DE2453869B2 - Vorrichtung zur katalytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht - Google Patents

Vorrichtung zur katalytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur katalytisehen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht in einem zylindrischen Druckbehälter mit einem koaxial angeordneten zylindrischen Innenrohr.
Die extrem kurze Wirkzeit des Katalysators bereitet bei der kataiytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen große Schwierigkeiten, da der hydrierende Katalysator durch die Asphalte oder Schwermetalle in den Schwerölen stark angegriffen wird. Für eine wirtschaftliche Ausnutzung der kataiytischen Hydrie- to rung von Schwerölen ist es erforderlich, einen hydrierenden Katalysator so auszubilden, daß dieser eine große hydrierende Wirkung und eine lange Wirkzeit hat Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur kataiytischen Hydrierung von Schwerölen in einer Wirbelschicht wurde beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Nr. 29 162/72 vorgeschlagen.
Ein Verfahren zur kataiytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht weist beispielsweise die folgenden Verfahrensschritte auf:
(a) Einführen eines teilchenförmigen Katalysators zur Wasserstoffentschwefelung in einen Schwefelabspaltreaktor, der aus einem zylindrischen Behälter und einem darin koaxial angeordneten zylindrischen Innenrohr besteht,
(b) Einleiten eines Schweröls und eines Wasserstoff enthaltenden Gases in den Reaktor vom unteren Abschnitt des Innenrohrs, um die Katalysatorteilchen zu verwirbeln,
(c) Erzeugen einer Aufwärtsströmung von einer Mischung aus Schweröl, Wasserstoff enthaltendem Gas und Katalysatorteilchen, während der die Schwefelabspaltung des Schweröls stattfindet,
(d) Überlaufen der Mischung am oberen Ende des Innenrohrs in eine Katalysatortrennzone, die in dem Druckbehälter am oberen Abschnitt des Innenrohrs angrenzt, in der der Katalysator von der Mischung infolge des Abnehmens der linearen Strömungsgeschwindigkeit der Mischung aufgrund des größeren Querschnitts der Katalysatortrennzone im Vergleich zu dem des Innenrohrs abgetrimmt wird,
(e) Absetzen der Katalysatorteilchen in einer Katalysatorabsatzzone, die durch die Innenwand des Druckbehälters und die Außenwand des Innenrohrs begrenzt ist,
(f) nochmalige Verwirbelung der abgesetzten Katalysatorteilchen am unteren Ende des Innenrohrs durch das Schweröl und das Wasserstoff enthaltende Gas und Erzeugen einer Aufwärtsströmung der verwirbelten Katalysatorteilchen und
(g) Trennung der katalysatorfreien Mischung des entschwefelten Schweröls und des Wasserstoff enthaltenden Gases in einer Gas-Flüssigtrennzone, wobei beide getrennt voneinander abgeführt werden.
Das oben beschriebene Verfahren zur kataiytischen Wasserstoffentschwefelung gewährleistet eine gleichmäßige Berührung von Schweröl, Wasserstoff enthaltendem Gas und Katalysator, und die Betriebsbedingungen für den Reaktor können in einem weiten Bereich liegen. Ferner kann der verbrauchte Katalysator entfernt und neuer und regenerierter Katalysator können ohne Unterbrechung des Betriebs zugeführt werden.
Bei Wasserstoffentschwefelungsverfahren mit verwirbelten Katalysatorteilchen wird bevorzugt ein Katalysator mit einer geringen Teilchengröße verwendet, da sich aufgrund der geringen Teilchengröße eine größere Oberfläche pro Gewichtseinheit des Katalysators ergibt, wodurch eine höhere Schwefelabspaltaktivität erzielt wird. Jedoch zeigen Katalysatoreilchen von geringer Teilchengröße eine größere Neigung dazu, daß sie aus dem Reaktionssystem am oberen Abschnitt des Reaktors ausströmen, während sie von dem entschwefelten Schweröl mitgerissen werden. Bei dem eingangs erwähnten Wirbelschichtverfahren können Katalysatorteilchen von geringer Teilchengröße verwendet werden, da ein Überlaufen und Trennen der Katalysatorteilchen, wie oben beschrieben, durchgeführt werden kann. In diesem Fall ist der zulässige Bereich für die Teilchengröße des Katalysators weit, und es können beispielsweise kleine Teilchen mit einer Größe von 0,1 bis 1 mm Durchmesser eingesetzt werden. Bei dem Verfahren jedoch tritt der Nachteil auf, daß mit dem austretenden Strom eine geringe Menge der Katalysatorteilchen von geringer Teilchengröße ausströmen kann. Das Ausströmen solcher Katalysatorteilchen findet nicht nur aufgrund des Mitreißens durch das flüssige Schweröl statt, sondern auch dadurch, daß die Blasen des Wasserstoff enthaltenden Gases, die in dem Reaktionssystem aufsteigen, die Katalysatorteilchen in der Gas-Flüssigphase absorbieren. Selbst diese geringe Menge des Katalysators, die aus dem Reaktionssystem mit dem Schweröl abgeführt wird, sedimentiert und sammelt sich in den darauffolgenden Rohren, Ventilen oder Pumpen und bewirkt eine Unterbrechung des Betriebs oder sogar einen Stillstand des Reaktors. Folglich sollte das Ausströmen der Katalysatorteilchen völlig vermieden werden.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zur kataiytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht so auszubilden, daß ein Mitreißen und Ausströmen der Katalysatorteilchen
vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß wenigstens zwei kegelstumpfförmige, sich nach unten im Druckbehälter erweiternde Blasensammelplatten bezüglich der senkrechten Mittelachse der Katalysatortrennzone derart angeordnet sind, daß der größere Durchmesser der tiefstliegenden Blasensammelplatte Qbei dem Innenrohr mindestens dem Durchmesser des Innenrohres entspricht, während der größere Durchmesser der Blasensammelplatten oberhalb der tiefstliegenden Platte allmählich kleiner als der größere Durchmesser der tiefstliegenden Plane wird, daß eine Auffangplatte für die Katalysatorteilchen oberhalb der Blasensammelplatte auf der senkrechten Mittelachse in Form eines Hohlkegels angeordnet ist, und daß die Auffangplatte wenigstens eine öffnung im mittleren Abschnitt der Kegelwand aufweist
Als »Schweröle« sind Kohlenwasserstoffe bezeichnet, die Asphaltene enthalten, wie z. B. atmosphärische oder Vakuum-Destillationsrückstände.
Bei Versuchen zum Erhöhen der Trennwirkung unter Verwendung einer Blasensammelplatte und einer Auffangplatte für die Katalysatorteilchen wurde ermittelt, daß die Blasensammelplatte nicht nur bewirkt, daß die Blasen in der Mitte der Katalysatortrennzone angesammelt werden, sondern daß sich die Katalysatorteilchen abscheiden. Beim Betrachten der Bewegung der Flüssigkeit in der Umgebung der Blasensammelplatte in der Katalysatortrennzone in einem Modellreaktor aus Kunststoff wurde festgestellt, daß, wenn ein Farbstoff intermittierend in den Reaktor durch eine Einleitöffnung für eine Flüssigkeit am unteren Abschnitt eingeführt worden ist, ein Großteil der Flüssigkeit, die in dem Innenrohr aufsteigt, in einem Bereich eintritt, der durch die Blasensammelplatte begrenzt ist und daraufhin weiter aufsteigt. Somit tritt in der Nähe oder der Umgebung der Blasensammelplatte eine aufwärts gerichtete Strömung der Flüssigkeit auf. Gleichzeitig bildet ein Teil der Flüssigkeit, die die Blasensammelplatte durchströmt, einen Rückstrom entlang der Oberfläche der Blasensammelplatte. Ein Teil der Flüssigkeit bildet eine zirkulierende Strömung über der Blasensammelplatte. Einige sehr kleine Katalysatorteilchen steigen durch die Katalysatortrennzone auf. während sie von der Aufwärtsströmung der Flüssigkeit mitgerissen werden; infolge des Stoßens an die Blasensammelplatte erreichen diese Teilchen den Austritt an dem oberen Abschnitt der Blasensammelplatte, nachdem sie entlang der Unterfläche der Platte emporgestiegen sind. Ein Teil der Flüssigkeit, die den Auslaß der Platte verlassen hat, zirkuliert an dem oberen Abschnitt der Blasensammelplatte entlang der Oberfläche derselben. Die Teilchen, die abwärts strömen, während sie von der zirkulierenden Strömung mitgerissen werden, kehren zu der Katalysator-Sedimeniationszone zurück. Somit ergibt sich, daß die Blasensammelplatte nicht nur zum Sammeln der Blasen dient, sondern auch zur Trennung der Katalysatorteilchen beiträgt, die von der Aufwärtsströmung der Flüssigkeit mitgerissen wurden.
Werden hierzu zwei oder mehr Blasensammelplatten gleicher Trennwirkung angeordnet, so kann der Durchmesser der Blasensammelplatten im Vergleich zu dem Fall, in dem nur eine Blasensammelplatte angeordnet ist, verringert werden. Dies führt dazu, daß es die Aufwärtsströmung der Flüssigkeit am Rand der Blasensammelplatte weniger gestört ist, und daß die Katalysatorteilchen, die beim Aufsteigen durch die Blasensammelplatte behindert sind, sich leichter am Rand der Blasensammelplatte sedimentieren können. Bei der Anwendung von zwei oder mehr Blasensammelplatten ergibt sich somit ein synergistischer Effekt, der darin zu sehen ist, daß die Trennwirkung für den Katalysator an der Blasensammelplatte zunimmt, und daß andererseits der Durchmesser des stumpfförmigen unteren Abschnitts der Blasensammdplatte verringert wird, wodurch sich eine erhöhte Sedimentationsgeschwindigkeit für die Katalysatorteilchen am Rand der Blasensammelplatte ergibt Folglich steigt somit die Katalysatortrennwirkung weiter an.
Eine Auffangplatte für die Katalysatorteilchen, die in Form eines Hohlkegels ausgebildet ist und die wenigstens eine öffnung im mittleren Abschnitt dieser Kegelwand enthält, ist über diesen Blasensammelplatten angeordnet Die Blasen, die im mittleren Abschnitt der Katalysatortrennzone durch die Blasensammelplatten gesammelt wurden, werden von der Auffangplatte aufgefangen. Da diese Auffangplatte wenigstens eine Öffnung in dem Mittelabschnitt aufweist, strömen die Blasen, die in den Bereich eingetreten sind, der durch die Auffangplatte begrenzt ist, durch die öffnung in dem Mittelabschnitt und steigen in der Katalysatortrennzone wieder auf. In dem Kegelbereich der Innenfläche der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen und ebenfalls über der in dieser Platte vorgesehenen öffnung sammelt sich ein Gas, so daß sich dort eine Gaszone bildet.
Die Gesamtsumme der Öffnungsfläche von einer oder mehreren öffnungen sollte so festgelegt sein, daß sich die Menge des Gases, das in die Gaszone einströmt, im Gleichgewicht mit der Menge des Gases steht, die aus dieser Zone austritt Wenn die Gesamtsumme der Öffnungsfläche zu gering ist, steigen Blasen am Rand der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen auf, wodurch die Fähigkeit der Platten, die Katalysatorteilchen abzuscheiden, verringert wird. Wenn andererseits die Gesamtsumme der Öffnungsfläche zu groß ist, wird die Flüssigkeit zusammen mit dem Gas mitgerissen, wodurch die Fähigkeit der Auffangplatte, die Katalysatorteilchen abzuscheiden, ebenfalls reduziert ist. Die optimale Öffnungsfläche kann experimentell ermittelt werden.
Die Fähigkeit der Auffangplatte, die Katalysatorteilchen aufzufangen, tritt an der Grenzfläche der Gaszone auf. Insbesondere werden die feinen Katalysatorteilchen in der Grenzfläche der Blasen adsorbiert. Somit werden die Katalysatorteilchen von den Blasen mitgerissen und steigen in der Katalysatortrennzone auf. Die Katalysatorteilchen sedimentieren, wenn die Blasen zerstört sind. Die Gaszone, die an dem oberen Abschnitt der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen gebildet wird, bewirkt eine Zerstörung der Blasen und somit eine Trennung der Katalysatorteilchen von den Blasen. Es ist von Vorteil, den Bereich der Grenzfläche der Gaszone so groß wie möglich auszubilden. Wenn jedoch die Grenzfläche der Gaszone zu nahe an der Unterfläche der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen angrenzt, treten die Blasen am Rand der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen aus, selbst bei einer geringen Veränderung in der Menge des zugeführten Gases, wodurch folglich die Auffangwirkung der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen verringert wird. Die Auffangplatte für die Katalysatorteilchen ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die öffnungen im Mittelabschnitt nicht zu tief angeordnet sind, und daß die gesamten Öffnungsquerschnitte der öffnungen innerhalb eines optimalen Werts liegen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch eine Querschnittsansicht eines Reaktors zur katalytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen.
In dieser Figur stellen die schwarz ausgefüllten Punkte Katalysatorteilchen dar, während die nichtausgefüllten Kreise die Blasen eines Wasserstoff enthaltenden Gases darstellen. Ein Druckbehälter 1 weist im Innern ein zylindrisches Innenrohr 2 auf. Der Schwefelabspaltkatalysator wird im unteren Abschnitt des Druckbehälters 1 zugeführt. Eine Mischung aus Schweröl und Wasserstoff enthaltendem Gas strömt durch ein Rohr 3 und tritt in den unteren Bereich des Druckbehälters 1 über einen Dispergierboden 4 ein. Ab diesem Bereich beginnt die Bewegung des Katalysators für die Schwefelabspaltung. Dieser Bereich, der mit der Bezugsziffer 5 bezeichnet ist, stellt die Wirbelanfangszone dar.
In diesem Bereich 5 findet eine Vermischung von Schweröl, Katalysatorteilchen und dem Wasserstoff enthaltenden Gas statt, und die Mischung steigt durch eine Reaktionszone 6, die innerhalb des inneren Rohres 2 angeordnet ist, auf. Die Hydrierung des Schweröls findet hauptsächlich in der Reaktionszone statt, die innerhalb des Rohrs 2 angeordnet ist. Das Schweröl, das Wasserstoff enthaltende Gas und die Katalysatorteilchen strömen dann am oberen Ende des Innenrohres 2 aus und treten in die Katalysatortrennzone ein, wo die Steiggeschwindigkeit des Schweröls verringert wird, da die Querschnittsfläche des Druckbehälters 1 größer als die Querschnittsfläche des Innenrohres 2 ist, und folglich beginnen die Katalysatorteilchen sich in einer Katalysatorabsetzzone 8 zwischen der Außenwand des Innenrohres 2 und der Innenwand des Druckbehälters 1 abzusetzen. Die sedimentierten Katalysatorteilchen sinken ab und treten in die Wirbelanfangszone 5 durch den Raum ein, der sich zwischen dem unteren Ende des Innenrohres 2 und dem konischen Bereich am Boden des Druckbehälters 1 bildet. Diese so in die Zone 5 eingetretenen Katalysatorteilchen steigen durch die Reaktionszone wieder auf, wobei sie von dem Schweröl und dem Wasserstoff enthaltenden Gas mitgerissen werden.
Das Schweröl und das Wasserstoff enthaltende Gas steigen weiter auf, während die Katalysatorteilchen in der Katalysatortrennzone 7 sedimentieren. Der Großteil der Katalysatorteilchen, die in der Katalysatortrennzone getrennt und sedimentiert wurden, sind infolge des Abriebs der Katalysatorteilchen in ihren Abmessungen gering und können somit nicht vollständig getrennt werden und beginnen wieder aufzusteigen. Katalysatorteilchen von durchschnittlicher Größe können ebenfalls durch das Schweröl mitgerissen werden, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Wasserstoff enthaltenden Gases zunimmt In der Grenzfläche der Blasen werden die Katalysatorteilchen durch eine Wechselwirkung zwischen der Grenzfläche der Blasen und der Katalysatorteilchen mitgerissen. Um die Sedimentationswirkung zu erhöhen, sind drei Blasensammelplatten 9,10 und 11 in Form eines hohlen Kegelstumpfes in vertikaler Richtung hintereinander in der Katalysatortrennzone 7 angeordnet, und über diesen ist eine Auffangplatte 12 für die Katalysatorteilchen vorgesehen. Der Durchmesser des Bodens der Blasensammelplatte 9 ist vorzugsweise gleich oder größer als der Durchmesser des Innenrohres 2. Der Großteil der Katalysatorteilchen, die das Innenrohr 2 am oberen Ende verlassen haben, bewegt sich in Richtung auf die Blasensammelplatte 9, und alle Blasen und ein Teil des Schweröls durchströmen das obere Ende der Blasensammelplatte 9. Ein Teil des Schweröls löst sich am Rand der Blasensammelplatte 9 ab und steigt in der Katalysatortrennzone auf. Ein Teil der Katalysatorteilchen, der gegen die Blasensammelplatte 9 gestoßen ist, steigt entlang der Unterfläche der Blasensammelplatte und fällt an der oberen Fläche der Blasensammelplatte 9
iü am oberen Ende ab und tritt aus. In manchen Fällen fällt ein Teil der Katalysatorteilchen, die mit der Blasensammelplatte 9 zusammengestoßen sind, sofort ab. Die Blasen und das Schweröl, die die Blasensammelplatte 9 durchströmt haben, strömen daraufhin durch die Blasensammelplatten 10 und 11. Die drei Blasensammelplatten können dieselben Abmessungen aufweisen, jedoch können die höher angeordneten Blasensammelplatten allmählich kleiner als die tiefstliegende Platte werden. Über der Blasensammelplatte 11 ist eine Auffangplatte 12 für die Katalysatorteilchen vorgesehen. Eine Mehrzahl von Öffnungen 13 ist am gleichen Randbereich des mittleren Abschnitts der Wand der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen angeordnet. Die Auffangplatte 12 für die Katalysatorteilchen dient als Trennung für die Blasen und das Schweröl. Der oberhalb der Öffnungen 13 liegende Bereich der Auffangplatte 12 für die Katalysatorteilchen bildet infolge der Blasen eine Gaszone 14. Das Wasserstoff enthaltende Gas, das sich in der Gaszone 14 befindet, steigt in Form von Blasen durch die Öffnungen 13 auf.
Das Schweröl verläßt die Auffangplatte 12 am Rand des Bodens und steigt durch die Katalysatortrennzone 7 auf.
Geringe Mengen von den Blasen mitgerissener
Katalysatorteilchen werden größtenteils an der Grenzfläche der Gaszone 14 abgetrennt.
Das Schweröl, von dem die Katalysatorteilchen auf diese Art und Weise abgetrennt worden sind, wird durch Rohr 15 abgezogen und in einer stromabwärts angeordneten Reinigungsvorrichtung weiter verarbei-
Die Strömungsgeschwindigkeit des Schweröls, das am Rand der Blasensammelplatten und der Auffangplatte für die Katalysatorteilchen aufsteigt, sollte vorzugsweise unterhalb des Wertes für die Endgeschwindigkeit der Katalysatorteilchen liegen, so daß der abgetrennte Katalysator sedimentieren kann.
Die Katalysatortrennwirkung beim Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Dieses Versuchsbeispiel wurde mit einer, wie oben aufgeführten, Versuchsanordnung durchgeführt
Reaktor: Höhe 1000 cm, Durchmesser 65 cm
Innenrohr: Höhe 700 cm, Durchmesser 58 cm
Zwischenraum zwischen dem Boden des Reaktors und dem unteren Ende des Innenrohres: 10 cm
Die erste Blasensammelplatte war so angeordnet, daß sich der Boden 10 cm über der Spitze des Innenrohrs befand, und die zweite Blasensammelplatte so, daß ihr Boden 10 cm über der ersten Blasensammelplatte lag. Die Auffangplatte für die Katalysatorteilchen war so angeordnet daß der Boden 10 cm über der zweiten Blasensammelplatte lag.
Erste Blasensammelplatte:
Form eines hohlen Kegelstumpfs mit einem Grunddurchmesser von 58 cm, einem kleinen Durchmesser von 32 cm und einer Höhe von 13 cm.
Zweite Blasensammelplatte:
Form eines hohlen Kegelstumpfs mit einem Grunddurchmesser von 50 cm, einem kleinen Durchmesser von 30 cm und einer Höhe von 10 cm.
Auffangplatte für die Katalysatorteilchen: )(J
Form eines Hohlkegels mit einem Grunddurchmesser von 40 cm und einer Höhe von 20 cm; vier öffnungen mit einem Durchmesser von 3 cm sind entlang einer Umfangslinie 10 cm unterhalb der Spitze vorgesehen.
Der Reaktor wies folgende Betriebsbedingungen auf:
15
Ausgangsöl:
Reaktionstemperatur:
Reaktionsdruck:
Flüssigkeitsgeschwindigkeit im Innenrohr:
Gasgeschwindigkeit im
Innenrohr:
Katalysator für die
Schwefelabspaltung:
20
25
30
Khafji atmosphärischer
Destillationsrückstand
4000C
200 kg/cm2
2,8 cm/sec
1,3 cm/sec
Co-Mo-AI2O3
Katalysator
Mittlerer Teilchendurchmesserkugelförmige Teilchen mit Durchmesser 0,78 mm
Spezifisches Gewicht: 1,59 g/cm3
Die Wasserstoffentschwefelung des Ausgangsöls wurde 30 Tage lang unter den oben aufgeführten Bedingungen durchgeführt. Die mittlere Menge des Katalysators für die Schwefelabspaltung, die aus dem Reaktor ausströmte, wurde zu 0,002% in Vol/h/Gesamtmenge des Katalysators im Reaktor ermittelt. Die mittlere Menge des Katalysators für die Schwefelabspaltung, die aus dem Reaktor ausgeströmt ist, wenn die Blasensammelplatten und die Auffangplatte für die Katalysatorteilchen nicht angeordnet waren, wurde in einem Vorversuch mit 0,1% in Vol/h/Gesamtmenge des Katalysators im Reaktor bestimmt. Somit tritt bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine überraschende Wirkung auf.
Beispiel 2
Das folgende Versuchsbeispiel wurde anhand einer Modellanlage für das Auslegen einer kommerziell verwertbaren Großanlage zur Entschwefelung durchgeführt.
angeordnet, daß ihr Boden 15 cm über dem oberen Ende der fünften Blasensammelplatte lag.
Erste Blasensammelplatte:
hohler Kegelstumpf mit einem Grunddurchmesser von 200 cm, einem kleinen Durchmesser von 176 cm und einer Höhe von 12 cm
Zweite Blasensammelplatte:
hohler Kegelstumpf mit einem Grunddurchmesser von 180 cm, einem kleinen Durchmesser von 156 cm und einer Höhe von 12 cm
Dritte Blasensammelplatte:
hohler Kegelstumpf mit einem Grunddurchmesser von 160 cm, einem kleinen Durchmesser von 136 cm und einer Höhe von 12 cm
Vierte Blasensammelplatte:
hohler Kegelstumpf mit einem Grunddurchmesser von 140 cm, einem kleinen Durchmesser von 116 cm und einer Höhe von 12 cm
Fünfte Blasensammelplatte:
hohler Kegelstumpf mit einem Grunddurchmesser von 120 cm, einem kleinen Durchmesser von 72 cm und einer Höhe von 24 cm
Auffangplatte für die Katalysatorteilchen:
Hohlkegel mit einem Grunddurchmesser von 80 cm und einer Höhe von 40 cm, zehn öffnungen mit einem Durchmesser von 8 cm waren in einer Umfangslinie 20 cm unterhalb der Spitze angeordnet.
Die Anlage arbeitet unter den folgenden Betriebsbedingungen:
Reaktor: Höhe 20 cm. Durchmesser 260 cm
Innenrohr: Höhe 17 cm. Durchmesser 200 cm
Zwischenraum zwischen dem Boden des Reaktors und dem unteren Ende des Innenrohrs: 65 cm
55
Die erste Blasensammelplatte war so angeordnet, daß der Boden 15 cm fiber dem Innenrohr lag. Die zweite eo Blasensammelplatte war so angeordnet, daß ihr Boden 12 cm über dem oberen Ende der ersten Blasensammelplatte lag. Die dritte, vierte und fünfte Blasensammelplatte wurden in denselben Abständen angeordnet Die Auffangplatte für die Katalysatorteilchen wurde so Flüssigkeit:
Gas:
Temperatur:
Druck:
Flüssigkeitsgeschwindigkeit im Innenrohr:
Gasgeschwindigkeit im
Innenrohr:
Katalysator für die
Schwefelabspaltung:
Kerosin
Stickstoffgas
Raumtemperatur
Atmosphärendruck
3,5 cm/sec
1,2 cm/sec
Co-Mo-AI2O3
Katalysator
Mittlerer Teilchendurchmesser:
kugelförmige Teilchen mit einem Durchmesser
von 0,75 mm
Spezifisches Gewicht: 1,62 g/cm3
Die Wasserstoffentschwefelung von Kerosin wurde 7 Tage unter den obigen Bedingungen durchgeführt. Die mittlere Menge der Katalysatorteilchen für die Schwefelabspaltung, die aus dem Reaktor ausgeströmt ist, wurde zu 0,005% in Vol/h/Gesamtmenge des Katalysators in dem Reaktor ermittelt Wenn derselbe Vorgang ebenfalls 7 Std. lang durchgeführt wurde, aber die Blasensammelplatten und die Auffangplatte für die Katalysatorteilchen nicht angeordnet waren, betrug die mittlere Menge der Katalysatorteilchen, die aus dem Reaktor ausgeströmt ist, 03% in Vol/h/Gesamtmenge des Katalysators in dem Reaktor. Somit ist klar aufgzeigt, daß beim Betreiben der Vorrichtung gemäß der Erfindung das Ausströmen der Katalysalorteilchen größtenteils vermieden ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Vorrichtung zur kalalytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht in einem zylindrischen Druckbehälter mit einem koaxial angeordneten zylindrischen Innenrohr, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei kegelstumpfförmige, sich nach unten im Druckbehälter (1) erweiternde Blasensammelplatten (9,10,11) bezüglich der senkrechten Mittelachse der Katalysatortrennzone (7) derart angeordnet sind, daß der größere Durchmesser der tiefstliegenden Blasensammdplatte (9) über dem Innenrohr (2) mindestens dem Durchmesser des Innenrohres (2) is entspricht, während der größere Durchmesser der Blasenssimnelplatten (10, 11) oberhalb der tiefliegenden Platte allmählich kleiner als der größere Durchmesser der tiefstliegenden Platte (9) wird, daß eine Auffangplatte (12) für die KataiysatorteiJchen oberhalb der Blasensammelplatten (9,10,11) auf der senkrechten Mittelachse in Form eines Hohlkegels angeordnet ist, und daß die Auffangplatte (12) wenigstens eine öffnung (13) im mittleren Abschnitt der Kegelwand aufweist
DE2453869A 1973-11-13 1974-11-13 Vorrichtung zur katalytischen Wasserstoffentschwefelung von Schwerölen in einer Wirbelschicht Expired DE2453869C3 (de)

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