DE2526839C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regenerieren eines verkokten Zeolith-Kohlenwasserstoff­ umwandlungskatalysators.

Das katalytische Kracken und insbesondere das Wärmeschichtkracken haben wesentliche Verbesserungen er­ fahren, die insbesondere auf die Fortschritte in der Katalysatortechnologie und die dadurch erhaltene Produkt­ verteilung zurückzuführen sind. Durch das Aufkommen von hochaktiven Katalysatoren und insbesondere kristallinen Zeolith-Krackkatalysatoren, wurden neue Arbeitsbereiche er­ schlossen, die eine weitere Verbesserung der Verfahrens­ technologie erforderlich machen, um die Vorteile der hohen Katalysatoraktivität, der Selektivität und der Betriebs­ empfindlichkeit nützen zu können. Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Arbeitsweise, die eine Kohlenwasser­ stoffumwandlung und die Regeneration des bei der Kohlen­ wasserstoffumwandlung eingesetzten Katalysators umfaßt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Regeneration von kristallinen Zeolith-Kohlenwasserstoffumwandlungskata­ lysatoren, die einer geringen Verkokung unterliegen und desaktivierende Ablagerungen von kohlenstoffartigem Material aufweisen.

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Umsetzung von Kohlenwasserstoffbeschickungsmaterialien in Gegenwart von Katalysatorteilchen, die hochaktive, fluidisierbare kristalline Zeolithe enthalten, und der Regeneration der Katalysator­ teilchen unter Entfernung der desaktivierenden Koksablage­ rungen durch Abbrennen. Insbesondere bezieht sich die Erfin­ dung auf ein Verfahren zur Regeneration von fluidisierbaren Katalysatorteilchen und insbesondere von Krackkatalysatoren, die kristalline Zeolithe enthalten, wobei die kohlenstoff­ artigen Ablagerungen unter sehr wirksamen Regenerations­ bedingungen entfernt werden und die Wärme, die beim Ab­ brennen der kohlenstoffartigen Ablagerungen, die bei der Kohlenwasserstoffumwandlung entstehen, ausgenützt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren basiert insbesondere auf einer besonderen Beziehung der Arbeitsparameter, wobei die hochaktiven Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysator­ teilchen, die in einer suspendierten Katalysatorphase vor­ liegen, auf erhöhte Temperatur erhitzt, und von den des­ aktivierenden Ablagerungen aus kohlenstoffartigem Material befreit werden.

Aus der US-PS 33 51 548 ist ein Verfahren zum katalytischen Kracken von Kohlenwasserstoffen bekannt, bei dem verbrauch­ ter und regenerierter Katalysator vermischt sowie die er­ haltene Mischung in einem relativ dichten Bett auf höhere Temperaturen erhitzt und mit einem sauerstoffhaltigen Gas behandelt wird. Dabei ist be­ absichtigt, daß eine beträchtliche Menge des auf den Kata­ lysatorteilchen abgelagerten kohlenstoffhaltigen Materials dort verbleibt. Entsprechend der geringen Katalysatorbe­ schickung wird beim bekannten Verfahren ein Steigrohrre­ generator verwendet. Dieser arbeitet aber nicht mit einer ausreichenden Geschwindigkeit, wenn die Koksmenge auf der Katalysatormenge stärker verringert werden soll als es bei dem bekannten Verfahren beabsichtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regenerieren eines verkokten Zeolith-Kohlenwasserstoff­ umwandlungskatalysators anzugeben, bei dem auf den Kata­ lysatorteilchen vorliegende Koksablagerungen davon wirk­ sam entfernt und die dabei freiwerdende Wärme wiederge­ wonnen werden können sowie das zunächst gebildete Kohlen­ monoxid in Kohlendioxid überführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver­ fahren zum Regenerieren eines verkokten Zeolith-Kohlenwas­ serstoffumwandlungskatalysators durch Behandlung seines Gemisches mit heißem, frisch regeneriertem Katalysator bei einem Gewichtsverhältnis von regeneriertem zu verkoktem Katalysator von 1 : 2 bis 4 : 1 mit Sauerstoff enthaltenden Regenerationsgasen bei erhöhter Temperatur in nach oben fließender dispergierter Phase und unter teilweiser Rück­ führung des Katalysators in die Kohlenwasserstoffumwandlungs­ zone, dadurch gekennzeichnet, daß man das zu regenerierende Gemisch mit einer Temperatur von wenigstens 635°C unter Zugabe von Reaktionsgasen über eine Steigrohrmischzone in ein an­ schließendes dichtes Wirbelschichtbett führt, zusätzliches Regenerationsgas von erhöhter Temperatur in das dichte Wirbel­ bett einleitet, das Gemisch nach oben in eine Steigrohr­ regenerationszone für die dispergierte Phase führt, woraus man die Mischung unter weiterer Zugabe von Regenerationsgasen an weiter oben gelegenen Stellen der Steigrohrregenerations­ zone bei einer Temperatur von wenigstens 732°C und einem Ge­ halt von weniger als 0,05 Gew.-% Koks des regenerierten Katalysators zu einer vergrößerten Katalysatortrenn- und Sammelzone austrägt, wobei die Menge an Regenerationsgas so gewählt wird, daß der Temperaturanstieg des Katalysators wenigstens 55°C beträgt und Fließgeschwindigkeit des Regenerationsgases so gewählt wird, daß die Dichte der Kata­ lysatorteilchen im unteren Teil des Wirbelschichtbettes im Bereich von 0,16 bis 0,64 g/cm³ liegt und im oberen Teil mit dispergierter Katalysatorphase in der Nähe des Austrags wenigstens 0,032 und nicht mehr als 0,13 g/cm³ beträgt.

Bei einer Ausführungsform des Kohlenwasserstoff­ umwandlungs-Katalysatorregenerations-Systems gemäß der Erfindung wird eine verhältnismäßig dichte, nach oben strömende fließfähige Katalysatormasse in offener Ver­ bindung mit einer nach oben strömenden, mehr dispergierten Katalysatorphase angewandt, um eine Regeneration der Kata­ lysatorteilchen bei verhältnismäßig hoher Temperatur und die Verbrennung von gebildetem Kohlenmonoxid zu er­ reichen. Der regenerierte Katalysator wird gesammelt, und zu einer benachbarten Steigrohr-Kohlenwasserstoffum­ wandlungszone geführt, in der bei einer Temperatur von wenigstens 482°C die Umwandlung einer Kohlen­ wasserstoffbeschickung, wie eines Gasöls, oder höher oder niedriger siedender Materialien, mit dem heißen rege­ nerierten Krackkatalysator durchgeführt wird. Der verwen­ dete Katalysator ist vorzugsweise ein hochaktiver kri­ stalliner Zeolithkatalysator, der aufgrund seiner Teilchen­ größe fluidisierbar ist, und der in suspendierter Phase durch ein oder mehrere Steigrohrumwandlungszonen geführt wird, wobei eine Kohlenwasserstoffverweilzeit im Bereich von etwa 0,5 bis 10 Sekunden, üblicherweise weniger als etwa 8 Sekunden, eingehalten wird. Die Umwandlung in einem Steigrohr bei einer hohen Temperatur von etwa 538°C bei einer Kohlenwasserstoffverweilzeit von 1 bis 4 Sekunden ist für einige Arbeitsweisen vor dem Abtrennen der dampfförmigen Kohlenwasserstoffmaterialien von dem suspendierten Katalysator, die Kohlenwasserstoffumwandlungs­ produkte umfassen, vorteilhaft. Zur Begrenzung der Kohlen­ wasserstoffverweilzeit wird es vorgezogen, Cyclontrenn­ vorrichtungen zur Trennung des Katalysators von den Kohlen­ wasserstoffen vorzusehen. Während der Kohlenwasserstoff­ umwandlung sammeln sich kohlenstoffartige Ablagerungen auf den Katalysatorteilchen an, und die Teilchen führen geringe Mengen an Kohlenwasserstoffdämpfen nach der Entfernung in der Katalysatortrennstufe mit. Die mitgeführten Kohlen­ wasserstoffe werden anschließend von dem Katalysator mit Hilfe eines Stripgases in einer getrennten Katalysator­ stripzone entfernt. Die Katalysatorumwandlungsprodukte, die von dem Katalysator abgetrennt wurden, und die ge­ strippten Materialien werden zusammengeführt und zu der Produktfraktionierung weitergeleitet. Der gestrippte Kata­ lysator, der desaktivierende Mengen an kohlenstoffartigem Material enthält, das nachstehend als "Koks" bezeichnet wird, wird dann zur Katalysatorregenerierung geführt.

Die Regenerationsstufe gemäß der Erfindung gestattet die wirksame Entfernung von kohlenstoffartigem Material oder Koksab­ lagerungen von den Katalysatorteilchen. Die Wiedergewinnung der durch diese Koksentfernung verfügbar werdenden Wärme ist besonders vorteilhaft. Das Besondere bei der Regeneration gemäß der Erfindung liegt darin, daß anfänglich eine Mischung aus desaktiviertem Katalysator und heißem rege­ neriertem Katalysator hergestellt wird, um eine vorgegebene Mischtemperatur zu erreichen, und diese Mischung anschließend in den unteren Teil einer nach oben strömenden, dichten Katalysatorwirbelschicht eingeführt wird, deren Dichte laufend abnimmt. Bei der Katalysatorregenerierung wird verhältnismäßig hohe Temperatur angewandt. Die Dichte der Suspension der Katalysatorteilchen im Regenerationsgas variiert erheblich und liegt im Bereich von 0,032 und 0,64 g/cm³.

Die Geschwindigkeit des Regenerationsgases in der nach oben strömenden Katalysatormasse beträgt vor­ zugsweise wenigstens 0,9 m/sec, um in einer begrenzten Regenerationszone, die im oberen Teil einen kleineren Durchmesser als im unteren Teil aufweist und sich da­ zwischen verjüngt, den gewünschten, nach aufwärts gerichte­ ten Katalysatorfluß zu erreichen. In einigen Fällen gleicht die Katalysatorzone im Querschnitt einer bauchigen Vase. Die Katalysatormischung wird durch Steigrohre einge­ führt.

Das hohe Temperaturprofil bei der Regeneration wird anfänglich durch Mischen des heißen regenerierten Katalysators mit gestripptem, desaktiviertem Katalysator im unteren Teil der Steigrohrmischzone erzielt, wobei eine anfängliche Katalysatormischtemperatur von wenigstens 635°C und vorzugsweise etwa 649°C er­ reicht wird, so daß bei Kontakt mit Sauerstoff enthalten­ dem Regenerationsgas, wie Luft, die Verbrennung der kohlen­ stoffartigen Ablagerungen schnell vor sich geht. Es wird somit eine erforderliche Menge an heißem, regeneriertem Katalysator, der mit durch Koks desaktiviertem Katalysator in einem Steigrohr gemischt ist, mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas in den unteren Teil einer nach aufwärts strömenden verhältnismäßig dichten Katalysatorwirbel­ schicht eingeführt. Zusätzliches Regenerationsgas von er­ höhter Temperatur wird dem Boden oder dem unteren Teil der Vorrichtung, in der sich die dichte Katalysatormasse be­ findet, zugeführt. In dem Abschnitt der Katalysatorrege­ nerierung, in dem der Katalysator in dichter fließfähiger Form vorliegt, wird weiteres Sauerstoff enthaltendes Gas oder Luft dem Katalysator zugegeben, um die Aufwärtsbewegung durch die Regenerationszone zu bewirken. Es wird ferner dafür gesorgt, daß zusätzliches Sauerstoff enthaltendes Regenerationsgas an einer oder mehreren, weiter oben gele­ genen Stellen der Steigrohrregenerationszone zugeführt wird, um die Umwandlung von CO zu CO₂ zu bewirken. Es wurde gefunden, daß eine zu hohe Teilchendichte in der nach oben strömenden dispergierten Katalysatorphase die Umwandlung von CO zu CO₂ verringern kann, die jedoch vorzugsweise abgeschlossen sein soll, bevor die Materialien aus dem Steigrohrregenerator in die vergrößerte Kataly­ satorabsetzzone gelangen. Wird jedoch die Teilchendichte in der suspendierten Katalysatorphase unter etwa 0,13 g/cm³ und insbesondere bei etwa 0,08 g/cm³ gehalten, wird eine Verbrennung des CO im oberen Teil der Steigrohrregenerationszone sowie in der vergrößerten Absetzzone, in der eine noch geringere Kata­ lysatorteilchendichte vorliegt, erreicht.

Die Steigrohrumwandlungszone oder das Regenerations­ gefäß kann im wesentlichen jede Form, wie zylindrisch, sich verjüngend oder wie in der Zeichnung gezeigt, aufwei­ sen, bei der die erfindungswesentlichen Betriebsparameter eingehalten werden.

Das wesentliche des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß anfänglich eine Mischung hoher Temperatur aus regeneriertem und durch Koks desaktiviertem Katalysator gebildet wird, um die für das Abbrennen des Kokses erforderlichen Temperaturbedingungen zu erreichen. Es wird ein Regenerationssystem vorgesehen, das eine dichte und dispergierte Katalysatorphase umfaßt, wodurch die Um­ wandlung von gebildetem CO zu CO₂ erhöht wird, und die da­ durch gebildete Wärme durch die dispergierten Katalysator­ teilchen aufgenommen wird. Durch diese Kombination wird die Suspension aus Verbrennungsgas und Katalysatorteilchen, die vom oberen Ende der Steigrohrregenerationszone abge­ führt wird, normalerweise eine Temperatur von wenigstens 732°C erreichen. In einem solchen System wird der erste Sauerstoff enthaltende Regenerationsgasstrom mit der Katalysatormischung am Boden oder am unteren Teil der Re­ generationszone mit einer verhältnismäßig großen Kataly­ satormasse eingeführt, und ein zweiter Regenerationsgasstrom im unteren Teil der Querschnittsfläche der Regenerations­ zone zugeführt. Es sind ferner ein oder mehrere stromab­ wärts liegende Einlässe für Regenerationsgas vorgesehen, um die vollständige Umsetzung der Koksablagerungen und die Umsetzung des CO zu CO₂ zu begünstigen. Es ist vorteilhaft, den ersten Regenerationsgasstrom vorzuerhitzen. Insbeson­ dere ist dies bei Umsetzung mit kristallinen Zeolith- Katalysatoren, bei denen geringe Koksablagerungen auftreten, vorteilhaft, um die anfängliche Katalysatormischtemperatur von wenigstens 635°C in dem dichten Katalysator­ wirbelbett leichter zu erreichen.

Die Erfindung umfaßt auch eine Verfahrensweise, bei der zusätzlich zu dem Regenerationssystem zuge­ führten kohlenstoffartigen Material Brennöl zugeführt wird. Das Brennöl wird insbesondere dem verbrauchten Katalysator zugeführt, der der Steigrohrmischzone zugeleitet wird. Alternativ kann das Brennöl der der Steigrohrmischzone zu­ geführten Luft zugegeben werden. Es ist ferner möglich, das Brennöl einem Luftbrenner zuzuführen, um die Verdampfung des Brennöls zu unterstützen. Andererseits kann ein zweiter, getrennter Brennölverdampfer angewandt werden, um das Brennöl in Abständen längs des unteren Teils des dichten Katalysatorwirbelbettes zuzuführen. Gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, das Brennöl der Steigermisch­ zone zusammen mit der Regenerationsluft zuzuführen, insbe­ sondere wie dies in der Zeichnung gezeigt ist.

Das erfindungsgemäße Regenerationsverfahren be­ ruht auf der besonderen Beziehung der Betriebsparameter, durch die eine Entfernung der kohlenstoffartigen Ablagerungen bis zu wenigstens 0,05 Gew.-% und vorzugsweise bis zu weni­ ger als etwa 0,03 Gew.-% erreicht wird, und die Menge an Kohlenmonoxid in den Verbrennungsgasen etwa 0,15 Mol-% nicht übersteigt. Bei dem Verfahren ist es wesentlich, daß das Abbrennen des abgelagerten kohlenstoffartigen Materials bei einer erhöhten Temperatur von wenigstens 635°C schnell beginnt, wobei die Menge an Sauerstoff enthaltendem Regenerationsgas, wie Luft, so gewählt wird, daß der Temperaturanstieg des Katalysators wenigstens 55°C beträgt, und vorzugsweise die durch das Regenerationssystem geförderten Katalysatorteilchen eine Temperatur von wenigstens 704°C erreichen. Um die Vorteile der im System gebildeten Wärme zu nutzen, wird ferner die Fließgeschwindigkeit des Regenerationsgases so gewählt, daß die Dichte der Katalysatorteilchen im vergrößerten unteren Teil der Regenerationszone im Bereich von 0,15 bis 0,64 g/cm³ liegt, und im oberen Teil mit dispergierterer Katalysatorphase in der Nähe des Austrages eine Katalysatorteilchendichte von 0,032 g/cm³ und nicht mehr als 0,13 g/cm³ erzielt wird.

Aus vorstehender Diskussion ist ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein verhältnismäßig empfindliches Gleichgewicht der Arbeitsparameter einge­ halten wird, um das gewünschte Abbrennen des Kokses und die Entfernung desselben zu erreichen, ohne unerwünschte Sauerstoff- und Kohlenmonoxidkonzentrationen in den Ver­ brennungsgasen zu erhalten. Diese Arbeitsbedingungen werden im wesentlichen durch das Verhältnis von heißem, regenerier­ tem Katalysator zu verbrauchtem Katalysator aus der Kohlen­ wasserstoffumwandlung bestimmt. Beispielsweise wurde ge­ funden, daß ein niedriges anfängliches Mischungsverhältnis von regeneriertem Katalysator zu verbrauchtem Katalysator zu hohen Kohlenmonoxid- und Sauerstoffkonzentrationen der Gase führt, die von dem Regeneratorsteigrohr zu den Aus­ lässen der Cyclone gelangten. Da jedoch der Kohlenstoffge­ halt am verbrauchten Katalysator durch Änderung der Reaktionsbedingungen für die Beschickung u. dgl. oder durch Zugabe von Brennöl, beispielsweise im Regenerations­ system, erhöht wird, muß das Mischungsverhältnis von regeneriertem Katalysator zu verbrauchtem Katalysator so eingestellt werden, daß das gewünschte Temperaturprofil im Regenerator erreicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung im Aufriß, die zur katalytischen Um­ setzung der Kohlenwasserstoffe und zur Regeneration der Katalysatorteilchen in einer aufwärts strömenden Kataly­ satorregenerationszone geeignet ist.

Das nach oben strömen­ de, verhältnismäßig dichte Katalysatorbett liegt im oberen Teil der Regenerationszone in dispergierterem Zustand vor. Die Abgase haben einen geringen CO-Gehalt.

Eine Kohlenwasserstoffbeschickung, wie eine solche, die im Siedebereich des Gasöls siedet, wird durch Leitung 2 am Boden der Steigrohrumwandlungszone 4 eingeführt. Heißer, regenerierter Katalysator tritt aus der mit einem Durchflußregler 8 versehenen Leitung 5 am unteren Teil des Steigrohres 4 ein, um mit der Ölbeschickung unter Bil­ dung einer Katalysator-Öl-Suspension bei erhöhter Temperatur von wenigstens etwa 454°C und im allgemeinen wenigstens 538°C gemischt zu werden. Zusätzliche gasförmige Reaktanten, wie Kohlenwasserstoffe mit 5 und weniger Kohlenstoffatomen, entsprechende Alkohole und Äther, können zusammen mit der Gasölbeschickung zugeführt werden. Die gebildete Suspension wird aufwärts durch die Steigrohrumwandlungszone unter Kohlenwasserstoffumwandlungs­ bedingungen geführt, die das Kracken der Gasölbeschickungen zu niedriger und höher siedenden Produkten, einschließlich kohlenstoffartigen Materialien, die sich auf dem Katalysator ablagern, begünstigen. Die Produkte enthalten Benzin, Brenn­ öle und im Normalzustand gasförmige Kohlenwasserstoffe. Die Kohlenwasserstoffbeschickung mit darin suspendierten Katalysatorteilchen kann in der Steigrohrumwandlungszone entsprechend einer Kohlenwasserstoffverweilzeit im Bereich von 1 bis 10 Sekunden gehalten werden. Es wird jedoch eine Kohlenwasserstoffverweilzeit im Bereich von 0,5 bis 4 Sekunden bevorzugt, wenn Kohlenwasserstoffumwandlungs­ temperaturen bis zu etwa 593°C angewandt werden. Am Steigrohr 4 sind im Abstand angeordnete Kohlenwasser­ stoffbeschickungszufuhren 2′ durch 2′′ vorgesehen. Die Suspension gelangt vom oberen Ende der Steigrohrumwandlungs­ zone in zwei oder mehr Cyclontrennvorrichtungen 14 und 14′. Stripgas und gestrippte Kohlenwasserstoffe werden durch die Cyclontrenneinrichtung 14 und 16 aus mehreren in ge­ eigneter Weise verbundenen Cyclontrennern bestehen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Gasförmige Kohlen­ wasserstoffe und Stripgas werden über Leitung 18 und 20 abgezogen, die mit dem Beruhigungsraum 22 und der Abzugs­ leitung 24 in Verbindung stehen. Die Leitung 24 steht mit den Produkttrenneinrichtungen, die nicht gezeigt sind, in Verbindung. Die durch Verringerung der Geschwindigkeit und die Cyclone abgetrennten Katalysatorteilchen werden als Katalysatorbett 26 gesammelt, welches sich durch das Stripgefäß im Gegenstrom zu aufsteigendem Stripgas, wie Wasserdampf, das durch Leitung 28 eingeführt wird, nach unten bewegt. Das Stripgas hält das Katalysatorbett 26 in fluidisiertem Zustand und entfernt mitgeführte Kohlen­ wasserstoffdämpfe und andere stripbare Materialien von dem Katalysator, wenn sich dieser durch die Stripzone nach unten bewegt. Der gestrippte Katalysator wird über Standrohr 30, das mit einem Durchflußregler 32 versehen ist, abgezogen und zum unteren Teil der Steigrohrmisch- Katalysatorregenerationszone 34 geführt. Das Steigrohr 34 das mit einem Durchflußregler 38 versehen ist, abgezogen. Das Standrohr 36 steht mit dem unteren Teil des Steig­ rohres 34 in Verbindung. Dort wird heißer, regenerierter Katalysator einer Temperatur von wenigstens 704°C mit verbrauchtem Katalysator niedrigerer Temperatur im Bereich zwischen 454°C bis zu etwa 538°C gemischt.

In der vergrößerten Absetzzone, die den oberen vergrößerten Teil des Regenerationsgefäßes umfaßt, wird der gesamte, heiße, frisch regenerierte Kataly­ sator durch heiße fluidisierende Gase, wie heiße CO₂- reiche Produktgase, die durch Leitungen 39 und 41 zuge­ führt werden, in einem dichten Wirbelschichtbett gehalten. Am Boden des vergrößerten, kolbenartigen Teils des Katalysatorgenerators wird ein verhältnismäßig großes dichtes Katalysatorteilchenwirbelbett gebildet, das eine Mischtemperatur von wenigstens 635°C und eine Dichte im Bereich zwischen 0,16 und 0,64 g/cm³ aufweist. Dem unteren Teil des Steigrohres 34, dem die Katalysatorströme anfänglich zugeführt werden, wird ein erster Regenerationsgasstrom über Einlaß 44 zu­ geführt. Ein Erwärmen des Regenerationsgasstromes oder Luftstromes der durch Leitungen 40, 42 und 44 zugeführt wird, ist wünschenswert. Beispielsweise ist es bei einer Temperatur des verbrauchten Katalysators von etwa 516°C und einem Kohlenstoffgehalt von 0,9 Gew.-% empfehlenswert, das Regenerationsgas auf etwa 163°C vorzuerhitzen und ein 1 : 1-Verhältnis von verbrauchtem Katalysator zu zurückgeführtem, regeneriertem Katalysator einer Temperatur von etwa 732°C anzuwenden. In dem dichten Katalysatorwirbelbett erhöht sich die Bett­ temperatur durch das Verbrennen des kohlenstoffartigen Materials mit eingeführten Sauerstoff enthaltendem Rege­ nerationsgas. Durch die heiße Katalysatormischung wird die Verbrennung des kohlenstoffartigen Materials schnell in Gang gesetzt, so daß eine vollständige Entfernung der kohlenstoffartigen Ablagerungen auf den Katalysator­ teilchen in dem dichten Katalysatorbett durch Sauerstoff enthaltende Verbrennungsgase erzielt wird, Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid umgesetzt wird, und eine Temperatur der Suspension aus weniger dichtem Katalysator und Verbrennungs­ gas von wenigstens 732°C und vorzugsweise wenig­ stens etwa 746°C erreicht wird. Wie vorstehend erwähnt, nimmt die Dichte der Teilchen in der nach oben strömenden Suspension in Richtung des Flusses auf höchstens 0,13 g/cm³ und vorzugsweise auf 0,05 bis 0,08 g/cm³ ab, bevor diese von der Steigrohrregenerationszone in die vergrößerte Katalysator­ trennzone ausgetragen werden. Jedenfalls ist die Dichte der suspendierten Katalysatorphase, die in die Cyclon­ trenneinrichtungen im vergrößerten Absetzbereich eintritt, weniger als 0,05 g/cm³.

Die Suspension aus Katalysator und Verbrennungs­ gas wird vom oberen Ende des Steigrohrregenerators 46 durch mehrere, nach außen gerichtete Arme, die mit ab­ wärts gerichteten Öffnungen versehen sind, ausgetragen. Zusätzliches, Sauerstoff enthaltendes Gas, wie Luft, kann in die aufwärts strömende Suspension im Steigrohr 46 durch einen oder mehrere im Abstand angeordnete Einlässe, die durch Leitung 48 angedeutet sind, eingeführt werden. Die Suspension aus Katalysator und Verbrennungsgas, die durch die Regenerationszone mit begrenztem Querschnitt oder das Steigrohr 46 nach oben geführt wird, wird gegen das obere, geschlossene Ende 50 geführt, wodurch die Suspension nach außen durch mehrere längliche, peri­ phere Schlitze oder geeignete Arme mit Öffnungen, die im allgemeinen nach unten schauen, in eine vergrößerte Ab­ setzzone 52 abgegeben wird. Durch das Austragen der Sus­ pension in die vergrößerte Zone 52 wird die Geschwindig­ keit der Suspension verringert, wodurch sich die Kataly­ satorteilchen absetzen und von den Abgasen trennen. In der Absetzzone 52 trennt sich ein Hauptteil der Kataly­ satorteilchen von den Verbrennungsgasen aufgrund der Verringerung der Gasgeschwindigkeit, bevor die Verbrennungs­ gase durch mehrere Cyclontrenner geführt werden, die durch die Separatoren 54 und 56 wiedergegeben sind. Die Ver­ brennungsgase, die kohlendioxid-reiche Gase umfassen, werden von den Separatoren 54 und 56 über Leitungen 58 und 60 der Beruhigungskammer 62 und der Abzugsleitung 64 abgezogen.

Die bei erhöhter Regenerationstemperatur abge­ trennten Katalysatorteilchen werden als ringförmiges, dichtes Katalysatorwirbelbett 66 gesammelt, das um den oberen Teil des Regenerationssteigrohres 46 angeordnet ist, und zwar bei einer Temperatur von bis zu etwa 760°C. Von dort wird regenerierter Katalysator mittels der Standrohre 5 und 36 abgezogen.

Das Katalysatorregenerationsverfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß heißer frisch regenerierter Katalysator mit durch Verkoken ver­ brauchtem Katalysator, der von der Kohlenwasserstoffum­ wandlungszone abgetrennt wird, in einem solchen Mischungs­ verhältnis gemischt wird, daß eine Mischtemperatur von wenigstens 635°C erhalten wird. Diese hohe Katalysatormischtemperatur reicht aus, um die Verbrennung der kohlenstoffartigen Ablagerungen in Gegenwart von zu­ gesetzten Sauerstoff enthaltendem Regenerationsgas, wie Luft, in einer Steigrohrkontaktzone zu bewirken, und die Umsetzung von gebildetem Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid zu fördern, und zwar bei einem einzigen Durchgang bei aufwärts strömendem, suspendiertem Katalysator, wobei die Teilchendichte sich von etwa 0,64 g/cm³ auf etwa 0,05 g/cm³ und weniger verringert.

Claims (1)

1. Verfahren zum Regenerieren eines verkokten Zeolith-Kohlen­ wasserstoffumwandlungskatalysators durch Behandlung seines Gemisches mit heißem, frisch regeneriertem Katalysator bei einem Gewichtsverhältnis von regeneriertem zu verkoktem Katalysator von 1 : 2 bis 4 : 1 mit Sauerstoff enthaltenden Regenerationsgasen bei erhöhter Temperatur in nach oben fließender dispergierter Phase und unter teilweiser Rück­ führung des Katalysators in die Kohlenwasserstoffumwandlungs­ zone, dadurch gekennzeichnet, daß man das zu regenerierende Gemisch mit einer Temperatur von wenigstens 635°C unter Zugabe von Reaktionsgasen über eine Steigrohrmischzone in ein an­ schließendes dichtes Wirbelschichtbett führt, zusätzliches Regenerationsgas von erhöhter Temperatur in das dichte Wirbel­ bett einleitet, das Gemisch nach oben in eine Steigrohr­ regenerationszone für die dispergierte Phase führt, woraus man die Mischung unter weiterer Zugabe von Regenerationsgasen an weiter oben gelegenen Stellen der Steigrohrregenerations­ zone bei einer Temperatur von wenigstens 732°C und einem Ge­ halt von weniger als 0,05 Gew.-% Koks des regenerierten Katalysators zu einer vergrößerten Katalysatortrenn- und Sammelzone austrägt, wobei die Menge an Regenerationsgas so gewählt wird, daß der Temperaturanstieg des Katalysators wenigstens 55°C beträgt und die Fließgeschwindigkeit des Regenerationsgases so gewählt wird, daß die Dichte der Kata­ lysatorteilchen im unteren Teil des Wirbelschichtbettes im Bereich von 0,16 bis 0,64 g/cm³ liegt und im oberen Teil mit dispergierter Katalysatorphase in der Nähe des Austrags wenigstens 0,032 und nicht mehr als 0,13 g/cm³ beträgt.