Festbcltkatalysatorregcnericrung so zu planen, daß sie mit der normalen allgemeinen Instandhaltungsraffinerieüberholung zusammenfällt, die etwa alle I 5 bis 18 Monate vorgenommen wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnuimen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Mehrstufiges Verfahren zum kaialytisehen Reformieren eines Kohlenwasserstoffbeschickungssiroms, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) den Kohlenwasserstoffbeschickungsstrom (Beschickungsstrom) in einer ernten Reaklionszone aus mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Katalysatorlestbetten umset/t, indem man ihn in den Katalysaiorfestbctten jeweils in lateralem Radialstrom über den Katalysator führt,
b) mindestens einen Teil des dabei erhaltenen Ausflusses der ersten Reaktionszone nach unten in eine zweite Reaktionszone einführt, die ein Bett eines durch sie durch Fließen unter .Schwerkrafteinwirkung (Schwerkraftfluß) bewegbaren Katalysators enthält, und den Ausfluß in Kontakt mit dem bewegbaren Katalysator weiter umsetzt,
c) aus der zweiten Reaktionszone zumindest periodisch Katalysator abzieht, wobei gleichzeitig daraus ein umgewandelter Kohlcnwasserstoffausfluß gewonnen wird, und
d) der zweiten Reaktionszone zumindest periodisch frischen und/oder regenerierten Katalysator zuführt.
DE19742438010 1974-08-07 1974-08-07 Mehrstufiges Verfahren zum katalytischen Reformieren eines Kohlenwasserstoffbeschickungsstroms Expired DE2438010C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742438010 DE2438010C3 (de) 1974-08-07 1974-08-07 Mehrstufiges Verfahren zum katalytischen Reformieren eines Kohlenwasserstoffbeschickungsstroms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742438010 DE2438010C3 (de) 1974-08-07 1974-08-07 Mehrstufiges Verfahren zum katalytischen Reformieren eines Kohlenwasserstoffbeschickungsstroms

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2438010A1 DE2438010A1 (de) 1976-02-19
DE2438010B2 true DE2438010B2 (de) 1977-12-22
DE2438010C3 DE2438010C3 (de) 1978-08-24

Family

ID=5922660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742438010 Expired DE2438010C3 (de) 1974-08-07 1974-08-07 Mehrstufiges Verfahren zum katalytischen Reformieren eines Kohlenwasserstoffbeschickungsstroms

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2438010C3 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2438010C3 (de) 1978-08-24
DE2438010A1 (de) 1976-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2046853A1 (de) Kontinuierliches Reformier Rege nenerverfahren
DE69932314T2 (de) Verfahren mit erhöhter Kapazität unter Verwendung einer gestaffelten Umführung von Rektionstufen
DE1948668C3 (de) Verfahren zur Reformierung von Schwerbenzin
DE2255497A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen umwandlung von kohlenwasserstoffen
DE2826677A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regenerierung eines katalysators fuer die hydrierende umwandlung von kohlenwasserstoffen
DE2117019A1 (de) Verfahren zur stufenweisen Kontaktierung eines fluiden Reaktanten mit festem Material von aufwirbelbarer Teilchengröße
DE2138853C2 (de) Verfahren zum hydrierenden Entschwefeln und Hydrocracken von schweren Erdölprodukten und hierfür geeignete Vorrichtung
DE60225585T2 (de) Suspensionsverfahren für die kohlenwasserstoffsynthese mit hydroisomerierung in dem synthesereaktor.
DE957837C (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung von Wirbelschichtreaktionen in nebeneinander angeordneten Reaktionsräumen
DE2657431A1 (de) Verfahren zur regenerierung eines katalysators zur umwandlung von kohlenwasserstoffen
DE2346858A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung von kohlenwasserstoffen
DE2438010B2 (de) Mehrstufiges verfahren zum katalytischen reformieren eines kohlenwasserstoffbeschickungsstroms
DE1933898C2 (de)
DE1203897B (de) Verfahren zum Hydrocracken von kohlenwasserstoffhaltigen Beschickungen
DE2819753A1 (de) Mehrstufiges katalytisches verfahren zur umwandlung einer kohlenwasserstoffbeschickung
DE2707173C3 (de) Zyklisches regeneratives katalytisches Crackverfahren
DE2414653A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abziehen und transportieren von feststoffen
DE3031477C2 (de) Verfahren zum Hydrieren von Kohle
DE2801754A1 (de) Mehrstufiges verfahren zur katalytischen reformierung oder umwandlung eines kohlenwasserstoffeinsatzmaterials
DE2260073C3 (de) Verfahren zum Betrieb einer Reformierungsanlage
AT352246B (de) Verfahren zur katalytischen reformierung eines kohlenwasserstoff-ausgangsmaterials
DE2265608C2 (de)
DE2832971A1 (de) Verfahren zur katalytischen umwandlung eines kohlenwasserstoffeinsatzmaterials in einem mehrstufigen reaktionssystem
DE2801752C2 (de) Verfahren zur katalytischen Reformierung oder Umwandlung eines Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials in einem mehrstufigen Reaktionssystem
DE2114336A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regenerierung eines Reformierkatalysators

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee