DE2826677C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung eines
aus 0,1 bis 10 Gew.-% Chlor, bezogen auf den Katalysator,
0,005 bis 5 Gew.-% mindestens eines Platingruppenmetalls
und Aluminiumoxid als Träger bestehenden Katalysators für die
hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen durch Ver
brennen der Koksniederschläge mit Hilfe eines molekularen
Sauerstoff enthaltenden Gases, Chlorieren oder Oxichlorieren des
Katalysators mittels Chlor und/oder einer Chlorverbindung und
anschließendes Behandeln mit einem eine hohe Konzentration
an molekularem Sauerstoff enthaltenden Gas.
Die Erfindung betrifft somit die Regenerierung eines Katalysators
für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere für die
Hydroreformierung von Kohlenwasserstoffen oder für die Gewinnung
von aromatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. Benzol, Toluol oder
Xylole (ortho, meta oder para), entweder aus gegebenenfalls unge
sättigten Benzinen (z. B. Benzinen der Krack-Pyrolyse, insbesondere
der Dampfkrackung oder der katalytischen Reformierung), oder aus
naphthenischen Kohlenwasserstoffen, die durch Dehydrierung in
aromatische Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden können, sowie
der Regenerierung eines Katalysators zur Dehydrierung von ge
sättigten, naphthenischen oder paraffinischen Kohlenwasserstoffen,
zur Isomerisierung von alkylaromatischen Verbindungen oder auch z. B.
für die Alylierung von Kohlenwasserstoffen oder für die Hydro
krackung von Kohlenwasserstoffen.
Die DE-OS 24 38 995 beschreibt ein Verfahren zur katalytischen Um
wandlung von Kohlenwasserstoffen, bei dem ein Katalysator, der ein
Edelmetall der Platingruppe, nämlich Iridium, und eine Halogen
komponente auf einem feuerfesten Träger enthält, regeneriert wird,
indem man den Katalysator mit einem Sauerstoff enthaltenden Gemisch
bei erhöhter Temperatur so lange behandelt, daß mindestens ein Teil
der kohlenstoffhaltigen Niederschläge von dem Katalysator abgebrannt
sind, und anschließend mit halogenhaltigem, dann wasserstoffhaltigem,
dann mit halogenfreiem, sauerstoffhaltigem Gas und schließlich mit
einem elementares Halogen enthaltenden Gas behandelt.
Die Verfahren des Standes der Technik liefern keine weitgehend voll
ständige Regenerierung des Katalysators.
Demgegenüber liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Regenerierung eines Katalysators zu liefern, das
eine nahezu vollständige Regenerierung des Katalysators unter Bei
behaltung der Aktivität, Spezifität und Selektivität sowie hohe
Standzeiten des Katalysators liefert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der
eingangs genannten Gattung dadurch gelöst,
daß die verschiedenen aus der Regenerierungszone abge zogenen Gase vor ihrer Wiederverwendung in der Regene rierungszone zuerst auf eine Temperatur unterhalb 70°C abgekühlt werden,
daß sie anschließend in einen Waschbehälter mit zwei in Serie an geordneten Waschzonen geschickt werden, wobei die Gase in der ersten Waschzone mit einer wäßrigen Lösung, die, bezogen auf das Wasser, 1 bis 10 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder eine äquivalente Mineralverbindung enthält, und an schließend in der zweiten Waschzone mit reinem Wasser ge waschen werden, und
daß sie dann in eine Trocknungszone geschickt werden, wobei deren Wassergehalt auf weniger als 2500 ppm verringert wird.
daß die verschiedenen aus der Regenerierungszone abge zogenen Gase vor ihrer Wiederverwendung in der Regene rierungszone zuerst auf eine Temperatur unterhalb 70°C abgekühlt werden,
daß sie anschließend in einen Waschbehälter mit zwei in Serie an geordneten Waschzonen geschickt werden, wobei die Gase in der ersten Waschzone mit einer wäßrigen Lösung, die, bezogen auf das Wasser, 1 bis 10 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder eine äquivalente Mineralverbindung enthält, und an schließend in der zweiten Waschzone mit reinem Wasser ge waschen werden, und
daß sie dann in eine Trocknungszone geschickt werden, wobei deren Wassergehalt auf weniger als 2500 ppm verringert wird.
Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Lösung in der ersten Waschzone zusätzlich 0,01
bis 0,45 Gew.-% mindestens eines Thiosulfats enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur
Regenerierung von Katalysatoren, die für die Reformierung
und Aromatisierung eingesetzt wurden.
Der Katalysator kann mindestens einen anderen metallischen
Promotor aus den verschiedensten Gruppen des Periodensystems
enthalten.
Der zu regenerierende Katalysator, der
0,005 bis 5% mindestens eines Edelmetalls der Platingruppe
und 0,1 bis 10% Chlor enthält, stammt entweder aus einem
Vorratsbehälter, in dem er vor der Regenerierung gesammelt wurde,
oder direkt aus dem Reaktor, in welchem die Reaktion abge
laufen ist; dieser Katalysator, z. B. Körnchen, kann z. B. in
Form von Kügelchen mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 3 mm,
vorzugsweise 1,5 bis 2 mm vorliegen, ohne daß diese Werte als
Grenze aufgefaßt werden sollen. Die Schüttdichte des Kataly
sators liegt im allgemeinen zwischen 0,4 und 1, vorzugsweise
zwischen 0,5 und 0,9, insbesondere zwischen 0,55 und 0,8,
wobei auch diese Werte nicht begrenzend sind.
Man kann die Regenerierung auf zwei Arten durchführen:
- - Entweder man arbeitet in einer Regenerierungszone, in der der zu regenerierende Katalysator in Form eines mobilen Betts zirkuliert. Während des Absteigens des Katalysators im Innern der Regenerierungszone läuft der Katalysator der Reihe nach durch drei verschiedene Zonen, die jeweils den drei Stufen des Regenerierungsverfahrens entsprechen;
- - oder man arbeitet in einer Regenerierungszone, in der der zu regenerierende Katalysator in einem festen Bett ange ordnet ist. Der Katalysator wird dann in einem festen Bett in drei aufeinanderfolgenden Stufen regeneriert.
Der Katalysator ist dabei in der Regenerierungszone in einem
festen oder mobilen Bett innerhalb des Innenraums der Regenerierungs
zone angeordnet, wobei mindestens die Innenwände dieses Raums,
d. h. diejenigen, die mit dem Katalysator in Kontakt sind, aus
einem Material bestehen, oder damit behandelt wurden, das gegen
über Chlor oder Chlorwasserstoff oder jeder anderen Chlorverbindung
resistent ist, während der Rest der Regenerierungszone, insbesondere
die Innenwände dieser Regenerierungszone, aus einem Material be
stehen, das gegenüber Chlor oder Chlorwasserstoff oder jeder
anderen Chlorverbindung weniger resistent ist, als das Material der
Innenwände des Raums, der den Katalysator enthält.
Die Reaktionsbedingungen für die Regenerierung sind im De
tail wie folgt:
- (a) Die erste Stufe entspricht der Verbrennung der Koksnieder schläge. Dieses Verfahren wird durch Zufuhr von Sauerstoff in einem inerten Gemisch bewirkt, wobei das inerte Gemisch als thermisches Verdünnungsmittel dient. Man kann Luft ver wenden (die etwa 20% Sauerstoff enthält), welche mit einem inerten Gas verdünnt ist. Aber Luft ist nicht rein genug und man verwendet daher als inertes Gemisch z. B. Stickstoff und/ oder Kohlendioxid; vorzugsweise verwendet man Stickstoff. Der Sauerstoffgehalt dieses eingeführten inerten Gemischs (oder Regenerierungsgases) ist vorzugsweise 0,01 bis 1 Volumen-%. Der eingeführte Sauerstoff wird durch Verbrennung der Koks niederschläge verbraucht, und das Ende der Verbrennung läßt sich leicht durch den Anstieg des Sauerstoffgehalts des den Re generator verlassenden Gases sowie durch das Verschwinden der Flammenfront (horizontale Ebene, in der die Verbrennung erfolgt) feststellen, welche von oben nach unten im katalytischen Bett wandert. Die Verbrennung wird bei einer mittleren Temperatur von vorzugsweise 350 bis 550°C unter einem Druck von z. B. 1 bis 15 kg/cm2 durchgeführt.
- Man reguliert die Verbrennungstemperatur, indem man die Sauer stoffkonzentration kontrolliert; man reguliert die Gastempe ratur am Reaktoreingang und die Geschwindigkeit der Gase so, daß auf dem Niveau der Flammenfront eine Temperatur herrscht, die niedriger ist als diejenige, bei der Sintern beginnen würde, im allgemeinen niedriger als 700°C, vorzugsweise etwa 450°C. Man leitet die Gase eine ausreichende Zeit durch, so daß der sich auf dem Katalysator befindliche Koks entfernt wird. Auf diese Weise kann man praktisch den gesamten Koks entfernen.
- Im allgemeinen kann man z. B. die auf dem Katalysator zurück bleibende Koksmenge in vier Regenerierungsstunden auf etwa 0,5 Gew.-% und in fünf Stunden auf unter 0,1% senken.
- (b) Die zweite Stufe entspricht der Chlorierung oder der Oxi chlorierung des Katalysators; zur Durchführung einer Oxichlo rierung steigert man den Sauerstoffgehalt des in den Re generator eingeführten Regenerierungsgases bis auf einen Wert von 1 bis 3 Volumen-%, indem man gleichzeitig eine Verbindung auf Chlorbasis einführt, d. h. entweder Chlor selbst oder Chlorwasserstoff oder auch ein Alkylchlorid (oder Cycloalkyl chlorid) mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen pro Molekül, z. B. Chloroform, tert.-Butylchlorid, Cyclohexylchlorid, Isopropyl chlorid, Dichlorfluormethan, vorzugsweise Tetrachlorkohlen stoff; die Menge Alkylchlorid ist so, daß dieses Alkylhaloge nid 0,5 bis 1 Gew.-% eines chlorierten Derivats des Aluminium oxids, bezogen auf den der Regenerierung unterworfenen Kataly sator, bilden kann. Man kann auch Mischungen von Halogenverbin dungen verwenden, z. B. eine Mischung von Chlor und Chlorwasser stoff, oder besser eine Mischung von Tetrachlorkohlenstoff und Chlorwasserstoff, wobei das letztere Gemisch etwa 5 bis 60 Gew.-% Chlorwasserstoff und 95 bis 40% Tetrachlorkohlenstoff enthält. Man kann auch andere Halogenverbindungen verwenden, z. B. Thionylchlorid oder Nitrosylchlorid, Ammoniumchlorid, halogenierte organische Säuren, wie Monochloressigsäure und Trichloressigsäure oder irgendeine äquivalente Verbindung.
- Die Chlorierung oder Oxichlorierung wird bei einer mittleren Temperatur von 350 bis 550°C und einem Druck von etwa 1 bis 15 kg/cm2 durchgeführt. Die Behandlungsdauer kann z. B. 20 Minuten bis 3 Stunden betragen. Im allgemeinen beträgt sie etwa eine Stunde.
- (c) Die dritte Endstufe der Regenerierung entspricht der Oxi dation des Katalysators: Zu ihrer Durchführung steigert man erneut den Sauerstoffgehalt des in den Regenerator einge führten Regenerierungsgases bis auf einen Wert von 3 bis 20 Volumen-% und man hält dann den Regenerator auf einer mittle ren Temperatur von 350 bis 550°C und einem mittleren Druck von 1 bis 15 kg/cm2. Die Dauer dieses Verfahrens beträgt z. B. 30 Mi nuten bis 6 Stunden, vorzugsweise 40 Minuten bis 2 Stunden. Im allgemeinen beträgt sie etwa 2 Stunden.
Nach der dritten Stufe wird der Katalysator im allgemeinen mit
Stickstoff gereinigt und dann, z. B. unter Wasserstoff in ein
Druckgleichgewicht mit der Reaktionszone gebracht, in welche
der Katalysator eingeführt werden soll. Der Katalysator wird
anschließend gespeichert oder sofort vom Regenerator durch ein
geeignetes Ventilsystem zu einem Reaktor überführt. Vor der
Einführung in einen Reaktor oder in den Reaktorkopf wird der
Katalysator aber im allgemeinen zuerst mit einem Wasserstoff
strom behandelt, und zwar z. B. bei einer Temperatur von 300 bis
550°C und einem Druck von 3 bis 25 kg/cm2, vorzugsweise 5 bis
20 kg/cm2. Die Sulfurierung des Katalysators - falls eine der
artige nötig ist - kann in diesem Raum oder in dem Reaktorkopf
selbst oder in den verschiedenen Überführungsleitungen des
Katalysators zum Reaktorkopf durchgeführt werden.
Die verschiedenen Gasverbindungen, die im Laufe der Rege
nerierungsstufen aus der Regenerierungszone abgezogen wurden,
werden isoliert und so behandelt, daß sie erneut im Kreislauf
in die Regenerierungszone zurückgeleitet werden können.
Wie oben erwähnt, wird der Sauerstoff im wesent
lichen mit Stickstoff verdünnt. Stickstoff ist ein sehr
teures Gas. In einer Vorrichtung zur Reformierung oder Aroma
tisierung, welche 40 Tonnen Katalysator einsetzt, benötigt man
für die Regenerierung dieser 40 Tonnen Katalysator, wenn man
die Regenerierungsgase nicht wieder einsetzen würde, 6000 bis
10 000 Kubikmeter pro Stunde Stickstoff, gemessen
bei Normal-Druck und Normal-
Temperatur; wird das Regenerierungsgas im
Kreislauf verwendet, sinkt der Verbrauch an frischem Stick
stoff auf etwa 80 Normal-Meter3 pro Stunde.
Die verschiedenen Gasverbindungen, die aus der Regenerierungs
zone abgezogen werden, sind im Moment ihres Abziehens heiß und
enthalten außerdem Chlor, da man periodisch Chlor oder eine
Chlorverbindung in den Regenerator leitet. Nach dem Stand
der Technik verwendet man im wesentlichen eine Kreislauf
schleife mit einer geeigneten Behandlung der aus dem Rege
nerator abgezogenen gasförmigen Produkte in der Wärme. Eine
derartige Schleife hat keine speziellen Korrosionsprobleme
bezüglich des Chlors, da es genügt, wenn man Leitungen und
anschließende Apparaturen verwendet, die aus einer Nickel-Kupfer-Legierung bestehen
oder oberflächlich mit dieser Legierung bzw. mit einem äquivalenten
Material belegt wurden. Nickel-Kupfer-Legierungen sind für
ihre Hitzeresistenz gegenüber Chlor bekannt;
die klassische Legierung enthält etwa 60 bis 75 Gew.-%
Nickel und der Rest ist Kupfer. Sie ist eine sehr teure Legierung.
Es wurde nun gefunden, daß es vorteilhaft ist, wenn man während
der Regenerierung des Katalysators diesen einer Verbrennung
und/oder trockenen Chlorierung unterwirft. Man muß also die
aus dem Reaktor abgezogenen gasförmigen Produkte völlig trock
nen (z. B. auf mindestens 2500 ppm Wasser, möglichst mindestens
1000 oder besser 100 ppm Wasser). Die völlige Trocknung dieser
gasförmigen Produkte gelingt nämlich beim Arbeiten in der Wärme
(wie man es bislang gemacht hat) nur schlecht. Es
ist also nötig, daß man in der Kälte arbeitet, d. h. ein Teil
der Kreislaufschleife der aus der Regenerierungszone abgezo
genen gasförmigen Produkte ist kalt. Dies hat einen wesentlichen
Nachteil: Die Nickel-Kupfer-Legierung ist gegenüber Chlor in der Hitze sehr
gut resistent, in der Kälte aber weniger
resistent. Tatsächlich kennt man keine Metalle oder Me
tall-Legierungen, die länger als ein Jahr
gegenüber Chlor in der Kälte resistent sind. Eigentlich wäre
es möglich, daß man gewisse plastische Überzüge verwenden
könnte, aber die Verwendung derartiger Überzüge hat spezielle
Probleme, insbesondere an der Stelle der Verbindungen zwischen
den verschiedenen Leitungen oder den verschiedenen Vorrichtungen
der Schleife. Will man also, daß ein Teil der Kreislaufschleife
kalt ist, um eine ideale Trocknung des Regenerierungsgases zu
bewirken, so muß man das Verfahren so vervollkommnen, daß das
Chlor vor der Trockenstufe entfernt wird. Dann kann man die
Nickel-Kupfer-Legierung durch ein wesentlich billigeres Material ersetzen
(z. B. Kohlenstoffstahl, wie weiter unten angegeben). Bei dem er
findungsgemäßen Verfahren
kann man die gasförmigen Produkte in der
Kälte trocknen. Unter Trocknen der
Regenerierungsgase in der Kälte versteht man eine Trocknung
bei einer Temperatur von weniger als 70°C, vorzugsweise 60°C
oder besser niedriger als 45°C; denn je kälter die Temperatur
ist, um so weniger sind die Gase mit Wasser beladen. Diese
Gase werden in klassischer Weise getrocknet, entweder mit
dem Molekularsieb bei einer Temperatur von weniger als 70°C
oder etwa 60°C, oder mit aktiviertem Aluminiumoxid bei einer
Temperatur von weniger als 45°C oder etwa 40°C, oder mit
Kieselsäuregel bei einer Temperatur von weniger als etwa 50°C.
Die Abbildung illustriert das erfindungsgemäße Verfahren; es
werden hier als Beispiel vier Aromatisierungs-Reaktoren vom
Festbett-Typ gezeigt.
Zur Vereinfachung ist die in den
ersten Reaktor 6 eingeführte Charge sowie die Ableitung der
Reaktionseffluents von Reaktor zu Reaktor nicht eingezeichnet.
Der Katalysator wird über die Leitung 1, das Ventil (oder die
Ventile) 2 und die Leitung 3 in die Zone 5 eingeführt, wo der
Katalysator sich sammelt (die Zone 5 wird über die Leitung 4
mit Wasserstoff beschickt). Der Katalysator gelangt in den
ersten Reaktor 6, wird von dort über die Leitungen 7 und 8 ab
gezogen, durchwandert die Zone der Durchflußregulierung 9, er
reicht dann über die Leitung 10 den Lifttopf 11, von wo er über
den Lift 13 mittels eines Gasträgers, der über die Leitung
12 zugeführt wird, zu der Aufnahmezone 14 des zweiten Reaktors
15 mitgeschleppt wird. Der Katalysator wird vom Reaktor 15 über
die Leitungen 16 und 17, die Zone 18 und die Leitung 19 abge
zogen und erreicht das Liftgefäß 20, von wo er im Lift 22 durch
ein Trägergas, das über die Leitung 21 zugeführt wird, in die
Zone 23 und den dritten Reaktor 24 mitgeschleppt wird. Der
Katalysator wird aus dem Reaktor 24 über die Leitungen 25 und
26 abgezogen, durchwandert die Zone 27 und erreicht das Lift
gefäß 29 über die Leitung 28. Mittels eines Gasträgers, der
über die Leitung 30 eingeführt wird, durchwandert der Katalysa
tor den Lift 31 und erreicht die Sammelzone 32, von wo er in
den vierten Reaktor 33 fällt. Der verbrauchte Katalysator er
reicht die Zone der Durchflußregelung 36 über die Leitungen 34
und 35 und dann über die Leitung 37 das Liftgefäß 38. Mit Hilfe
eines Leitgases, das über die Leitung 39 zugeführt wird, wird
der Katalysator im Lift 40 zur Sammelzone 41 geschleppt und von
dort über die Leitungen 42, 44 und das Ventil (oder die Ventile)
43 erreicht er die Regenerierungszone 45. Der Katalysator wird
gemäß dieser Abbildung in einem festen Bett regeneriert, und
zwar im Innern eines durch die Linien 46 und 47 dargestellten
Zylinders, wobei der Katalysator im Zylinder 46-47 durch das
Gitter 48 gehalten wird.
Die Sauerstoffzufuhr ist schematisch durch die Leitung 71 ge
zeigt, die Sauerstoffzufuhr durch die Leitung 72 und die Zufuhr
von Chlor oder einer Chlorverbindung durch die Leitung 53
(oder 52). Zwischen der Regenerierungszone 45 und der ersten
katalytischen Zone 5 kann der regenerierte Katalysator einer
Reduktion oder Wasserstoffbehandlung und einer Sulfurierung
unterworfen werden. Diese Stufen sind in der Figur nicht
schematisch eingezeichnet.
Die gasförmigen Produkte, die periodisch Chlor enthalten,
werden aus der Regenerierungszone 45 über die Leitung 78,
das Ventil 77 und die Leitung 76 abgezogen. Diese Produkte
werden, d. h. im Hinblick auf eine Kältebe
handlung, im Austauscher 57 abgekühlt und erreichen über die
Leitung 58 und gegebenenfalls den Luftkühler (Kühlung mit
Luft) 59 durch die Leitungen 60, 62, 63 und 64 mindestens
eine klassische Vorrichtung zur Trocknung in der Kälte, wie
65 und/oder 66, und von dort über die Leitungen 67, 68, 69,
70, 73 über den Kompressor 74 und die Leitung 75 den Aus
tauscher 57, wobei an vorbestimmten Zeitpunkten Sauerstoff
und/oder Stickstoff über die Leitungen 71 und 72 eingeführt
wird. Anschließend schickt man die gasförmigen Produkte über
die Leitung 56 zum Ofen 55 und dann erneut über die Leitungen
54, 51, das Ventil 50 und die Leitung 49 in die Regenerierungs
zone 45, wobei zu einem geeigneten Zeitpunkt Halogen oder eine
Halogenverbindung über die Leitung 53 eingeführt wird (oder
über die Leitung 52, wenn man das Halogen oder die Halogen
verbindung im Ofen 55 erhitzen will). Die Erfindung
besteht darin, daß man auf dem Weg der gasförmigen Verbindungen
vor der Trockenzone wie 65 oder 66 außer dem Abkühler 57 eine
Waschvorrichtung oder Waschkammer 61 anordnet, die aus zwei
Waschzonen besteht. Die erste Waschzone besteht aus einer
klassischen Waschvorrichtung, z. B. einer Kolonne mit Tauchbad
für die zu reinigenden Gase in der Waschlösung. Diese Wäsche
zeichnet sich durch die Verwendung einer wäßrigen Lösung aus,
welche bezogen auf das Wasser (praktisch reines Wasser, wie unten
definiert) 1 bis 10 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid
oder eine äquivalente mineralische Verbindung enthält, z. B.
ein Karbonat; zweckmäßig verwendet man 2,5 bis 6%, insbesondere
4 bis 5 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, vorzugs
weise Natriumhydroxid oder eine äquivalente mineralische Ver
bindung. Außerdem enthält
die verwendete Lösung vorzugsweise zwecks Vermeidung der Bil
dung von Schaum und zur Verbesserung der Wäsche des gasförmigen
Chlors 0,01 bis 0,45 Gew.-% mindestens eines Thiosulfats,
insbesondere 0,05 bis 0,3 Gew.-%.
Gehalte von mehr als 0,45 Gew.-% Thiosulfat sind für das er
findungsgemäße Verfahren schädlich. Die auf diese Weise ge
waschenen Gase enthalten Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid
oder eine bei der Wäsche verwendete äquivalente Verbindung in
Spuren, anstelle des Halogens, welches in den Gasen am Eingang
der Waschzone 61 enthalten war. Die Waschvorrichtung 61 ent
hält daher eine zweite Waschzone, die ebenfalls aus einer
klassischen Vorrichtung besteht, wie z. B. einer Bodenkolonne,
in welcher die zu reinigenden Gase mit praktisch reinem Wasser
gewaschen werden. Unter praktisch reinem Wasser versteht man
Industriewasser, welches gegebenenfalls kalkhaltig sein kann.
Da es jedoch zweckmäßig ist, daß man in den Rohrleitungen
Verschmutzungen vermeidet, verwendet man vorzugsweise ent
mineralisiertes Wasser.
Die auf diese Weise gereinigten Gase sind an Wasser gesättigt,
welches beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht stört, da diese
Gase auf alle Fälle eine Trockenzone durchwandern müssen.
Es genügt daher, wenn man die klassischen Trockenzonen ver
wendet, wie 65 oder 66.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat außer seiner Einfachheit
und Wirksamkeit mehrere wertvolle Vorteile: Da das Chlor in
dem Waschraum 61 entfernt wird, muß man weder die Leitungen
62, 63, 64, noch die Trockner 65 und 66, noch die Leitungen
67, 68, 69, 70, 73 und den Kompressor 74 sowie die Leitung 75
aus der teueren Nickel-Kupfer-Legierung anfertigen, wie dies beim
Stand der Technik nötig war. Es genügen schwach legierte Ma
terialien, wie z. B. Kohlenstoffstahl. Außerdem müssen die
Leitungen 56 und 54 und der Ofen 55 nicht mehr geschützt
werden, da die durch sie fließenden Gase kein Chlor
enthalten. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren müssen nur noch
die heißen Leitungen 78 und 76, die Ventile 77 und 50 und die
heißen Leitungen 51 und 49 und die Regenerierungszone 45 mit
einer Nickel-Kupfer-Legierung oder einem äquivalenten Material belegt werden.
Wegen der periodischen Einführung
von Halogen oder einer Halogenverbindung in der Hitze in die
Regenerierungszone 45, empfiehlt es sich, diese Zone aus Nickel-Kupfer-
Legierung oder aus einem ähnlichen Material herzustellen, um jede Korrosion der
Regenerierungszone zu vermeiden.
Im allgemeinen wird diese Zone aus Materialien,
wie z. B. einer Chromlegierung hergestellt.
Eine derart hergestellte Vorrichtung aus einer massiven Chrom
legierung ist längere Zeit gegenüber der periodischen Zufuhr
von Chlor oder einer Halogenverbindung resistent; aber die Teil
chen (z. B. Eisen), welche durch Korrosion von den Innenwänden
des Reaktors abgespalten wurden, würden zu einer Verschmutzung
des Katalysators führen. Wenn auch die Leitungen 51 und 59
aus Chromlegierung und nicht aus einer Nickel-Kupfer-Legierung oder einem
ähnlichen Material sind, so würden die durch Korrosion von diesen Lei
tungen abgerissenen Eisenteilchen auch den in der Regenerierungs
zone zirkulierenden Katalysator verschmutzen.
Das Problem der Katalysatorverschmutzung besteht in der Re
generierungszone 45. Eine weitere Verbesserung erlaubt es,
diesen Nachteil zu vermeiden, ohne daß es in kostspieliger
Weise nötig wäre, die ganze Regenerierungszone aus einer Nickel-Kupfer-
Legierung herzustellen. Die Regenerierungszone 45 ist so angeordnet,
daß der Katalysator nicht in der gesamten Zone zirkuliert,
d. h., daß der Katalysator nicht in direkten Kontakt mit den
eigentlichen Wänden der Regenerierungszone in Kontakt gebracht
wird: Diese Anordnung besteht darin, daß man den Katalysator
entweder in einem Zylinder zirkulieren läßt, der im Schnitt
(46 und 47) in der Figur dargestellt ist und parallel zu den
Wänden des Regenerators angeordnet ist, oder in einem diesem
Zylinder äquivalenten System. So ist die Regenerierungszone
z. B. eine langgestreckte, praktisch vertikale Kammer, deren
Schnitt durch eine horizontale Ebene eine gekrümmte Figur
(Kreis oder Ellipse) und deren unterer Teil eine kugelförmige
oder ellipsoide Form hat, wobei die langgestreckte Kammer einen
z. B. zylindrischen Raum enthält, der zur Aufnahme des festen
oder mobilen Katalysatorbetts bestimmt ist und praktisch ver
tikal in der langgestreckten Kammer angeordnet ist; die Vor
richtung ist dadurch charakterisiert, daß diese Kammer oder
mindestens die Innenwände dieser Kammer, d. h. diejenigen, die
sich in Kontakt mit dem Katalysator befinden, aus einem Ma
terial bestehen oder damit behandelt wurden, das in der Kälte
gegenüber Chlor oder Chlorwasserstoff oder einer anderen Chlor
verbindung resistent ist, während der Rest der Regenerierungs
zone aus einem Material besteht, das gegenüber Chlor oder Chlor
wasserstoff oder einer anderen Chlorverbindung weniger resistent
ist.
Falls die Regenerierungszone die Form eines Zylinders hat
(dies ist der häufigste Fall), läßt man nach dem erfindungs
gemäßen Verfahren den Katalysator im Innern eines zweiten Zy
linders zirkulieren, der sich im Innern der Regenerierungszone
befindet. Vorzugsweise ist der zweite Zylinder (Platten wie
46 und 47 der Figur) aus einer Nickel-Kupfer-Legierung hergestellt oder
auf der Innenfläche, die mit dem Katalysator in Kontakt steht, damit
belegt, während der Rest der Vorrichtung, insbesondere die
eigentlichen Regeneratorwände, aus einem klassischen Material
bestehen, das sogar gegenüber Chlor empfindlich ist; so kann
erfindungsgemäß der periodische Strom von Chlor oder der Chlor
verbindung, der im Inneren der Platten 46 und 47 eingeführt
wird, nicht durch Korrosion Metallteilchen von den Innenwänden
der Platten 46 und 47 abbrechen, da diese Wände aus Nickel-Kupfer-
Legierung bestehen. Daraus folgt, daß der zwischen diesen Platten zirkulierende
Katalysator nicht mehr durch Metallteilchen verunreinigt werden
kann.
In der Praxis gibt es während der Einführung von Chlor oder
einer Chlorverbindung, wie Chlorwasserstoff, in den Regene
rator immer einen Teil des Chlorstroms, der hinter den Platten
46 und 47 fließt, d. h. zwischen diesen Platten und den eigent
lichen Innenwänden des Regenerators. Deshalb stellt man vor
zugsweise den Regenerator nicht aus der zu teuren Nickel-Kupfer-Legierung,
sondern aus einem Material her, das ausreichend resistent ge
genüber einer längeren periodischen Einführung von Chlor oder
Chlorwasserstoff ist, wie Chromstahl oder nicht oxidierbarem
Stahl.
Sicher gibt es im Laufe der Zeit ein Abbrechen von Metall
teilchen hinter den Platten 46 und 47, zwischen diesen Platten
und der Regeneratorwand; aber diese Metallteilchen treten hier
nicht in Kontakt mit dem Katalysator, der auf der anderen
Seite der Platten 46 und 47 zirkuliert, und können daher den
Katalysator nicht verunreinigen. Die auf diese Weise abge
rissenen Metallteilchen werden mit den Gasströmen über die
Leitung 78 mitgeschleppt und stören schließlich den guten Ver
lauf des Regenerierungsverfahrens in keiner Weise, da sie
genau während der erfindungsgemäßen Wäsche entfernt werden,
welche im Waschraum 61 durchgeführt wird. Wenn diese Waschzone
nicht vorhanden wäre, gäbe es (abgesehen von einer beträchtli
chen Korrosion durch das Chlor in den kalten Leitungen der
Kreislaufschleife der gasförmigen Ströme, welche über die
Leitung 78 abgezogen und im Kreislauf über die Leitung 49
geleitet werden) eine Verunreinigung des Katalysators mit
Metallteilchen, hervorgerufen durch die Korrosion der Rege
nerierungsvorrichtung hinter den Platten 46 und 47.
Claims (2)
1. Verfahren zur Regenerierung eines aus 0,1 bis 10 Gew.-%
Chlor, bezogen auf den Katalysator, 0,005 bis 5 Gew.-%
mindestens eines Platingruppenmetalls und Aluminiumoxid
als Träger bestehenden Katalysators für die hydrierende
Umwandlung von Kohlenwasserstoffen durch
Verbrennen der Koksniederschläge mit Hilfe eines moleku laren Sauerstoff enthaltenden Gases,
Chlorieren oder Oxichlorieren des Katalysators mittels Chlor und/oder einer Chlorverbindung und anschließendes Behandeln mit einem eine hohe Konzentration an moleku larem Sauerstoff enthaltenden Gas,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verschiedenen aus der Regenerierungszone abge zogenen Gase vor ihrer Wiederverwendung in der Regene rierungszone zuerst auf eine Temperatur unterhalb 70°C abgekühlt werden,
daß sie anschließend in einen Waschbehälter mit zwei in Serie an geordneten Waschzonen geschickt werden, wobei die Gase in der ersten Waschzone mit einer wäßrigen Lösung, die, bezogen auf das Wasser, 1 bis 10 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder eine äquivalente Mineralverbindung enthält, und an schließend in der zweiten Waschzone mit reinem Wasser ge waschen werden, und
daß sie dann in eine Trocknungszone geschickt werden, wobei deren Wassergehalt auf weniger als 2500 ppm verringert wird.
Verbrennen der Koksniederschläge mit Hilfe eines moleku laren Sauerstoff enthaltenden Gases,
Chlorieren oder Oxichlorieren des Katalysators mittels Chlor und/oder einer Chlorverbindung und anschließendes Behandeln mit einem eine hohe Konzentration an moleku larem Sauerstoff enthaltenden Gas,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verschiedenen aus der Regenerierungszone abge zogenen Gase vor ihrer Wiederverwendung in der Regene rierungszone zuerst auf eine Temperatur unterhalb 70°C abgekühlt werden,
daß sie anschließend in einen Waschbehälter mit zwei in Serie an geordneten Waschzonen geschickt werden, wobei die Gase in der ersten Waschzone mit einer wäßrigen Lösung, die, bezogen auf das Wasser, 1 bis 10 Gew.-% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder eine äquivalente Mineralverbindung enthält, und an schließend in der zweiten Waschzone mit reinem Wasser ge waschen werden, und
daß sie dann in eine Trocknungszone geschickt werden, wobei deren Wassergehalt auf weniger als 2500 ppm verringert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Lösung in der ersten Waschzone zusätzlich
0,01 bis 0,45 Gew.-% mindestens eines Thiosulfats enthält.
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