DE3043107C2 - - Google Patents

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DE3043107C2
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    • 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
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/90Regeneration or reactivation
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Description

Im allgemeinen sieden Benzin und andere flüssige Kohlenwasserstoff-Brennstoffe im Bereich von 37,8° bis 343,3°C. Jedoch enthält das Rohöl, aus welchem diese Brennstoffe hergestellt werden, eine unterschiedliche Mischung von Kohlenwasserstoffen und anderen Verbindungen, die ein sehr unterschiedliches Molekulargewicht haben und daher über einen weiten Bereich hinweg sieden. Es sind beispielsweise Rohöle bekannt, bei denen 30 bis 60% oder mehr des gesamten Ölvolumens aus Verbindungen bestehen, die bei Temperaturen oberhalb 343,3°C sieden. Unter diesen Rohölen gibt es solche, die zu 10% bis 30% oder mehr ihres gesamten Volumens aus Verbindungen mit so hohem Molekulargewicht bestehen, daß sie oberhalb 551,7°C sieden oder zumindest nicht unterhalb 551,7°C bei atmosphärischem Druck sieden.In general, gasoline and other liquid hydrocarbon fuels boil in the range of 37.8 ° to 343.3 ° C. However, the crude oil contains from which These fuels are produced a different Mixture of hydrocarbons and other compounds that have a very different molecular weight and therefore over boil a wide range. They are, for example, crude oils known to be 30 to 60% or more of the total oil volume consist of compounds that are at temperatures above Boil at 343.3 ° C. There are some of these crude oils to 10% to 30% or more of their total volume consist of compounds of such high molecular weight that they boil above 551.7 ° C or at least not below Boil 551.7 ° C at atmospheric pressure.

Da diese relativ reichlich vorhandenen, hochsiedenden Bestandteile des Rohöls zum Einschluß in Benzin oder andere flüssige Kohlenwasserstoff-Brennstoffe ungeeignet sind, hat die Petroleumraffinerie-Industrie Verfahren zum Cracken oder Aufbrechen der Moleküle der hochmolekularen, hochsiedenden Verbindungen in kleinere Moleküle, welche über einen geeigneten Siedebereich hinweg sieden, entwickelt. Das zu diesem Zweck am häufigsten verwendete Crackverfahren ist als Fluid-Catalytic-Cracking (FCC) bekannt. Obgleich das FCC-Verfahren einen weit fortgeschrittenen Zustand erreicht hat und zahlreiche modifizierte Formen und Variationen entwickelt worden sind, ist ihnen allen gemeinsam, daß ein in den Dampfzustand versetztes Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial bei einer erhöhten Temperatur in Kontakt mit einem Crackkatalysator, der in den Ausgangsmaterialdämpfen suspensiert ist, einem Crackprozeß unterworfen wird. Sobald das gewünschte Ausmaß an Molekulargewichts- und Siedepunktsverringerung erreicht ist, wird der Katalysator von den gewünschten Produkten abgetrennt.Because these are relatively abundant, high boiling components of crude oil for inclusion in gasoline or other liquid hydrocarbon fuels unsuitable, has the petroleum refining industry Process for cracking or breaking up the molecules the high-molecular, high-boiling compounds into smaller ones Molecules that boil over a suitable boiling range, developed. The most commonly used cracking process for this purpose is known as Fluid Catalytic Cracking (FCC). Although the FCC process reaches a far advanced state has developed and numerous modified forms and variations is common to all of them that one is in the vapor state offset hydrocarbon feedstock at a elevated temperature in contact with a cracking catalyst, the is suspended in the starting material vapors, a cracking process is subjected. Once the desired level of molecular weight and boiling point reduction is achieved, becomes the catalyst separated from the desired products.

Das Rohöl enthält in seinem natürlichen Zustand eine Vielzahl von Materialien, die einen sehr störenden Einfluß auf das FCC-Verfahren haben können, und nur ein Teil dieser störenden Materialien kann auf ökonomische Weise aus dem Rohöl entfernt werden. Unter diesen störenden Materialien sind Koksvorläufer (wie beispielsweise Asphaltene, mehrkernige Aromaten, etc.), Schwermetalle (wie Nickel, Vanadin, Eisen, Kupfer, etc.), leichtere Metalle (wie beispielsweise Natrium, Kalium, etc.), Schwefel, Stickstoff und andere Stoffe. Von diesen Materialien können bestimmte, wie die leichteren Metalle, auf ökonomische Weise durch Entsalzungsverfahren entfernt werden, die ein Teil des normalen Verfahrens zur Vorbehandlung von Rohöl für das Fluid-Catalytic-Cracking sind. Andere Materialien, wie Koksvorläufer, Asphaltene und dergleichen, neigen zu einem Abbau zu Koks während des Crackprozesses, welcher sich auf dem Katalysator absetzt und dabei den Kontakt zwischen dem Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial und dem Katalysator verschlechtert und im allgemeinen dessen Leistungs- oder Aktivitätsniveau verringert. Die Schwermetalle gehen fast quantitativ aus dem Ausgangsmaterial auf die Katalysatoroberfläche über.The crude oil contains a multitude in its natural state of materials that have a very disturbing effect on the FCC process and only a part of these disturbing materials can be economically removed from the crude oil.  Among these interfering materials are coke precursors (such as Asphaltenes, polynuclear aromatics, etc.), heavy metals (like nickel, vanadium, iron, copper, etc.), lighter Metals (such as sodium, potassium, etc.), sulfur, Nitrogen and other substances. Of these materials, certain, like the lighter metals, in an economical way Desalination be removed, which is part of the normal Process for pretreating crude oil for fluid catalytic cracking are. Other materials, such as coke precursors, asphaltenes and the like, are prone to degradation during coking Cracking process, which settles on the catalyst and thereby the contact between the hydrocarbon feedstock and the catalyst, and generally the same Reduced level of performance or activity. The heavy metals go almost quantitatively from the starting material on the catalyst surface over.

Wenn der Katalysator immer und immer wieder zur Behandlung von weiterem Ausgangsmaterial wiederverwendet wird, was normalerweise der Fall ist, dann können sich die Schwermetalle auf dem Katalysator zu einem solchen Ausmaß ansammeln, daß sie auf ungünstige Weise die Zusammensetzung des Katalysators ändern und/oder die Natur der Katalysatorwirkung auf das Ausgangsmaterial. Beispielsweise neigt Vanadin zur Bildung von Flüssen bzw. Schmelzen mit bestimmten Bestandteilen von üblich verwendeten FCC-Katalysatoren, wobei der Schmelzpunkt von Teilen der Katalysatorteilchen genügend erniedrigt wird, so daß diese anfangen zu sintern und die Crackkatalysatoren unwirksam werden. Anreicherungen von Vanadin und anderen Schwermetallen, insbesondere Nickel, vergiften auch den Katalysator. Sie neigen verschieden stark dazu, eine übermäßige Dehydrierung und aromatische Kondensation zu begünstigen, was zu einer übermäßigen Erzeugung von Kohlenstoff und Gasen und damit zu einer Verschlechterung der Ausbeute an flüssigem Kraftstoff führt. Ein Öl, wie ein Rohöl oder eine Rohölfraktion, oder irgendein anderes Öl, das einen besonders reichlichen Gehalt an Nickel und/oder anderen Metallen, die ein ähnliches Verhalten zeigen, aufweist, und gleichzeitig relativ große Mengen an Koksvorläufern enthält, wird hier als carbo-metallisches Öl bezeichnet, und ein solches Öl stellt eine besondere Herausforderung für den Petroleumraffinerie-Fachmann dar.When the catalyst is used over and over again to treat reusable starting material, which is normally the case is, then the heavy metals can be on the catalyst accumulate to such an extent that they are unfavorable Way to change the composition of the catalyst and / or the nature of the catalyst action on the starting material. For example Vanadium tends to form fluxes or melts with certain constituents of commonly used FCC catalysts, wherein the melting point of parts of the catalyst particles is sufficiently humbled, so that they begin to sinter and the cracking catalysts are ineffective. enrichments Vanadin and other heavy metals, in particular Nickel, also poison the catalyst. They tend differently strong, excessive dehydration and aromatic condensation which leads to excessive production of Carbon and gases and thus to a deterioration of the Yield of liquid fuel leads. An oil, like a crude oil or a crude oil fraction, or any other oil containing one particularly rich content of nickel and / or other metals, which show a similar behavior, and at the same time  contains relatively large amounts of coke precursors is here as carbo-metallic oil, and such an oil provides a Special challenge for the petroleum refinery specialist represents.

Im allgemeinen kann die Verkokungsneigung oder der Gehalt an Koksvorläufern eines Öls bestimmt werden, indem man die Gewichtsprozent Kohlenstoff bestimmt, die zurückbleiben, wenn man eine Probe dieses Öls pyrolisiert. Die Industrie nimmt diesen Wert als ein Maß für das Ausmaß, zu welchem ein gegebenes Öl zur Bildung von nicht-katalytischem Koks neigt, wenn es als Ausgangsmaterial in einem Catcracker verwendet wird. Zwei etablierte Testverfahren sind anerkannt, nämlich das Conradson-Kohlenstoff-Testverfahren und das Ramsbottom-Kohlenstoff-Testverfahren, wobei letzteres in ASTM Test Nr. D 524-76 beschrieben wird. Bei der herkömmlichen FCC-Praxis werden Ramsbottom-Kohlenstoffwerte in der Größenordnung von 0,1 bis 1,0 als Hinweis für ein annehmbares Ausgangsmaterial angesehen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Verwendung von Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterialen, die höhere Ramsbottom-Kohlenstoffwerte aufweisen und somit ein wesentlich größeres Potential zur Koksbildung als übliche Ausgangsmaterialien aufweisen.In general, the coking tendency or the content of Coke precursors of an oil are determined by dividing the weight percent Carbon determines which will remain if you have one Sample of this oil pyrolyzed. The industry takes this value as a measure of the extent to which a given oil contributes to Formation of non-catalytic coke tends when used as a starting material used in a catcracker. Two established Test methods are recognized, namely the Conradson carbon test method and the Ramsbottom carbon test method, wherein the latter is described in ASTM Test No. D 524-76. In the conventional FCC practice will reduce Ramsbottom carbon values in of the order of 0.1 to 1.0 as an indication of acceptable starting material. The present invention is concerned with the use of hydrocarbon feedstocks, have the higher Ramsbottom carbon values and thus a much greater potential for coke formation than have conventional starting materials.

Da die verschiedenen Schwermetalle nicht die gleiche Katalysator- Vergiftungsaktivität aufweisen, drückt man zweckmäßigerweise die Vergiftungsaktivität eines Öls, das ein gegebenes Vergiftungsmetall oder gegebene Vergiftungsmetalle enthält, als die Menge eines einzelnen Metalls aus, von dem man annimmt, daß sie eine äquivalente Vergiftungsaktivität aufweist. Demzufolge kann der Schwermetallgehalt eines Öls durch die nachfolgend angegebene Beziehung ausgedrückt werden (als Modell diente die Beziehung von W. L. Nelson in Oile and Gas Journal, Seite 143, 23. Oktober 1961), in welcher der Gehalt eines jeden anwesenden Metalls in Teilen pro Million dieses Metalls, als Metall auf einer Gewichtsbasis, bezogen auf das Gewicht des Ausgangsmaterials, angegeben ist:Since the different heavy metals do not have the same catalyst Have poisoning activity, one presses expediently the poisoning activity of an oil containing a given poisoning metal or given poisoning metals, than the amount of a single metal believed to be one has equivalent poisoning activity. As a result, the Heavy metal content of an oil by the following Relationship (the relationship served as a model by W.L. Nelson in the Oile and Gas Journal, p. 143, 23rd October 1961), in which the content of each metal present in Share per million of this metal, as a metal on a weight basis, based on the weight of the starting material, indicated is:

Gemäß der herkömmlichen FCC-Praxis wird der Schwermetallgehalt des Ausgangsmaterials für das FCC-Verfahren auf einem relativ niedrigen Niveau, beispielsweise 0,25 Teile pro Million Nickeläquivalente oder weniger, gehalten. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Verarbeitung von Ausgangsmaterialien, die wesentlich über diesem Wert liegende Metallgehalte aufweisen und die daher ein bedeutend größeres Potential hinsichtlich der Anreicherung auf dem Katalysator und der Vergiftung des Katalysators aufweisen.According to the conventional FCC practice, the heavy metal content becomes of the starting material for the FCC process on a relative low level, for example, 0.25 parts per million Nickel equivalents or less. The present invention is concerned with the processing of raw materials, have the metal contents lying substantially above this value and therefore a much greater potential in terms of Enrichment on the catalyst and the poisoning of the catalyst respectively.

Die oben angegebene Beziehung kann auch als ein Maß für die Anreicherung von Schwermetallen auf dem Crackkatalysator dienen, mit der Ausnahme, daß die in der Beziehung eingesetzte Metallmenge auf das Gewicht des Katalysators (feuchtigkeitsfreie Basis) anstelle auf das Gewicht des Ausgangsmaterials bezogen ist. Bei der herkömmlichen FCC-Praxis, bei welcher ein zirkulierender Katalysatorbestand immer wieder für die Behandlung von frischem Ausgangsmaterial wiederverwendet wird, bei periodischer oder kontinuierlicher Zugabe oder Entnahme von geringen Mengen an frischem bzw. verbrauchtem Katalysator, wird der Metallgehalt des Katalysators auf einem Niveau gehalten, welches beispielsweise im Bereich von 200 bis 600 Teilen pro Million Nickeläquivalenten liegt. Das erfindungsgemäße Verfahren befaßt sich mit der Verwendung von Katalysatoren, die einen wesentlich höheren Metallgehalt aufweisen, und die deshalb eine viel größere Tendenz, verglichen mit dem Normalfall, zur Förderung der Dehydrierung, aromatischen Kondensation, Gaserzeugung oder Koksbildung aufweisen. Solche höheren Metallanreicherungen werden deshalb normalerweise als höchst unerwünscht bei dem FCC-Verfahren angesehen.The above relationship can also be used as a measure of enrichment of heavy metals on the cracking catalyst, with the exception that the amount of metal used in the relationship on the weight of the catalyst (moisture-free basis) instead of based on the weight of the starting material. at the conventional FCC practice, in which a circulating Catalyst stock repeatedly for the treatment of fresh Starting material is reused, with periodic or continuous Addition or removal of small amounts of fresh or spent catalyst, the metal content of the Catalyst maintained at a level which, for example, in Range from 200 to 600 parts per million nickel equivalents lies. The inventive method is concerned with the use of catalysts that are much higher Have metal content, and therefore a much greater tendency compared to the normal case, to promote dehydration, aromatic condensation, gas generation or coke formation respectively. Such higher metal enrichments therefore become normally considered highly undesirable in the FCC process.

Es besteht seit langer zeit ein großes Interesse an der Umwandlung von carbo-metallischen Ölen in Benzin und andere flüssige Brennstoffe. Beispielsweise wurde in den fünfziger Jahren vorgeschlagen, daß eine Vielzahl von carbo-metallischen Ölen erfolgreich in Benzin und andere Produkte mittels des Houdresid-Verfahrens umgewandelt werden können. Das Houdresid-Verfahren unterscheidet sich von dem FCC-Verfahren insofern, als Katalysatorteilchen mit "granularer Korngröße" (viel größer als die Teilchengröße von herkömmlichen FCC-Katalysatoren) in einem kompakten, sich unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegenden Bettes eingesetzt werden, im Gegensatz zur Suspendierung von Katalysatorteilchen im Ausgangsmaterial und den Produktdämpfen in einem Fließbett.There has been a great deal of interest in the transformation for a long time from carbo-metallic oils to gasoline and other liquid ones Fuels. For example, it was suggested in the fifties that a variety of carbo-metallic oils are successful in gasoline and other products using the Houdresid method can be converted. The Houdresid method  differs from the FCC process in that it is catalyst particles with "granular grain size" (much larger than the particle size from conventional FCC catalysts) in a compact, under the influence of gravity moving bed used, in contrast to the suspension of catalyst particles in the starting material and the product vapors in one Fluidized bed.

Obgleich das Houdresid-Verfahren offensichtlich einen Schritt vorwärts bedeutete im Hinblick auf die Auswirkungen von Metallverunreinigungen und Koksbildung auf die Leistungsfähigkeit des Katalysators, war die Produktivität dieses Verfahrens Beschränkungen unterworfen. Da seine Durchführung nicht ökonomisch war, ist die erste Houdresid-Anlage nicht mehr in Betrieb. Während der 25 Jahre, die seit der ersten kommerziellen Anwendung des Houdresid-Verfahrens verstrichen sind, hat die Fachwelt demzufolge ihre eifrige Suche nach geeigneten Modifizierungen und Änderungen des FCC-Verfahrens fortgesetzt, welche eine kommerziell erfolgreiche Anwendung des Verfahrens auf Topprückstände und dergleichen gestatten würde. Während dieses Zeitraums ist ein Vielzahl von Vorschlägen gemacht worden, und einige von ihnen sind bis zu einem gewissen Ausmaß kommerziell eingesetzt worden.Although the Houdresid process obviously takes a step forward meant with regard to the effects of metal contaminants and coke formation on the performance of the Catalyst, the productivity of this process was limitations subjected. Since its implementation was not economical, The first Houdresid plant is no longer in operation. While the 25 years since the first commercial application of the Houdresid method have passed, according to the experts her eager search for suitable modifications and changes continued the FCC process, which is a commercially successful Application of the method to Topprückstände and the like would allow. During this period is a variety have been made by proposals, and some of them are up to to a certain extent have been used commercially.

Einige Vorschläge beinhalten die Behandlung des Schwerölausgangsmaterials, um aus diesem das Metall vor dem Crackprozeß zu entfernen, wie beispielsweise Hydrotreating, Lösungsmittelextraktion und Komplexbildung mit Friedel-Crafts-Katalysatoren, jedoch sind diese Techniken kiritisiert worden, da sie nicht ökonomisch sind. Bei einem anderen Vorschlag wird ein kombiniertes Crack-Verfahren mit "Schmutzöl"-Einheiten und "Reinöl"-Einheiten verwendet. Bei einem anderen Vorschlag wird Rückstandsöl mit Gasöl gemischt und die Menge an Rückstandsöl in der Mischung in Abhängigkeit von der Entspannungsverdampfungs-Gleichgewichtstemperatur am Boden der Riser-Cracker-Einheit, die bei dem Verfahren verwendet wird, kontrolliert. Bei noch einem anderen Vorschlag wird das Ausgangsmaterial einer milden, vorbereitenden Hydrocracking- oder Hydrotreating-Stufe unterzogen, bevor es in die Crackereinheit eingeführt wird. Zur Herstellung von Benzin ist auch vorgeschlagen worden, ein carbo-metallisches Öl, wie Topprückstand mit heißen Takonit-Pellets in Berührung zu bringen. Dies stellt nur eine kleine Auswahl an Vorschlägen dar, die in der Patentliteratur und technischen Reports beschrieben worden sind.Some proposals include the treatment of heavy oil feedstock, to remove the metal from the cracking process, such as hydrotreating, solvent extraction and complex formation with Friedel-Crafts catalysts, however These techniques have been kiritized as they are not economical. Another suggestion is a combined cracking process used with "dirty oil" units and "pure oil" units. at In another proposal, residual oil is mixed with gasoil and the amount of residual oil in the mixture depending on the flash evaporation equilibrium temperature at the bottom the riser-cracker unit used in the process controlled. In yet another proposal, the starting material a mild, preparatory hydrocracking or hydrotreating stage subjected before being introduced into the cracker unit  becomes. For the production of gasoline is also proposed been a carbo-metallic oil, such as hot top residue To bring into contact takonite pellets. This only represents one small selection of proposals that are in the patent literature and technical reports have been described.

Trotz der großen Anstrengungen, die hier gemacht worden sind, und trotz der Tatsache, daß jeder dieser Vorschläge einen Teil der anzutreffenden Schwierigkeiten löst, ist die herkömmliche FCC-Praxis heute ein stummer Zeuge für den Mangel an carbo-metallischem Öl-Cracking-Verfahren, die im Hinblick auf die technische Durchführbarkeit sowohl ökonomisch als auch hochpraktikabel sind. Einige Rohöle sind relativ frei von Koksvorläufern und/oder Schwermetallen, und die störenden Komponenten des Rohöls sind meistens in den am höchsten siedenden Fraktionen konzentriert. So war es möglich, die durch die Koksvorläufer und Schwermetalle auftretenden Probleme größtenteils zu vermeiden, indem man die Ausbeute an flüssigem Kraftstoff, welcher potentiell aus den am höchsten siedenden Fraktionen erhältlich wäre, geopfert hat. Bei der herkömmlichen FCC-Praxis ist als Ausgangsmaterial insbesondere die Rohölfraktion verwendet worden, die zwischen 343,3°C und 537,8°C siedet, wobei solche Fraktionen relativ frei von Koksvorläufer- und Schwermetallverunreinigungen sind. Ein solches, als "Vakuumgasöl" (VGO) bekanntes Ausgangsmaterial wird im allgemeinen aus Rohöl hergestellt, indem man die unterhalb 343,3°C siedenden Fraktionen bei atmosphärischem Druck abdestilliert und dann eine zwischen 343,3°C und 482,2°C bis 551,7°C siedende Fraktion durch eine weitere Vakuumdestillation von den schwereren Fraktionen abtrennt.Despite the great efforts that have been made here, and despite the fact that each of these proposals is a part solves the encountered difficulties, is the conventional FCC practice today a mute witness to the lack of carbo-metallic Oil cracking process, in terms of technical Feasibility are both economical and highly practical. Some crude oils are relatively free of coke precursors and / or Heavy metals, and the disturbing components of crude oil are mostly concentrated in the highest boiling fractions. So it was possible through the coke precursors and heavy metals To avoid problems that occur mostly by the Yield of liquid fuel, which potentially from the sacrificed at the highest boiling fractions. In the conventional FCC practice is as starting material in particular the crude fraction has been used between Boils 343.3 ° C and 537.8 ° C, with such Fractions relatively free of coke precursor and heavy metal contaminants are. Such, known as "vacuum gas oil" (VGO) Starting material is generally made from crude oil, by mixing the fractions below 343.3 ° C distilled off at atmospheric pressure and then a between 343.3 ° C and 482.2 ° C to 551.7 ° C boiling fraction by a further vacuum distillation separated from the heavier fractions.

Das Vakuumgasöl wird als Ausgangsmaterial für die herkömmliche FCC-Verarbeitung verwendet. Die schwereren Fraktionen werden normalerweise für eine Reihe von anderen Zwecken verwendet, wie beispielsweise für die Herstellung von Asphalt, Rückstandsheizöl, # 6 Heizöl oder Marine-Bunker-C-Heizöl, was eine große Verschwendung des potentiellen Wertes dieses Rohölanteils darstellt, insbesondere im Hinblick auf die großen Anstrengungen und Ausgaben, die man zu leisten bereit war, um zu versuchen, aus Kohle und Schieferölen im wesentlichen ähnliche Materialien herzustellen.The vacuum gas oil is used as starting material for the conventional Used FCC processing. The heavier fractions will be normally used for a number of other purposes, such as For example, for the production of asphalt, residual fuel oil, # 6 fuel oil or marine bunker C fuel oil, which is a big waste represents the potential value of this crude oil fraction,  especially with regard to the great efforts and Expenses one was willing to afford to try out Coal and shale oils are essentially similar materials manufacture.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gleichzeitig diese schweren Fraktionen, die beträchtliche Mengen an sowohl Koksvorläufern und Schwermetallen und möglicherweise auch an anderen störenden Bestandteilen aufweisen, in Verbindung mit den leichteren Ölen zu cracken und dabei die Gesamtausbeute an Benzin und anderen flüssigen Kohlenwasserstoff- Brennstoffen aus einer gegebenen Menge an Rohöl bzw. Rohprodukt zu erhöhen. Wie schon oben erwähnt wurde, stellt die vorliegende Erfindung keineswegs den ersten Versuch dar, ein solches Verfahren zu entwickeln, jedoch zeigt der seit langem bestehende Wunsch, carbo-metallische Ausgangsmaterialien einem Crackprozeß zu unterziehen, zusammen mit dem langsamen Fortschritt der Industrie in dieser Hinsicht ein fortbestehendes Bedürfnis für ein solches Verfahren. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erscheint einzigartig vorteilhaft im Hinblick auf das Problem der Behandlung derartiger carbo-metallischer Öle auf eine ökonomisch und technisch vorteilhafte Weise.The present invention is based on the object at the same time these heavy fractions, the considerable Amounts of both coke precursors and heavy metals and possibly also have other disturbing components, in Cracking compound with the lighter oils and doing the Total yield of gasoline and other liquid hydrocarbons Fuels from a given amount of crude oil or crude product to increase. As already mentioned above, the present Invention by no means the first attempt, such a method However, the longstanding desire to develop carbo-metallic starting materials to undergo a cracking process, along with the slow progress of the industry in In this respect, a continuing need for such Method. The method of the present invention appears uniquely advantageous in terms of the problem of treatment Such carbo-metallic oils on an economical and technical advantageous way.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen 2 bis 38 sind Ausbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 angegeben.The task is solved by a method with the characterizing features of claim 1. In the dependent claims FIGS. 2 to 38 show embodiments of the method according to claim 1.

Die vorliegene Erfindung stellt ein einfaches, relativ geradliniges und hochproduktives Verfahren zur Umwandlung von carbo-metallischem Ausgangsmaterial, wie Topprückstände oder dergleichen, zu verschiedenen leichteren Produkten, wie Benzin, zur Verfügung. Das carbo-metallische Ausgangsmaterial umfaßt oder besteht aus einem Öl, welches oberhalb 343,3°C siedet. Ein solches Öl, oder zumindest der 343,3°C+-Anteil davon, ist gekennzeichnet durch einen Schwermetallgehalt von wenigstens 4, vorzugsweise mehr als 5, und insbesondere wenigstens 5,5 Teilen pro Million Nickeläquivalente, bezogen auf das Gewicht, und einen Kohlenstoffrückstand bei der Pyrolyse von mindestens 1 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 2 Gew.-%. Erfindungsgemäß wird das carbo-metallische Ausgangsmaterial in Form einer pumpfähigen Flüssigkeit mit einem heißen Umwandlungskatalysator in Berührung gebracht, wobei das Gewichtsverhältnis von Katalysator zu Ausgangsmaterial im Bereich von 3 bis 18 liegt und vorzugsweise mehr als 6 beträgt.The present invention provides a simple, relatively straightforward and highly productive process for the conversion of carbo-metallic Starting material, such as Topprückstände or the like, to various lighter products, such as gasoline, available. The carbo-metallic starting material comprises or consists of an oil which boils above 343.3 ° C. Such Oil, or at least the 343.3 ° C + portion thereof, is indicated by a heavy metal content of at least 4, preferably more than 5, and in particular at least 5.5 parts per million nickel equivalents by weight, and a carbon residue in the pyrolysis of at least 1 wt .-% and preferably at least 2 wt .-%. According to the invention  The carbo-metallic starting material is in shape a pumpable liquid with a hot conversion catalyst contacted, the weight ratio from catalyst to starting material in the range of 3 is up to 18 and preferably more than 6.

Das Ausgangsmaterial in dieser Mischung wird einer Umwandlungsstufe unterzogen, die das Cracken umfaßt, während die Mischung als Ausgangsmaterial und Katalysator durch einen Fließbettreaktor fließt. Das Ausgangsmaterial, der Katalysator und andere Materialien können an einem oder an mehreren Punkten eingeführt werden. Der Reaktor umfaßt eine längliche bzw. langgestreckte Reaktionskammer, die wenigstens teilweise senkrecht oder geneigt angeordnet ist und in welcher das Ausgangsmaterial, die erhaltenen Produkte und der Katalysator miteinander in Berührung gehalten werden, während sie als verdünnte Phase oder als Strom bei einer vorherbestimmten Riser-Verweilzeit im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden fließen.The starting material in this mixture becomes a conversion step which includes cracking while mixing as feedstock and catalyst through a fluidized bed reactor flows. The starting material, the catalyst and others Materials can be introduced at one or more points become. The reactor comprises an elongated or elongated Reaction chamber, at least partially perpendicular or inclined is arranged and in which the starting material, the obtained Products and the catalyst kept in contact with each other while being used as a dilute phase or as a current at one predetermined riser residence time in the range of 0.5 to Flow for 10 seconds.

Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 482,2°C bis 760°c, gemessen am Ausgang der Reaktionskammer, bei einem gesamten Absolutdruck von 0,69 bis 3,45 bar unter solchen Bedingungen durchgeführt, die ausreichend streng sind, um eine Umwandlung pro Durchgang im Bereich von 50% oder mehr und eine Abscheidung von Koks auf dem Katalysator in einer Menge im Bereich von 0,3 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 0,5 Gew.-%, zu erhalten. Der Gesamtbetrag der Koksherstellung, bezogen auf das Gewicht des frischen Ausgangsmaterials, liegt im Bereich von 4 bis 14 Gew.-%.The reaction is carried out at a temperature of 482.2 ° C up to 760 ° C, measured at the exit of the reaction chamber, at a total absolute pressure of 0.69 to 3.45 bar performed under such conditions, which are sufficiently severe to produce one conversion per pass Range of 50% or more and a deposition of coke on the catalyst in an amount in the range of 0.3 to 3 wt .-%, preferably at least 0.5 wt .-%, to obtain. The total amount of coke production, based on the weight of the fresh starting material, is in the range of 4 to 14% by weight.

Am Ende der vorherbestimmten Verweilzeit wird der Katalysator von den Produkten getrennt, einer Strip-Stufe unterzogen, um hochsiedende Bestandteile und andere mitgerissene oder adsorbierte Kohlenwasserstoffe zu entfernen, und dann regeneriert, indem man den Koks in wenigstens einer Regenerierungszone mit einem sauerstoffhaltigen, die Verbrennung unterhaltenden Gas unter solchen Zeit-, Temperatur- und Atmosphäre-Bedingungen verbrennt, die ausreichend sind, um den Kohlenstoff auf dem regenerierten Katalysator auf 0,25 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise auf 0,05 Gew.-% oder weniger, zu verringern, wobei wenigstens der Hauptgewichtsanteil des Kokses in einer Zone verbrannt wird, in welcher ein molares Verhältnis von CO : CO₂ von wenigstens 0,25, vorzugsweise wenigstens 0,3, und insbesondere wenigstens 1, aufrechterhalten wird. Der regenerierte Katalysator wird dann für den Kontakt mit frischem Ausgangsmaterial zu dem Reaktor zurückgeführt.At the end of the predetermined residence time, the catalyst of separated from the products, subjected to a strip stage to high boiling components and other entrained or adsorbed Removing hydrocarbons, and then regenerating, by coke in at least one regeneration zone with an oxygen-containing, the combustion-entertaining gas under such time, temperature and atmosphere conditions  burns, which are sufficient to regenerate the carbon on the Catalyst to 0.25 wt .-% or less, preferably to 0.05% by weight or less, wherein at least the main weight fraction of the coke in a Zone is burned, in which a molar ratio of CO: CO₂ of at least 0.25, preferably at least 0.3, and especially at least 1, is maintained. The Regenerated catalyst is then used for contact with fresh Feedstock recycled to the reactor.

Je nachdem, wie das erfindungsgemäße Verfahren praktiziert wird, können ein oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Vorteile erzielt werden. Vorzugsweise, und falls dies gewünscht wird, kann das Verfahren durchgeführt werden, ohne daß man Wasserstoff in die Reaktionskammer zuführt. Vorzugsweise, und falls dies erwünscht ist, kann das Verfahren ohne vorheriges Hydrotreating des Ausgangsmaterials und/oder vorhergehende Entfernungsstufen von Asphaltenen oder Metallen aus dem Ausgangsmaterial durchgeführt werden, und dies ist selbst dann möglich, wenn das carbo-metallische Öl insgesamt mehr als 4 oder mehr als 5, oder sogar mehr als 5,5 Teile pro Million Nickeläquivalente an Schwermetall, bezogen auf das Gewicht, enthält, und einen Kohlenstoffrückstand bei der Pyrolyse von mehr als 1 Gew.-%, mehr als 1,4 Gew.-% oder auch mehr als 2 Gew.-% aufweist. Darüber hinaus kann das gesamte Ausgangsmaterial, das der Umwandlung unterzogen werden soll, wie oben beschrieben wurde, in ein und der gleichen Umwandlungkammer gecrackt werden. Die Crack-Reaktion kann mit einem Katalysator durchgeführt werden, der schon zuvor verwendet worden ist (und zurückgeführt worden ist, wobei eine erforderliche Ergänzung zur Kompensierung der üblichen Verluste und Desaktivierung vorgenommen wurde), um unter den oben beschriebenen Bedingungen ein carbo-metallisches Ausgangsmaterial zu cracken. In einem ersten Durchgang nicht zu Benzin gecrackte schwere Kohlenwasserstoffe können mit oder ohne Hydrotreating zurückgeführt werden zu einer weiteren Crackstufe in Kontakt mit der gleichen Art Ausgangsmaterial, in welchem sie erstmals den Crackbedingungen unterzogen wurden, und unter der gleichen Art von Bedingungen; jedoch wird das Verfahren vorzugsweise bei im wesentlichem einmaligen Durchsatz bzw. gemäß dem Einzeldurchgangsverfahren durchgeführt (es werden beispielsweise weniger als 15 Vol.-%, bezogen auf das Volumen an frischem Ausgangsmaterial, zurückgeführt).Depending on how the method according to the invention is practiced, may have one or more of the advantages described below be achieved. Preferably, and if so desired The process can be carried out without hydrogen feeds into the reaction chamber. Preferably, and if desired is the process without prior hydrotreating of the Starting material and / or previous removal stages of asphaltenes or metals from the starting material be, and this is possible even if the carbo-metallic Total oil more than 4 or more than 5, or even more than 5.5 parts per million nickel equivalents heavy metal by weight, and a carbon residue in the pyrolysis of more than 1 wt .-%, has more than 1.4 wt .-% or more than 2 wt .-%. In addition, all the starting material that is the conversion should be subjected to, as described above, in a and the same conversion chamber will be cracked. The cracking reaction can be done with a catalyst that already previously used (and has been recycled, wherein a necessary complement to compensate for the usual losses and deactivation was made) to be among the above conditions described a carbo-metallic starting material to crack. In a first round not cracked to gas Heavy hydrocarbons can be used with or without hydrotreating be returned to another cracking stage in contact with the same kind of starting material in which they first used the Cracking conditions were subjected, and under the same kind of conditions; however, the method is preferably used in the  significant one-time throughput or in accordance with the single pass procedure (for example, fewer than 15% by volume, based on the volume of fresh starting material, recycled).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform oder einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Katalysator am Ende der oben erwähnten, vorherbestimmten Verweilzeit in eine Richtung geschleudert, die durch die längliche Reaktionskammer oder eine Verlängerung von dieser gebildet wird, während die Produkte, die einen geringeren Impuls aufweisen, zu einer abrupten Richtungsänderung gezwungen werden, was zu einer abrupten, im wesentlichen augenblicklichen ballistischen Trennung der Produkte von dem Katalysator führt. Der auf diese Weise abgetrennte Katalysator wird dann, wie oben beschrieben, einer Strip-Stufe unterzogen, regeneriert und zu dem Reaktor zurückgeführt.According to a preferred embodiment or a preferred Aspect of the present invention will be the catalyst in the end the above-mentioned, predetermined residence time in one direction hurled through the elongated reaction chamber or an extension of this is formed while the products, which have a lower pulse, to an abrupt change in direction be forced, resulting in an abrupt, essentially instantaneous ballistic separation of the products of leads to the catalyst. The thus separated catalyst is then subjected to a strip stage as described above, regenerated and returned to the reactor.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform oder einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das carbo-metallische Ausgangsmaterial nicht nur mit dem Katalysator in Berührung gebracht, sondern auch mit einem oder mehreren zusätzlichen Materialien, einschließlich und besonders flüssigem Wasser, bei einem Gewichtsverhältnis von zusätzlichen Materialien zu Ausgangsmaterial im Bereich von 0,04 bis 0,15, vorzugsweise 0,04 bis 0,1, und insbesondere 0,05 bis 0,1. Derartige zusätzliche Materialien, einschließlich dem flüssigen Wasser, können vor, während oder nach dem Vermischen des Ausgangsmaterials mit dem erwähnten Katalysator und entweder nach oder vorzugweise vor der Verdampfung des Ausgangsmaterials mit dem Ausgangsmaterial gemischt werden. Das Ausgangsmaterial, der Katalysator und das Wasser (beispielsweise in Form von flüssigem Wasser oder in Form von Wasserdampf, erhalten durch Verdampfung des flüssigen Wassers, welches mit dem Ausgangsmaterial in Berührung gekommen ist) werden an einer oder an mehreren Stellen entlang des Reaktors in den Fließbettreaktor eingeführt, welcher ein Reaktor sein kann, bei dem die Trennung, wie oben beschrieben, auf ballistischem Wege erfolgt, oder nicht. Während die Mischung aus Ausgangsmaterial, Katalysator und Wasserdampf, erhalten durch Verdampfung des flüssigen Wassers, durch den Reaktor fließt, unterliegt das Ausgangsmaterial der oben erwähnten Umwandlungsstufe, die das Cracken umfaßt. Das Ausgangsmaterial, der Katalysator, der Wasserdampf und die erhaltenen Produkte werden in der erwähnten länglichen Reaktionskammer miteinander in Kontakt gehalten, während sie als verdünnte Phase oder als Strom während der oben erwähnten, vorherbestimmten Riser-Verweilzeit, welche im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden liegt, fließen. According to another preferred embodiment or a preferred Aspect of the present invention is the carbo-metallic Starting material not only with the catalyst in Brought in contact, but also with one or more additional Materials, including and especially liquid water, at a weight ratio of additional materials to starting material in the range of 0.04 to 0.15, preferably 0.04 to 0.1, and especially 0.05 to 0.1. Such additional materials, including the liquid water, before, during or after mixing the starting material with the mentioned catalyst and either after or preferably before the evaporation of the starting material mixed with the starting material. The starting material, the catalyst and the water (for example in the form of liquid water or in the form of water vapor, obtained by Evaporation of the liquid water, which with the starting material has come into contact with one or more Places introduced along the reactor in the fluidized bed reactor, which may be a reactor in which the separation is as above described, carried out by ballistic means, or not. While  the mixture of starting material, catalyst and water vapor, obtained by evaporation of the liquid water, by the Reactor flows, subject to the starting material of the above-mentioned Transformation stage that includes cracking. The starting material, the catalyst, the water vapor and the obtained Products become together in the mentioned elongated reaction chamber kept in contact while as a dilute phase or as electricity during the above, predetermined Riser residence time, which is in the range of 0.5 to 10 seconds lies, flow.  

Das oben beschriebene Verfahren kann in Verbindung mit anderen bevorzugten Alternativen, Verbesserungen und häufiger verwendeten Bedingungen durchgeführt werden, und einige von ihnen werden nachfolgend beschrieben werden.The method described above may be used in conjunction with others preferred alternatives, improvements and more commonly used Conditions will be carried out, and some of them will described below.

In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer ersten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 is a schematic diagram of a first apparatus for performing the method according to the invention,

Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer zweiten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 is a schematic diagram of a second device for carrying out the method according to the invention and

Fig. 3 bis 5 graphische Darstellungen von Ergebnissen, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden. Figs. 3 to 5 are graphs showing results obtained by carrying out the method of the present invention.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur kontinuierlichen katalytischen Umwandlung einer großen Vielzahl von carbo-metallischen Ölen in Produkte mit einem kleineren Molekulargewicht zur Verfügung, wobei die Herstellung von hochwertvollen flüssigen Produkten auf einen maximalen Wert angehoben wird, und wobei es möglich ist, falls gewünscht, eine Vakuumdestillation oder andere kostspielige Behandlungen, wie Hydrotreating, zu vermeiden. Der Ausdruck "Öle" umfaßt nicht nur solche Zusammensetzungen, die vorwiegend aus Kohlenwasserstoffen bestehen und bei Zimmertemperatur flüssig sind (beispielsweise 20°C), sondern auch solche Zusammensetzungen, die hauptsächlich aus Kohlenwasserstoff bestehen und bei Umgebungstemperatur Asphalte oder Teere darstellen, jedoch beim Erhitzen auf Temperaturen im Bereich von bis zu 426,7°C flüssig werden. Die vorliegende Erfindung ist auf carbo-metallische Öle anwendbar, gleichgültig, ob sie von Petroleum abstammen oder nicht. Vorausgesetzt, sie haben den erforderlichen Siedebereich, den Kohlenstoffrückstand bei der Pyrolyse und den Schwermetallgehalt, ist es möglich, das Prinzip der Erfindung auf die Verarbeitung von höchst verschiedenen Materialien anzuwenden, wie beispielsweise auf schwere Sumpfprodukte von Rohöl, schweres Bitumenrohöl, auf solche Rohöle, die als "heavy crude" bekannt sind und annähernde Eigenschaften haben wie Toprückstände, Schieferöl, Teersandextrakt, Produkte von der Kohleverflüssigung und solvatisierter Kohle, atmosphärischer Topprückstand und Vakuum-Topprückstand, Extrakte und/oder Sumpfprodukte (Raffinat) von Lösungsmittelentasphaltierung, aromatischer Extrakt der Schmierölraffination, Teersumpfprodukte, schweres Rückführöl, Slopöl, andere Raffinationsabfallströme und Mischungen der oben genannten Produkte. Solche Mischungen können beispielsweise hergestellt werden, indem man zur Verfügung stehende Kohlenwasserstoffraktion, einschließlich Öle, Teere, Peche und dergleichen, mischt. Ebenfalls kann pulverförmige Kohle in dem carbo-metallischen Öl suspendiert sein. Unter Anwendung der vorliegenden Erfindung können entmetallisierte Öle umgewandelt werden, wobei der Fachmann Techniken zur Entmetallisierung von carbo-metallischen Ölen kennt; es ist jedoch ein Vorteil dieser Erfindung, daß als Ausgangsmaterial carbo-metallische Öle verwendet werden können, die keiner vorangegangenen Entmetallisierungsbehandlung unterzogen worden sind. In ähnlicher Weise kann die Erfindung auch auf Ausgangsmaterialien angewandt werden, die zuvor einem Hydrotreating unterzogen worden sind; es ist jedoch auch hier ein Vorteil dieser Erfindung, daß sie erfolgreich auf die Umwandlung von carbo-metallischen Ölen angewendet werden kann, die zuvor keiner Hydrobehandlung unterzogen worden sind. Die bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung erfolgt jedoch auf Topprückstände, das heißt auf die Rohölfraktion, die bei und oberhalb 343,3°C siedet, entweder allein oder in Mischung mit reinen Gasölen. Während die Verwendung von Materialien, die zuvor einer Vakuumdestillation unterzogen worden sind, erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen sind, stellt es einen Vorteil dieser Erfindung dar, daß man auf zufriedenstellende Weise Materialien verarbeiten bzw. behandeln kann, die zuvor keiner Vakuumdestillation unterzogen worden sind, und man somit weniger Kapital investieren muß und Betriebskosten einspart, im Vergleich zu den herkömmlichen FCC-Verfahren, bei denen eine Vakuumdestillationseinheit erforderlich ist.The present invention provides a method for continuous catalytic conversion of a large variety of carbo-metallic Oils into products of smaller molecular weight available, with the production of high-quality liquid Products is raised to a maximum value, and where it is is possible, if desired, a vacuum distillation or other Avoid expensive treatments, such as hydrotreating. The The term "oils" includes not only those compositions which consist mainly of hydrocarbons and at room temperature are liquid (for example 20 ° C), but also such compositions consisting mainly of hydrocarbon exist and at ambient temperature represent asphalts or tars, however, when heated to temperatures ranging up to 426.7 ° C become liquid. The present invention is Applicable to carbo-metallic oils, whether they are from Paraffin derived or not. Provided they have the required boiling range, the carbon residue at the Pyrolysis and the heavy metal content, it is possible the principle of the invention to the processing of highly diverse materials apply, such as heavy sump products from crude oil, heavy bitumen crude oil, to such crude oils as "heavy crude" are known and have approximate properties such as top residues, shale oil, tar sands extract, products of  coal liquefaction and solvated coal, more atmospheric Top residue and vacuum top residue, extracts and / or bottoms (Raffinate) of solvent deasphalting, aromatic Extract of oil refining, tar sump products, heavy return oil, slop oil, other refinery waste streams and Mixtures of the above products. Such mixtures can For example, be prepared by the available Hydrocarbon fraction, including oils, tars, pitches and the like, mixes. Also can powdered coal in be suspended in the carbo-metallic oil. Using the present invention can be demetallized oils converted the person skilled in techniques for Entmetallisierung of knows carbo-metallic oils; however, it is an advantage of this Invention, that uses as starting material carbo-metallic oils which can not be any previous demetallization treatment have been subjected. Similarly, the Invention are also applied to starting materials, the previously hydrotreated; However, it is Again, an advantage of this invention is that it succeeds the conversion of carbo-metallic oils can be applied which have not previously been subjected to hydrotreating. The preferred Application of the present invention, however, takes place Topprückstände, that is, on the crude oil fraction, the at and above 343.3 ° C, either alone or in admixture with pure gas oils. While the use of materials that previously subjected to vacuum distillation, according to the invention are not excluded, it provides an advantage of this Invention is that in a satisfactory way materials can process or treat the previously no vacuum distillation and less capital is invested must save and operating costs, compared to the conventional FCC process in which a vacuum distillation unit is required.

Tabelle 1 unten zeigt einen Vergleich zwischen einem typischen Vakuumgasöl (VGO), welches bislang beim Fluid-Catalytic-Cracking verwendet wurde, und verschiedenen Topprückständen, die nur einige wenige Beispiele für die zahlreichen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Topprückstände darstellen. Table 1 below shows a comparison between a typical vacuum gas oil (VGO) heretofore used in fluid catalytic cracking and various top stocks which are but a few examples of the numerous top stocks that can be used in the present invention.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die schwereren oder die höher siedenden Ausgangsmaterialien durch relativ niedrigere API-Dichtewerte gekennzeichnet sind, als das beispielartig angegebene Vakuumgasöl (VGO). Im allgemeinen wurden diejenigen katalytischen Crackprozeßausgangsmaterialien mit niedrigeren Siedetemperaturen und/oder höheren API-Dichten als weit überlegen angesehen gegenüber Ausgangsmaterialien mit höheren Siedetemperaturen und/oder niedrigeren API-Dichten. Vergleiche zwischen der Benzinausbeute von hochsiedenden Ausgangsmaterialien und Ausgangsmaterialien mit einem mittleren Siedebereich bei konstanter Koksausbeute haben gezeigt, daß die Ausgangsmaterialien mit dem mittleren Siedebereich bei gegebener Koksausbeute eine überlegenere Benzinausbeute ergeben.From the table it can be seen that the heavier or the higher boiling starting materials by relatively lower API density values are marked as the example given Vacuum gas oil (VGO). In general, those were catalytic Cracking process starting materials with lower boiling temperatures and / or higher API densities than far superior viewed over starting materials with higher boiling temperatures and / or lower API densities. Comparisons between the Gasoline yield of high-boiling starting materials and starting materials with a medium boiling range at constant coke yield have shown that the starting materials with the middle Boiling range for a given coke yield a superior Gasoline yield.

Erfindungsgemäß bereitet man ein carbo-metallisches Ölausgangsmaterial vor, von dem wenigstens 70%, vorzugsweise wenigstens 85%, und insbesondere 100% (Vol.-%) bei und oberhalb 343,3°C sieden. Alle hier gegebenen Siedetemperaturen beruhen auf Standardbedingungen bei atmosphärischem Druck. Bei carbo-metallischem Öl, das teilweise oder vollständig aus einem Material besteht, welches bei und oberhalb 343,3°C siedet, wird ein solches Material hier als 343,3°C+-Material bezeichnet; und 343,3°C + Material, das ein Teil eines Öls ist oder von einem Öl abgetrennt worden ist, das Bestandteile enthält, die oberhalb und unterhalb 343,3°C sieden, kann als 343,3°C+-Fraktion bezeichnet werden. Jedoch bedeuten die Ausdrücke "siedet oberhalb" und "343,3°C+" nicht, daß sämtliches Material, das mit diesen Ausdrücken bezeichnet wird, die Fähigkeit zum Sieden hat. Die für die vorliegende Erfindung geeigneten carbo-metallischen Öle können auch Material enthalten, das unter keinen Bedingungen siedet; beispielsweise bestimmte Asphalte und Asphaltene können thermisch während der Destillation gecrackt werden, offensichtlich ohne zu sieden. Wenn daher beispielsweise gesagt wird, daß das Ausgangsmaterial wenigstens 70 Vol.-% Material umfaßt, das oberhalb 343,3°C siedet, dann soll damit gemeint sein, daß die fraglichen 70% ein wenig Material umfassen können, das bei keiner Temperatur siedet oder sich verflüchtigt. Falls solche nicht-siedenden Materialien anwesend sind, können diese häufig oder zum größten Teil in den Teilen des Ausgangsmaterials konzentriert werden, die nicht unterhalb 537,8°C, 551,7°C oder höher sieden. Wenn daher gesagt wird, daß wenigstens 10%, vorzugsweise 15% und insbesondere wenigstens 20% (Vol.-%) der 343,3°C+-Fraktion nicht unterhalb 537,8°C 551,7°C sieden, dann soll damit gemeint sein, daß sämtliches Material oder jeder Teil des Materials nicht unterhalb 537,8°C oder 551,7°C siedet, und bei und oberhalb der angegebenen Temperaturen flüchtig oder nichtflüchtig sein kann.According to the invention, a carbo-metallic oil starting material is prepared of which at least 70%, preferably at least 85%, and especially 100% (vol.%) At and above Boil at 343.3 ° C. All boiling temperatures given here are based on standard conditions at atmospheric pressure. For carbo-metallic oil, partially or completely off a material which is at and above 343.3 ° C Such material is referred to herein as 343.3 ° C + material; and 343.3 ° C + material, the is part of an oil or has been separated from an oil, which contains constituents above and below 343.3 ° C boiling, may be referred to as 343.3 ° C + fraction become. However, the terms "boil above" and "343.3 ° C +" does not mean that all the material associated with these Expressing is called, which has the ability to boil. The carbo-metallic oils suitable for the present invention can also contain material under no conditions boiling; For example, certain asphalts and asphaltenes can thermally cracked during the distillation, obviously without boiling. Therefore, for example, when it is said that the Starting material comprises at least 70 vol .-% material, the above 343.3 ° C boiling, then meant by it be that the 70% in question may include a little material,  that does not boil or evaporate at any temperature. If Such non-boiling materials may be present often or for the most part in parts of the starting material which are not below 537.8 ° C, Boil 551.7 ° C or higher. Therefore, it is said that at least 10%, preferably 15% and in particular at least 20% (vol.%) of the 343.3 ° C + fraction not boiling below 537.8 ° C 551.7 ° C, then it should be meant that all material or each Part of the material not below 537.8 ° C or 551.7 ° C boils, and at and above the specified Temperatures may be volatile or non-volatile.

Vorzugsweise haben die ins Auge gefaßten Ausgangsmaterialien, oder zumindest das darin befindliche 343,3°C+-Material einen Kohlenstoffrückstand bei der Pyrolyse von wenigstens 2 oder mehr. Beispielsweise kann der Ramsbottom-Kohlenstoffgehalt im Bereich von 2 bis 12 liegen, und er beträgt häufig wenigstens 4. Ein besonders häufiger Bereich liegt zwischen 4 bis 8. Es ist bemerkenswert, daß das beispielhaft angegebene VGO in Tabelle 1 einen Ramsbottom-Kohlenstoffrückstandswert von 0,38 und die 343,3° bis 551,7°C-Fraktionen der verschiedenen Topp-Rückstände Ramsbottom-Kohlenstoffwerte zwischen 0,3 und 0,5 haben, während die verschiedenen Topp-Rückstände, jeweils als Gesamtheit (343,3+) nach oben hin in den Ramsbottom-Kohlenstoffwerten von 4 bis 16,8 variieren, und es können noch höhere Werte ins Auge gefaßt werden.Preferably, the contemplated starting materials, or at least the 343.3 ° C + material contained therein a carbon residue in the pyrolysis of at least 2 or more. For example, the Ramsbottom carbon content range from 2 to 12, and it is common at least 4. A particularly common area is between 4 to 8. It is noteworthy that this is exemplary indicated VGO in Table 1 a Ramsbottom carbon residue value of 0.38 and the 343.3 ° to 551.7 ° C fractions of various top-residues Ramsbottom carbon values between 0.3 and 0.5 while the various top residues, each as a whole (343.3+) upwards in the Ramsbottom carbon values of 4 to 16.8 vary, and there may be even higher values be contemplated.

Vorzugsweise hat das Ausgangsmaterial eine durchschnittliche Zusammensetzung, die durch ein atomares Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff im Bereich von 1,2 bis 1,9, vorzugsweise 1,3 bis 1,8 gekennzeichnet ist.Preferably, the starting material has an average composition, by an atomic ratio of hydrogen to carbon in the range of 1.2 to 1.9, preferably 1.3 to 1.8 is characterized.

Die erfindungsgemäß eingesetzten carbo-metallischen Ausgangsmaterialien oder zumindest die darin enthaltenen 343,3°C+-Materialien können wenigstens 4 Teile pro Million Nickeläquivalente, wie oben definiert, enthalten, von denen wengistens 2 Teile pro Million Nickel sind (als Metall, bezogen auf das Gewicht). Carbo-metallische Öle, innerhalb des oben genannten Bereichs, können aus Mischungen von zwei oder mehreren Ölen hergestellt werden, von denen einige die oben angegebenen Mengen an Nickeläquivalenten und Nickel enthalten, und andere nicht. Es ist auch zu berücksichtigen, daß die oben angegebenen Werte für die Nickeläquivalente und Nickel zeitliche und gewichtsmäßige Durchschnittswerte für eine wesentliche Betriebsdauer der Umwandlungsanlage, wie beispielsweise einen Monat, sind. Es sollte auch berücksichtigt werden, daß die Schwermetalle unter bestimmten Umständen nach wiederholten Oxidationen und Reduktionen auf dem Katalysator eine geringere Vergiftungstendenz zeigen, und in der Literatur werden Kriterien zur Festlegung von "effektiven Metall"-Werten beschrieben. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise ein Artikel von Cimbalo et al., mit dem Titel "Deposited Metals Poison FCC Catalyst", erschienen in Oil and Gas Journal, 15. Mai 1972, Seiten 112-122, zu erwähnen, dessen gesamter Inhalt hier mit umfaßt sein soll. Falls notwendig oder auch wünschenswert, können die Gehalte an Nickeläquivalenten und Nickel in den erfindungsgemäß zu verarbeitenden carbo-metallischen Ölen auch in Form der "effektiven Metall"-Werte ausgedrückt werden. Trotz der von Cimbalo et al. beobachteten allmählichen Verringerung der Vergiftungsaktivität kann es sein, und ist auch üblicherweise so, daß die Regenerierung des Katalysators unter normalen FCC-Regenerierungsbedingungen die Dehydrierungs-, Demethanisierungs- und aromatische Kondensations-Aktivität von auf dem Crackkatalysator angereicherten Schwermetallen nicht verringert.The carbo-metallic starting materials used according to the invention or at least the 343.3 ° C + materials contained therein  can be at least 4 parts per million Nickel equivalents as defined above, of which wengistens 2 parts per million of nickel are (as metal, based on the weight). Carbo-metallic oils, within the above range, may be mixtures of two or more Oils are made, some of which are the above Contain amounts of nickel equivalents and nickel, and others not. It should also be noted that the above Values for nickel equivalents and nickel temporal and weight averages for a significant period of operation the conversion plant, such as a Month, are. It should also be taken into account that the Heavy metals in certain circumstances after repeated oxidation and reductions on the catalyst a lower Poisoning tendency show, and in the literature criteria for setting "effective metal" values. In This is, for example, an article by Cimbalo et al., entitled "Deposited Metals Poison FCC Catalyst", published in Oil and Gas Journal, May 15, 1972, pages 112-122, to mention, whose entire content should be included here. If necessary or even desirable, the contents of Nickel equivalents and nickel in the invention to be processed carbo-metallic oils also in the form of "effective In spite of the fact that Cimbalo et al. observed gradual reduction in poisoning activity It can be, and is usually, that regeneration of the catalyst under normal FCC regeneration conditions the dehydration, demethanization and aromatic Condensation activity of enriched on the cracking catalyst Heavy metals not reduced.

Es ist bekannt, daß 0,2 bis 5 Gew.-% "Schwefel" in Form von elementarem Schwefel und/oder seinen Verbindungen (jedoch als elementarer Schwefel angegeben, bezogen auf das Gewicht des Ausgangsmaterials) in den FCC-Ausgangsmaterialien vorliegen, und daß der Schwefel oder modifizierte Formen von Schwefel ihren Weg bis in das erhaltene Benzinprodukt finden können, und, wo Blei zugefügt wird, dazu neigen, dessen Empfindlichkeit für die Oktanverstärkung zu verringern. Wenn Rohöle bzw. Topp-Rückstände mit hohen Schwefelgehalten verarbeitet werden, erfordert der in dem Benzinprodukt vorhandene Schwefel oft eine Süßung. In dem Ausmaß, in dem der Schwefel im Koks anwesend ist, stellt er auch eine potentielle Luftverschmutzung dar, da der Regenerator ihn zu SO₂ und SO₃ verbrennt. Im Rahmen der Erfindung wurde jedoch festgestellt, daß der in dem Ausgangsmaterial befindliche Schwefel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren andererseits in der Lage ist, die Schwermetallaktivität in zu inhibieren, indem Metalle wie Ni, V, Cu und Fe in der Sulfidform in dem Reaktor gehalten werden. Diese Sufide sind weit weniger aktiv als die Metalle selbst bei der Begünstigung der Dehydrierung und Verkokungsreaktionen. Demzufolge ist es annehmbar, das erfindungsgemäße Verfahren mit einem carbo-metallischen Öl durchzuführen, das wenigstens 0,3, vorzugsweise mehr als 0,8, und insbesondere mindestens 1,5 Gew.-% Schwefel in der 343,3°C+-Fraktion enthält.It is known that 0.2 to 5 wt .-% "sulfur" in Form of elemental sulfur and / or its compounds (however given as elemental sulfur, by weight the starting material) in the FCC starting materials, and that the sulfur or modified forms of sulfur their Way to find in the obtained gasoline product, and, where  Lead is added, its sensitivity to the To reduce octane enhancement. If crudes or toppings to be processed with high sulfur levels, requires in Often, the sulfur present in the gasoline product is a sweetener. In that Extent in which the sulfur is present in the coke, he notes also a potential air pollution, since the regenerator burns it to SO₂ and SO₃. However, within the scope of the invention found that the located in the starting material Sulfur in the inventive method on the other hand in the Able to inhibit the heavy metal activity in by adding metals as Ni, V, Cu and Fe are kept in the sulfide form in the reactor become. These Sufides are far less active than the metals even in favor of dehydration and coking reactions. Accordingly, it is acceptable to use the invention Carry out a process with a carbo-metallic oil, the at least 0.3, preferably more than 0.8, and in particular at least 1.5% by weight of sulfur in the 343.3 ° C + fraction contains.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete carbo-metallische Öle können und werden in der Regel bedeutsame Mengen an stickstoffhaltigen Verbindungen enthalten, wobei ein beträchtlicher Anteil davon als basischer Stickstoff vorliegt. Beispielsweise kann der Gesamtstickstoffgehalt von carbo-metallischen Ölen wenigstens 0,05 Gew.-% betragen. Da die Crackaktivität von Crackkatalysatoren auf Säurestellen an der Katalysatoroberfläche oder in dessen Poren zurückzuführen ist, können basische stickstoffhaltige Verbindungen vorübergehend diese Stellen neutralisieren und den Katalysator damit vergiften. Jedoch ist der Katalysator nicht auf Dauer zerstört, da der Stickstoff während der Regenerierung von dem Katalysator weggebrannt werden kann, wobei als Folge davon die Acidität der aktiven Stellen wiederhergestellt wird.For the purposes of the present invention suitable carbo-metallic Oils can and usually are significant amounts contain nitrogenous compounds, with a considerable Proportion thereof is present as basic nitrogen. For example can be the total nitrogen content of carbo-metallic Oils at least 0.05 wt .-% amount. Because the cracking activity of cracking catalysts on acid sites on the catalyst surface or in whose pores is due, can basic nitrogenous compounds temporarily these sites neutralize and poison the catalyst with it. However, that is the catalyst is not permanently destroyed as the nitrogen burned away from the catalyst during regeneration can, as a consequence of which the acidity of the active sites is restored.

Die carbo-metallischen Öle können auch bedeutsame Mengen an pentaunlöslichen Stoffen enthalten, beispielsweise wenigstens 0,5 Gew.-%, typischerweise 2 Gew.-% oder mehr, und sogar 4 Gew.-% oder mehr. Diese können beispielsweise Asphaltene und andere Materialien umfassen.The carbo-metallic oils can also produce significant amounts contain pentane-soluble substances, for example at least 0.5% by weight, typically 2% by weight or more, and  even 4% by weight or more. These can be, for example Asphaltenes and other materials include.

Alkali- und Erdalkalimetalle neigen im allgemeinen nicht dazu, in großen Mengen unter den Destillationsbedingungen zu verdampfen, die bei der Destillation von Rohöl zur Herstellung von Vakuumgasölen angewandt werden, welche üblicherweise als FCC-Ausgangsmaterialien eingesetzt werden. Diese Metalle verbleiben zum größten Teil in den "Boden"- bzw. "Sumpf"-Fraktionen (der nicht verdampfte, hochsiedende Anteil), welche beispielsweise zur Herstellung von Asphalt und anderen Nebenprodukten verwendet wurden. Jedoch sind Topp-Rückstände und andere carbo-metallische Öle in vielen Fällen Bodenprodukte und können daher beträchtliche Mengen an Alkali- und Erdalkalimetallen, wie beispielsweise Natrium, enthalten. Diese Metalle setzen sich während des Crackens auf dem Katalysator ab. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Katalysators und den Regenerierungstemperaturen, denen der ausgesetzt wird, können diese Metalle Wechselwirkungen und Reaktionen mit dem Katalysator unterliegen bzw. eingehen (einschließlich des Katalysatorträgers), die normalerweise bei der Verarbeitung von VGO unter herkömmlichen FCC-Verarbeitungsbedingungen nicht beobachtet werden. Wenn die Katalysatoreigenschaften und die Regenerierungsbedingungen es erforderlich machen, wird man selbstverständlich die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen treffen, um die Mengen an Alkali- und Erdalkalimetallen in den Ausgangsmaterialien zu begrenzen, wobei diese Metalle nicht nur als Sole, die mit dem Rohöl in seinem natürlichen Zustand zusammen vorkommen, in das Ausgangsmaterial gelangen, sondern auch als Bestandteile des Wassers oder des Wasserdampfes, die in die Crackeinheit geführt werden. Wenn der Katalysator gegenüber Alkali- und Erdalkalimetall besonders empfindlich ist, kann daher ein sorgfältiges Entsalzen des verwendeten Rohöls zur Vorbereitung des carbo-metallischen Ausgangsmaterials wichtig sein. Unter solchen Umständen kann der Gehalt an derartigen Metallen (nachfolgend der Einfachheit halber als "Natrium" bezeichnet) in dem Ausgangsmaterial bei 1 Teil pro Million oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Ausgangsmaterials, gehalten werden. Alternativ hierzu kann der Natriumgehalt des Ausgangsmaterials in Einklang mit demjenigen des Katalysators gebracht werden, um so den Natriumgehalt des Katalysators aufrechtzuerhalten, welcher bei der Verwendung im wesentlichen gleich groß oder weniger ist als derjenige des Ersatzkatalysators, mit dem die Anlage beladen wird.Alkaline and alkaline earth metals are generally not prone to evaporate in large quantities under the distillation conditions, in the distillation of crude oil for the production of Vacuum gas oils are commonly used as FCC starting materials be used. These metals remain for the most part in the "bottom" or "bottom" fractions (the not vaporized, high-boiling fraction), which for example used for the production of asphalt and other by-products were. However, top residues and other carbo-metallic ones are Oils in many cases soil products and can therefore considerable Amounts of alkali and alkaline earth metals, such as Sodium, included. These metals settle during the Cracking on the catalyst. Depending on the composition the catalyst and the regeneration temperatures, Those exposed to these metals can interact and undergo reactions with the catalyst or enter (Including the catalyst support), which normally when processing VGO under conventional FCC processing conditions not be observed. When the catalyst properties and the regeneration conditions required Of course, you will take the necessary precautions meet the amounts of alkali and alkaline earth metals in to limit the starting materials, these metals are not only as brine, with the crude oil in its natural state occur together, get into the starting material, but also as constituents of the water or the water vapor that enters the Cracking be performed. When the catalyst is exposed to alkali and alkaline earth metal is particularly sensitive, therefore, a careful desalting of the crude oil used to prepare the carbo-metallic starting material to be important. Among such In some circumstances, the content of such metals (hereinafter the For the sake of simplicity, referred to as "sodium") in the starting material at 1 part per million or less, based on the Weight of the starting material to be kept. Alternatively to this  the sodium content of the starting material can be in line with be brought to that of the catalyst, so the sodium content of the catalyst which is in use is substantially equal to or less than the one the replacement catalytic converter with which the system is loaded.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das carbo-metallische Ölausgangsmaterial wenigstens 70 Vol.-% an Material, welches oberhalb 343,3°C siedet, wobei wenigstens 10% des Materials, welches oberhalb 343,3°C siedet, nicht unterhalb 551,7°C sieden. Die durchschnittliche Zusammensetzung dieses 343,3°C+-Materials kann weiterhin wie folgt charakterisiert werden: (a) Ein Atomverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff im Bereich von 1,3 bis 1,8; (b) ein Ramsbottom-Kohlenstoffwert von wenigstens 2; (c) wenigstens 4 Teile pro Million Nickeläquivalente, wie oben definiert, von denen wenigstens 2 Teile pro Million Nickel sind (als Metall, bezogen auf das Gewicht); und (d) durch wenigstens eines der folgenden Merkmale: (i) wenigstens 0,3 Gew.-% Schwefel, (ii) wenigstens 0,05 Gew.-% Stickstoff, und (iii) wenigstens 0,5 Gew.-% an pentaunlöslichen Verbindungen. Sehr häufig wird das bevorzugte Ausgangsmaterial sämtliche Merkmale (i), (ii) und (iii) umfassen, und es können auch andere Komponenten, die in Ölen mit Petroleumursprung oder Nichtpetroleumursprung gefunden werden, in variierenden Mengen vorhanden sein, vorausgesetzt, sie verhindern nicht die Durchführung des Verfahrens.According to a particularly preferred embodiment of the invention contains the carbo-metallic oil starting material at least 70 vol .-% of material, which is above 343.3 ° C. boils, wherein at least 10% of the material, which boiling above 343.3 ° C, not below Boil 551.7 ° C. The average composition this 343.3 ° C + material can still be as follows characterized by: (a) an atomic ratio of hydrogen to carbon in the range of 1.3 to 1.8; (b) a Ramsbottom carbon value of at least 2; (c) at least 4 parts per million nickel equivalents as defined above which are at least 2 parts per million nickel (as metal, by weight); and (d) by at least one of the following Characteristics: (i) at least 0.3% by weight of sulfur, (ii) at least 0.05% by weight of nitrogen, and (iii) at least 0.5% by weight of pentane-soluble compounds. Very often the preferred starting material will have all the characteristics (i), (ii) and (iii), and other components, those in oils of petroleum origin or non-petroleum origin be present in varying amounts, provided that they do not prevent the implementation of the procedure.

Obgleich die Möglichkeit der Verwendung eines Ausgangsmaterials, das zuvor schon bis zu einem gewissen Ausmaß gecrackt worden ist, nicht ausgeschlossen werden soll, hat man das erfindungsgemäße Verfahren den definitiven Vorteil, daß man mit ihm erfolgreich umfangreiche Umwandlungen und sehr beträchtliche Ausbeuten an flüssigen Kohlenwasserstoff-Brennstoffen aus carbo-metallischen Ölen erhalten kann, die zuvor nicht merklich einem Crackprozeß unterzogen worden sind. Demzufolge ist das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte carbo-metallische Ausgangsmaterial beispielsweise und vorzugsweise zu wenigstens 85%, besonders bevorzugt zu mindestens 90%, und insbesondere im wesentlichen vollständig ein Öl, das zuvor nicht mit einem Crackkatalysator unter Crackbedingungen in Berührung gebracht worden ist. Darüber hinaus eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für Verfahrensdurchführungen mit einmaligem Durchsatz bzw. Einzeldurchgang. Das Zurückführungsvolumen beträgt somit, falls überhaupt eine Zurückführung erfolgt, bezogen auf das Volumen an frischem Ausgangsmaterial, vorzugsweise 15% oder weniger, und insbesondere 10% oder weniger.Although the possibility of using a starting material, that has been cracked to some extent before, should not be excluded, one has the inventive method the definite advantage of being successful with it extensive conversions and very substantial yields liquid hydrocarbons from carbo-metallic Oils that previously did not appreciably undergo a cracking process have been subjected. Accordingly, this is in the inventive Method used carbo-metallic starting material  for example, and preferably at least 85%, especially preferably at least 90%, and especially in the essentially completely an oil that was previously not with a cracking catalyst under cracking conditions is. In addition, the inventive method is suitable for single-pass or single-pass process execution. The return volume is thus, if at all a reduction takes place, based on the volume fresh starting material, preferably 15% or less, and in particular 10% or less.

Im allgemeinen liegt das Gewichtsverhältnis von Katalysator zu frischem Ausgangsmaterial (Ausgangsmaterial, das zuvor nicht mit einem Crackkatalysator unter Crackbedingungen in Berührung gekommen ist) bei dem Verfahren im Bereich von 3 bis 18. Bevorzugte Verhältnisse liegen zwischen 4 und 12, besonders bevorzugte zwischen 5 und 10, insbesondere zwischen 6 und 10, wobei ein Verhältnis von 6 bis 8 derzeit als das nahezu optimale Verhältnis angesehen wird. Innerhalb der Grenzen, die durch Produktanforderungen gestellt sind, kann die Koksausbeute des Verfahrens, bezogen auf frisches Ausgangsmaterial, erniedrigt werden, wenn das Verhältnis von Katalysator zu Öl auf relativ niedrigen Werten, innerhalb der oben angegebenen Bereiche, gehalten wird.In general, the weight ratio of catalyst is too fresh starting material (starting material not previously with a cracking catalyst under cracking conditions come into contact is) in the process in the range of 3 to 18. Preferred ratios are between 4 and 12, especially preferred between 5 and 10, in particular between 6 and 10, with a ratio of 6 to 8 is currently considered to be the near-optimal ratio. Within the limits imposed by product requirements can be set, the coke yield of the process, based on fresh starting material, be degraded when the ratio from catalyst to oil at relatively low levels, within the above ranges, is maintained.

Bei der herkömmlichen FCC-Verarbeitung von VGO kann das Verhältnis zwischen der Anzahl Barrel pro Tag Durchsatz der Anlage und der Gesamtanzahl an Tonnen Katalysator, die der Zirkulation durch alle Phasen des Verfahrens unterliegen, beträchtlich variieren. Für die vorliegenden Zwecke wird der tägliche Anlagendurchsatz definiert als die Anzahl Barrel an frischem Ausgangsprodukt, das oberhalb 343,3°C siedet, die die Anlage pro durchschnittlichem Betriebstag zu flüssigen Produkten, die unterhalb 221,1°C sieden, verarbeitet. Beispielsweise werden bei einer kommerziell erfolgreichen Art der FCC-VGO-Verfahrensdurchführung 8 bis 12 Tonnen Katalysator zirkuliert bei einem Verfahren mit einem Anlagendurchsatz von 1000 Barrels pro Tag. Bei einem anderen kommerziell erfolgreichen Verfahren liegt dieses Verhältnis im Bereich von 2 bis 3. Während die vorliegende Erfindung im Bereich von 2 bis 30, typischerweise zwischen 2 bis 12 Tonnen Katalysatorbestand pro 1000 Barrel täglichem Anlagendurchsatz praktiziert werden kann, wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise bei einem sehr kleinen Verhältnis von Katalysatorgewicht zu täglichem Anlagendurchsatz durchgeführt. Es wird insbesondere bevorzugt, das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Katalysatorbestand durchzuführen, der für den Kontakt mit dem Ausgangsmaterial für die gewünschte Verweilzeit bei dem oben angegebenen Verhältnis von Katalysator zu Öl ausreichend ist, während die Menge an Katalysatorbestand, relativ zu dem Anlagendurchsatz, auf einem Minimum gehalten wird, wobei der Katalysatorbestand zirkuliert oder in anderen Verfahrensphasen zur Behandlung gehalten wird, wie beispielsweise beim Strippen, Regenerieren, und dergleichen. Es wird daher besonders bevorzugt, das erfindungsgemäße Verfahren mit 2 bis 5 und insbesondere 2 Tonnen Katalysatorbestand oder weniger pro 1000 Barrel täglichem Anlagendurchsatz durchzuführen.In the conventional FCC processing of VGO, the ratio between the number of barrels per day throughput of the plant and the total number of tons of catalyst passing through the circulation all stages of the procedure are subject to considerable variation. For the present purposes, the daily investment throughput defined as the number of barrels of fresh initial product that above 343.3 ° C, which boils the plant per average Operating day to liquid products below Boiled at 221.1 ° C, processed. For example in a commercially successful type of FCC-VGO process implementation 8 to 12 tons of catalyst circulates in a process with a plant throughput of 1000 barrels  per day. In another commercially successful process this ratio ranges from 2 to 3. While the present invention in the range of 2 to 30, typically between 2 to 12 tons of catalyst stock per 1000 barrels of daily plant throughput can be practiced the process of the invention is preferably at a very small ratio of catalyst weight to daily plant throughput carried out. It is particularly preferred that the inventive To carry out a process with a catalyst stock, for contact with the starting material for the desired residence time at the above ratio of Sufficient catalyst to oil while the amount of catalyst stock, relative to plant throughput, to a minimum with the catalyst stock circulating or in other stages of the treatment, such as while stripping, regenerating, and the like. It will Therefore, particularly preferred, the inventive method with 2 to 5 and in particular 2 tons of catalyst inventory or less per 1000 barrels of daily plant throughput perform.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Katalysator kontinuierlich oder periodisch hinzugeführt werden, beispielsweise, um normale Verluste an Katalysator aus dem System auszugleichen. Darüber hinaus kann die Katalysatorzugabe in Verbindung mit der Katalysatorentnahme durchgeführt werden, um beispielsweise das durchschnitliche Aktivitätsniveau des Katalysators in der Anlage aufrechtzuerhalten oder zu erhöhen. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit, mit welcher der jungfräuliche Katalysator in die Anlage eingeführt wird, im Bereich von 0,0454 bis 1,361, vorzugsweise 0,068 bis 0,907 und insbesondere 0,0907 bis 0,068 kg pro Barrel Ausgangsmaterial liegen. Wenn man auf der anderen Seite Gleichgewichtskatalysator aus dem FCC-Betrieb verwendet, können so hohe Ersetzungsgeschwindigkeiten wie etwa 2,268 kg pro Barrel angewandt werden. Wenn die Umstände so sind, daß der in der Anlage verwendete Katalysator im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Desaktivierung unterhalb des Durchschnitts liegt und/oder die in der Anlage herrschenden Bedingungen eine schnellere Desaktivierung ergeben, können auch schnellere Zugabegeschwindigkeiten, als die oben angegebenen, angewandt werden; andererseits können bei gegenteiligen Umständen auch kleinere Zugabegeschwindigkeiten angewandt werden.In carrying out the method according to the invention, the Catalyst can be added continuously or periodically for example, to normal losses of catalyst from the system compensate. In addition, the catalyst addition in conjunction be carried out with the catalyst removal, for example the average activity level of the catalyst maintain or increase in the investment. For example can the speed with which the virgin Catalyst is introduced into the plant, in the range of 0.0454 to 1.361, preferably 0.068 to 0.907 and in particular 0.0907 to 0.068 kg per barrel Starting material lie. If on the other hand equilibrium catalyst used from the FCC operation can be so high Replacement speeds such as 2.268 kg per barrel be applied. If the circumstances are such that  the catalyst used in the plant with regard to Resistance to deactivation below the Average and / or prevailing conditions in the installation can also result in a faster deactivation faster addition rates than those specified above applied become; On the other hand, in other circumstances Even smaller rates of addition can be applied.

Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, scheint es so, als ob eine Reihe von Verfahrensmerkmalen, die nachfolgend detailliert beschrieben werden, wie beispielsweise die Verweilzeit und das wahlweise Vermischen von Wasserdampf und Ausgangsmaterial, das Ausmaß verringern, zu welchem bei den Crackbedingungen Metalle im reduzierten Zustand auf dem Katalysator erzeugt werden, aus Schwermetallsulfid(en), -sulfat(en) oder -oxid(en), die auf den Katalysatorteilchen durch den vorangegangenen Kontakt mit carbo-metallischem Ausgangsmaterial und Regenerierungsbedingungen abgeschieden sind. Es scheint somit, daß das Verfahren eine bedeutsame Kontrolle des Vergiftungseffekts durch Schwermetalle auf dem Katalysator erlaubt, selbst wenn die Anreicherungen an derartigen Metallen beträchtlich sind.Without wishing to be bound by any theory, it seems that as if a set of procedural features, detailed below described, such as the residence time and optionally mixing water vapor and starting material, reduce the extent to which the cracking conditions Metals are generated in a reduced state on the catalyst, of heavy metal sulphide (s), sulphate (s) or oxide (s) occurring on the catalyst particles by the previous contact with carbo-metallic starting material and regeneration conditions are separated. It thus appears that the process is a significant one Control of the poisoning effect of heavy metals allows the catalyst, even if the enrichments of such Metals are considerable.

Demzufolge kann das Verfahren mit Katalysatoren durchgeführt werden, die Schwermetallanreicherungen aufweisen, welche bislang beim herkömmlichen FCC-VGO-Betrieb als vollständig unzulässig angesehen worden wären. Aus den genannten Gründen kann die Durchführung des Verfahrens mit Katalysatoren ins Auge gefaßt werden, die Schwermetallanreicherungen im Bereich von 3000 bis 70 000 Teile pro Million Nickeläquivalente im Durchschnitt aufweisen. Die Anreicherung kann vorzugsweise im Bereich von 4000 bis 50 000 Teile pro Million liegen, und insbesondere mehr als 5000 bis 30 000 Teile pro Million betragen. Diese Bereiche sind auf Teile pro Million Nickeläquivalente bezogen, wobei die Metalle als Metall angegeben und auf das Gewicht bezogen sind, und darüber hinaus auf regeneriertem Gleichgewichtskatalysator gemessen und auf diesen bezogen sind. Für den Fall jedoch, daß ein Katalysator geeigneter Aktivität zu sehr geringen Kosten zur Verfügung stehen sollte, wodurch sehr hohe Katalysatorersetzungsgeschwindigkeiten möglich wären, könnte das carbo-metallische Öl auch mit einem Katalysator, der weniger als 3000 Teile pro Million Nickeläquivalente an Schwermetallen aufweist, zu niedrigersiedenden flüssigen Produkten umgewandelt werden Beispielsweise könnte man einen Gleichgewichtskatalysator von einer anderen Anlage verwenden, beispielsweise einer FCC-Anlage, welcher zum Cracken eines Ausgangsmaterials verwendet wurde, beispielsweise eines Vakuumgasöl, das bei der Pyrolyse einen Kohlenstoffrückstand von weniger als 1 ergibt und weniger als 4 Teile pro Million Nickeläquivalente an Schwermetallen enthält.Consequently, the process can be carried out with catalysts, have the heavy metal enrichments, which so far in conventional FCC-VGO operation as completely inadmissible would have been viewed. For the reasons mentioned, the implementation of the process with catalysts are envisaged, the heavy metal enrichments in the range of 3000 to 70,000 parts per million nickel equivalents on average respectively. The enrichment may preferably be in the range of 4000 to 50 000 parts per million, and in particular more than 5,000 to 30,000 parts per million. These ranges are based on parts per million nickel equivalents, where the metals are given as metal and by weight and moreover on regenerated equilibrium catalyst measured and related to these. In the case however, that a catalyst of suitable activity is too low Cost should be available, which is very high  Catalyst replacement rates would be possible, could carbo-metallic oil also with a catalyst that is less than Has 3000 parts per million nickel equivalents of heavy metals, be converted to lower boiling liquid products For example, one could use an equilibrium catalyst of another plant, such as an FCC plant, which was used to crack a starting material, For example, a vacuum gas oil, which in the pyrolysis a Carbon residue of less than 1 gives and less than Contains 4 parts per million nickel equivalents of heavy metals.

In jedem Fall kann die Gleichgewichtskonzentration an Schwermetallen in dem zirkulierenden Katalysatorbestand durch willkürliche Änderung der oben diskutierten Katalysatorzugabegeschwindigkeit kontrolliert werden (einschließlich Aufrechterhalten oder Variieren, wenn gewünscht oder erforderlich). So kann beispielsweise die Katalysatorzugabe auf einer Geschwindigkeit gehalten werden, bei der die Schwermetallanreicherung auf dem Katalysator in einem der oben angegebenen Bereiche gehalten wird.In any case, the equilibrium concentration of heavy metals in the circulating catalyst inventory by arbitrary Change in the catalyst addition rate discussed above controlled (including maintenance or variation, if desired or required). So, for example the catalyst addition is kept at a speed in which the heavy metal enrichment on the catalyst in one the above ranges is maintained.

Im allgemeinen wird es bevorzugt, einen Katalysator einzusetzen, der einen hohen Grad an Crackaktivität aufweist, hohe Umwandlungsraten und eine hohe Produktivität bei niedrigen Verweilzeiten ergibt. Die Umwandlungswirksamkeit des Katalysators kann ausgedrückt werden als erzeugte Umwandlung während der tatsächlichen Verfahrensdurchführung und/oder als erzeugte Umwandlung bei Standardtests für die Katalysatoraktivität. Beispielsweise wird vorzugsweise ein Katalysator eingesetzt, der im Verlauf einer ausgedehnten Verfahrensdurchführung ausreichend aktiv ist, um für ein Umwandlungsniveau von wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 60%, zu sorgen. In diesem Zusammenhang wird die Umwandlung als Flüssigkeits-Vol.-%, bezogen auf frisches Ausgangsmaterial, ausgedrückt. Beispielsweise kann ein bevorzugter Katalysator auch als ein solcher definiert werden, der in seinem jungfräulichen Zustand oder im Gleichgewichtszustand eine spezifizierte Aktivität zeigt, ausgedrückt in Form einer Vol.-%-Angabe, erhältlich durch MAT (Mikro-Aktivitäts-Test). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet die zuvor genannte Prozentangabe den prozentualen Volumenanteil des Standardausgangsmaterials, das zu 221,1°C Endpunkt-Benzin und leichteren Produkten bei 482,2°C, einer auf das Gewicht bezogenen stündlichen Raumgeschwindigkeit von 16, berechnet auf der Basis eines bei 593,3°C getrockneten Katalysators, und einem 3 C/O (Verhältnis von Katalysator zu Öl), gemessen mit dem ASTM-MAT-Test D-32, umgewandelt wurde, und zwar unter Verwendung eines geeigneten Standardausgangsmaterials, beispielsweise des Davison WHPS-12 Primärgasöls, das die folgenden Analysenwerte und Eigenschaften aufweist:In general, it is preferred to use a catalyst, which has a high degree of cracking activity, high conversion rates and high productivity with low residence times. The conversion efficiency of the catalyst can be expressed be as generated transformation during the actual process implementation and / or as generated conversion in standard tests for the catalyst activity. For example, it is preferable a catalyst used in the course of an extended Procedural execution is sufficiently active in order for a conversion level of at least 50%, preferably at least 60%, to worry. In this context, the transformation as liquid vol .-%, based on fresh starting material, expressed. For example, a preferred catalyst may also be to be defined as one who, in his virgin Condition or in equilibrium a specified activity shows, expressed in the form of a vol .-% statement, available through MAT (micro-activity test). In the context of the present invention  the aforementioned percentage means the percentage Volume fraction of the standard starting material, which is 221.1 ° C End point petrol and lighter products at 482.2 ° C, a weight hourly space velocity of 16, calculated on the basis of one at 593.3 ° C dried catalyst, and a 3 C / O (ratio of catalyst to oil) measured by ASTM-MAT test D-32, using a suitable standard starting material, for example, the Davison WHPS-12 primary gas oil, which has the following analysis values and properties:

API-Dichte bei 15,56°C, Grad|31,0API density at 15.56 ° C, degree | 31.0 Spezifische Dichte bei 15,56°C, g/cm³Specific gravity at 15.56 ° C, g / cc 0,8708.8708 Ramsbottom-Kohlenstoff, Gew.-%Ramsbottom carbon, wt% 0,090.09 Conradson-Kohlenstoff, Gew.-% (geschätzt)Conradson carbon, wt% (estimated) 0,040.04 Kohlenstoff, Gew.-%Carbon, wt% 84,9284.92 Wasserstoff, Gew.-%Hydrogen, wt.% 12,9412.94 Schwefel, Gew.-%Sulfur,% by weight 0,680.68 Stickstoff, Teile pro MillionNitrogen, parts per million 305305 Viskosität bei 37,8°C, m²/sViscosity at 37.8 ° C, m² / s 10,36 · 10-6 10.36 x 10 -6 Watson-K-FaktorWatson K factor 11,9311.93 Anilinpunktaniline point 182182 Bromzahlbromine number 2,22.2 Paraffine, Vol.-%Paraffins, Vol .-% 31,731.7 Olefine, Vol.-%Olefins, Vol .-% 1,81.8 Naphthene, Vol.-%Naphthenes,% by volume 44,044.0 Aromaten, Vol.-%Aromatics, Vol .-% 22,722.7 Durchschnittliches MolekulargewichtAverage molecular weight 284284 Nickelnickel Spurentraces Vanadinvanadium Spurentraces Eiseniron Spurentraces Natriumsodium Spurentraces ChlorideChloride Spurentraces BS & WBS & W Spurentraces

Destillation, °CDistillation, ° C ASTM-D-1160ASTM D-1160 IBPIBP 229,4229.4 10%10% 316,1316.1 30%30% 351,1351.1 50%50% 371,7371.7 70%70% 390,0390.0 90%90% 419,4419.4 FBPFBP 445,6445.6

Der Endpunkt des bei dem MAT-Test hergestellten Benzins wird oft als 221,1°C wS (wahrer Siedepunkt) definiert, was einer Standard-Labordestillation entspricht, jedoch können zu diesem Zweck ebenso gut auch andere Endpunkte dienen. Die Umwandlung wird dadurch berechnet, daß man von 100 die Vol.-% (bezogen auf frisches Ausgangsmaterial) derjenigen Produkte, die schwerer sind als Benzin, und in dem gewonnenen Produkt verbleiben, abzieht.The endpoint of the gasoline produced in the MAT test becomes often as 221.1 ° C wS (true boiling point) defines what corresponds to standard laboratory distillation, however, other endpoints may as well be used for this purpose serve. The conversion is calculated by taking from 100% by volume (based on fresh starting material) of those Products that are heavier than gasoline, and won in the Product remain, peel off.

Der Katalysator kann in seiner jungfräulichen bzw. ursprünglichen Form oder, wie bereits oben angedeutet, in irgendeiner anderen Form in das Verfahren eingeführt werden; beispielsweise kann man einen Gleichgewichtskatalysator verwenden, der aus einer anderen Anlage entnommen wurde, wie beispielsweise ein Katalysator, der zuvor zum Cracken eines unterschiedlichen Ausgangsmaterials verwendet wurde. Sofern die Charakterisierung auf der Basis der MAT-Aktivität erfolgt, können die bevorzugten Katalysatoren auf der Basis ihrer MAT-Aktivität entweder beschrieben werden, wie sie in das erfindungsgemäße Verfahren "eingeführt" werden, oder wie die "entnommen" werden, bzw. auf der Basis ihrer Gleichgewichts- MAT-Aktivität in dem erfindungsgemäßen Verfahren, oder sie können auch unter Verwendung sowohl der einen als auch der anderen Basis beschrieben werden. Eine bevorzugte MAT-Aktivität für ursprüngliche und nicht-ursprüngliche Katalysatoren, so wie sie in das erfindungsgemäße Verfahren "eingeführt" werden, beträgt wenigstens 60%, jedoch ist darauf hinzuweisen, daß insbesondere im Falle von nicht-ursprünglichen Katalysatoren, die mit hohen Zugabegeschwindigkeiten zugeführt werden, auch niedrigere MAT-Aktivitätsniveau annehmbar sind. Eine annehmbare MAT-Aktivität des Katalysators, so wie er "entnommen" wird, beziehungsweise ein annehmbares Gleichgewichts-MAT-Aktivitätsniveau des Katalysators, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet worden ist, beträgt 20% oder mehr, wobei 40% oder mehr, und insbesondere 60% oder mehr, bevorzugte Werte darstellen.The catalyst may be in its virgin or original Form or, as indicated above, in any other Form be introduced into the procedure; for example, you can use an equilibrium catalyst derived from another Was removed, such as a catalyst, the previously used to crack a different starting material has been. Unless the characterization is based on the MAT activity occurs, the preferred catalysts can be added The basis of their MAT activity can either be described as they are "introduced" into the process of the invention, or how they are "extracted" or based on their equilibrium MAT activity in the method according to the invention, or They can also be made using both the one and the other other basis. A preferred MAT activity for original and non-original catalysts, as well they are "introduced" into the process of the invention, is at least 60%, but it should be noted that in particular in the case of non-original catalysts, which are supplied at high rates of addition, too  lower levels of MAT activity are acceptable. An acceptable MAT activity of the catalyst as it is "withdrawn", respectively an acceptable equilibrium MAT activity level of the catalyst used in the process according to the invention is 20% or more, with 40% being or more, and more preferably 60% or more, preferred values represent.

Man kann jeden Kohlenwasserstoff-Crackkatalysator verwenden, der die oben angegebenen Umwandlungsfähigkeiten besitzt. Eine besonders bevorzugte Klasse von Katalysatoren umfaßt solche Katalysatoren, die eine Porenstruktur aufweisen, in welche Ausgangsmaterial-Moleküle zur Adsorption und/oder zum Kontakt mit aktiven katalytischen Stellen innerhalb der oder benachbart zu den Poren eintreten können. Verschiedene Arten von Katalysatoren mit dieser Klassifizierung sind erhältlich, einschließlich beispielsweise den Schichtsilicaten, wie den Seifentonen. Obgleich die am häufigsten erhältlichen Katalysatoren innerhalb dieser Klassifizierung die allseits bekannten zeolith-haltigen Katalysatoren sind, können auch nicht-zeolith-haltige Katalysatoren ins Auge gefaßt werden.Any hydrocarbon cracking catalyst can be used which has the above-mentioned conversion capabilities. A special preferred class of catalysts comprises such catalysts, which have a pore structure into which starting material molecules for adsorption and / or contact with active catalytic sites within or adjacent to the pores can enter. Different types of catalysts with this Classifications are available, including, for example the layered silicates, such as the soap tonics. Although the most common available catalysts within this classification the well-known zeolite-containing catalysts are, can Non-zeolite-containing catalysts are envisaged.

Die bevorzugten zeolith-haltigen Katalysatoren können jeglichen Zeolith enthalten, gleichgültig ob es ein natürlicher, halbsynthetischer oder synthetischer Zeolith ist, allein oder in Mischung mit anderen Materialien, die die Eignung des Katalysators nicht in erheblichem Maße verschlechtern, unter der Voraussetzung, daß der erhaltene Katalysator die oben angegebene Aktivität und Porenstruktur aufweist. Beispielsweise, falls der Katalysator eine Mischung ist, kann er eine Zeolith-Komponente umfassen zusammen mit oder dispergiert in einem porösen, hitzefesten, anorganischen Oxidträger; in einem solchen Fall kann der Katalysator beispielsweise 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, und insbesondere 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Zeolith-Katalysators (wasserfreie Basis) enthalten, wobei der Rest des Katalysators aus porösem, hitzefestem, anorganischen Oxid besteht, entweder allein oder in Kombination mit irgendwelchen bekannten Zusätzen zur Beschleunigung oder Unterdrückung von verschiedenen gewünschten und unerwünschten Reaktionen. Zur allgemeinen Erläuterung der Klasse der Zeolith-Molekularsieb-Katalysatoren, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, wird auf die Offenbarungen der Artikel "Refinery Catalysts Are a Fluid Business", und "Making Cat Crackers Work an Varied Diet", verwiesen, die am 26. Juli 1978 bzw. 13. September 1978 in Chemical Week Magazine erschienen sind. Die Offenbarungen dieser beiden Veröffentlichungen sollen hier mit eingeschlossen sein.The preferred zeolite-containing catalysts may be any Zeolite, whether it is a natural, semisynthetic or synthetic zeolite, alone or in Mixture with other materials, the suitability of the catalyst do not deteriorate to a significant degree, provided that the catalyst obtained was as indicated above Activity and pore structure. For example, if the Catalyst is a mixture, he can use a zeolite component comprise together with or dispersed in a porous, heat-resistant, inorganic oxide carrier; in such a case, the Catalyst, for example, 1 to 60 wt .-%, preferably 1 to 40% by weight, and especially 5 to 25 wt .-%, based on the total weight of the zeolite catalyst (anhydrous basis), with the remainder of the catalyst consists of porous, heat-resistant, inorganic oxide, either alone or in combination with any known additives  to speed up or suppress various desired ones and unwanted reactions. For general explanation of Class of zeolite molecular sieve catalysts used in the framework of the present invention is made to the disclosures the article "Refinery Catalysts Are a Fluid Business", and "Making Cat Crackers Work on Varied Diet," referring to the on July 26, 1978 and September 13, 1978 in Chemical Week Magazine have appeared. The revelations of these two publications should be included here.

In den meisten Fällen werden die Zeolith-Bestandteile der zeolithhaltigen Katalysatoren diejenigen sein, die sich in FCC-Crackverfahren als geeignet erwiesen haben. Im allgemeinen sind dies kristalline Aluminosilicate, die typischerweise aus vierfach koordinierten Aluminiumatomen bestehen, die durch Sauerstoffatome mit den benachbarten Siliciumatomen in der Kristallstruktur verbunden sind. Jedoch umfaßt der Ausdruck "Zeolith" im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur Aluminosilicate, sondern auch Substanzen, in welchen das Aluminium zum Teil oder vollständig ersetzt worden ist, wie beispielsweise durch Gallium und/oder andere Metallatome, und er umfaßt weiterhin Substanzen, in welchen das Silicium teilweise oder vollständig ersetzt worden ist, wie beispielsweise durch Germanium. Ein Ersatz durch Titan und Zirconium ist gleichfalls geeignet.In most cases, the zeolite constituents of the zeolite-containing Catalysts are those that are involved in FCC cracking have proved to be suitable. In general, these are crystalline aluminosilicates, typically fourfold Coordinated aluminum atoms consist of oxygen atoms connected to the adjacent silicon atoms in the crystal structure are. However, the term "zeolite" in the context of present invention not only aluminosilicates, but also Substances in which the aluminum is partly or completely has been replaced, such as by gallium and / or other metal atoms, and it further includes substances in which the silicon has been partially or completely replaced, such as by germanium. A replacement by titanium and Zirconium is also suitable.

Die meisten Zeolithe werden in der Natriumform hergestellt und kommen auch in der Natur in dieser Form vor, wobei die Natriumkationen mit den elektronegativen Stellen in der Kristallstruktur verbunden sind. Die Natriumkationen neigen dazu, die Zeolithe inaktiv zu machen und sehr viel weniger stabil, wenn diese den Bedingungen der Kohlenwasserstoff-Umwandlung, insbesondere bei hohen Temperaturen, ausgesetzt werden. Demzufolge kann der Zeolith einem Ionenaustausch unterzogen werden, und wenn der Zeolith eine Komponente einer Katalysatorzusammensetzung ist, kann ein solcher Ionenaustausch vor oder nach der Einarbeitung des Zeoliths als Komponente der Zusammensetzung erfolgen. Geeignete Kationen für den Ersatz des Natriums in der Zeolith-Kristallstruktur umfassen Ammonium (zersetzbar zu Wasserstoff), Wasserstoff, die seltenen Erdmetalle, Erdalkalimetalle, etc. In der Fachwelt sind verschiedene geeignete Ionenaustauschverfahren und auch Kationen bekannt, die als Austauschmaterial in die Zeolith-Kristallstruktur eingebracht werden können.Most zeolites are produced in the sodium form and also occur in nature in this form, the sodium cations with the electronegative sites in the crystal structure are connected. The sodium cations tend to be the zeolites to be inactive and much less stable if this is the case Conditions of hydrocarbon conversion, especially at high temperatures. As a result, the zeolite be subjected to ion exchange, and when the zeolite a Component of a catalyst composition, such Ion exchange before or after the incorporation of the zeolite as Component of the composition take place. Suitable cations for the replacement of sodium in the zeolite crystal structure  Ammonium (decomposable to hydrogen), hydrogen, the rare Earth metals, alkaline earth metals, etc. In the professional world are different suitable ion exchange processes and also cations known as exchange material in the zeolite crystal structure can be introduced.

Beispiele für natürlich vorkommende, kristalline Aluminosilicat-Zeolithe, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet oder in die Katalysatoren eingebaut werden können, sind Faujasit, Mordenit, Clinoptilot, Chabasit, Analcit, Erionit, und ebenso Levyn, Dachiardit, Paulingit, Noselith, Ferriorit, Heulandit, Skolezit, Stibit, Harmotom, Phillipsit, Brewsterit, Flarit, Datolith, Gmelinit, Caumnit, Leucit, Lasurstein, Scaplit, Mesolith, Ptholith, Nephelin, Matrolith, Offretit und Sodalith.Examples of naturally occurring, crystalline aluminosilicate zeolites, used in the context of the present invention or in which catalysts can be incorporated are faujasite, Mordenite, clinoptilot, chabazite, analcite, erionite, and as well Levyn, Dachiardite, Paulingite, Noselith, Ferriorite, Heulandite, Skolezite, Stibit, Harmotom, Phillipsite, Brewsterite, Flarit, Datolite, Gmelinite, Caumnite, Leucite, Lasurstein, Scaplite, Mesolith, Ptholite, Nepheline, Matrolith, Offretite and Sodalite.

Beispiele für synthetische, kristalline Aluminosilicat-Zeolithe, die als oder in Katalysatoren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind, sind: Zeolith X, US-PS 28 82 244, Zeolith Y, US-PS 31 30 007 und Zeolith A, US-PS 28 82 243; sowie auch Zeolith B, US-PS 30 08 803; Zeolith D, CA-PS 6 61 981; Zeolith E, CA-PS 6 14 495; Zeolith F, US-PS 29 96 358; Zeolith H, US-PS 30 10 789; Zeolith J, US-PS 30 11 869; Zeolith L, BE-PS 5 75 177; Zeolith M, US-PS 29 95 423; Zeolith O, US-PS 31 40 252; Zeolith Q, US-PS 29 91 151; Zeolith S, US-PS 30 54 657; Zeolith T, US-PS 29 50 952; Zeolith W, US-PS 30 12 853; Zeolith Z, CA-PS 6 14 495; und Zeolith Omega, CA-PS 8 17 915. Geeignet sind auch die ZK-4HJ-Zeolith, alpha beta-Zeolith und die Zeolithe vom ZSM-Typ. Darüber hinaus sind auch die in den US-PS 31 40 249, 31 40 253, 39 44 482 und 41 37 151 beschriebenen Zeolithe geeignet, wobei die Offenbarungen dieser Patentschriften hier mit eingeschlossen sein sollen.Examples of synthetic, crystalline aluminosilicate zeolites, as or in catalysts for carrying out the invention Are suitable: Zeolite X, US-PS 28 82 244, zeolite Y, US Pat. No. 3,130,007 and zeolite A, US Pat 28 82 243; as well as zeolite B, US Pat. No. 3,008,803; Zeolite D, CA-PS 6 61 981; Zeolite E, CA-PS 6 14 495; Zeolite F, US PS 29 96 358; Zeolite H, U.S. Patent 3,010,789; Zeolite J, U.S. Patent 3,011,869; Zeolite L, BE-PS 5 75 177; Zeolite M, US Pat. No. 2,995,423; Zeolite O, U.S. Patent No. 3,140,252; Zeolite Q, U.S. Patent No. 2,991,151; Zeolite S, US-PS 30 54 657; Zeolite T, U.S. Patent No. 2,950,952; Zeolite W, US Pat. No. 3,012,853; Zeolite Z, CA-PS 6 14 495; and Zeolite Omega, CA-PS 8 17 915. Also suitable are the ZK-4HJ zeolite, alpha-beta zeolite and the zeolites of the ZSM type. In addition, those in the U.S. Patent Nos. 3,140,249, 3,140,253, 3,944,482 and 4,137,151 Zeolites suitable, the disclosures of these patents should be included here.

Die kristallinen Aluminosilicat-Zeolithe mit einer Faujasit- Kristallstruktur sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders geeignet. Umfaßt sind hierbei insbesondere natürlicher Faujasit und Zeolith X und Zeolith Y. The crystalline aluminosilicate zeolites with a faujasite Crystal structure are particularly within the scope of the present invention suitable. This includes in particular natural Faujasite and zeolite X and zeolite Y.  

Die kristallinen Aluminosilicat-Zeolithe, wie synthetischer Faujasit, werden unter normalen Bedingungen in Form regelmäßig geformter, diskreter Teilchen einer Größe von 1 bis 10 µm kristallisieren, und dies ist auch die Größe, die bei im Handel erhältlichen Katalysatoren häufig angetroffen wird, und die im Rahmen der Erfindung geeignet sind. Vorzugsweise beträgt die Teilchengröße der Zeolithe 0,5 bis 10 µm, und insbesondere 0,1 bis 2 µm oder weniger. Beispielsweise können in situ aus calciniertem Kaolin hergestellte Zeolithe durch noch kleinere Kristallite gekennzeichnet sein. Kristalline Zeolithe haben sowohl eine innere als auch eine äußere Oberfläche, welche hier als "Portal"-Oberfläche bezeichnet wird, wobei der größere Teil der Gesamtoberfläche durch die innere Oberfläche gestellt wird. Mit der Portaloberfläche ist hiermit die äußere Oberfläche des Zeolith-Kristalls gemeint, durch welche die Reaktionsteilnehmer passieren müssen, um in niedersiedende Produkte umgewandelt zu werden. Die Blockierung der inneren Kanäle durch beispielsweise Koksbildung, die Blockierung der Eingänge zu den inneren Kanälen durch Abscheidung von Koks auf der Portaloberfläche, und die Verunreinigung durch Metallvergiftung werden die gesamte Zeolithoberfläche in erheblichem Ausmaße verringern. Um daher die Auswirkungen einer Verunreinigung und Porenverstopfung auf einem Minimum zu halten, werden Kristalle, die größer sind als üblich, wie oben angegeben, vorzugsweise in den erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren nicht eingesetzt.The crystalline aluminosilicate zeolites, such as synthetic Faujasite, under normal conditions in the form of regular shaped, discrete particles of size 1 crystallize to 10 microns, and this is also the size that frequently encountered in commercially available catalysts is, and which are suitable in the context of the invention. Preferably the particle size of the zeolites is 0.5 to 10 microns, and in particular 0.1 to 2 microns or fewer. For example, in situ calcined kaolin prepared zeolites characterized by even smaller crystallites his. Crystalline zeolites have both an inner and a also an outer surface, which here as a "portal" surface is designated, wherein the greater part of the total surface area through the inner surface. With the portal surface is herewith the outer surface of the zeolite crystal meant by which the reactants pass need to be converted to low-boiling products. The Blocking the inner channels by, for example, coke formation, the blocking of the inputs to the inner channels by deposition of coke on the portal surface, and the pollution By metal poisoning, the entire zeolite surface to a considerable extent. Therefore, the effects contamination and pore clogging to a minimum keep crystals that are larger than usual, as above indicated, preferably in the invention to be used Catalysts not used.

Im Handel sind zeolith-haltige Katalysatoren mit Trägern erhältlich, die eine Vielzahl von verschiedenen Metalloxiden und Kombinationen von diesen enthalten, einschließlich beispielsweise Siliciumdioxid, Aliminiumoxid, Magnesiumoxid und Mischungen von diesen sowie Mischungen von diesen Oxiden mit Tonen, wie dies beispielsweise in der US-PS 30 34 948 beschrieben wird. Beispielsweise kann man irgendeinen der zeolith-haltigen Molekularsieb- Fluid-Cracking-Katalysatoren verwenden, die für die Herstellung von Benzin aus Vakuumgasölen geeignet sind. Jedoch können bestimmte Vorteile erzielt werden durch sinnvolle Auswahl von Katalysatoren mit einer beträchtlichen Beständigkeit gegenüber Metallen. Ein metallbeständiger Zeolith-Katalysator wird beispielsweise in der US-PS 39 44 482 beschrieben, wobei der Katalysator 1 bis 40 Gew.-% eines seltene Erden-ausgetauschten Zeoliths enthält und der Rest ein hitzefestes Metalloxid mit einem spezifizierten Porenvolumen und Größenverteilung ist. Andere Katalysatoren, die als "metalltolerant" bezeichnet werden, werden in dem oben erwähnten Artikel von Cimbalo et al. beschrieben.Commercially available zeolite-containing catalysts with supports, a variety of different metal oxides and combinations including, for example, including Silica, alumina, magnesia and mixtures of this as well as mixtures of these oxides with clays, like this For example, in US-PS 30 34 948 is described. For example one can use any of the zeolite-containing molecular sieve Use fluid cracking catalysts for the preparation gasoline from vacuum gas oils are suitable. However, certain can Benefits can be achieved through sensible selection of  Catalysts with a considerable resistance to Metals. A metal-stable zeolite catalyst, for example described in US-PS 39 44 482, wherein the Catalyst 1 to 40 wt .-% of a rare earth-exchanged Contains zeolite and the rest of a refractory metal oxide with a specified pore volume and size distribution. Other catalysts called "metal tolerant" are described in the above-mentioned article by Cimbalo et al. described.

Im allgemeinen werden bevorzugt Katalysatoren eingesetzt, die eine Gesamtteilchengröße im Bereich von 5 bis 160 µm, insbesondere 40 bis 120, und ganz besonders bevorzugt 40 bis 80 µm, haben.In general, preference is given to using catalysts which a total particle size in the range of 5 to 160 microns, especially 40 to 120, and especially preferably 40 to 80 microns, have.

Die Katalysatorzusammensetzung kann auch einen oder mehrere Verbrennungspromotoren umfassen, die für die nachfolgende Stufe der Regenerierung des Katalysators geeignet sind. Das Cracken von carbo-metallischen Ölen führt zu einer beträchtlichen Abscheidung von Koks auf dem Katalysator, was einen Aktivitätsverlust des Katalysators zur Folge hat. Um daher die Aktivität des Katalysators wiederherzustellen, wird der Koks in einer Regenerierungsstufe weggebrannt, in welcher der Koks in Verbrennungsgase einschließlich Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid überführt wird. Es sind verschiedene Stoffe bekannt, die die Umwandlung von Koks in Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid und/oder Kohlendioxid begünstigen, wenn sie in kleinen Mengen in Crackkatalysatoren eingebaut werden. Die Promotoren für die Verbrennung des Kokses zu Kohlenmonoxid neigen dazu, die Temperatur zu erniedrigen, bei der ein gegebenes Maß an Koksentfernung erreicht werden kann, und sie vermindern damit das Potential für die thermische Desaktivierung des Katalysators. Derartige Promotoren, die normalerweise in wirksamen Mengen von Spuren bis zu 10 oder 20 Gew.-% des Katalysators eingesetzt werden, können beispielsweise irgendwelcher Art sein, die gewöhnlich die Verbrennung von Kohlenstoff unter Regenerierungsbedingungen zu Kohlenmonoxid, vorzugsweise Kohlendioxid, fördert.The catalyst composition may also include one or more Include combustion promoters that are suitable for the subsequent stage the regeneration of the catalyst are suitable. The cracking of carbo-metallic oils leads to a considerable separation of coke on the catalyst, causing a loss of activity of the catalyst. Therefore, the activity To restore the catalyst, the coke is in a Regeneration stage burned away, in which the coke in combustion gases including carbon monoxide and / or carbon dioxide is transferred. There are various substances known to the conversion of coke in carbon monoxide and / or carbon dioxide and / or carbon dioxide, when incorporated in small quantities in cracking catalysts become. The promoters for the combustion of coke to carbon monoxide tend to lower the temperature at which one given degree of coke removal can be achieved, and they reduce the potential for thermal deactivation of the catalyst. Such promoters normally found in effective amounts of trace amounts up to 10 or 20% by weight of the  Catalyst can be used, for example, any Be kind, usually the burning of carbon under regeneration conditions to carbon monoxide, preferably Carbon dioxide, promotes.

Obgleich eine große Vielzahl anderer Katalysatoren, einschließlich zeolith-haltiger, als auch nicht-zeolithhaltiger Katalysatoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, werden nachfolgend einige Beispiele für im Handel erhältliche Katalysatoren angegeben, die bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung eingesetzt worden sind:Although a wide variety of other catalysts, including zeolite-containing, as well as non-zeolite-containing catalysts usable in the context of the present invention, Below are some examples of commercially available Catalysts specified in the practical application of have been used in the present invention:

Tabelle 2 Table 2

Die oben angegebenen Eigenschaften sind Eigenschaften von ursprünglichen Katalysatoren und sind, außer im Falle des Zeolith-Gehalts, auf eine wasserfreie Basis bezogen, das heißt auf ein Material, das bei 954,4°C gebrannt worden ist. Der Zeolith-Gehalt wurde durch Vergleich der Röntgenintensitäten einer Katalysatorprobe und eines Standardmaterials erhalten, das aus hochreinem Natium-Y-Zeolith bestand, gemäß dem Entwurf # 6, vom 9. Januar 1978, des vorgeschlagenen ASTM-Standard- Verfahrens mit dem Titel "Determination of the Faujasite Content of a Catalyst". Es wird als ein Vorteil angesehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren in praktischer Abwesenheit von Zinn und/oder Antimon oder zumindest in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt werden kann, der im wesentlichen frei von einem oder beiden dieser Metalle ist.The above properties are properties of original Catalysts and are, except in the case of Zeolite content, based on an anhydrous basis, ie to a material that has been fired at 954.4 ° C. The zeolite content was determined by comparing the x-ray intensities a catalyst sample and a standard material, which was made of high purity Natium-Y zeolite according to the design # 6, dated 9 January 1978, of the proposed ASTM standard  Procedure entitled "Determination of the Faujasite Content of a Catalyst. "It is considered an advantage that the inventive method in the practical absence of Tin and / or antimony or at least in the presence of one Catalyst can be carried out, which is substantially free of one or both of these metals.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit dem oben beschriebenen carbo-metallischen Öl und Katalysator als den im wesentlichen einzigen Materialien, die in die Reaktionszone eingegeben werden, durchgeführt werden. Jedoch ist die Beschickung mit zusätzlichen Materialien nicht ausgeschlossen. Die Beschickung der Reaktionszone mit zurückgeführtem Öl wurde bereits oben erwähnt. Wie nachfolgend noch ausführlicher beschrieben werden wird, können auch noch andere Materialien zugesetzt werden, die eine Vielzahl von Funktionen erfüllen können. In einem derartigen Fall stellen das carbo-metallische Öl und der Katalysator gewöhnlich den Hauptanteil der gesamten, in die Reaktionszone eingegebenen Materialien dar.The inventive method can with the above-described carbo-metallic oil and catalyst as the substantially single materials entered into the reaction zone, be performed. However, the charge is additional Materials not excluded. The feed of the reaction zone with recirculated oil has already been mentioned above. As will be described in more detail below, can Also other materials can be added, the one Can fulfill a variety of functions. In such a case Usually put the carbo-metallic oil and the catalyst the majority of the total, entered into the reaction zone Materials dar.

Einige von den zusätzlichen Materialien, die eingesetzt werden können, erfüllen Funktionen, die beträchtliche Vorteile gegenüber dem Verfahren bieten, das nur mit dem carbo-metallischen Öl und dem Katalysator durchgeführt wird. Unter diesen Funktionen sind zu nennen: Kontrollierung der Auswirkungen von Schwermetall- und anderen Katalysatorverunreinigungen; Verstärkung der Katalysatorwirksamkeit; Absorbierung der überschüssigen Wärme in dem Katalysator, sowie er aus dem Regenerator erhalten wird; Entsorgung von die Umwelt belastenden Stoffen oder Umwandlung derselben in eine Form oder Formen, in welchen sie leichter von Produkten abgetrennt und/oder entsorgt werden können; Kontrollierung der Katalysatortemperatur; Verdünnung der carbo-metallischen Öldämpfe zur Verringerung ihres Partialdampfdruckes und zur Erhöhung der Ausbeute an gewünschten Produkten; Regulierung der Ausgangsmaterial/Katalysator-Kontaktzeit; Zurverfügungsstellung von Wasserstoff für ein wasserstoffarmes carbo-metallisches Ausgangsmaterial; Hilfestellung in der Dispergierung des Ausgangsmaterials; und möglicherweise auch Destillierung der Produkte. Bestimmte Metalle in der Schwermetallanreicherung auf dem Katalysator sind aktiver bei der Begünstigung von unerwünschten Reaktionen, wenn sie in Form von elementarem Metall vorliegen, als wenn sie in der durch Kontakt mit Sauerstoff im Katalysatorregenerator erzeugten, oxidierten Form vorliegen. Jedoch reichte die Kontaktzeit zwischen Katalysator und Ausgangsmaterialdämpfen und Produkt bei dem herkömmlichen katalytischen Cracken aus, so daß der bei der Crackreaktion freigesetzte Wasserstoff in der Lage war, einen beträchtlichen Teil der weniger schädlichen Oxide in die schädlichere elementare Schwermetallform zurückzuführen. Man kann diese Situation zu seinem Vorteil ausnutzen, wenn man zusätzliche Materialien einführt, die in der Reaktionszone in Mischung mit dem Katalysator, den Ausgangsmaterialdämpfen und den Produkten in einer gasförmigen Form (einschließlich dampfförmiger Form) vorliegen. Das erhöhte Materialvolumen in der Reaktionszone, verursacht durch die Anwesenheit zusätzlicher Materialien, führt zu einer Erhöhung der Fließgeschwindigkeit durch die Reaktionszone und hat somit eine entsprechende Abnahme der Verweilzeit des Katalysators und der dabei erzeugten oxidierten Schwermetalle zur Folge. Infolge der verkürzten Verweilzeit besteht für die Reduktion der oxidierten Schwermetalle zu der elementaren Form weniger Gelegenheit, und es stehen somit weniger elementare, schädliche Metalle zum Kontakt mit dem Ausgangsmaterial und den Produkten zur Verfügung.Some of the additional materials used can, fulfill functions that face considerable advantages To offer the procedure that only with the carbo-metallic oil and the catalyst. Among these functions These include: Controlling the effects of heavy metals and other catalyst contaminants; Enhancement of catalyst efficiency; Absorb the excess heat in the Catalyst as it is obtained from the regenerator; disposal environmentally polluting substances or their transformation into a shape or forms in which they are easier to remove Products can be separated and / or disposed of; Kontrollierung the catalyst temperature; Dilution of carbo-metallic Oil vapors to reduce their partial vapor pressure and to increase the yield of desired products; regulation the starting material / catalyst contact time; Zurverfügungsstellung of hydrogen for a low-hydrogen carbo-metallic Starting material; Assistance in the dispersion of the starting material;  and possibly also distillation of the products. Certain metals in the heavy metal enrichment on the catalyst are more active in favoring unwanted ones Reactions, if they are in the form of elemental metal, as if in contact with oxygen in the catalyst regenerator produced, oxidized form. However, that was enough the contact time between catalyst and starting material vapors and product in the conventional catalytic cracking, so that the hydrogen released in the cracking reaction in the Location was a considerable part of the less harmful oxides due to the more harmful elemental heavy metal form. One can take advantage of this situation to his advantage, if one introduces additional materials in the reaction zone in Mixture with the catalyst, the starting material vapors and the products in a gaseous form (including vaporous Form) are present. The increased volume of material in the Reaction zone caused by the presence of additional Materials, leads to an increase in the flow rate through the reaction zone and thus has a corresponding decrease the residence time of the catalyst and the resulting oxidized Heavy metals result. Due to the shortened residence time exists for the reduction of oxidized heavy metals too elementary form less opportunity, and thus stand less elemental, harmful metals for contact with the starting material and the products available.

Die zuzufügenden Materialien können auf irgendeine geeignete Weise in das Verfahren eingeführt werden, wobei einige Beispiele nachfolgend beschrieben werden. Beispielsweise können sie mit dem carbo-metallischen Ölausgangsmaterial gemischt werden, bevor letzeres mit dem Katalysator in Berührung gebracht wird. Alternativ hierzu können die zuzufügenden Materialien, falls es gewünscht wird, mit dem Katalysator gemischt werden, bevor dieser mit dem Ausgangsmaterial in Berührung kommt. Getrennte Teile der zuzufügenden Materialien können auch getrennt sowohl mit dem Katalysator als auch mit dem carbo-metallischen Öl vermischt werden. Darüber hinaus können das Ausgangsmaterial, der Katalysator und die zusätzlichen Materialien auch, falls dies gewünscht wird, im wesentlichen gleichzeitig zusammengegeben werden. Ein Teil der zuzufügenden Materialien kann auch mit dem Katalysator und/oder dem carbo-metallischen Öl auf irgendeine der beschriebenen Arten gemischt werden, während zusätzliche Teile nachfolgend zugemischt werden, während zusätzliche Teile nachfolgend zugemischt werden. Beispielsweise kann ein Teil der zuzufügenden Materialien zu dem carbo-metallischen Öl und/oder zu dem Katalysator hinzugefügt werden, bevor sie die Reaktionszone erreichen, während ein anderer Teil der zuzufügenden Materialien direkt in die Reaktionszone eingeführt wird. Die zuzufügenden Materialien können an einer Vielzahl von beabstandeten Orten in die Reaktionszone oder entlang ihrer Erstreckung, wenn sie langgestreckt ist, eingeführt werden.The materials to be added may be of any suitable type Way into the process, with some examples described below. For example, you can use be mixed with the carbo-metallic oil starting material before the latter is brought into contact with the catalyst. alternative For this, the materials to be added, if it is desired to be mixed with the catalyst before this comes into contact with the starting material. Separated parts The materials to be added can also be separated with both Catalyst and mixed with the carbo-metallic oil become. In addition, the starting material, the catalyst  and the additional materials also, if desired will be merged, essentially simultaneously. On Part of the materials to be added can also be used with the catalyst and / or the carbo-metallic oil to any of those described Species are mixed while additional parts follow be mixed while additional parts below be mixed. For example, part of the to be added Materials for the carbo-metallic oil and / or to added to the catalyst before passing the reaction zone reach while another part of the materials to be added is introduced directly into the reaction zone. The to be added Materials can be in a variety of spaced locations into the reaction zone or along its extension, if they elongated, be introduced.

Die Menge an zusätzlichen Materialien, die in dem Ausgangsmaterial, Katalysator oder in der Reaktionszone zur Erfüllung der oben beschriebenen Funktionen und auch anderer Funktionen anwesend sein können, kann in gewünschtem Ausmaß variiert werden; jedoch wird die genannte Menge vorzugsweise ausreichend sein, um im wesentlichen für einen Wärmeausgleich des Verfahrens zu sorgen. Diese Materialien können beispielsweise in die Reaktionszone mit einem Gewichtsverhältnis von Materialien zu Ausgangsmaterial von bis zu 0,4, vorzugsweise von 0,02 bis 0,4, insbesondere 0,03 bis 0,3, und ganz besonders bevorzugt von 0,05 bis 0,25, eingeführt werden.The amount of additional materials present in the starting material, Catalyst or in the reaction zone to meet the above described functions and also other functions present can be varied to the desired extent; however the said amount will preferably be sufficient to be in the essential to ensure a heat balance of the process. These materials may, for example, in the reaction zone with a weight ratio of materials to starting material of up to 0.4, preferably from 0.02 to 0.4, in particular From 0.03 to 0.3, and most preferably from 0.05 to 0.25.

Beispielsweise können viele oder alle der oben erwähnten wünschenswerten Funktionen erreicht werden, wenn man H₂O in Form von Wasserdampf oder in Form von flüssigem Wasser, oder in Form einer Kombination von diesen, in die Reaktionszone mit einem Gewichtsverhältnis von H₂O zu Ausgangsmaterial im Bereich von 0,04 oder mehr und vorzugsweise 0,05 bis 0,1 oder mehr einführt. Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, scheint der Einsatz von H₂O die Reduktion von auf dem Katalysator befindlichen Oxiden, Sulfiten und Sulfiden in die freie Metallform zu inhibieren, von welcher man annimmt, daß sie die Kondensation-Dehydrierung mit eingehender Förderung der Koks- und Wasserstoffausbeute und damit verbundenem Produktverlust begünstigt. Darüber hinaus kann H₂O auch bis zu einem gewissen Ausmaß die Abscheidung von Metallen auf der Katalysatoroberfläche verringern. Außerdem mag auch eine geringe Tendenz vorliegen, stickstoffhaltige und andere schwere Verunreinigungen enthaltende Moleküle von der Oberfläche der Katalysatorteilchen zu desorbieren, oder es mag zumindest eine gewisse Neigung zur Inhibierung ihrer Adsorption durch den Katalysator bestehen. Es wird auch angenommen, daß zugesetztes H₂O die Acidität des Katalysators durch Bronstedt-Säurebildung steigert, was zu einer Erstarkung der Katalysatorwirksamkeit führt. Unter der Annahme, daß das zugeführte H₂O kälter ist, als der regenerierte Katalysator und/oder die Temperatur in der Reaktionszone, kann durch die spürbare Wärme, die zur Erhöhung der Temperatur des H₂O durch den Kontakt mit dem Katalysator in der Reaktionszone oder anderswo abgegeben wird, überschüssige Wärme von dem Katalysator abgezogen werden. Das flüssige oder dampfförmige Wasser enthält weniger als 100 Teile pro Million Natrium und weniger als 500 Teile pro Million von jeweils Calcium und Magnesium. Das gesamte oder Teil des H₂O kann und wird vorzugsweise aus den Produkten einer vorangegangenen katalytischen Umwandlung eines carbo-metallischen Öls kondensiert. Wenn das H₂O zurückgeführtes Wasser ist oder solches umfaßt, das beispielsweise 500 bis 5000 Teile pro Million H₂S darin gelöst enthält, können eine Reihe von zusätzlichen Vorteilen erzielt werden. Das in ökologischer Hinsicht ungeliebte H₂S muß nicht in die Atmosphäre abgegeben werden, das zurückgeführte Wasser bedarf keiner weiteren Behandlung zur Entfernung von H₂S, und das H₂S kann einen Beitrag zur Verringerung der Verkokung des Katalysators leisten, indem es die Schwermetalle passiviert, das heißt, indem es diese in die Sulfitform überführt, die eine geringere Wirksamkeit zur Verstärkung der Koksbildung und der Wasserstofferzeugung haben, als die freien Metalle. In der Reaktionszone kann die Anwesenheit von Wasser die carbo-metallischen Öldämpfe verdünnen und dabei ihren Partialdampfdruck erniedrigen und somit zu einer Erhöhung der Ausbeute an den gewünschten Produkten führen. Es wurde berichtet, daß das H₂O in Verbindung mit anderen Materialien zur Erzeugung von Wasserstoff während des Crackens geeignet ist; so kann es in der Lage sein, als ein Wasserstoffdonator für wasserstoffarme carbo-metallische Ölausgangsmaterialien zu dienen. Das H₂O kann auch rein mechanische Zwecke erfüllen, wie beispielsweise: Hilfestellung bei der Atomisierung oder Dispergierung des Ausgangsmaterials; Konkurrenz gegenüber den hochmolekularen Molekülen hinsichtlich der Adsorption auf der Oberfläche des Katalysators, wobei die Koksbildung unterbrochen wird; Wasserdampfdestillation von verdampfbarem Produkt aus nicht-verdampfbarem Ausgangsmaterial; und Trennung des Produkts vom Katalysator nach Beendigung der Crackreaktion. In besonders bevorzugtem Maße werden das H₂O, der Katalysator und das carbo-metallische Öl im wesentlichen gleichzeitig zusammengebracht. Beispielsweise kann man H₂O und Ausgangsmaterial in einer Atomisierungsdüse vermischen und das erhaltene Spray augenblicklich am stromabwärts liegenden Ende der Reaktionszone mit dem Katalysator in Berührung bringen.For example, many or all of the above-mentioned desirable ones Functions are achieved when H₂O in the form of water vapor or in the form of liquid water, or in the form a combination of these, in the reaction zone with a weight ratio of H₂O to starting material in the range of 0.04 or more, and preferably 0.05 to 0.1 or more introduces. Without wanting to be tied to any theory, The use of H₂O seems the reduction of on the catalyst oxides, sulfites and sulfides in the free metal form which is believed to inhibit condensation dehydration with detailed promotion of coke and  Hydrogen yield and associated product loss favors. In addition, H₂O can also to some extent reduce the deposition of metals on the catalyst surface. There may also be a slight tendency containing nitrogenous and other heavy impurities Desorb molecules from the surface of the catalyst particles, or it may have at least some tendency to inhibit consist of their adsorption by the catalyst. It will also believed that added H₂O the acidity of the catalyst Bronsted acidification increases, resulting in a Reinforcement of the catalyst efficiency leads. Under the assumption, that the supplied H₂O is colder than the regenerated catalyst and / or the temperature in the reaction zone, can through the noticeable heat, which increases the temperature of the H₂O by contact with the catalyst in the reaction zone or elsewhere, excess heat from the catalyst is released subtracted from. The liquid or vaporous water contains less than 100 parts per million of sodium and less than 500 parts per million of each calcium and Magnesium. All or part of H₂O can and will preferably from the products of a previous catalytic Conversion of a carbo-metallic oil condensed. When the H₂O is recycled water or such comprising, for example, 500 to 5000 parts contains per million H₂S dissolved in it, a number of additional benefits can be achieved. That in ecological terms Unloved H₂S does not have to be released into the atmosphere, the recycled water requires no further treatment for the removal of H₂S, and the H₂S can contribute to the reduction the coking of the catalyst afford by the Heavy metals passivated, that is, by placing them in the Converted sulfite form, which has a lower effectiveness for reinforcement coke formation and hydrogen production have, as the  free metals. In the reaction zone, the presence of Water dilute the carbo-metallic oil vapor and thereby their Partial vapor pressure decrease and thus to an increase in the Yield of the desired products. It was reported that the H₂O in conjunction with other materials for the production of hydrogen during cracking is suitable; that's the way it can be to be able to act as a hydrogen donor for low hydrogen to serve carbo-metallic oil starting materials. The H₂O can also fulfill purely mechanical purposes, such as: assistance in the atomization or dispersion of the starting material;  Competition over the high molecular weight molecules in terms of adsorption on the surface of the catalyst, wherein coke formation is interrupted; Steam distillation vaporizable product of non-volatile starting material; and separating the product from the catalyst after completion of the Cracking reaction. In a particularly preferred extent, the H₂O, the Catalyst and the carbo-metallic oil substantially simultaneously brought together. For example, you can H₂O and starting material in an atomizing nozzle and the resulting Spray immediately at the downstream end of the spray Contact the reaction zone with the catalyst.

Die Zugabe von Wasserdampf in die Reaktionszone wird in der Literatur des Fluid-Catalytic-Cracking häufig erwähnt. Die Zugabe von flüssigem Wasser zum Ausgangsmaterial wird relativ selten erwähnt, im Vergleich zu der direkten Einführung von Wasserdampf in die Reaktionszone. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es jedoch besonders bevorzugt, daß eine innige Mischung mit flüssigem Wasser und carbo-metallischem Öl bei einem Gewichtsverhältnis von 0,04 bis 0,15 im Augenblick oder kurz vor der Einführung des Öls in die Reaktionszone gebildet wird, wobei das Wasser (beispielsweise in Form von flüssigem Wasser oder in Form von Wasserdampf, erhalten durch Verdampfung des flüssigen Wassers durch den Kontakt mit dem Öl) die Reaktionszone als Teil des Ausgangsmaterialsflusses, das in die Reaktionszone eingeführt wird, betritt. Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die oben geschilderte Maßnahme vorteilhaft zur Begünstigung der Dispergierung des Ausgangsmaterials ist. Auch ist die Verdampfungswärme des Wassers, die von dem Katalysator, dem Ausgangsmaterial oder von beiden, abgezogen wird, Ursache dafür, daß Wasser eine wirksame Hitzefalle ist, als Wasserdampf allein. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von flüssigem Wasser zu Ausgangsmaterial 0,04 bis 0,1, insbesondere 0,05 bis 0,1.The addition of water vapor to the reaction zone is reported in the literature Of fluid-catalytic cracking frequently mentioned. The addition from liquid water to the starting material becomes relatively rare mentioned, compared to the direct introduction of water vapor in the reaction zone. Within the scope of the present invention However, it is particularly preferred that an intimate mixture with liquid water and carbo-metallic oil at a weight ratio from 0.04 to 0.15 at the moment or just before the introduction of the oil is formed in the reaction zone, wherein the water (for example in the form of liquid water or in Form of water vapor, obtained by evaporation of the liquid Water by contact with the oil) the reaction zone as part the feedstock flow introduced into the reaction zone is, enters. Without wanting to be tied to any theory, It is believed that the above-described measure is advantageous for promoting the dispersion of the starting material is. Also, the heat of evaporation of the water, by the Catalyst, the starting material or both, is withdrawn, Cause that water is an effective heat trap, as water vapor alone. Preferably, the weight ratio from liquid water to starting material 0.04 to 0.1, in particular 0.05 to 0.1.

Natürlich kann das flüssige Wasser auf oben beschriebene Weise oder auch auf irgendeine andere Weise in das Verfahren eingeführt werden, und in jedem Fall kann die Einführung des flüssigen Wassers auch von der Einführung zusätzlicher Mengen an Wasser in Form von Wasserdampf in gleiche oder verschiedene Bereiche der Reaktionszone oder in den Katalysator und/oder das Ausgangsmaterial begleitet sein. Beispielsweise kann die Menge an zusätzlichem Wasserdampf, ausgedrückt als Gewichtsverhältnis von Wasserdampf zu Ausgangsmaterial, 0,01 bis 0,25 betragen, wobei das Gewichtsverhältnis von gesamtem Wasser (als Wasserdampf und als flüssiges Wasser) zu Ausgangsmaterial 0,3 oder weniger beträgt. Die Beschickungsgewichtsverhältnisse von flüssigem Wasser zu Wasserdampf bei einem solchen kombinierten Einsatz von flüssigem Wasser und Wasserdampf kann im Bereich von 5 bis 0,2 liegen. Ein solches Verhältnis kann auf einem vorherbestimmten Niveau innerhalb eines solchen Bereichs gehalten oder, falls notwendig oder erwünscht, variiert werden, um den Wärmeausgleich der Reaktion zu regulieren bzw. aufrechtzuerhalten.Of course, the liquid water in the manner described above or otherwise introduced into the process be, and in any case, the introduction of the liquid  Water also by introducing additional amounts of water in Form of water vapor in equal or different areas of the Reaction zone or in the catalyst and / or the starting material be accompanied. For example, the amount of additional Water vapor, expressed as the weight ratio of water vapor to starting material, 0.01 to 0.25, wherein the weight ratio of total water (as water vapor and as liquid water) to starting material 0.3 or less is. The feed weight ratios of liquid Water to steam in such a combined use of liquid water and water vapor can range from 5 to 0.2 lie. Such a relationship may be on a predetermined Level kept within such a range or, if necessary or desired, be varied to the heat balance to regulate or maintain the response.

Zur Erfüllung der oben beschriebenen Funktionen können auch andere Materialien in die Reaktionszone zugegeben werden. Beispielsweise kann die Dehydrierungs-Kondensations-Wirksamkeit von Schwermetallen durch Einführung von Schwefelwasserstoffgas in die Reaktionszone inhibiert werden. Für wasserstoffarme carbo-metallische Ölausgangsmaterialien kann Wasserstoff zur Verfügung gestellt werden, indem man entweder ein herkömmliches Wasserstoff- Donator-Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Schwerbenzin, oder relativ niedermolekulare Kohlenwasserstofffragmente zusetzt, einschließlich beispielsweise: leichte Paraffine; niedermolekulare Alkohole und andere Verbindungen, die eine intermolekulare Wasserstoffübertragung gestatten oder begünstigen; und Verbindungen, die sich chemisch unter Erzeugung von Wasserstoff in der Reaktionszone vereinigen, wie beispielsweise durch Reaktion von Kohlenmonoxid mit Wasser, mit Alkoholen, mit Olefinen oder mit anderen Materialien oder Mischungen der vorgenannten Stoffe.Other functions can be used to fulfill the functions described above Materials are added to the reaction zone. For example can reduce the dehydration-condensation efficiency of Heavy metals by introduction of hydrogen sulphide gas in the reaction zone are inhibited. For low-hydrogen carbo-metallic Oil feedstocks can be hydrogen available be made either by using a conventional hydrogen Donor diluents, such as heavy fuel, or including relatively low molecular weight hydrocarbon fragments, including for example: light paraffins; low molecular weight Alcohols and other compounds that undergo intermolecular hydrogen transfer allow or favor; and connections, which chemically generate hydrogen in the Combine reaction zone, such as by reaction of Carbon monoxide with water, with alcohols, with olefins or with other materials or mixtures of the aforementioned substances.

Alle der oben genannten, zusätzlichen Materialien (einschließlich Wasser) können allein oder in Verbindung untereinander oder in Verbindung mit anderen Materialien; wie Stickstoff oder anderen Inertgasen, leichten Kohlenwasserstoffen und anderen Verbindungen irgendeine der oben beschriebenen Funktionen, für die sie geeignet sind, erfüllen, und einschließlich und ohne Beschränkung, als Verdünnungsmittel zur Erniedrigung des Ausgangsmaterials- Partialdampfdruckes und/oder als Wärmefalle zur Absorbierung von überschüssiger Hitze aus dem Katalysator, wie er aus der Regenerierungsstufe erhalten wird, dienen. Die obigen Ausführungen stellen eine Diskussion von einigen Funktionen dar, die durch andere, in die Reaktionszone eingeführte Materialien, als der Katalysator und das carbo-metallische Ölausgangsmaterial, erfüllt werden können, und es können natürlich auch andere Materialien hinzugefügt und andere Funktionen erfüllt werden, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.All of the above, additional materials (including Water) may be used alone or in conjunction with each other or in Connection with other materials; like nitrogen or others Inert gases, light hydrocarbons and other compounds  any of the features described above for which they are appropriate are, fulfill, and include, without limitation, as a diluent to lower the starting material Partial vapor pressure and / or as a heat trap for the absorption of Excess heat from the catalyst, as seen from the regeneration stage is received serve. The above statements present a discussion of some features that are going through other materials introduced into the reaction zone than the Catalyst and the carbo-metallic oil starting material, fulfilled Of course, other materials can also be used added and other functions are fulfilled without the Leave the framework of the present invention.

Die vorliegende Erfindung kan in einer großen Vielzahl von Vorrichtungen verwirklicht werden. Jedoch umfaßt eine bevorzugte Vorrichtung Mittel zur schnellen Verdampfung von soviel wie möglich Ausgangsmaterial und zur wirksamen Vermischung von Ausgangsmaterial und Katalysator (obgleich nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge), Mittel, um die erhaltene Mischung als eine verdünnte Suspension in einer Art Fließbett fließen zu lassen, und Mittel zum Abtrennen des Katalysators von Crack-Produkten und ungecracktem oder nur teilweise gecracktem Ausgangsmaterial am Ende einer vorherbestimmten Verweilzeit bzw. Verweilzeiten, wobei bevorzugt wird, daß sämtliches oder wenigstens ein wesentlicher Anteil an Produkt abrupt von wenigstens einem Teil des Katalysators getrennt wird.The present invention can be used in a wide variety of ways Devices are realized. However, a preferred Device Means for rapid evaporation of as much as possible starting material and for effective mixing of starting material and catalyst (although not necessarily in this order), means to give the resulting mixture as a dilute suspension in a kind of fluidized bed to flow and means for separating the catalyst from cracking products and uncracked or only partially cracked starting material at the end of a predetermined residence time or Residence times, it being preferred that all or at least a substantial proportion of product abruptly from at least a part of the catalyst is separated.

Beispielsweise kann die Vorrichtung entlang der länglichen Reaktionskammer einen oder mehrere Punkte zur Einführung von carbo-metallischem Ausgangsmaterial, einen oder mehrere Punkte zur Einführung von Katalysator, einen oder mehrere Punkte zur Einführung von zusätzlichem Material, einen oder mehrere Punkte zur Entnahme von Produkten und einen oder mehrere Punkte zur Entnahme des Katalysators umfassen. Die Mittel zur Einführung des Ausgangsmaterials, des Katalysators und von anderen Materialien können von offenen Rohrleitungen bis zu hochentwickelten Düsen oder Sprühdosen reichen, wobei vorzugsweise Mittel verwendet werden, die in der Lage sind, die flüssigen Ausgangsmaterialen in feine Tröpfchen aufteilen. For example, the device may be along the elongate reaction chamber one or more points for the introduction of carbo-metallic Starting material, one or more points to Introduction of catalyst, one or more introductory points of additional material, one or more points to Removal of products and one or more points for removal of the catalyst. The means of introducing the Starting material, the catalyst and other materials can range from open piping to advanced nozzles or spray cans, preferably using agents which are capable of producing liquid starting materials divide into fine droplets.  

Vorzugsweise ist die Reaktionskammer, oder zumindest ein Hauptteil derselben, eher vertikal als horizontal angeordnet und weist ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von wenigstens 10, vorzugsweise 20 oder 25 oder mehr, auf. Die Anwendung von vertikalen Riser-Reaktoren wird bevorzugt. Wenn der Reaktor rohrförmig ist, kann er durchgehend einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisen, oder er kann eine kontinuierliche oder schrittweise Durchmesserzunahme entlang des Reaktionsweges aufweisen, um die Geschwindigkeit entlang des Fließweges aufrechtzuerhalten oder zu variieren.Preferably, the reaction chamber, or at least a major part the same, more vertical than horizontal arranged and has a Length to diameter ratio of at least 10, preferably 20 or 25 or more. The application of vertical Riser reactors are preferred. When the reactor is tubular is, he can consistently a uniform diameter or he may be continuous or gradual Have diameter increase along the reaction path to the Maintain speed along the flow path or to vary.

Im allgemeinen sind die Beschickungsmittel (für den Katalysator und das Ausgangsmaterial) und die Bauweise des Reaktors derart, daß eine relativ hohe Fließgeschwindigkeit und eine verdünnte Suspension des Katalysators erhalten wird. Beispielsweise wird die Dampf- oder Katalysatorgeschwindigkeit in dem Riser gewöhnlich wenigstens 7,6 m/sec und typischerweise wenigstens 10,64 m/sec betragen. Diese Geschwindigkeit kann bis zu 16,72 m/sec oder 22,8 m/sec oder mehr betragen. Die Geschwindigkeitsfähigkeiten des Reaktors werden im allgemeinen ausreichend sein, um den Aufbau bzw. die Ansammlung eines wesentlichen Katalysatorbetts im Bodenbereich oder in anderen Teilen des Risers zu verhindern, wobei die Katalysatorbeladung im Riser am flußaufwärts liegenden Ende (beispielsweise am Boden) und am stromabwärts liegenden Ende (beispielsweise am Kopf) des Risers unterhalb 64,6 oder 80,7 kg/m³, bzw. unterhalb 32,3 kg/m³ gehalten werden kann. In general, the feeds (for the catalyst and the starting material) and the construction of the reactor such, that a relatively high flow rate and a diluted Suspension of the catalyst is obtained. For example the steam or catalyst rate in the riser usually at least 7.6 m / sec and typically at least 10.64 m / sec. This speed can reach up to 16.72 m / sec or 22.8 m / sec or more. The speed capabilities of the reactor will generally be sufficient to build up or the accumulation of a substantial catalyst bed in the To prevent floor area or other parts of the riser, the catalyst loading in the riser being upstream End (for example, on the ground) and at the downstream end (for example, on the head) of the riser below 64.6 or 80.7 kg / m³, or below 32.3 kg / m³ can be maintained.  

Das Fließbettverfahren umfaßt beispielsweise das Fließen von Katalysator, Ausgangsmaterial und Produkten als ein Strom in einer positiv kontrollierten und aufrechterhaltenen Richtung, die durch die längliche Natur der Reaktionszone festgelegt ist. Das bedeutet jedoch nicht, daß ein strikt linearer Fluß aufrechterhalten werden muß. Bis zu einem gewissen Ausmaß kann ein turbulenter Fluß und ein "Gleiten" des Katalysators auftreten, wie dies bekannt ist, insbesondere in bestimmten Dampfgeschwindigkeitsbereichen und Katalysatorbeladungen, obgleich berichtet worden ist, daß es ratsam ist, genügen niedrige Katalysatorbeladungen anzuwenden, um ein Gleiten und Rückmischen zu verhindern.The fluidized bed process includes, for example, the flow of Catalyst, starting material and products as a stream in a positively controlled and sustained direction, which is determined by the elongated nature of the reaction zone. This does not mean, however, that a strictly linear flux is maintained must become. To some extent a turbulent flow and a "slip" of the catalyst occur as is known, especially in certain vapor velocity ranges and catalyst loadings, though It has been reported that it is advisable to meet low catalyst loadings apply to a slip and mix back prevent.

Der bevorzugte Reaktor ist ein solcher, bei dem sämtliche oder ein wesentlicher Teil der verdampften, gecrackten Produkte an einer oder an mehreren Stellen entlang des Risers von dem Katalysator getrennt werden, wobei vorzugsweise im wesentliche sämtliche verdampften, gecrackten Produkte am flußabwärtigen Ende des Risers von dem Katalysator getrennt werden. Bei einem bevorzugten Reaktortyp erfolgt die Trennung von Katalysator und Produkten auf ballistischem Wege; das heißt, der Katalysator wird in eine Richtung geschleudert, die durch die Riserröhre festgelegt ist, und wird gezwungen, seine Bewegung in der so allgemein festgelegten Richtung fortzusetzen, während die Produkte, die eine geringeren Impuls haben, zu einer abrupten Richtungsänderung gezwungen werden, was zu einer abrupten, im wesentlichen augenblicklichen Trennung von Produkt und Katalysator führt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die hier als ventilierter Riser bezeichnet wird, weist die Riserröhre eine praktisch ungehinderte Auslaßöffnung am stromabwärtigen Ende zur Abführung des Katalysators auf. Durch eine Ausgangsöffnung in der Seite der Röhre, die dem stromabwärts befindlichen Ende des Risers benachbart ist, werden die Produkte entnommen. Die Auslaßöffnung für den Katalysator ist durch einen Katalysatorfließweg mit dem üblichen Stripper und Regenerator verbunden, während die Auslaßöffnung für die Produkte mit einem Produktfließweg verbunden ist, der im wesentlichen oder vollständig von dem Katalysatorfließweg getrennt ist, und zu Trennungsvorrichtungen zur Trennung der Produkte von relativ kleinen Mengen an Katalysator führt, welchem, falls überhaupt ein solcher vorhanden ist, es gelungen ist, den Weg durch die Produktausgangsöffnung zu finden. Beispiele für eine ballistische Trennvorrichtung und -technik, wie oben beschrieben, können in den US-PS 40 66 533 und 40 70 159 von Myers et al. gefunden werden, deren gesamte Offenbarungen hiermit umfaßt sein sollen.The preferred reactor is one in which all or an essential part of the evaporated, cracked products one or more locations along the riser of the catalyst be separated, wherein preferably substantially all evaporated, cracked products at the downstream end of the riser are separated from the catalyst. In a preferred Reactor type is the separation of catalyst and Products by ballistic means; that is, the catalyst is thrown in a direction through the riser tube is fixed, and is forced to move in the so general continue to set the direction, while the products, which have a lower momentum, to an abrupt change of direction be forced, resulting in an abrupt, essentially immediate separation of product and catalyst. at a preferred embodiment, here as ventilated Riser is called, the riser tube has a virtually unhindered Outlet opening at the downstream end for discharge of the catalyst. Through an exit opening in the side the tube, which is the downstream end of the riser adjacent, the products are removed. The outlet opening for the catalyst is by a catalyst flow path with the usual stripper and regenerator connected while the outlet for the products associated with a product flow path that is substantially or completely off the catalyst flow path  is separated, and to separation devices for separation the products of relatively small amounts of catalyst which, if any, exists succeeded in finding its way through the product exit opening. Examples of a ballistic separation device and technique, as described above, can be found in US-PS 40 66 533 and 40 70 159 to Myers et al. be found, their entire revelations should be included hereby.

Bevorzugte Bedingungen zur Durchführung des Verfahrens werden nachstehend beschrieben. Unter diesen sind zu nennen: Ausgangsmaterial, Katalysator und Reaktionstemperaturen, Reaktions- und Ausgangsmaterialdrücke, Verweilzeiten und Umwandlungsniveaus, Kokserzeugung und Koksabscheidung auf dem Katalysator.Preferred conditions for carrying out the method are described below. Among these are: starting material, Catalyst and reaction temperatures, reaction and Starting material pressures, residence times and conversion levels, Coke production and coke deposition on the catalyst.

Bei dem herkömmlichen FCC-Betrieb mit VGO wird das Ausgangsmaterial üblicherweise vorgeheizt, oftmals auf Temperaturen, die beträchtlich höher sind, als erforderlich, um das Ausgangsmaterial zum Pumpen und zur Einführung in den Reaktor genügen flüssig zu machen. Beispielsweise ist von Vorheiztemperaturen berichtet worden, die immerhin bei 371,1°C oder 426,7°C lagen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so wie es derzeit in der Praxis angewandt wird, wird das Vorheizen des Ausgangsmaterials so eingeschränkt, daß das Ausgangsmaterial in der Lage ist, eine größere Wärmemenge von dem Katalysator zu absorbieren, wobei der Katalysator das Ausgangsmaterial auf die Umwandlungstemperatur erhitzt, und gleichzeitig die Verwendung von externen Brennstoffen zur Erhitzung des Ausgangsmaterials auf einem Minimum gehalten wird. Demzufolge kann das Ausgangsmaterial bei Umgebungstemperatur zugeführt werden, sofern die Natur des Ausgangsmaterials dieses gestattet. Schwerere Ausgangsmaterialien können bei erhöhten Vorheiztemperaturen von bis zu 315,6°C, typischerweise von 93,3°C bis 260°C zugeführt werden, wobei höhere Vorheiztemperaturen nicht notwendigerweise ausgeschlossen sind.In conventional FCC operation with VGO, the feedstock becomes Usually preheated, often at temperatures that are considerably higher than required to the starting material for pumping and for introduction into the reactor are sufficient liquid close. For example, preheating temperatures are reported after all, at 371.1 ° C or 426.7 ° C lay. In the context of the method according to the invention, as it is currently used in practice, the preheating of the starting material limited so that the starting material is capable of a larger amount of heat from the catalyst absorb, wherein the catalyst, the starting material on the Conversion temperature heated, and at the same time the use of external fuels for heating the starting material kept to a minimum. As a result, the starting material be supplied at ambient temperature, provided that Nature of the starting material allowed this. Heavier starting materials can be used at elevated preheat temperatures of up to 315.6 ° C, typically from 93.3 ° C to 260 ° C are fed, with higher Preheat temperatures are not necessarily excluded.

Die Katalysatorzuführung zu dem Reaktor kann bei recht unterschiedlichen Temperaturen erfolgen, beispielsweise von 593,3°C bis 871,1°C, vorzugsweise von 648,9°C bis 815,6°C, und insbesondere von 704,4°C bis 760°C, wobei derzeit Temperaturen von 718,3°C bis 746,1°C als optimal angesehen werden.The catalyst feed to the reactor can be quite different  Temperatures occur, for example from 593.3 ° C to 871.1 ° C, preferably from 648.9 ° C to 815.6 ° C, and in particular from 704.4 ° C to 760 ° C, currently temperatures from 718.3 ° C to 746.1 ° C are considered optimal.

Wie bereits oben erwähnt, kann die Umwandlung des carbo-metallischen Öls zu niedermolekularen Produkten bei einer Temperatur von 482,2°C bis 760°C durchgeführt werden, welche am Reaktionskammerauslaß gemessen wird. Die an diesem Auslaß gemessene Reaktionstemperatur wird vorzugsweise im Bereich von 523,9°C bis 704,4°C, insbesondere von 529,5°C bis 648,9°C, und ganz besonders bevorzugt von 537,8° bis 621,1°C gehalten. In Abhängigkeit von der ausgewählten Temperatur und den Eigenschaften des Ausgangsmaterials kann sämtliches Ausgangsmaterial in dem Riser verdampfen oder auch nicht.As mentioned above, the transformation of the carbo-metallic Oil to low molecular weight products at a temperature be carried out from 482.2 ° C to 760 ° C, which at the reaction chamber outlet is measured. The measured at this outlet Reaction temperature is preferably in the range of 523.9 ° C to 704.4 ° C, especially from 529.5 ° C to 648.9 ° C, and completely more preferably maintained from 537.8 ° to 621.1 ° C. Dependent on from the selected temperature and properties the starting material can all the starting material evaporate in the riser or not.

Obgleich, wie oben angedeutet wurde, der Reaktordruck in einem Bereich von etwa 0,69 bis etwa 3,45 bar liegen kann, liegen die bevorzugten und die ganz besonders bevorzugten Drücke im Bereich von 1,04 bis 2,41 bar, bzw. von 1,38 bis 2,41 bar. Im allgemeinen kann der Partial- (oder Gesamt-)druck des Ausgangsmaterials im Bereich von 0,21 bis 2,07, vorzugsweise von 0,48 bis 1,72, und insbesondere bei 0,69 bis 1,18 bar liegen. Der Ausgangsmaterial-Partialdampfd 69985 00070 552 001000280000000200012000285916987400040 0002003043107 00004 69866ruck kann durch die Einführung von gasförmigen (einschließlich dampfförmigen) Materialien in den Reaktor kontrolliert bzw. erniedrigt werden, wie beispielsweise durch Einführung von Wasserdampf, Wasser und anderen zusätzlichen Materialien, wie oben beschrieben. Das Verfahren wurde beispielsweise bei einem Verhältnis von Ausgangsmaterial- Partialdruck zu Gesamtdruck in dem Riser im Bereich von 0,2 bis 0,8, vorzugsweise 0,3 bis 0,7, und insbesondere 0,4 bis 0,6 durchgeführt, wobei das Verhältnis von zugeführtem gasförmigem Material (was zurückgeführte Gase und/oder Wasserdampf umfaßt, der durch Einführung von H₂O in den Riser in Form von Wasserdampf und/oder flüssigem Wasser erhalten wurde) zu Gesamtdruck in dem Riser entsprechend in einem Bereich von 0,8 bis 0,2, vorzugsweise 0,7 bis 0,3 und insbesondere 0,6 bis 0,4 lag. Bei dem eben beschriebenen beispielhaften Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens betrug das Verhältnis von Partialdruck des zugefügten gasförmigen Materials zu dem Partialdruck des Ausgangsmaterials 0,25 bis 2,5, vorzugsweise 0,4 bis 2, und insbesondere 0,7 bis 1,7.Although, as indicated above, the reactor pressure in one Range from about 0.69 to about 3.45 bar, lie the preferred and the most preferred pressures in the field from 1.04 to 2.41 bar, or from 1.38 to 2.41 bar. in the In general, the partial (or total) pressure of the starting material in the range of 0.21 to 2.07, preferably 0.48 to 1.72, and in particular from 0.69 to 1.18 bar. The starting material Partialdampfd 69985 00070 552 001000280000000200012000285916987400040 0002003043107 00004 69866ruck can through the introduction of gaseous (including vaporous) materials be controlled or decreased in the reactor, such as for example, by introducing water vapor, water and other additional materials as described above. The procedure was calculated, for example, at a ratio of starting material  Partial pressure to total pressure in the riser in the range of 0.2 to 0.8, preferably 0.3 to 0.7, and in particular 0.4 to 0.6, wherein the Ratio of supplied gaseous material (which recycled Gases and / or water vapor, by introduction of H₂O in the riser in the form of water vapor and / or liquid Water was obtained) to total pressure in the riser accordingly in a range of 0.8 to 0.2, preferably 0.7 to 0.3 and especially 0.6 to 0.4. In the just described exemplary operation of the invention Procedure was the ratio of partial pressure of the added gaseous material to the partial pressure of the starting material 0.25 to 2.5, preferably 0.4 to 2, and especially 0.7 to 1.7.

Obgleich die Verweilzeit der Ausgangsmaterial- und Produktdämpfe in dem Riser im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden liegen kann, wie es oben beschrieben wurde, liegen bevorzugte und ganz besonders bevorzugte Werte zwischen 0,5 und 6 bzw. zwischen 1 und 4 Sekunden, wobei ein Bereich von 1,5 bis 3,0 Sekunden derzeit als optimaler Bereich angesehen wird. Beispielsweise wurde das Verfahren mit einer Dampf-Riserverweilzeit von 2,5 Sekunden oder weniger durchgeführt, unter Zuführung von reichlichen Mengen an gasförmigen Materialien in den Riser, wobei diese Mengen ausgereicht haben, um beispielsweise ein Partialdruckverhältnis von zugeführten gasförmigen Materialien zu Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial von 0,8 oder mehr zu ergeben. Das Verfahren wurde weiterhin mit einer Verweilzeit von 2 Sekunden oder weniger und mit einem vorgenannten Verhältnis im Bereich von 1 bis 2 durchgeführt. Die Kombination von niedrigem Ausgangsmaterial-Partialdruck, einer sehr kleinen Verweilzeit und einer ballistischen Trennung der Produkte von dem Katalysator wird als außerordentlich günstig für die Umwandlung von carbo-metallischen Ölen angesehen. Zusätzliche Vorteile können im Rahmen der zuvor genannten Kombination erzielt werden, wenn ein wesentlicher Partialdruck von zugeführtem gasförmigen Material, insbesondere H₂O herrscht, wie dies oben beschrieben wurde. Although the residence time of the starting material and product vapors in the riser in the range of 0.5 to 10 seconds can, as described above, are preferred and quite particularly preferred values between 0.5 and 6 or between 1 and 4 seconds, with a range of 1.5 to 3.0 seconds currently regarded as the optimal range becomes. For example, the process has a vapor-riser residence time of 2.5 seconds or less, under Supply of abundant amounts of gaseous materials in the riser, these quantities have been sufficient, for example a partial pressure ratio of supplied gaseous materials to hydrocarbon starting material of 0.8 or to give more. The process was continued with a residence time of 2 seconds or less and with an aforementioned Ratio in the range of 1 to 2 performed. The Combination of low starting material partial pressure, one very small residence time and a ballistic separation of Products of the catalyst is considered extremely cheap considered for the conversion of carbo-metallic oils. additional Benefits may be in the context of the aforementioned combination be achieved when a substantial partial pressure of supplied gaseous material, in particular H₂O prevails, as above has been described.  

Je nachdem, ob ein Gleiten zwischen dem Katalysator und den Kohlenwasserstoffdämpfen in dem Riser auftritt, kann die Katalysator- Riser-Verweilzeit die gleiche sein oder auch nicht, wie die Riser-Verweilzeit der Dämpfe. Demfolge kann das Verhältnis von durchschnittlicher Katalysator-Reaktor-Verweilzeit zu Dampf-Reaktor-Verweilzeit, das heißt, das Gleiten, im Bereich von 1 bis 5, vorzugsweise von 1 bis 4, und insbesondere von 1,2 bis 3, liegen wobei ein Bereich von 1,2 bis 2 derzeit als optimal angesehen wird.Depending on whether a sliding between the catalyst and the Hydrocarbon vapors occur in the riser, the catalyst Riser dwell time may or may not be the same like the riser residence time of the vapors. Demand can be the ratio from average catalyst reactor residence time to Steam reactor residence time, that is, the sliding, in the range from 1 to 5, preferably from 1 to 4, and in particular from 1.2 to 3, being an area from 1.2 to 2 is currently considered optimal.

Bei bestimmten Arten von bekannten FCC-Anlagen ist ein Riser vorhanden, der den Katalysator und die Produktdämpfe zusammen in eine erweiterte Kammer entläßt, welche üblicherweise als Teil des Reaktors angesehen wird, in welcher der Katalysator von dem Produkt getrennt und gesammelt wird. Der fortgesetzte Kontakt des Katalysators mit nichtgecracktem Ausgangsmaterial (falls ein solches noch vorhanden ist) und Crackprodukten in einer solchen erweiterten Kammer führt zu einer Katalysator- Ausgangsmaterial-Gesamtkontaktzeit, die merklich oberhalb der Riser-Verweilzeiten der Dämpfe und der Katalysatoren liegt. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einer ballistischen Trennung von Katalysator und Dämpfen am stromabwärts liegenden Ende (beispielsweise am oberen Ende) des Risers durchgeführt wird, wie das in den oben erwähnten Patenten von Myers et al. beschrieben wird, dann sind die Riser-Verweilzeit und die Katalysator-Kontaktzeit für einen Hauptteil des Ausgangsmaterials und der Produktdämpfe im wesentlichen gleich. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Dampf-Riser-Verweilzeit und die Dampf- Katalysator-Kontaktzeit für wenigstens 80, vorzugsweise wenigstens 90, und insbesondere wenigstens 95 Vol.-% des gesamten Ausgangsmaterials und der Produktdämpfe, die den Riser passieren, im wesentlichen gleich sind. Durch die Verhinderung eines fortdauerden Kontaktes dieser Dämpfe mit dem Katalysator in einer Katalysatortrennungs- und -sammelkammer kann die Neigung zu einem Re-Cracking und einer verminderten Selektivität vermieden werden. Certain types of known FCC equipment is a riser present the catalyst and the product vapors together into an expanded chamber, which is commonly referred to as Part of the reactor is considered, in which the catalyst separated from the product and collected. The continued Contact the catalyst with non-cracked starting material (if any) and cracked products in such an extended chamber leads to a catalytic converter Starting material total contact time, which is noticeably above the Riser residence times of the vapors and the catalysts is. If the inventive method with a ballistic separation of catalyst and vapors at the downstream end (for example, at the top) of the riser, as described in the above-mentioned Myers et al. described is, then the riser residence time and the catalyst contact time for a major part of the starting material and the Product vapors are essentially the same. It will be beneficial considered when the steam riser residence time and the steam Catalyst contact time for at least 80, preferably at least 90, and in particular at least 95 vol .-% of the entire starting material and of the product vapors containing the Risers happen to be essentially the same. By the prevention continuous contact of these vapors with the catalyst in a catalyst separation and collection chamber the tendency to re-cracking and reduced selectivity be avoided.  

Im allgemeinen sollte die Kombination aus Katalysator zu Öl-Verhältnis, Temperaturen, Drücken und Verweilzeiten so ausgerichtet werden, daß man eine wesentliche Umwandlung des carbo-metallischen Ölausgangsmaterials bewirkt. Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß in einem einzigen Durchgang sehr hohe Umwandlungsniveaus erreicht werden können; beispielsweise kann die Umwandlung über 50% und bis zu 90% oder mehr betragen. Vorzugsweise werden die oben erwähnten Bedingungen bei solchen Werten gehalten, die ausreichend sind, um die Umwandlung im Bereich von 60 bis 90% und vorzugsweise im Bereich von 70 bis 85% zu halten. Die genannten Umwandlungswerte werden berechnet, indem man von 100% den prozentualen Anteil abzieht, der durch Dividieren des flüssigen Volumens des frischen Ausgangsmaterials durch das Hundertfache des Volumens an flüssigem Produkt, das bei oder oberhalb 221,1°C siedet (wS, Standard-Atmosphärendruck), erhalten wird.In general, the combination of catalyst to oil ratio, Temperatures, pressures and residence times are aligned be that one has an essential transformation of the carbo-metallic Oil starting material causes. It is an advantage the process of the invention that in a single pass very high levels of conversion can be achieved; for example the conversion can be over 50% and up to 90% or more. Preferably, the above-mentioned Conditions are kept at such levels that are sufficient around the conversion in the range of 60 to 90% and preferably to keep in the range of 70 to 85%. The These conversion values are calculated by subtracting from 100% deducts the percentage by dividing the liquid volume of the fresh starting material by the hundredfold of the volume of liquid Product boiling at or above 221,1 ° C (wS, Standard atmospheric pressure).

Diese beträchtlichen Umwandlungswerte können zu relativ großen Ausbeuten an Koks führen, was in der Regel auch geschieht, beispielsweise zu Ausbeuten von 4 bis 14 Gew.-%, bezogen auf frisches Ausgangsmaterial, häufiger von 6 bis 12%, und meistens von 6 bis 10%. Die Koksausbeute kann sich mehr oder weniger quantitativ auf dem Katalysator abscheiden. Bei infrage kommenden Katalysator-zu-Öl-Verhältnissen kann die erhaltene Koksabscheidung mehr als 0,3, häufiger mehr als 0,5, und meistens mehr als 1 Gew.-% Koks, bezogen auf das Gewicht des regenerierten, feuchtigkeitsfreien Katalysators, betragen. Eine solche Koksabscheidung kann bei 2% oder 3%, oder sogar höher liegen.These considerable conversion values can become relatively large Yields of coke lead, which usually happens, for example to yields of 4 to 14 wt .-%, based to fresh starting material, more often from 6 to 12%, and mostly from 6 to 10%. The coke yield can be deposit more or less quantitatively on the catalyst. at eligible catalyst to oil ratios, the obtained Coke deposit more than 0.3, more often more than 0.5, and usually more than 1 wt .-% coke, based on the Weight of regenerated, moisture-free catalyst, amount. Such coke deposition can be at 2% or 3%, or even higher.

Wie bei herkömmlichen FCC-Verfahren mit VGO, umfaßt das vorliegende Verfahren das Strippen von verbrauchtem Katalysator nach der Trennung des Katalysators von den Produktdämpfen. Mit dem vorliegenden Gebiet vertraute Fachleute kennen geeignete Strippmittel und geeignete Bedingungen zum Strippen von verbrauchtem Katalysator, jedoch kann das erfindungsgemäße Verfahren in einigen Fällen etwas strengere Bedingungen erforderlich machen, als bislang angewandt wurden. Dies kann beispielsweise von der Verwendung eines carbo-metallischen Öls herrühren, das Bestandteile enthält, die unter den in dem Reaktor herrschenden Bedingungen nicht verflüchtigt werden und sich diese Bestandteile selbst, wenigstens teilweise, auf dem Katalysator absetzen. Derart adsorbiertes, unverdampftes Material kann zumindest in zweierlei Sicht störend sein. Wenn die Gase (einschließlich der Dämpfe), die zum Strippen des Katalysators verwendet werden, in eine Katalysatortrennungs- oder -sammelkammer gelangen können, die mit dem stromabwärts liegenden Ende des Risers verbunden ist, und wenn in einer derartigen Kammer eine Anreicherung von Katalysator vorliegt, kann zunächst einmal die Verdampfung dieser nicht verdampften Kohlenwasserstoffe im Stripper gefolgt sein von einer Adsorption derselben auf dem Katalysatorbett, das sich in der Kammer befindet. Wenn der Katalysator im Stripper von adsorbiertem Ausgangsmaterial befreit wird, können die erhaltenen Ausgangsmaterialdämpfe durch das Katalysatorbett passieren, das sich in der Katalysatorsammel- und/oder -trennungskammer angesammelt hat, und sich in Form von Koks und/oder kondensiertem Material auf dem Katalysatorbett absetzen. Da sich der diese Abscheidungen tragende Katalysator von dem Bett in den Stripper und von dort in den Regenerator bewegt, können die kondensierten Produkte eine größere Strippkapazität erforderlich machen, während der Koks erhöhte Regenerierungstemperaturen und/oder eine größere Regenerierungskapazität notwendig machen kann. Aus den vorstehend genannten Gründen wird vorzugsweise der Kontakt zwischen den Strippdämpfen und den Katalysatoransammlungen in der Katalysatortrennungs- oder -sammelkammer verhindert oder beschränkt. Abgesehen von einer Katalysatormenge, die im wesentlichen aus dem Kreislauf ausfällt und am Boden der Trennungs- und/oder Sammelkammer verbleibt, kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Bildung von derartigen Anreicherungen verhindert, indem man beispielsweise den im Kreislauf befindlichen Katalysator sofort nach dem Absetzen auf dem Boden dieser Kammer aus dieser Kammer entfernt. Gleichzeitig kann es zweckmäßig sein, solche Zeit-, Temperatur- und Atmosphärebedingungen in dem Stripper anzuwenden, die ausreichend sind, um potentiell flüchtiges Kohlenwasserstoffmaterial, das von dem gestrippten Katalysator getragen wird, auf 10 Gew.-% oder weniger herabzudrücken, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kohlenstoffs auf dem Katalysator, um die Regenerierungstemperaturen und die Regenerierungskpazität auf einem Minimum zu halten. Ein solches Strippen kann beispielsweise ein Wiedererhitzen des Katalysators ein ausgiebiges Strippen mit Wasserdampf und die Verwendung von Gasen umfassen, die eine höhere Temperatur aufweisen, als sie für FCC/VGO-Verfahrensführungen üblich ist, wie beispielsweise Rauchgas aus dem Regenerator, sowie auch andere Raffineriegasströme, wie Hydrotreater-Abgas (H₂S-haltig), Wasserstoff und andere Gase. Beispielsweise kann der Stripper bei einer Temperatur von 551,7°C oder bei höheren Temperaturen betrieben werden.As with conventional FCC methods with VGO, the present invention includes Reverse the stripping of spent catalyst the separation of the catalyst from the product vapors. With the Those skilled in the art are familiar with suitable stripping means and suitable conditions for stripping spent Catalyst, however, the inventive method can in make a few stricter conditions necessary in some cases,  than previously used. This can be done, for example, by the Use of a carbo-metallic oil, the ingredients which is under the conditions prevailing in the reactor do not volatilize and get these ingredients even, at least partially, settle on the catalyst. so adsorbed, unvaporized material can at least in two ways View disturbing. When the gases (including the Vapors) used to strip the catalyst in can enter a catalyst separation or collection chamber, which is connected to the downstream end of the riser, and if in such a chamber an accumulation of catalyst is present, first of all, the evaporation of this unevaporated hydrocarbons must be followed in the stripper of adsorption thereof on the catalyst bed which is located in the chamber. When the catalyst is in the stripper of freed of adsorbed starting material, the obtained Feedstock vapors pass through the catalyst bed, the accumulated in the catalyst collection and / or separation chamber has, and in the form of coke and / or condensed material deposit on the catalyst bed. Because of these deposits carrying catalyst from the bed into the stripper and from There in the regenerator can move, the condensed products require a larger stripping capacity during the Coke increased regeneration temperatures and / or a larger Regeneration capacity may be necessary. From the above mentioned reasons, preferably the contact between the Stripping and the catalyst accumulations in the catalyst separation or collection chamber prevented or restricted. apart from a catalyst amount consisting essentially of the Circuit fails and at the bottom of the separation and / or collection chamber This can be done, for example, by that the formation of such enrichments is prevented by, for example, the circulating catalyst immediately after weaning on the bottom of this chamber this chamber removed. At the same time, it may be appropriate such time, temperature and atmosphere conditions in the Apply strippers sufficient to potentially volatile  Hydrocarbon material derived from the stripped catalyst is carried down to 10% by weight or less, based on the total weight of carbon on the Catalyst to the regeneration temperatures and the regeneration capacity to keep to a minimum. Such For example, stripping can reheat the catalyst an extensive stripping with steam and the use of Include gases that have a higher temperature than they usual for FCC / VGO process control, such as Flue gas from the regenerator, as well as other refinery gas streams, as hydrotreater off-gas (H₂S-containing), hydrogen and other gases. For example, the stripper may be at a temperature of 551.7 ° C or at higher temperatures operate.

Die wesentliche Umwandlung von carbo-metallischen Ölen zu leichteren Produkten, gemäß der vorliegenden Erfindung, kann zu recht hohen Koksausbeuten und einer beträchtlichen Abscheidung von Koks auf dem Katalysator führen, und erfordert einige Sorgfalt bei der Katalysatorregenerierung. Um eine ausreichende Wirksamkeit der zeolith-haltigen und nicht-zeolith-haltigen Katalysatoren aufrechtzuerhalten, ist es wünschenswert, den Katalysator unter solchen Zeit-, Temperatur- und Atmosphärenbedingungen zu regenerieren, die ausreichend sind, um den prozentualen Gewichtsanteil an Kohlenstoff, der auf dem Katalysator verbleibt, auf 0,25% oder weniger herabzudrücken, gleichgültig, ob der Katalysator eine große Anreicherung an Schwermetallen trägt oder nicht. Vorzugsweise beträgt dieser prozentuale Gewichtsanteil 0,1% oder weniger, und insbesondere 0,05% oder weniger, insbesondere bei Zeolith-Katalysatoren. Die Koksmengen, die deshalb von den Katalysatoren weggebrannt werden müssen, wenn carbo-metallische Öle verarbeitet werden, sind gewöhnlich erheblich größer als im Falle des Crackens von VGO. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck "Koks" auch jegliches restliches, nicht verdampftes Ausgangsmaterial oder Crackprodukt umfassen, wenn ein solches Material nach dem Strippen auf dem Katalysator zurückbleibt. The essential transformation of carbo-metallic oils to lighter ones Products according to the present invention, rightly so high coke yields and significant coke deposition lead on the catalyst, and requires some care at the catalyst regeneration. To be sufficiently effective the zeolite-containing and non-zeolite-containing catalysts It is desirable to keep the catalyst under to regenerate such time, temperature and atmospheric conditions, which are sufficient to the percentage by weight to carbon remaining on the catalyst 0.25% or less, regardless of whether the catalyst a large accumulation of heavy metals or not. Preferably, this percentage weight fraction is 0.1% or less, and more preferably 0.05% or less, in particular in zeolite catalysts. The quantities of coke, therefore must be burned away from the catalysts when carbo-metallic Oils are usually substantial greater than in the case of cracking VGO. In the context of the present Invention is the term "coke" also any residual, unevaporated starting material or cracking product when such material after stripping on the Catalyst remains.  

Die Regenerierung des Katalysators, das heißt das Wegbrennen von auf dem Katalysator während der Umwandlung des Ausgangsmaterials abgesetztem Koks, kann bei jeder geeigneten Temperatur im Bereich von 593,3° bis 871,1°C durchgeführt werden, gemessen am Regeneratorauslaß für den Katalysator. Diese Temperatur beträgt vorzugsweise 648,9° bis 815,6°C, insbesondere 690,6° bis 773,9°C, und sie beträgt ganz besonders bevorzugt 718,3° bis 746,1°C. Das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise mit einem Fließregenerator bei einer Temperatur der dichten Katalysatorphase im Bereich von 704,4° bis 760°C durchgeführt worden.The regeneration of the catalyst, that is the burning away on the catalyst during the conversion of the starting material settled coke, can be at any suitable temperature in the range of 593.3 ° to 871.1 ° C, measured at the Regeneratorauslaß for the catalyst. This temperature is preferably 648.9 ° to 815.6 ° C, in particular 690.6 ° to 773.9 ° C, and they is most preferably 718.3 ° to 746.1 ° C. The inventive method is for example with a flow regenerator at a temperature the dense catalyst phase in the range of 704.4 ° up to 760 ° C has been performed.

Sofern regenerierter Katalysator zum Cracken von carbo-metallischen Ölen verwendet wurde, war man bislang der Ansicht, daß der Erfolg des Crackens von dem Verbrennen des Kokses in Berührung mit die Verbrennung erzeugenden Gasen, die überschüssigen Sauerstoff enthalten, abhängig ist. Mit dem Ausdruck "überschüssiger Sauerstoff" soll eine solche Menge an Sauerstoff gemeint sein, die größer als die stöchiometrisch erforderliche Menge zum Verbrennen sämtlichen Wasserstoffs, sämtlichen Kohlenstoffs und sämtlicher anderer brennbarer Bestandteile, falls solche vorliegen, ist, die innerhalb des oben erwähnten ausgewählten Koksanteils unmittelbar vor der Regenerierung anwesend sind. Die gasförmigen Produkte der Verbrennung, die in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff durchgeführt wird, werden normalerweise eine merkliche Menge an freiem Sauerstoff umfassen. Dieser freie Sauerstoff wird, sofern der nicht durch Mittel oder ein anderes Verfahren als die Regenerierung aus den Nebenproduktgasen entfernt oder in irgendeine andere Form umgewandelt wird, normalerweise als freier Sauerstoff in dem von der Regeneratoranlage herkommenden Rauchgas auftreten. Um für eine ausreichende Treibkraft zur Vervollständigung der Verbrennung des Kokses zu niedrigen Gehalten zu sorgen, wenn sämtlicher Koks oder ein Hauptanteil des Kokses mit überschüssigem Sauerstoff verbrannt wird, wird die Menge an freiem Sauerstoff normalerweise nicht nur merklich, sondern beträchtlich sein, das heißt in dem gesamten Regenerierungs-Rauchgas, das aus der gesamten, abgeschlossenen Regenerierungsstufe erhalten wird, wird eine Konzentration an freiem Sauerstoff von wenigstens 2 Mol.-% vorliegen. Während ein derartiges Verfahren wirksam ist, um die gewünschten niedrigen Kohlenstoffgehalte auf dem regenerierten Katalysator zu erhalten, unterliegt es Einschränkungen, und es treten Schwierigkeiten auf, wie dies nachfolgend näher erläutert werden wird.If regenerated catalyst for cracking carbo-metallic Oil was used, it was previously believed that the success cracking of the burning of the coke in contact with the Combustion-generating gases containing excess oxygen, is dependent. By the term "excess oxygen" meant such an amount of oxygen be greater than the stoichiometrically required amount to burn all hydrogen, all carbon and all other combustibles, if any is present, which is selected within the above-mentioned Coke content are present immediately before regeneration. The gaseous products of combustion, which in the presence of excess Oxygen is normally carried out include a significant amount of free oxygen. This free Oxygen is, if not by means or another  Process as the regeneration removed from the by-product gases or converted into any other form, usually as free oxygen in the regenerator system coming flue gas occur. In order for sufficient driving force to complete the combustion of the coke to low Maintained if all the coke or a major portion the coke is burned with excess oxygen, Normally, the amount of free oxygen will not just be be noticeable, but considerable, that is, in the whole Regeneration flue gas coming from the entire, closed Regeneration level is obtained, a concentration free oxygen of at least 2 mol .-% present. While such a method is effective to achieve the desired low To obtain carbon contents on the regenerated catalyst, it is subject to restrictions and difficulties arise on, as will be explained in more detail below.

Bei der herkömmlichen Praxis wird bei der Verbrennung des Kokses während der Regenerierung etwas H₂O erzeugt, da normalerweise eine geringe Menge Wasserstoff im Koks vorhanden ist; jedoch werden im allgemeinen Kohlenmonoxid und Kohlendioxid als die Hauptprodukte angesehen. Die Umwandlung des Kohlenstoffgehaltes des Kokses in Kohlenmonoxid und Kohlendioxid sind stark exotherme Reaktionen. Beispielsweise erzeugt die Reaktion zwischen Sauerstoff und Koks unter Bildung von Kohlendioxid 32 816 kJ/kg Koks, während die Reaktion zwischen Sauerstoff und Koks bzw. Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenmonoxid annähernd 9228 kJ/kg Koks erzeugt. Je größer die Menge an Koks ist, die von einem Katalysator mit gegebenem Gewicht weggebrannt werden muß, desto größer ist die während der Verbrennung im Regenerator freigesetzte Wärmemenge.In conventional practice, combustion of the coke during regeneration produces some H₂O, as usually one small amount of hydrogen is present in the coke; however, will be in general, carbon monoxide and carbon dioxide as the main products considered. The conversion of the carbon content of the coke into Carbon monoxide and carbon dioxide are highly exothermic reactions. For example, the reaction between oxygen and Coke with formation of carbon dioxide 32 816 kJ / kg coke, while the reaction between oxygen and Coke or carbon to form carbon monoxide approximate 9228 kJ / kg coke produced. The bigger the amount of coke is that of a given catalyst Weight has to be burned away, the bigger the while the amount of heat released by the combustion in the regenerator.

Die im Regenerator durch die Verbrennung des Koks freigesetzte Wärme wird von dem Katalysator absorbiert und kann leicht von diesem zurückgehalten werden, bis der regenerierte Katalysator mit frischem Ausgangsmaterial in Berührung gebracht wird. Bei der Verarbeitung von carbo-metallischen Ölen bis zu relativ hohen Umwandlungsgraden, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung erreicht werden, kann die Menge an Regeneratorwärme, die durch die Zurückführung des regenerierten Katalysators auf das frische Ausgangsmaterial übertragen wird, das Ausmaß derjenigen Wärmezufuhr wesentlich überschreiten, die geeignet ist, um in dem Riser das Ausgangsmaterial und andere Materialien zu erhitzen und zu verdampfen, die Wärme für die exotherme Crackreaktion zur Verfügung zu stellen, die Wärmeverluste der Anlage auszugleichen und dergleichen. Erfindungsgemäß kann daher die auf das frische Ausgangsmaterial übertragene Regenratorwärme innerhalb bestimmter angenäherter Bereiche kontrolliert oder, falls notwendig, eingeschränkt werden. Die auf dise Weise übertragene Wärme kann beispielsweise im Bereich von 9538 bis 2791, vorzugsweise von 1395 bis 2093, und insbesondere von 361,1 bis 1977 kJ/kg frisches Ausgangsmaterial liegen. Die vorstehend angegebenen Bereiche beziehen sich auf die kombinierte Wärme, ausgedrückt in kJ/kg frisches Ausgangsmaterial, welche durch den Katalysator auf das Ausgangsmaterial und die Rekationsprodukte (zwischen dem In-Berührung-Bringen des Ausgangsmaterials mit dem Katalysator und der Trennung des Produkts vom Katalysator) zur Bereitstellung der Wärme für die Reaktion (beispielsweise für das Cracken) und die Enthalpiedifferenz zwischen den Produkten und dem frischen Ausgangsmaterial übertragen wird. In den vorstehend angegebenen Bereichen sind nicht eingeschlossen die Wärme, die in dem Reaktor durch die Adsorption des Kokses auf dem Katalysator zur Verfügung gestellt wird, noch die Wärme, die verbraucht wird durch das Erhitzen, Verdampfen oder Umsetzen der Rückführungsströme und zugeführter Materialien wie Wasser, Wasserdampf, Naphtha und anderer Wasserstoff-Donatoren, Rauchgase und Inertgase, oder durch Strahlungsverlust oder andere Verluste.The liberated in the regenerator by the combustion of the coke Heat is absorbed by the catalyst and can easily be removed by This is withheld until the regenerated catalyst is brought into contact with fresh starting material. at the processing of carbo-metallic oils up to relatively  high degrees of conversion, in the context of the present invention can be achieved, the amount of regenerator heat, by the recycling of the regenerated catalyst to the fresh Starting material is transferred, the extent of that heat Substantially exceed, which is suitable to in the Riser to heat the starting material and other materials and to vaporize the heat for the exothermic cracking reaction To make available to compensate for the heat losses of the plant and the same. According to the invention, therefore, on the fresh Starting material transferred Regenratorwärme within certain controlled areas or, if necessary, be restricted. The heat transferred in this way can for example, in the range of 9538 to 2791, preferably from 1395 to 2093, and especially from 361.1 to 1977 kJ / kg of fresh starting material. The above indicated ranges refer to the combined Heat, expressed in kJ / kg of fresh starting material, which through the catalyst to the starting material and the reaction products (between bringing the starting material into contact with the catalyst and the separation of the product from the catalyst) for providing the heat for the reaction (for example for cracking) and the enthalpy difference between the products and the fresh starting material is transferred. In the above indicated areas are not included the heat, in the reactor by the adsorption of the coke on the catalyst is provided, nor the heat that is consumed is by heating, evaporating or reacting the Recycle streams and supplied materials such as water, water vapor, Naphtha and other hydrogen donors, fumes and Inert gases, or by radiation loss or other losses.

Es kann ein Verfahren oder eine Kombination von Verfahren erfindungsgemäß angewandt werden, um die über den Katalysator auf das frische Ausgangsmaterial übertragene Regenerierungswärmemenge zu kontrollieren oder zu beschränken. Beispielsweise kann man dem Crackkatalysator einen Verbrennungspromotor zufügen, um die Verbrennungstemperatur von Koks zu Kohlendioxid und/oder Kohlenmonoxid in dem Regenerator zu verringern. Weiterhin kann man Katalysator durch Wärmeaustauscher Wärme entziehen, einschließlich beispielsweise durch Wärmeaustauscher (zum Beispiel Wasserdampfschlangen), die in dem Regenerator selbst eingebaut sind, wodurch man dem Katalysator während der Regenerierung Wärme entziehen kann. Die Wärmeaustauscher können auch in die Katalysatortransportleitungen eingebaut sein, beispielsweise in die vom Regenerator zu dem Reaktor verlaufende Katalysator-Rückführungsleitung, wobei dem Katalysator nach dessen Regenerierung Wärme entzogen werden kann. Die dem Katalysator im Regenerator aufgegebene Wärmemenge kann dadurch verringert werden, daß man die Isolierung des Regenerators verkleinert, so daß ein Wärmeverlust an die umgebende Atmosphäre erfolgt, insbesondere dann, wenn vorgesehen ist, Ausgangsmaterialen mit einem extrem hohen Verkokungspotential zu bearbeiten; jedoch wird im allgemeinen ein Wärmeverlust an die Atmosphäre in ökonomischer Hinsicht als weniger zweckmäßig erachtet, als andere hier beschriebene Alternativen. Weiterhin kann man auch Kühlflüssigkeiten in den Reaktor einspeisen, beispielsweise Wasser und/oder Wasserdampf, wobei die Menge an Inertgas, die in dem Regenerator für die Wärmeabsorption und -entfernung zur Verfügung steht, erhöht wird.It may be a method or a combination of methods according to the invention applied to the over the catalyst the fresh starting material transferred regeneration heat amount  to control or limit. For example, you can add a combustion promoter to the cracking catalyst to produce the Combustion temperature of coke to carbon dioxide and / or carbon monoxide in the regenerator. Furthermore you can Catalyst through heat exchanger extract heat, including for example, by heat exchangers (for example, steam queues), which are installed in the regenerator itself, whereby heat is removed from the catalyst during the regeneration can. The heat exchangers may also be in the catalyst transport lines be incorporated, for example, in the of Regenerator to the reactor running catalyst recirculation line, wherein the catalyst after its regeneration heat can be withdrawn. The catalyst abandoned in the regenerator Amount of heat can be reduced by the Isolation of the regenerator reduced so that heat loss takes place to the surrounding atmosphere, especially if provided is, starting materials with an extremely high coking potential to edit; however, heat loss generally occurs to the atmosphere in economic terms as less considered appropriate, as other alternatives described here. Furthermore, it is also possible to feed cooling liquids into the reactor, For example, water and / or water vapor, wherein the amount inert gas contained in the regenerator for heat absorption and Distance is available is increased.

Gleichgültig, ob die oben beschriebenen Verfahren angewandt werden, umfaßt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Kontrollierung oder Beschränkung der über den zurückgeführten, regenerierten Katalysator auf das frische Ausgangsmaterial übertragenen Wärme durch Aufrechterhaltung eines bestimmten Verhältnisses zwischen dem Kohlenmonoxid, die in dem Regenerator gebildet werden, während diese Gase mit dem Katalysator, der regeneriert wird, in einem Wärmeaustauschkontakt oder -beziehung stehen. Im allgemeinen wird sämtlicher Koks oder ein Hauptgewichtsanteil des Kokses, der auf dem Katalysator unmittelbar vor der Regenerierung anwesend ist, in wenigstens einer Verbrennungszone entfernt, in welcher das oben genannte Verhältnis so kontrolliert wird, wie es nachfolgend beschrieben wird. Insbesondere wird wenigstens ein Hauptanteil, vorzugsweise wenigstens 65 Gew.-%, und insbesondere wenigstens 80 Gew.-% des Koks auf dem Katalysator in einer Verbrennungszone entfernt, in welcher das molare Verhältnis von CO₂ zu CO auf einem Wert gehalten wird, der wesentlich unter 5, beispielsweise bei 4 oder weniger, liegt. Betrachtet man das CO₂/CO-Verhältnis von der anderen Seite, so beträgt das molare CO/CO₂-Verhältnis vorzugsweise wenigstens 0,25, insbesondere wenigstens 0,3, und ganz besonders bevorzugt 1 oder mehr, oder selbst 1,5 oder mehr. Während der Fachmann Mittel und Wege kennt, um die Verbrennung von CO zu CO₂ zu inhibieren, wurde vorgeschlagen, daß das molare Verhältnis von CO zu CO₂ auf unterhalb 0,2 gehalten werden soll, wenn man einen Katalysator mit einer hohen Schwermetallanreicherung regeneriert, welche aus der Verarbeitung von carbo-metallischen Ölen herrührt. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise die US-PS 41 62 231 von Zrinscak, Sr. et al. genannt werden. Erfindungegemäß ist jedoch die Maximierung der CO-Erzeugung ein besonders bevorzugte Ausführungsform bei der Regenerierung des Katalysators auf einen Kohlenstoffgehalt von 0,1% oder weniger, vorzugsweise 0,05% oder weniger. Darüber hinaus kann das Regenerierungsnebenverfahren in seiner Gesamtheit, gemäß einer bevorzugten Durchführung der Erfindung, zu den oben erwähnten niedrigen Kohlenstoffgehalten auf dem regenerierten Katalysator mit einem Unterschuß an Sauerstoff durchgeführt werden; insbesondere kann der zu der einen oder zu den mehreren Regenerierungsstufen zugeführte Gesamtsauerstoff vorzugsweise geringer sein als die stöchiometrische Menge, die erforderlich ist, um sämtlichen Wasserstoff im Koks zu H₂O und sämtlichen Kohlenstoff im Koks zu CO₂ zu verbrennen. Falls der Koks andere verbrennbare Bestandteile enthält, kann die erwähnte stöchiometrische Menge so eingestellt werden, daß die zur Verbrennung dieser Bestandteile benötigten Menge an Sauerstoff eingeschlossen ist.Regardless of whether the methods described above are used, For example, the present invention includes a method of control or limitation of the returned, regenerated Catalyst transferred to the fresh starting material heat by maintaining a certain relationship between the carbon monoxide that is in the regenerator be formed while these gases with the catalyst, which is regenerated in a heat exchange contact or relationship stand. In general, all coke or a Main weight fraction of coke on the catalyst immediately is present before regeneration, in at least one combustion zone removed, in which the above ratio is controlled as described below. In particular is at least a major portion, preferably at least  65 wt .-%, and in particular at least 80 wt .-% of Coke on the catalyst removed in a combustion zone, in which the molar ratio of CO₂ to CO at a value is kept substantially below 5, for example at 4 or less. Considering the CO₂ / CO ratio of the other side, so is the molar CO / CO₂ ratio preferably at least 0.25, in particular at least 0.3, and most preferably 1 or more, or even 1.5 or more. While the professional knows ways and means to to inhibit the combustion of CO to CO₂ has been proposed that the molar ratio of CO to CO₂ kept below 0.2 If you want a catalyst with one regenerated high heavy metal enrichment, resulting from the processing derived from carbo-metallic oils. In this context For example, US Pat. No. 4,162,231 issued to Zrinscak, Sr. et al. to be named. According to the invention, however, the Maximizing CO generation is a particularly preferred embodiment in the regeneration of the catalyst to a carbon content of 0.1% or less, preferably 0.05% Or less. In addition, the regeneration by-pass process in its entirety, according to a preferred implementation of the invention, to the above-mentioned low carbon contents on the regenerated catalyst with a deficiency of oxygen be performed; In particular, the one to the one or total oxygen supplied to the plurality of regeneration stages preferably less than the stoichiometric amount, which is required to all hydrogen in the coke to H₂O and to burn all the carbon in the coke to CO₂. If the coke contains other combustible ingredients, the be stoichiometric amount set so that the amount of oxygen needed to burn these components is included.

Ein weiteres, ebenfalls besonders bevorzugtes Verfahren zur Kontrollierung und Beschränkung der durch den zurückgeführten Katalysator auf das frische Ausgangsmaterial übertragenen Wärmemenge umfaßt die Ableitung eines Teils der Wärme, die von dem zurückgeführten Katalysator getragen wird, durch zusätzlich in den Reaktor eingeführte Materialien, wie beispielsweise Wasser, Wasserdampf, Naphtha oder andere Wasserstoff-Donatoren, Rauchgase, Inertgase und andere gasförmige und verdampfbare Materialien, die in den Reaktor eingeführt werden können.Another, also particularly preferred method of control and restriction by the recycled catalyst transferred to the fresh starting material amount of heat includes the discharge of a portion of the heat that is returned from the  Catalyst is carried by, in addition to the Reactor introduced materials such as water, water vapor, Naphtha or other hydrogen donors, flue gases, Inert gases and other gaseous and vaporizable materials, which can be introduced into the reactor.

Je größer die Menge des Kokses ist, die von einem Katalysator gegebenen Gewichts weggebrannt werden muß, desto größer ist die Gefahr, daß man den Katalysator übermäßigen Temperaturen aussetzt. Viele sonst wünschenswerte und geeignete Crackkatalysatoren sind gegenüber einer Desaktivierung bei hohen Temperaturen besonders empfindlich, und unter diesen Katalysatoren gibt es eine stattliche Anzahl von teuren Molekularsieb- oder Zeolith- Katalysatoren. Die Kristallstrukturen von Zeolithen und die Porenstrukturen der Katalysatorträger sind im allgemeinen gegenüber einem thermischen und/oder hydrothermischen Abbau etwas empfindlich. Die Verwendung von derartigen Katalysatoren in katalytischen Umwandlungsverfahren von carbo-metallischen Ausgangsmaterialien schafft ein Bedürfnis nach Regenerierungsverfahren, bei denen der Katalysator nicht dadurch zerstört wird, daß er sehr hohen Temperaturen und Wasserdampf ausgesetzt wird. Diesem Bedürfnis kann mit einem mehrstufigen Regenerierungsverfahren begegnet werden, welches die Beschickung einer ersten Regenerierungszone mit dem verbrauchten Katalysator und die Zuführung von oxidierendem Gas umfaßt. Die Menge an oxidierendem Gas, die in diese erste Zone eingeführt wird, und die Konzentration an Sauerstoff oder Sauerstoff tragendem Gas reicht nur aus, um die gewünschte Umwandlung des Kokses auf dem Katalysator zu Kohlendioxidgasen teilweise zu bewirken. Der teilweise regenerierte Katalysator wird dann aus der ersten Regenerierungszone entnommen und in eine zweite Regenerierungszone eingebracht. Das oxidierende Gas wird in die zweite Regenerierungszone eingeführt, um eine höhere Konzentration an Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas als in der ersten Zone zur Verfügung zu stellen, und die Entfernung des Kohlenstoffs bis zu dem gewünschten Grad zu vervollständigen. Der regenerierte Katalysator kann dann aus der zweiten Zone entfernt und zum Kontakt mit frischem Ausgangsmaterial in den Reaktor zurückgeführt werden. Ein Beispiel für ein solches mehrstufiges Regenerierungsverfahren ist in der US-PS 29 38 739 beschrieben.The greater the amount of coke that is of a catalyst given weight must be burned away, the greater the danger of leaving the catalyst at excessive temperatures exposes. Many otherwise desirable and suitable cracking catalysts are against deactivation at high temperatures especially sensitive, and among these catalysts there are a considerable number of expensive molecular sieve or zeolite Catalysts. The crystal structures of zeolites and the Pore structures of the catalyst supports are generally opposite sensitive to thermal and / or hydrothermal degradation. The use of such catalysts in catalytic Conversion process of carbo-metallic starting materials creates a need for regeneration processes which the catalyst is not destroyed by the fact that he very much high temperatures and water vapor is exposed. This need can with a multi-stage regeneration process be countered, which is the feed of a first regeneration zone with the spent catalyst and the supply of includes oxidizing gas. The amount of oxidizing gas, which in this first zone is introduced, and the concentration of oxygen or oxygen-carrying gas is sufficient only to the desired Conversion of the coke on the catalyst to carbon dioxide gases partially effect. The partially regenerated catalyst is then removed from the first regeneration zone and introduced into a second regeneration zone. The oxidizing Gas is introduced into the second regeneration zone to a higher concentration of oxygen or oxygen-containing gas to provide as in the first zone, and the distance of the carbon to the desired degree. The regenerated catalyst can then from the second Zone away and to contact with fresh starting material in  be returned to the reactor. An example of such Multi-stage regeneration process is described in US-PS 29 38 739 described.

Die mehrstufige Regenerierung bietet die Möglichkeit der Kombination einer Regenerierung mit einem Unterschuß an Sauerstoff und der Kontrolle des molaren CO : CO₂-Verhältnisses. So können 50 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 65 bis 95 Gew.-%, und insbesondere 80 bis 95 Gew.-% des auf dem Katalysator unmittelbar vor der Regenerierung anwesenden Kokses in einer oder in mehreren Regenerierungsstufen entfernt werden, in welchen das molare Verhältnis von CO : CO₂ auf die oben beschriebene Weise kontrolliert wird. In Verbindung mit den obigen Ausführungen können die letzten fünf Gewichtsprozent oder mehr oder auch 10 Gew.-% oder mehr des ursprünglich vorhandenen Kokses bis hinauf zu der Gesamtmenge an Koks, die nach der vorangegangenen Stufe oder der vorangegangenen Stufen zurückgeblieben ist, in einer nachfolgenden Regenerierungsstufe entfernt werden, in welcher mehr Sauerstoff anwesend ist. Ein derartiges Verfahren kann so durchgeführt werden, daß das gesamte Rauchgas, das aus dem vollständigen, abgeschlossenen Regenerierungsverfahren erhalten wird, nur einen geringen oder gar keinen überschüssigen Sauerstoff enthält, das heißt in der Größenordnung von 0,2 Mol.-% oder weniger, oder sogar 0,1 Mol.-% oder weniger, was beträchtlich weniger ist als die anderswo vorgeschlagenen 2 Mol.-%. Demzufolge ist die mehrstufige Regenerierung insofern besonders wertvoll, als sie ein weiteres, geeignetes Verfahren zur Beschränkung der Regenerierungswärme, die durch den regenerierten Katalysator auf das frische Ausgangsmaterial übertragen wird, und/oder zur Verringerung der Gefahr einer thermischen Desaktivierung darstellt, während gleichzeitig die Möglichkeit besteht, den Kohlenstoffgehalt auf dem regenerierten Katalysator zu den sehr niedrigen prozentualen Anteilen (beispielsweise 0,1% oder weniger) herabzudrücken, die die Katalysatorwirksamkeit beträchtlich verbessern. Darüber hinaus wird derjenige Teil der Regenerierungsabfolge, bei welchem die schärfsten Bedingungen herrschen, durchgeführt, während noch eine merkliche Menge an Koks auf dem Katalysator anwesend ist, wenn die Regenerierungsbedingungen, beispielsweise die Temperatur oder die Atmosphäre, in der zweiten Zone wesentlich weniger scharf sind als in der ersten Zone (beispielsweise um wenigstens 5,6°C und vorzugsweise um wenigstens 11,1°C). Eine solche Verfahrensführung kann einen Schutz des Katalysators vor den strengen Bedingungen darstellen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in einer zweistufigen Fließregenerierung bei einer maximalen Temperatur von 815,6°C mit einer reduzierten Temperatur von wenigstens 5,6 oder 11,1°C in der dichten Phase der zweiten Stufe, verglichen mit der dichten Phase der ersten Stufe, und bei einer Verringerung des Kohlenstoffs auf dem Katalysator auf 0,05 Gew.-% oder weniger oder sogar 0,025 Gew.-% oder weniger in der zweiten Zone. Tatsächlich kann der Katalysator mittels dieses Verfahrens leicht zu Kohlenstoffgehalten von 0,01 Gew.-% regeneriert werden, selbst wenn der Kohlenstoff auf dem Katalysator vor der Regenerierung einen so hohen Wert wie 1% hat.The multi-stage regeneration offers the possibility of combination a regeneration with a deficit of oxygen and the control of the molar CO: CO₂ ratio. So can 50% by weight or more, preferably 65 to 95% by weight, and especially 80 to 95% by weight of the catalyst coke in. immediately before regeneration one or more regeneration stages are removed, in which the molar ratio of CO: CO₂ to the above described Way is controlled. In conjunction with the above statements can the last five percent by weight or more or also 10 wt .-% or more of the original coke up to the total amount of coke after the previous one Stage or previous stages is to be removed in a subsequent regeneration stage, in which more oxygen is present. Such a procedure can be carried out so that the entire flue gas, the from the complete, completed regeneration process is obtained, little or no surplus Contains oxygen, that is of the order of 0.2 mol% or less, or even 0.1 mol% or less, which is considerably less than those suggested elsewhere 2 mol%. As a result, the multi-stage regeneration is so far especially valuable, as they another, suitable procedure to limit the heat of regeneration, regenerated by the Transfer the catalyst to the fresh starting material is, and / or reduce the risk of thermal Disactivation represents, while at the same time the possibility consists of the carbon content on the regenerated catalyst to the very low percentages (for example 0.1% or less), which is the catalyst efficiency improve considerably. In addition, the one becomes  Part of the regeneration sequence, in which the hottest Conditions prevail, while still a noticeable Amount of coke on the catalyst is present when the regeneration conditions, for example the temperature or the atmosphere, in the second zone are much less spicy than in the first zone (for example at least 5.6 ° C and preferably at least 11.1 ° C). Such a process procedure can protect the catalyst pose in the strict conditions. A particularly preferred Embodiment of the invention consists in a two-stage Flow regeneration at a maximum temperature of 815.6 ° C with a reduced temperature of at least 5.6 or 11.1 ° C in the dense phase of second stage, compared to the dense phase of the first stage, and with a reduction of the carbon on the catalyst to 0.05% by weight or less or even 0.025% by weight or less in the second zone. In fact, the catalyst can by this method easily to carbon contents of 0.01 wt .-% to be regenerated, even if the carbon on the catalyst prior to regeneration as high a value as 1% has.

In manchen Fällen ist es wichtig, sicherzustellen, daß keine adsorbierten Sauerstoff enthaltenden Gase durch den zurückgeführten Katalysator in den Riser mitgeschleppt werden. Wenn immer eine solche Maßnahme als notwendig erachtet wird, kann der Katalysator, der aus dem Regenerator entnommen wird, mit geeigneten Strippgasen zur Entfernung der sauerstoffhaltigen Gase einer Strippstufe unterzogen werden. Das Strippen kann beispielsweise bei relativ hohen Temperaturen, beispielsweise bei 732,2° bis 743°C, unter Verwendung von Wasserdampf, Stickstoff oder irgendeinem anderen Inertgas als Strippgas(e) durchgeführt werden. Die Verwendung von Stickstoff oder anderen Inertgasen ist insofern günstig, als dabei die Gefahr einer hydrothermalen Katalysatordesaktivierung vermieden wird, die bei Verwendung von Wasserdasmpf auftreten kann. In some cases, it is important to make sure that none Adsorbed oxygen-containing gases through the recycled Catalyst can be dragged into the riser. When ever such a measure is considered necessary, the catalyst, which is removed from the regenerator, with appropriate Stripping gases for removing the oxygen-containing gases of a stripping step be subjected. The stripping can, for example, at relatively high temperatures, for example, at 732.2 ° to 743 ° C, using Water vapor, nitrogen or any other inert gas as Stripping gas (s) are performed. The use of nitrogen or other inert gases is favorable in so far as doing the Danger of hydrothermal catalyst deactivation avoided which can occur when using Wasserdasmpf.  

Die nachfolgenden Ausführungen bezüglich der Metall-, Kohlenstoff- und Wärmehandhabung bzw. -verfahrensführung sollen eine Hilfestellung zum Erzielen bester Resultate bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung sein. Da sich diese Bemerkungen größtenteils auf die Verfahrensführung beziehen, die als die beste angesehen wird, soll hierdurch zum Ausdruck gebracht werden, daß die Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebenen Verfahrensführungen beschränkt ist. Da einige dieser Bemerkungen notwendigerweise auf theoretischen Überlegungen basieren, soll weiterhin zum Ausdruck gebracht werden, daß hierdurch keine Bindung an irgendeine Theorie beabsichtigt ist, gleichgültig, ob sie hier ausdrücklich erwähnt oder implizit in den nachfolgenden Vorschlägen für die Verfahrensführung zum Ausdruck gebracht wird.The following remarks concerning the metal, carbon and heat management or process guidance should help to achieve the best results in the implementation of the present invention. As these comments are largely to refer to the procedure, which is considered the best is to be expressed thereby, that the invention is not limited to the process guides described below is limited. As some of these remarks necessarily based on theoretical considerations, should continue be expressed that thereby no binding It is intended to some theory, whether it be here explicitly mentioned or implicit in the subsequent proposals for the conduct of the procedure.

Obgleich die Metall-, Kohlenstoff- und Wärmehandhabung bzw. -verfahrensführung nachfolgend jeweils getrennt angesprochen und diskutiert werden, sind diese miteinander verbunden und voneinander abhängige Gegenstände, sowohl in der Theorie als auch in der Praxis. Während die Koksausbeute und die Koksabscheidung auf dem Katalysator in erster Linie durch die relativ großen Mengen an Koksvorläufern verursacht werden, die in den carbo-metallischen Ölen vorhanden sind, wird die Kokserzeugung durch hohe Metallanreicherungen verschärft, welche ihrerseits ebenfalls einen beträchtlichen negativen Einfluß auf die Katalysatorleistungsfähigkeit haben können. Darüber hinaus wird der bei der Metall- und Kohlenstoffhandhabung bzw. -verfahrensführung erreichte Erfolgsgrad einen direkten Einfluß auf das Ausmaß, zu welchem eine Wärmeverfahrensführung notwendig ist, haben. Schließlich haben sich Schritte, die zur Unterstützung der Metallhandhabung bzw. -verfahrensführung unternommen worden sind, als sehr hilfreich im Hinblick auf die Kohlenstoff- und Wärmehandhabung bzw. -verfahrensführung erwiesen.Although the metal, carbon and heat management or procedure subsequently separately addressed and are discussed, they are interconnected and different from each other dependent objects, both in theory and in the Practice. While the coke yield and coke deposition on the Catalyst primarily by the relatively large amounts of Coke precursors are created in the carbo-metallic Oils are present, the coke is produced by high metal enrichment aggravates, which in turn also one considerable negative impact on catalyst performance can have. In addition, the and carbon handling / process management achieved a level of success a direct influence on the extent to which a Heat process control is necessary have. Finally have steps that support the metal handling or been found to be very helpful in With regard to carbon and heat management or process management proved.

Wie bereits oben erwähnt wurde, neigt die Anwesenheit einer großen Schwermetallanreicherung auf dem Katalysator zu einer Erschwerung des Problems der Dehydrierung und aromatischen Kondensation, was zu einer vermehrten Produktion von Gasen und Koks führt, bei einem Ausgangsmaterial eines gegebenen Ramsbottom-Kohlenstoffwertes. Die Einführung beträchtlicher Mengen an H₂O in den Reaktor, entweder in Form von Wasserdampf oder in Form von flüssigem Wasser, erscheint äußerst günstig im Hinblick darauf, die Schwermetalle in einer weniger schädlichen Form zu halten, das heißt in der Oxidform anstelle der metallischen Form. Dabei wird gleichzeitig die Aufrechterhaltung der gewünschten Selektivität unterstützt.As mentioned above, the presence of a large one tends to be great Heavy metal accumulation on the catalyst to a complication the problem of dehydration and aromatic condensation, what leads to an increased production of gases and coke, at one  Starting material of a given Ramsbottom carbon value. The introduction of considerable amounts of H₂O in the reactor, either in the form of water vapor or in the form of liquid Water, seems extremely favorable in terms of heavy metals to keep it in a less harmful form, that is in the oxide form instead of the metallic form. It will be at the same time supporting the maintenance of the desired selectivity.

Ebenso wird eine Anlage, in welcher die Systemkomponenten und Verweilzeiten so ausgewählt werden, daß das Verhältnis von Katalysator-Reaktor-Verweilzeit zu Katalysator-Regenerator-Verweilzeit erniedrigt wird, dazu geeignet sein, die Zeitspannen zu erniedrigen, während welcher der Katalysator unter Reduktionsbedingungen bzw. Oxidationsbedingungen gehalten wird. Dies kann gleichfalls die Aufrechterhaltung gewünschter Selektivitätsniveaus unterstützen.Similarly, a system in which the system components and Residence times are selected so that the ratio of Catalyst reactor residence time to catalyst regenerator residence time be suitable for the periods of time during which the catalyst under reducing conditions or oxidation conditions is maintained. This can likewise the maintenance of desired selectivity levels support.

Ob der Metallgehalt des Katalysators erfolgreich gehandhabt wird, kann durch Überwachung des insgesamt erzeugten Wasserstoffes zuzüglich Methan im Reaktor und/oder des Verhältnisses von Wasserstoff zu Methan, die auf diese Weise hergestellt werden, beobachtet werden. Im allgemeinen sollte das molare Verhältnis von Wasserstoff zu Methan weniger als etwa 1, vorzugsweise etwa 0,6 oder weniger, sein, wobei ein Wert von etwa 0,4 oder weniger als optimal angesehen wird.Whether the metal content of the catalyst successfully handled can, by monitoring the total generated hydrogen plus methane in the reactor and / or the ratio of hydrogen to methane, which are produced in this way observed become. In general, the molar ratio of Hydrogen to methane less than about 1, preferably about 0.6 or less, with a value of about 0.4 or less than is considered optimal.

Eine sorgfältige Kohlenstoffhandhabung bzw. -verfahrensführung kann sowohl die Selektivität (die Fähigkeit, die Produktion von wertvollen Produkten zu maximieren) als auch die Wärmeproduktivität verbessern. Im allgemeinen unterstützen auch die oben beschriebenen Verfahren zur Kontrollierung des Metallgehalts die Kohlenstoffhandhabung bzw. -verfahrensführung. Die Zweckmäßigkeit der Wasserzugabe im Hinblick auf die Kohlenstoffverfahrensführung ist bereits in den weiter oben stehenden Absätzen ausführlich beschrieben worden, die sich mit zusätzlichen Materialien zur Einführung in die Reaktionszone befassen. Im allgemeinen sollten sich diejenigen Verfahren, die die Dispergierung des Ausgangsmaterials in der Reaktionszone verbessern, ebenfalls als hilfreich erweisen; diese Verfahren umfassen beispielsweise die Anwendung von Nebelbildungsvorrichtungen, um die Dispergierung des Ausgangsmaterials zu unterstützen.Careful carbon handling and management can be both the selectivity (the ability to increase the production of to maximize valuable products) as well as heat productivity improve. In general also support the above described method for controlling the metal content of the Carbon handling or process management. The expediency the addition of water with regard to the carbon process is already detailed in the paragraphs above been described, dealing with additional materials for Introduction to the reaction zone. In general, should those processes involving the dispersion of the starting material  in the reaction zone, also helpful turn out; These methods include, for example, the Application of misting devices to the dispersion of the starting material.

Das Verhältnis von Katalysator zu Öl ist gleichfalls ein bei der Wärmeverfahrensführung zu berücksichtigender Faktor. Wie bei der herkömmlichen FCC-Praxis von VGO, kann die Reaktortemperatur bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung dadurch kontrolliert werden, daß man den Fluß von heißem regeneriertem Katalysator je nachdem erhöht oder erniedrigt, um die Reaktortemperatur zu erniedrigen bzw. zu erhöhen, wobei des sich Im Fall eines Riser-Reaktors typischerweise um die Auslaßtemperatur handelt. Wenn die automatische Kontrollvorrichtung für die Katalysatoreinführung so eingestellt ist, daß ein übermäßiges Verhältnis von Katalysator zu Öl aufrechterhalten wird, kann erwartet werden, daß unnötig große Mengen an Kohlenstoff erzeugt und unnötig große Mengen an Wärme freigesetzt werden in bezug auf das der Reaktionszone zugeführte frische Ausgangsmaterial.The ratio of catalyst to oil is also one in the Thermal process factor to be considered. As with the conventional FCC practice of VGO, the reactor temperature can be at the implementation of the present invention thereby controlled be that one the flow of hot regenerated catalyst as appropriate, increased or decreased to the reactor temperature In the case of a riser reactor typically is the outlet temperature. If the automatic control device for catalyst introduction is set so that an excessive ratio of Catalyst to oil is maintained can be expected that unnecessarily large amounts of carbon produced and unnecessary large amounts of heat are released with respect to the Reaction zone fed fresh starting material.

Im Hinblick auf die Kohlenstoffhandhabung bzw. -verfahrensführung werden relativ hohe Reaktortemperaturen ebenfalls als günstig angesehen. Solche höheren Temperaturen begünstigen eine vollständigere Verdampfung des Ausgangsmaterials und Trennung des Produkts vom Katalysator.With regard to carbon handling and process management Relatively high reactor temperatures are also considered favorable considered. Such higher temperatures favor a more complete one Evaporation of the starting material and separation of the Product from the catalyst.

Die Kohlenstoffhandhabung bzw. -verfahrensführung kann durch geeignete Beschränkung des gesamten Druckes im Reaktor und des Partialdruckes des Ausgangsmaterials ebenfalls erleichtert werden. Bei einem gegebenen Umwandlungsgrad können im allgemeinen relativ geringe Abnahmen der oben erwähnten Drücke bereits zu einer beträchtlichen Abnahme der Koksproduktion führen. Dies kann möglicherweise darauf zurückgeführt werden, daß die Beschränkung des Gesamtdruckes zu einer verstärkten Verdampfung der hochsiedenden Komponenten des Ausgangsmaterials führt, das Cracken begünstigt und die Trennung von sowohl nicht umgesetztem Ausgangsmaterial und höhersiedenden, gecrackten Produkten von dem Katalysator erleichtert. In dieser Hinsicht kann es auch hilfreich sein, den Druckabfall der in bezug auf den Reaktor stromabwärts liegenden und mit dem Reaktor in Verbindung stehenden Gerätschaft zu beschränken. Wenn es jedoch wünschenswert oder notwendig ist, das System bei einem höheren Gesamtdruck zu führen, wegen beispielsweise Betriebsführungseinschränkungen (beispielsweise wegen eines Druckabfalls der stromabwärts liegenden Gerätschaft), können die oben beschriebenen Vorteile auch dadurch erreicht werden, daß man den Ausgangsmaterial-Partialdruck Beschränkungen unterwirft. Geeignete Bereiche für den Reaktorgesamtdruck und den Ausgangsmaterial-Partialdruck sind bereits weiter oben angegegen worden, und es ist im allgemeinen wünschenswert zu versuchen, die Drücke innerhalb dieser Bereiche auf einem Minimum zu halten.Carbon handling or process management may be carried out by appropriate means Restriction of the total pressure in the reactor and the Partialdruckes the starting material are also facilitated. For a given degree of conversion, in general, relative small decreases in the above-mentioned pressures already to a considerable extent Decrease in coke production. This may possibly be be attributed to the fact that the restriction of the Total pressure to increased evaporation of the high-boiling Components of the starting material that promotes cracking and the separation of both unreacted starting material and higher boiling, cracked products from the catalyst.  In this regard, it can also be helpful to Pressure drop downstream with respect to the reactor and associated with the reactor equipment restrict. However, if it is desirable or necessary to run the system at a higher total pressure, for example Operational constraints (e.g. because of a pressure drop of the downstream equipment), The advantages described above can also be achieved thereby Be sure to set the starting material partial pressure restrictions subjects. Suitable ranges for the total reactor pressure and the starting material partial pressure are already mentioned above been, and it is generally desirable to try the pressures within these areas to a minimum hold.

Die abrupte Trennung des Katalysators von Produktdämpfen und nicht umgesetztem Ausgangsmaterial (falls ein solches vorhanden ist) stellt ebenfalls eine große Hilfe dar. Aus diesem Grunde ist die sogenannte ventilierte Riser-Vorrichtung und -Technik, offenbart in den US-PS 40 70 159 und 40 66 533 von George D. Myers et al., die bevorzugte Art Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Aus ähnlichen Gründen ist es vorteilhaft, die zwischen der Trennung des Katalysators von den Produktdämpfen und dem Beginn des Strippens verstreichende Zeit so weit wie möglich zu verkürzten. Die Anwendung eines ventilierten Risers und das prompte Strippen geben weniger Anlaß zur Verkokung von nicht umgesetztem Ausgangsmaterial und höhersiedenden, gecrackten Produkten, die auf dem Katalysator adsorbiert sind.The abrupt separation of the catalyst from product vapors and unreacted starting material (if any is) also a great help. For this reason is the so-called ventilated riser device and technique, disclosed in US Pat. Nos. 4,070,159 and 4,066,533 to George D. Myers et al., The preferred type of device for performing the inventive method. For similar reasons it is advantageous between the separation of the catalyst from the Product steaming and the beginning of stripping time passing shortened as much as possible. The application of a ventilated Risers and prompt stripping give less cause for coking unreacted starting material and higher boiling, cracked products adsorbed on the catalyst.

Eine besonders zweckmäßige Verfahrensführung im Hinblick auf die Kohlenstoffhandhabung bzw. -verfahrensführung besteht darin, das Verfahren in dem ventilierten Riser unter Verwendung eines Wasserstoff-Donators, falls notwendig, durchzuführen, während man den Ausgangsmaterial-Partialdruck und den Reaktorgesamtdruck so niedrig wie möglich hält, und relativ große Mengen an Wasser, Wasserdampf und, falls gewünscht, an anderen Verdünnungsmitteln einführt, die die weiter oben diskutierten zahlreichen Vorteile zur Folge haben. Wenn flüssiges Wasser, Wasserdampf, Wasserstoff- Donatoren, Wasserstoff oder andere gasförmige oder verdampfbare Materialien in die Reaktionszone eingeführt werden, gestattet die Zugabe dieser Materialien darüber hinaus, eine zusätzliche Kontrolle des Verhältnisses von Katalysator zu Öl auszuüben. Daher kann beispielsweise die Praxis der Erhöhung oder Erniedrigung des Verhältnisses von Katalysator zu Öl bei einer gegebenen zunehmenden oder abnehmenden Menge der Reaktortemperatur verringert oder weggelassen werden, indem man dafür entweder eine geeignete Erniedrigung oder Erhöhung der Beschickungsanteile an Wasser, Wasserdampf und anderen gasförmigen oder verdampfbaren Materialien vornimmt oder auf geeignete Weise das Verhältnis von Wasser zu Dampf und/oder anderen gasförmigen Materialien, die in die Reaktionszone eingeführt werden, erniedrigt oder erhöht.A particularly expedient procedure with regard to the carbon handling or procedure is the procedure in the ventilated riser using a Hydrogen donors, if necessary, perform while the starting material partial pressure and the total reactor pressure as low as possible, and relatively large amounts of water, Steam and, if desired, other diluents introduces the numerous benefits discussed above  have as a consequence. When liquid water, water vapor, hydrogen Donors, hydrogen or other gaseous or vaporizable Materials are introduced into the reaction zone, which allows Addition of these materials beyond, an additional control the ratio of catalyst to oil exercise. Therefore For example, the practice of increasing or decreasing the Ratio of catalyst to oil at a given increasing or decreasing amount of reactor temperature decreases or can be omitted by either a suitable humiliation or increasing the proportion of water, water vapor and other gaseous or vaporizable materials or, suitably, the ratio of water to steam and / or other gaseous materials entering the reaction zone introduced, reduced or increased.

Die Wärmebehandlung bzw. -verfahrensführung umfaßt Maßnahmen, die ergriffen werden, um die in verschiedenen Abschnitten des Verfahrens freigesetzte Wärmemenge zu kontrollieren und/oder um eine solche Wärme, wie sie freigesetzt werden kann, erfolgreich zu handhaben. Im Gegensatz zu der herkömmlichen FCC-Praxis unter Verwendung von VGO, wo es allgemein ein Problem darstellt, während der Regenerierung genügend Wärme zu erzeugen, um für einen Wärmeausgleich im Reaktor zu sorgen, erzeugt die Verarbeitung von carbo-metallischen Ölen im allgemeinen so viel Wärme, daß eine sorgfältige Handhabung und Verfahrensführung der Wärme notwendig wird.The heat treatment or process comprises measures which are taken to different sections of the Control the amount of heat released and / or order Such heat as it can be released succeeds to handle. In contrast to the conventional FCC practice under Using VGO where it generally poses a problem while the regeneration to generate enough heat to heat balance in the reactor, the processing of carbo-metallic oils generally have so much heat that one careful handling and process control of the heat necessary becomes.

Die Wärmehandhabung kann durch verschiedene Verfahren erleichtert werden, die mit den in den Reaktor eingeführten Materialien zusammenhängen. So kann die Wärmeabsorption durch das Ausgangsmaterial auf ein Maximum gebracht werden, wenn das Vorheizen des Ausgangsmaterials auf einem Minimum gehalten wird, wobei lediglich notwendig ist, daß die Temperatur des Ausgangsmaterials so hoch ist, daß es ausreichend flüssig ist, um in den Reaktor gepumpt und dort dispergiert werden zu können. Wenn der Katalysator in einem hochaktiven Zustand gehalten und die Verkokung unterdrückt wird (Metallkontrolle), um höhere Umwandlungen zu erzielen, kann die erhaltene höhere Umwandlung und größere Selektivität die Wärmeabsorption der Reaktion vergrößern. Im allgemeinen begünstigen höhere Reaktortemperaturen die Katalysatorumwandlungswirksamkeit im Hinblick auf hitzefestere und höhersiedende Bestandteile mit hohem Verkokungspotential. Während so die Katalysatordesaktivierungsgeschwindigkeit erhöht werden kann, neigt die höhere Verfahrenstemperatur zu einem Ausgleich dieses Wirksamkeitsverlustes. Höhere Temperaturen in dem Reaktor tragen auch zu einer Vergrößerung der Oktanzahl bei und gleichen damit die die Octanzahl erniedrigende Wirkungen der hohen Kohlenstoffabscheidung aus. Andere Verfahren zur Absorption von Wärme wurden bereits oben im Zusammenhang mit der Einführung von Wasser, Wasserdampf und anderen gasförmigen oder verdampfbaren Materialien in den Reaktor diskutiert.The heat treatment can be facilitated by various methods which are related to the materials introduced into the reactor. Thus, the heat absorption by the starting material be brought to a maximum when preheating the starting material is kept to a minimum, only necessary is that the temperature of the starting material is so high that it is sufficiently liquid to be pumped into the reactor and to be dispersed there. If the catalyst in one highly active state and the coking is suppressed (Metal control), to achieve higher conversions, the  obtained higher conversion and greater selectivity heat absorption increase the reaction. In general, favor higher reactor temperatures increase catalyst conversion efficiency with regard to more heat-resistant and higher-boiling constituents high coking potential. While so does the catalyst deactivation rate can be increased, the higher process temperature tends to compensate for this loss of effectiveness. Higher temperatures in the reactor also contribute to enlargement the octane number and thus equal to the octane degrading Effects of high carbon capture. Other Methods for the absorption of heat have already been mentioned above with the introduction of water, steam and others gaseous or vaporizable materials are discussed in the reactor.

Scharfes Strippen und verschiedene oben beschriebene Regenerierungsverfahren eignen sich zur Kontrollierung der Wärmefreisetzung im Raktor. Während die Abführung von Wärme aus dem dem Katalysator im Regenerator oder an einer stromabwärts liegenden Stelle, in bezug auf den Regenerator, durch Wärmeaustauscher (einschließlich Wasserdampfschlangen) als Weg zur Kontrolle der freigesetzten Wärme vorgeschlagen wurde, wird das oben beschriebene Verfahren der mehrstufigen Regenerierung und Kontrolle des CO/CO₂-Verhältnisses (entweder in einer einstufigen oder in einer mehrstufigen Regenerierung) jedoch als vorteilhafter angesehen. Die Anwendung von Wasserdampfschlangen kann zum Teil als eine Art Eigentor angesehen werden, da eine Wasserdampfschlange oder ein Wärmeaustauscher im Regenerator oder in einer Katalysatorrückführungsleitung im allgemeinen eine Zunahme des Katalysator-zu-Öl- Verhältnisses verursacht und eine Zunahme der Kohlenstofferzeugung im Reaktor und der Wärmefreisetzung im Regenerator zur Folge hat.Sharp stripping and various regeneration methods described above are suitable for controlling the heat release in the Raktor. While the removal of heat from the catalyst in the regenerator or at a downstream point, in relating to the regenerator, by heat exchangers (including Steam queues) as a way to control the released Heat has been proposed is the procedure described above the multi-stage regeneration and control of the CO / CO₂ ratio (either in a single-stage or in a multi-stage Regeneration), however, considered more advantageous. The application of steam snakes can be considered as a sort of own goal be as a steam coil or a heat exchanger in the regenerator or in a catalyst recycle line generally an increase in catalyst-to-oil Ratio and an increase in carbon production in the reactor and the heat release in the regenerator result.

Wie oben erwähnt, kann die Erfindung auf die oben beschriebenen und auf viele andere Arten durchgeführt werden. Zwei beispielhafte Ausführungsformen werden anhand der schematischen Diagramme der Fig. 1 und 2 und anhand deren nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert, wobei dies jedoch keine Einschränkung bedeutet.As mentioned above, the invention may be practiced in the ways described above and in many other ways. Two exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the schematic diagrams of FIGS. 1 and 2 and with reference to the following descriptions thereof, but this does not mean any restriction.

Die Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Anlage zur durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das carbo-metallische Ölausgangsmaterial (welches in einem nicht dargestellten Ausgangsmaterial-Vorerhitzer erhitzt worden sein kann) und durch die Zuleitung 9 zugeführtes Wasser (falls solches verwendet wird) werden durch die Ausgangsmaterial-Nachschubleitung 10, die ein Kontrollventil 11 aufweist, in ein C-STück 12 befördert, wo sie mit einem durch die Nachschubleitung 13 zugeführten Katalysatorfluß, kontrolliert durch das Ventil 14, gemischt werden. Selbstverständlich kann eine Vielzahl verschiedener Mischeinrichtungen angewandt werden, und es können weiterhin Vorrichtungen vorgesehen sein, um die anderen zusätzlichen Materialien, die oben diskutiert wurden, einzuführen. Die Mischung aus Katalysator und Ausgangsmaterial, mit oder ohne solchen zusätzlichen Materialien, wird dann in den Riser 18 eingeführt. Fig. 1 shows a schematic diagram of a plant for carrying out the method according to the invention. The carbo-metallic oil feedstock (which may have been heated in a raw material pre-heater, not shown) and water supplied through the supply line 9 (if used) are fed through the feedstock supply line 10 , which has a check valve 11 , into a C 12 , where they are mixed with a catalyst flow supplied through the supply line 13 , controlled by the valve 14 . Of course, a variety of different mixing devices may be employed, and devices may further be provided to introduce the other additional materials discussed above. The mixture of catalyst and starting material, with or without such additional materials, is then introduced into the riser 18 .

Obgleich der Riser 18 in der Zeichnung senkrecht dargestellt ist, ist für den Fachmann offensichtlich, daß der Riser nicht notwendigerweise vertikal angeordnet sein muß, da Riser-Reaktoren bekannt sind, in denen ein leidlicher Anteil des Riserrohres nicht vertikal angeordnet ist. Es kommen somit Riserrohre mit einer nach oben gerichteten Richtungskomponente in Frage, und gewöhnlich ist die nach oben gerichtete Komponente ihrer nach oben fließenden, geneigten Bereiche beträchtlich, das heißt sie beträgt wenigstens 30°. Es sind weiterhin Riser bekannt, welche abwärts fließende, geneigte oder vertikale Abschnitte, wie auch horizontale Abschnitte, aufweisen. Weiterhin sind gefaltete Riser bekannt, die sowohl sich nach oben als auch nach unten erstreckende Abschnitte aufweisen. Schließlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren in einem geneigten und/oder vertikal angeordneten Rohr durchzuführen, in welches das Ausgangsmaterial und der Katalysator von oben her eingeführt werden, und in welchem sich das Ausgangsmaterial und der Katalysator unter dem Einfluß der Schwerkraft und des Abfließens des Ausgangsmaterials auf ein tieferes Niveau nach unten bewegen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommen im allgemeinen solche Reaktionskammern in Frage, die ein großes L/D-Verhältnis aufweisen, und bei denen eine deutliche Abweichung von den Horizontalen vorliegt. Although the riser 18 is shown vertically in the drawing, it will be apparent to those skilled in the art that the riser need not necessarily be vertical since riser reactors are known in which a fair amount of the riser is not disposed vertically. Thus, riser tubes with an upwardly directed directional component are contemplated, and usually the upward component of their upwardly flowing inclined portions is substantial, that is, at least 30 °. There are also known risers which have downwardly flowing, inclined or vertical sections as well as horizontal sections. Furthermore, folded risers are known which have both upwardly and downwardly extending portions. Finally, it is possible to carry out the process according to the invention in an inclined and / or vertically arranged tube, into which the starting material and the catalyst are introduced from above, and in which the starting material and the catalyst under the influence of gravity and the outflow of the Move starting material down to a lower level. In the context of the present invention are generally those reaction chambers in question, which have a large L / D ratio, and where there is a significant deviation from the horizontal.

Am oberen Ende des Risers 18 ist eine Kammer 19 angeordnet, die den Katalysator, der aus dem Riser kommt, aufnimmt. Während die Kammer 19 eine herkömmliche Trennungs- und Sammelkammer sein kann, sind vorzugsweise Mittel vorgesehen, um die Produktkämpfe zu einer ausreichenden Richtungsänderung in bezug auf die von den Katalysatorteilchen eingeschlagene Richtung zu zwingen, wodurch die Dämpfe plötzlich und wirksam von dem Katalysator getrennt werden. Vorzugsweise wird, wie oben beschrieben, eine "ballistische" Trennung der Katalysatorteilchen von den Produktdämpfen vorgenommen.At the upper end of the riser 18 , a chamber 19 is arranged which receives the catalyst coming out of the riser. While the chamber 19 may be a conventional separation and collection chamber, means are preferably provided to force the product struggles to make a sufficient change in direction with respect to the direction taken by the catalyst particles, thereby suddenly and efficiently separating the vapors from the catalyst. Preferably, as described above, a "ballistic" separation of the catalyst particles from the product vapors is made.

In dem schematischen Diagramm umfaßt die Trennungskammer 19 eine nach oben gerichtete Verlängerung 20 des Riserrohres 18 mit einem offenen oberen Ende 21, durch welches die Katalysatorteilchen abgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform wird von dem sogenannten ventilierten Riser Gebrauch gemacht, der in den oben beschriebenen Patenten von Myers et al. beschrieben wird. Wegen der hitzebeständigen Natur der carbo-metallischen Fraktionen sind relativ scharfe Bedingungen erforderlich, jedoch verhindert die schnelle Trennung des Katalysators von den leichteren gecrackten Produkten in dem ventilierten Riser ein Übercracken der gewünschten flüssigen Produkte, wie Benzin, zu gasförmigen Produkten. Die Produktdämpfe werden zu einer plötzlichen Richtungsänderung durch die seitliche Öffnung 22 gezwungen, die in der Seite der Riserverlängerung 20 angeordnet ist, wobei die Katalysatorteilchen zum überwiegenden Teil den Produktdämpfen nicht in die Öffnung 22 folgen können.In the schematic diagram, the separation chamber 19 comprises an upwardly directed extension 20 of the riser tube 18 with an open upper end 21 through which the catalyst particles are removed. In this embodiment, use is made of the so-called ventilated riser disclosed in the Myers et al. Patents described above. is described. Because of the refractory nature of the carbo-metallic fractions, relatively severe conditions are required, but rapid separation of the catalyst from the lighter cracked products in the vented riser prevents overcracking of the desired liquid products, such as gasoline, to gaseous products. The product vapors are forced to make a sudden change in direction through the side opening 22 located in the side of the riser extension 20 , the majority of the catalyst particles being unable to follow the product vapors into the opening 22 .

Die Dämpfe und die wenigen Teilchen, denen es gelungen ist, den Dämpfen in die Öffnung 22 zu folgen, werden durch die Querleitung 23 in eine Zyklon-Trennvorrichtung 24 überführt. Es ist ein Vorteil des dargestellten ventilierten Risersystems, daß es zufriedenstellend mit einer einstufigen Zyklon-Trennungsvorrichtung arbeiten kann. Jedoch wird die Zyklon-Trennvorrichtung 24 in der vorliegenden Ausführungsform als eine erste Zyklon-Trennvorrichtung verwendet, welche über eine Überführungsleitung 17 mit einer wahlweise angeordneten, zweiten Zyklon-Trennvorrichtung 25 verbunden ist. Die Zyklon-Trennvorrichtung, gleichgültig, ob einstufig oder mehrstufig, trennt diejenigen geringen Katalysatormengen von den Produktdämpfen ab, denen es gelungen ist, durch die seitliche Öffnung 22 hindurchzugelangen. Die Produktdämpfe werden durch die Produktabführungsleitung 26 aus der Trennkammer 19 abgeführt.The vapors and the few particles that have succeeded in following the vapors into the opening 22 are transferred by the cross-line 23 into a cyclone separator 24 . It is an advantage of the illustrated ventilated riser system that it can operate satisfactorily with a single stage cyclone separation device. However, in the present embodiment, the cyclone separator 24 is used as a first cyclone separator connected to a selectively disposed second cyclone separator 25 via a transfer line 17 . The cyclone separator, whether single-stage or multi-stage, separates those small amounts of catalyst from the product vapors which have been able to pass through the side opening 22 . The product vapors are removed from the separation chamber 19 through the product discharge line 26 .

Die Katalysatorteilchen, die aus dem offenen oberen Ende 21 der Riserverlängerung 20, und diejenigen Katalysatorteilchen, die aus den Abführungsschenkeln 27 und 28 des ersten und zweiten Zyklon 24 bzw. 25 abgeführt werden, fallen auf den Boden der Trennkammer 19. Der Katalysatorbestand und die Verweilzeit des Katalysators in der Kammer 19 werden vorzugsweise auf einem Minimum gehalten. Während des Anfahrens können die anwesenden Katalysatorteilchen durch Auflockerungsdüsen 30, die über die Wasserdampfzuleitung 29 mit Wasserdampf gespeist werden, im Schwebezustand gehalten werden. Von dem Boden der Trennkammer 19 überfließender, verbrauchter Katalysator gelangt durch das Fallrohr 31 in eine Stripperkammer 32, die mit Staublechen 33 ausgerüstet ist und in welche ein Dampfstrahl 34 führt. Jedes andere Stripping-Gas, das oben erwähnt wurde, kann zusammen mit oder anstelle von Wasserdampf eingesetzt werden.The catalyst particles discharged from the open upper end 21 of the riser extension 20 and those catalyst particles discharged from the discharge legs 27 and 28 of the first and second cyclones 24 and 25 , respectively, fall on the bottom of the separation chamber 19 . The catalyst inventory and the residence time of the catalyst in the chamber 19 are preferably kept to a minimum. During startup, the catalyst particles present can be kept in limbo by loosening nozzles 30 , which are supplied with steam via the steam feed line 29 . From the bottom of the separation chamber 19 overflowing, spent catalyst passes through the downpipe 31 in a stripper chamber 32 which is equipped with baffles 33 and into which a steam jet 34 leads. Any other stripping gas mentioned above can be used with or instead of water vapor.

Der Kohlenstoff wird der Verbrennungsvorrichtung 38, in welcher der durch Strippen behandelte Katalysator über das Fallrohr 39 und das Kontrollventil 40 aufgenommen wird, von der Oberfläche des Katalysators wegggebrannt. Die Gebläse 41 und 42 liefern in Verbindung mit einem Ventil- und Rohrleitungssystem, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet wird, die Luft für die Verbrennungsluftdüsen 48 am Boden der Verbrennungsvorrichtung und für die Auflockerungsdüsen 49, welche in einer höheren Stellung angeordnet sind. Ein Vorheizer 43 kann angewandt werden, wenn die Anlage mit VGO angefahren wird, obgleich der Vorheizer gewöhnlich nicht benötigt wird, wenn erfindungsgemäß schwere Kohlenwasserstoffe verarbeitet werden; wenn dann die Anlage auf carbo-metallisches Ausgangsmaterial umgestellt wird, kann der Betrieb des Vorheizers eingestellt (oder zumindest eingeschränkt) werden. Es können zusätzliche Brennstoffmittel vorgesehen werden, um Brennstoff durch die Verbrennungsluftdüsen 48 zuzuführen; jedoch ist es gewöhnlich nicht notwendig, da der Kohlenstoffniederschlag auf dem Katalysator mehr als genug Brennstoff zur Verfügung stellt, um die in dem Regenerierungsabschnitt erforderlichen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Der regenerierte Katalysator, von dem der meiste Kohlenstoff weggebrannt worden ist, verläßt die Verbrennungsvorrichtung durch einen oberen Auslaß 50 und gelangt durch eine Querleitung 51 in eine zweite Kammer 52, wo er mittels eines Umlenkbleches 53 in den unteren Teil der Kammer abgelenkt wird. Obgleich die Anwendung einer zweistufigen Regenerierung möglich und auch bevorzugt ist, dient die zweite Kammer 52 bei dieser speziellen Ausführungsform in erster Linie als eine Trennkammer, obgleich sie auch dazu verwendet werden kann, weiteren Kohlenstoff herab bis 0,01% oder weniger in den letzten Stufen der Regenerierung zu entfernen.The carbon is, wegggebrannt the combustion device 38, in which the treated catalyst by stripping through the downcomer 39 and the check valve 40 is received from the surface of the catalyst. The fans 41 and 42 , in conjunction with a valve and piping system, generally designated by reference numeral 44 , provide the air for the combustion air nozzles 48 at the bottom of the combustor and for the loosening nozzles 49 which are located at a higher position. A preheater 43 may be employed when starting up the plant with VGO, although the preheater is usually not needed when processing heavy hydrocarbons in accordance with the present invention; then, when the plant is switched to carbo-metallic feedstock, the operation of the preheater can be stopped (or at least limited). Additional fuel means may be provided to supply fuel through the combustion air nozzles 48 ; however, it is usually not necessary because the carbon precipitate on the catalyst provides more than enough fuel to maintain the temperatures required in the regeneration section. The regenerated catalyst from which most of the carbon has been burned leaves the combustor through an upper outlet 50 and passes through a transverse conduit 51 into a second chamber 52 where it is deflected by means of a baffle 53 into the lower part of the chamber. Although the use of two-stage regeneration is possible and preferred, in this particular embodiment, the second chamber 52 serves primarily as a separation chamber, although it may be used to further carbon down to 0.01% or less in the final stages to remove the regeneration.

Der Katalysator kann in bis zu drei verschiedenen Richtungen aus der zweiten Kammer 52 zugeführt werden. Ein Teil des Katalysators kann zu der Verbrennungsvorrichtung 38 zurückgeführt werden, über die Katalysatorrezirkulierungsschleife 55 und das Kontrollventil 56 zur Kontrollierung der Wärme in der Verbrennungsvorrichtung. Ein Teil des Katalysators wird von den Produktgasen mitgeschleppt, wie beispielsweise CO und/oder CO₂, die durch Verbrennen des Kohlenstoffs auf dem Katalysator in der Verbrennungsvorrichtung erzeugt werden, und der mitgeschleppte Katalysatorstaub gelangt im oberen Teil der Kammer 52 zu zwei Sätzen von ersten und zweiten Zyklonen, die allgemein mit den Bezugszeichen 57 und 58 bezeichnet sind, in welchen dieser Katalysatorstaub von den Verbrennungsgasen getrennt wird. Der in den Zyklonen 57 und 58 und durch deren Fallrohre abgeführte Katalysator wird zu dem Boden der Kammer 52 gelenkt, wo der Katalysator durch Inertgas- und/oder Wasserdampfdüsen 59 und durch eine Prallblechanordnung 54 in Schwebe gehalten wird, wobei letztere die Abführung von regeneriertem Katalysator durch den Auslaß 69 in die Katalysatornachschubleitung 13 erleichtert, durch welche er für den Kontakt mit frischem Ausgangsmaterial in dem C-Stück 12, wie oben beschrieben, rezirkuliert wird. The catalyst may be supplied from the second chamber 52 in up to three different directions. A portion of the catalyst may be returned to the combustor 38 via the catalyst recirculation loop 55 and the control valve 56 to control the heat in the combustor. A portion of the catalyst is entrained by the product gases, such as CO and / or CO₂, produced by burning the carbon on the catalyst in the combustor, and the entrained catalyst dust passes in the upper portion of the chamber 52 to two sets of first and second Cyclones, generally designated by reference numerals 57 and 58 , in which this catalyst dust is separated from the combustion gases. The catalyst discharged in the cyclones 57 and 58 and through their downcomers is directed to the bottom of the chamber 52 where the catalyst is suspended by inert gas and / or water vapor nozzles 59 and baffle assembly 54 , the latter being the discharge of regenerated catalyst through the outlet 69 into the catalyst replenishment line 13 , through which it is recirculated for contact with fresh feedstock in the C-piece 12 as described above.

Die durch die Regenerierung des Katalysators erzeugten und von dem mitgeschleppten Katalysatorstaub durch die Sätze 57 und 58 an primären und sekundären Zyklonen in Kammer 52 abgetrennten Verbrennungsproduktgase werden durch die Abgasleitungen 61 und 62 und die Wärmeaustauscher 60 und 63 abgeführt. Da diese Gase bedeutsame Mengen an CO enthalten, können sie über die Gaszuleitung 64 in einen wahlweise vorhandenen Ofen 65 geführt werden, in welchem das CO zur Erhitzung der Heizschlange 66, die mit dem Wasserdampfboiler 67 verbunden ist, verbrannt wird. Zusätzliche Wärme kann dem Inhalt der Boiler durch die Leitungsschleife 68 zugeführt werden, die Flüssigkeit von dem Boiler 67 zu den Wärmeaustauschern 60 und 63 und zurück zu dem Boiler zirkuliert. Dies stellt selbstverständlich nur eines von vielen möglichen Beispielen für Regenerierungssysteme dar. Die von dem Regenerator über den regenerierten Katalysator zu dem Riser zurückgeführte Wärme kann auf irgendeine andere, oben beschriebene Weise, kontrolliert werden; jedoch werden erfindungsgemäß die relativen Anteile von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid kontrolliert, die erzeugt werden, während der Katalysator in einer Wärmeaustauschbeziehung zu den aus der Regenerierung kommenden Verbrennungsgasen steht. Das gleiche Verfahren ist auch in der durch Fig. 2 erläuterten, besonders bevorzugten Ausführungsform verwirklicht.The combustion product gases produced by regeneration of the catalyst and separated from the entrained catalyst dust by the sets 57 and 58 at primary and secondary cyclones in chamber 52 are exhausted through the exhaust conduits 61 and 62 and the heat exchangers 60 and 63 . Since these gases contain significant amounts of CO 2, they may be fed via the gas feed 64 into an optional furnace 65 in which the CO is burned to heat the heating coil 66 connected to the steam boiler 67 . Additional heat may be supplied to the contents of the boilers through the conduit loop 68 , which circulates liquid from the boiler 67 to the heat exchangers 60 and 63 and back to the boiler. This, of course, is only one of many possible examples of regeneration systems. The heat returned from the regenerator via the regenerated catalyst to the riser may be controlled in any other manner as described above; however, the present invention controls the relative proportions of carbon monoxide and carbon dioxide that are produced while the catalyst is in heat exchange relationship with the combustion gases resulting from the regeneration. The same method is also implemented in the particularly preferred embodiment illustrated by FIG. 2.

In der Fig. 2 steht das Bezugszeichen 80 für ein Ausgangsmaterial-Kontrollventil in der Ausgangsmaterial-Zuführungsleitung 82. Durch die Zuführungsleitung 83 (falls benötigt) wird flüssiges Wasser in das Ausgangsmaterial eingespeist. Ein in der Zuführungsleitung 82 angeordneter Wärmeaustauscher 81 dient als Ausgangsmaterial- Vorheizer, wodurch vorgeheiztes Ausgangsmaterial in den Boden des Riser-Reaktors 91 eingespeist werden kann. Der Katalysator wird durch die Katalysatorstandleitung 86 in den Reaktor geführt, wobei der Katalysatorfluß durch ein Kontrollventil 87 und eine geeignete (nicht dargestellte) automatische Kontrolleinrichtung reguliert wird, mit welcher Fachleute auf dem Gebiet der Planung und des Betriebs von Riser-Crackern vertraut sind. Der Riser 91 kann gegebenenfalls Mittel zur Einspritzung von Wasser, Wasserdampf und, falls gewünscht, anderen gasförmigen und/oder verdampfbaren Materialien für die oben genannten Zwecke umfassen. Der Reaktor ist mit einer Trennkammer 92 ausgestattet, die der Trennkammer 19 des in Fig. 1 dargestellten Reaktors ähnlich ist, und somit umfaßt die Ausführungsform von Fig. 2 Mittel, mit denen die Dämpfe zu einer Richtungsänderung gezwungen werden, um eine plötzliche und wirksame Trennung von dem Katalysator zu erreichen, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Der Katalysator verläßt die Trennkammer 92 durch den Stripper 94, der auf ähnliche Weise wie der in Fig. 1 dargestellte Stripper 32 arbeitet. Der verbrauchte Katalysator gelangt von dem Stripper 94 durch die Überführungsleitung 97 für verbrauchten Katalysator, welche zur Kontrollierung des Flusses ein Absperrventil 98 aufweist, in den Regenerator 101.In Fig. 2, reference numeral 80 stands for a raw material control valve in the raw material supply line 82 . Through the feed line 83 (if needed), liquid water is fed into the feedstock. A heat exchanger 81 disposed in the supply line 82 serves as a raw material preheater, whereby preheated starting material can be fed into the bottom of the riser reactor 91 . The catalyst is passed into the reactor through the catalyst standpipe 86 , the catalyst flow being regulated by a check valve 87 and an appropriate automatic control device (not shown) familiar to those skilled in the art of planning and operating riser crackers. The riser 91 may optionally include means for injecting water, water vapor and, if desired, other gaseous and / or vaporizable materials for the purposes mentioned above. The reactor is equipped with a separation chamber 92 similar to the separation chamber 19 of the reactor shown in Fig. 1, and thus the embodiment of Fig. 2 comprises means for forcing the vapors to change direction for a sudden and effective separation from the catalyst as in the embodiment described above. The catalyst exits the separation chamber 92 through the stripper 94 which operates in a similar manner to the stripper 32 shown in FIG . The spent catalyst passes from the stripper 94 through the spent catalyst transfer line 97 , which has a check valve 98 to control flow, into the regenerator 101 .

Der Regenerator 101 ist durch eine Trennplatte 104, die zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Regenerators angebracht ist, in eine obere Kammer 102 und eine untere Kammer 103 unterteilt. Der aus der Überführungsleitung 97 kommende verbrauchte Katalysator betritt die obere Kammer 102, in welcher der Katalysator teilweise regeneriert wird. Eine trichterförmige Sammeleinrichtung 106 mit einer schräggeschnittenen oberen Kannte nimmt den teilweise regenerierten Katalysator von der oberen Oberfläche der dichten Phase des Katalysators in der oberen Kammer 102 auf und bringt ihn durch das Fallrohr 107 mit einem Auslaß 110 unterhalb der oberen Oberfläche der dichten Phase des Katalysators in die untere Regenerierungskammer 103. Anstelle des internen Katalysatorfallrohres 107 kann man auch ein extern angebrachtes Fallrohr verwenden. Durch Ventile in einem derartigen extern angebrachten Fallrohr kann die Katalysatorverweilzeit und die Fließgeschwindigkeit in und zwischen der oberen und der unteren Kammer kontrolliert werden.The regenerator 101 is divided into an upper chamber 102 and a lower chamber 103 by a partition plate 104 mounted between the upper and lower ends of the regenerator. The spent catalyst coming from the transfer line 97 enters the upper chamber 102 , in which the catalyst is partially regenerated. A funnel-shaped collector 106 having a slanted upper edge receives the partially regenerated catalyst from the upper surface of the dense phase of the catalyst in the upper chamber 102 and introduces it through the downcomer 107 with an outlet 110 below the upper surface of the dense phase of the catalyst the lower regeneration chamber 103 . Instead of the internal catalyst downpipe 107 , it is also possible to use an externally attached downpipe. Valves in such an externally mounted downcomer can control catalyst residence time and flow rate in and between the upper and lower chambers.

Durch die Luftzuführungsleitung 113 wird die Luft zu dem Regenerator gebracht. Ein Teil der Luft gelangt durch eine Zweignachschubleitung 114 zu dem Bajonett 115, das sich nach oben in das Innere des Speicherraumes 111, entlang dessen Mittelachse, hinein erstreckt. Der Katalysator in Kammer 103 hat Zugang zu dem Raum innerhalb des Speicherraumes 111 zwischen dessen Seitenwänden und dem Bajonett 115. Ein schmales (nicht dargestelltes) Bajonett in dem erwähnten Raum lockert den Katalysator auf und zwingt ihn nach oben gegen einen horizontal angeordneten (nicht dargestellten) Ringverteiler an dem nach oben hin offenen Ende des Speicherraums 111, der sich in die Kammer 103 öffnet. Die restliche Luft, die durch die Luftzuführungsleitung 113 zugeführt wird, kann in einem Lufterhitzer 117 (wenigstens während des Anfahrens mit VGO) erhitzt und dann durch den Einlaß 118 des oben erwähnten Ringverteilers eingeführt werden, der mit Löchern, Düsen oder anderen Öffnungen versehen ist, welche einen nach oben gerichteten Gasfluß erzeugen, um den teilweise regenerierten Katalysator in Kammer 103 aufzuwirbeln.Through the air supply line 113 , the air is brought to the regenerator. A portion of the air passes through a branch supply line 114 to the bayonet 115 which extends upwardly into the interior of the storage space 111 along the central axis thereof. The catalyst in chamber 103 has access to the space within the storage space 111 between its side walls and the bayonet 115 . A narrow (not shown) bayonet in the mentioned space relaxes the catalyst and forces it upward against a horizontally disposed ring manifold (not shown) at the open end of the storage space 111 which opens into the chamber 103 . The remaining air, which is supplied through the air supply line 113 , can be heated in an air heater 117 (at least during start-up with VGO) and then introduced through the inlet 118 of the above-mentioned ring manifold, which is provided with holes, nozzles or other openings, which generate an upward gas flow to agitate the partially regenerated catalyst in chamber 103 .

Die auf diese Weise zugeführte Luft vollendet in Kammer 103 die Regenerierung des aus der Falleitung 107 erhaltenen, teilweise regenerierten Katalysators. Die zugeführte Luftmenge ist so ausreichend, daß die Luft und/oder die erhaltenen Verbrennungsgase noch in der Lage sind, die Verbrennung zu unterstützen, wenn sie das obere Ende der Kammer 103 erreichen. Das oben erwähnte Fallrohr 107 erstreckt sich durch eine vergrößerte Öffnung in der Trennplatte 104, an welcher ein Gasverteiler 120 angeordnet ist, welcher in bezug auf das Fallrohr konzentrisch angeordnet ist und dieses umgibt. Durch den Gasverteiler 120 gelangen die die Verbrennnung unterhaltenden Gase, die nun teilweise an die Verbrennung unterhaltendem Gas verarmt sind, in die obere Regeneratorkammer 102, wo sie mit dem aus der Überführungsleitung 97 ankommenden, verbrauchten Katalysator zu dessen teilweiser Oxidation in Berührung gebracht werden. Mit Öffnungen versehene Sonden oder andere geeignete Mittel im Gasverteiler 120 unterstützen die gleichförmige Verteilung des teilweise an die Verbrennung unterhaltendem Gas verarmten Gases in der oberen Kammer 102. Zusätzliche Luft oder andere Fließmittel können in die obere Kammer 102, falls gewünscht, durch die Nachschubleitung 122 eingegeführt werden, welche in oder durch den Gasverteiler 120 führt. Vollstänndig regenerierter Katalysator mit weniger als 0,25% Kohlenstoff, vorzugsweise weniger als 0,1%, und insbesondere weniger als 0,05%, wird aus der unteren Regeneratorkammer 103 durch einen Stripper 128 für regenerierten Katalysator abgeführt, dessen Auslaß in die oben erwähnte Katalysator- Standleitung 86 führt. Auf diese Weise wird der regenerierte Katalysator für den Kontakt mit weiterem frischem Ausgangsmaterial welches über die Ausgangsmaterial-Zuführungsleitung 82 zugeführt wird, zu dem Riser 91 zurückgeführt. Jegliche Hitze, die der zurückgeführte Katalysator in dem Regenerator 101 aufgenommen hat, steht für die Übertragung auf das frische Ausgangsmaterial in dem Riser zur Verfügung.The air supplied in this way completes in chamber 103 the regeneration of the partially regenerated catalyst obtained from the downpipe 107 . The amount of air supplied is sufficient so that the air and / or the combustion gases obtained are still able to assist combustion when they reach the top of the chamber 103 . The above-mentioned drop tube 107 extends through an enlarged opening in the partition plate 104 , on which a gas distributor 120 is arranged, which is arranged concentrically with respect to the downpipe and surrounds it. Through the gas distributor 120 , the combustion-sustaining gases now partially depleted in combustion-sustaining gas pass into the upper regenerator chamber 102 where they are contacted with the spent catalyst from the transfer line 97 for its partial oxidation. Apertured probes or other suitable means in the gas distributor 120 assist in the uniform distribution of the partially combustion-sustaining gas-depleted gas in the upper chamber 102 . Additional air or other fluid may be introduced into the upper chamber 102 , if desired, through the supply line 122 which leads into or through the gas distributor 120 . Completely regenerated catalyst having less than 0.25% carbon, preferably less than 0.1%, and more preferably less than 0.05%, is discharged from the lower regenerator chamber 103 through a regenerated catalyst stripper 128 , the outlet of which is in the above-mentioned Catalyst leased line 86 leads. In this way, the regenerated catalyst is returned to the riser 91 for contact with further fresh feed material supplied via the feedstock feed line 82 . Any heat received by the recycled catalyst in the regenerator 101 is available for transfer to the fresh feedstock in the riser.

Die Aufteilung des Regenerators in eine obere und eine untere Regenerierungskammer 102 bzw. 103 gleicht nicht nur Schwankungen der Katalysator-Regenerator-Verweilzeit aus, sondern bietet auch eine einzigartige Unterstützung hinsichtlich der Beschränkung der Regenerierungswärmemenge, die auf das frische Ausgangsmaterial übertragen wird, während gleichzeitig ein regenerierter Katalysator mit niedrigen Restkohlenstoffwerten für die Zurückführung in den Reaktor erhalten wird. Aufgrund der Anordnung des Regenerators kommt der verbrauchte Katalysator aus der Überführungsleitung 97 mit seinem hohen Gehalt an Kohlenstoff in der Kammer 102 mit den die Verbrennung unterstützenden Gasen in Berührung, die wenigstens teilweise schon an Sauerstoff verarmt sind durch das Verbrennen des Kohlenstoffs von dem teilweise regenerierten Katalysator in der unteren Regeneratorkammer 103. Aus diesem Grunde ist es möglich, sowohl die Verbrennung als auch die Menge an erzeugtem Kohlendioxid in der oberen Regeneratorkammer 102 zu kontrollieren. Obgleich die Luft oder ein anderes, durch die Luftzuführungsleitung 113 und die Zweigleitung 114 zugeführtes Regenerierungsgas eine relativ große Menge an Sauerstoff enthalten kann, ist schon ein Teil des Kohlenstoffs des teilweise regenerierten Katalysators, mit dem sie in der unteren Regenerierungskammer 103 in Berührung kommen, entfernt. Die hohe Konzentration an Sauerstoff und die Temperatur des teilweise regenerierten Katalysators sind gemeinsam Ursache für eine schnelle Entfernung des restlichen Kohlenstoffs in dem Katalysator, wobei ein sauberer, regenerierter Katalysator mit einem Minimum an Wärmefreisetzung erhalten wird. So können deshalb auch hier die Verbrennungstemperaturen und das CO : CO₂-Verhältnis in der unteren Regenerierungskammer leicht kontrolliert werden. Die Regenerierungsabgase werden aus der oberen Regeneratorkammer 102 durch die Abgasleitung 123, das Regulierungsventil 124, die Katalysatorstaubfalle 125 und Auslaß 126 abgeführt.The partitioning of the regenerator into upper and lower regeneration chambers 102 and 103, respectively, not only compensates for variations in the catalyst-regenerator residence time, but also provides unique assistance in limiting the amount of regeneration heat transferred to the fresh stock while at the same time regenerated catalyst with low residual carbon values for recycle to the reactor. Due to the location of the regenerator, spent catalyst from transfer line 97, with its high carbon content in chamber 102, contacts the combustion assisting gases which are at least partially depleted of oxygen by burning the carbon from the partially regenerated catalyst in the lower regenerator chamber 103 . For this reason, it is possible to control both the combustion and the amount of generated carbon dioxide in the upper regenerator chamber 102 . Although the air or other regeneration gas supplied through the air supply line 113 and the branch line 114 may contain a relatively large amount of oxygen, some of the carbon of the partially regenerated catalyst with which they come into contact in the lower regeneration chamber 103 is already removed , The high concentration of oxygen and the temperature of the partially regenerated catalyst together are the cause of rapid removal of residual carbon in the catalyst, yielding a clean, regenerated catalyst with a minimum of heat release. So here, too, the combustion temperatures and the CO: CO₂ ratio in the lower regeneration chamber can be easily controlled. The regeneration exhaust gases are discharged from the upper regenerator chamber 102 through the exhaust pipe 123 , the regulation valve 124 , the catalyst dust trap 125, and the outlet 126 .

Die aus der Trennkammer 92 erhaltenen Produktdämpfe können auf jede geeignete Weise verarbeitet werden, beispielsweise durch Abführung durch die Dampfableitungsleitungen 131 zu dem Einlaß der Fraktionierkolonne 132. Die genannte Fraktionierkolonne umfaßt einen Auslaß 133 für Bodenprodukte, einen Seitenauslaß 134 eine Spülöl-Stripper 135, einen Stripper-Bodenauslaß und Abführungsleitung 136, die mit einer Pumpe 137 verbunden ist, zur Abführung von Spülöl. Das Kopfprodukt des Strippers 135 wird über die Stripperkopfprodukt-Rückführungsleitung 138 in die Fraktionierkolonne 132 zurückgeführt.The product vapors obtained from the separation chamber 92 may be processed in any suitable manner, for example, by discharge through the vapor extraction lines 131 to the inlet of the fractionating column 132 . The said fractionating column comprises a bottom product outlet 133 , a side outlet 134, a flushing oil stripper 135 , a stripper bottom outlet and a discharge line 136 connected to a pump 137 for discharging flushing oil. The top product of stripper 135 is recycled to stripping column 132 via stripping head product recycle line 138 .

Die Hauptkopfprodukt-Abführungsleitung 139 der Fraktionierkolonne ist mit dem Kopfprodukt-Empfänger 142 verbunden, der eine Auslaßleitung 143 für Bodenprodukte aufweist, welche zur Pumpe 144 führt, zur Abführung von Benzinprodukt. Falls gewünscht, kann ein Teil dieses Produkts über die Rezirkulierungsleitung 145 in die Fraktionierungskolonne 132 zurückgeführt werden, wobei der Fluß mittels des Rezirkulierungsventils 146 kontrolliert wird. Der Kopfprodukt-Empfänger umfaßt auch einen Wasserempfänger 147, und eine Wasserabführungsleitung 148. Durch den Gasauslaß 150 des Kopfprodukt-Empfängers wird ein Produktstrom abgeführt, der hauptsächlich Material unterhalb C₅, jedoch auch etwas C₅-, C₆- und C₇-Material enthält. Falls gewünscht, kann das C₅-Material und schwereres Material, welches sich in dem Gasproduktstrom befindet, durch Druck, Kühlung und Fraktionierung abgetrennt und zu dem Kopfprodukt-Empfänger mit einem Kompressor, Kühler und einer Fraktionierkolonne (nicht dargestellt) zurückgeführt werden. The main overhead product discharge line 139 of the fractionating column is connected to the overhead receiver 142 which has a bottom product outlet line 143 which leads to the pump 144 for the removal of gasoline product. If desired, a portion of this product may be recycled to the fractionation column 132 via the recirculation line 145 , the flow being controlled by the recirculation valve 146 . The overhead receiver also includes a water receiver 147 , and a water discharge line 148 . Through the gas outlet 150 of the overhead product receiver, a product stream is discharged, which contains mainly material below C₅, but also some C₅-, C₆- and C₇ material. If desired, the C₅ material and heavier material present in the gas product stream may be separated by pressure, cooling and fractionation and recycled to the overhead receiver with a compressor, condenser and a fractionating column (not shown).

BeispieleExamples

Die nachfolgenden Beispiele dienen lediglich der Erläuterung und sind nicht als Beschränkung der vorliegenden Erfindung aufzufassen. Die Daten der bei diesen Beispielen verwendeten Katalysatoren sind in Tabelle 2 oben angegeben.The following examples are merely illustrative and are not to be construed as limiting the present invention. The data of the catalysts used in these examples are given in Table 2 above.

Die bis heute herkömmliche Praxis in einigen Raffinierien umfaßt das Vermischen von relativ geringen Mengen an carbo-metallischen Ölen mit Vakuumgasölen, die üblicherweise als Ausgangsmaterial für das Fluid-Catalytic-Cracking verwendet wurden. Es sollte jedoch unterstrichen werden, daß die gewöhnliche Praxis darin bestand, die Mengen an carbo-metallischem Öl in solchen Mischungen einzuschränken, um ein Ausgangsmaterial zu erhalten, das durch relativ geringe Gehalte an Nickeläquivalenten an Schwermetallen und durch relativ niedrige Werte von Kohlenstoffrückständen bei der Pyrolyse gekennzeichnet war. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß der Umwandlungsgrad von carbo-metallischen Ölen größer ist, wenn derartige Öle in so ausreichenden Mengen eingesetzt werden, daß die Nickeläquivalente an Schwermetallen und die Kohlenstoffrückstände die hier offenbarten relativ hohen Werte erreichen, beispielsweise wenn die Menge an carbo-metallischem Öl einen Hauptgewichtsanteil des Kohlenwasserstoff-Crackreaktionsteilnehmers in dem Ausgangsmaterial ausmacht oder zur Gänze den Kohlenwasserstoff-Crackreaktionsteilnehmer in dem Ausgangsmaterial bildet.The practice to date in some refineries includes the mixing of relatively small amounts of carbo-metallic Oils with vacuum gas oils, usually as starting material used for fluid catalytic cracking. It should, however be underlined that the ordinary practice in it consisted of the amounts of carbo-metallic oil in such mixtures to obtain a starting material by relatively low levels of nickel equivalents of heavy metals and by relatively low levels of carbon residue the pyrolysis was characterized. Surprisingly, it has become however, shown that the degree of conversion of carbo-metallic Oils are larger if such oils are in such sufficient quantities be used that the nickel equivalents of heavy metals and the carbon residues have the relatively high levels disclosed herein Achieve values, for example when the amount of carbo-metallic Oil a major weight fraction of the hydrocarbon cracking reactant in the starting material or Include the hydrocarbon cracking reactant in the starting material forms.

Beispiele 1A-1DExamples 1A-1D

Bei diesen Beispielen wird im wesentlichen die in Fig. 1 dargestellte und oben beschriebene Anlage verwendet. Die Beispiele 1A bis 1C erläutern den Betrieb mit Mischungen, die verschiedene relative Mengen an Vakuumgasöl (VGO) und Topp-Rückständen enthalten. In den Beispielen 1C und 1D werden der Betrieb mit einer Mischung einerseits und mit 100%igem Topp-Rückstand andererseits miteinander verglichen. Hinsichtlich der Analysen der Vakuumgasöle und der Topp-Rückstände wird auf die folgende Tabelle 3 verwiesen. Hinsichtlich der Betriebsbedingungen und der Zusammenfassung der Ergebnisse wird auf die folgende Tabelle 3 verwiesen.In these examples, essentially the system shown in Fig. 1 and described above is used. Examples 1A through 1C illustrate operation with blends containing various relative amounts of vacuum gas oil (VGO) and topping residues. In Examples 1C and 1D, the operation with a mixture on the one hand and with 100% Topp residue on the other hand compared. With regard to the analyzes of the vacuum gas oils and the top residues, reference is made to the following Table 3. With regard to the operating conditions and the summary of the results, reference is made to the following Table 3.

Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 1A und 1BComparison of the results of Examples 1A and 1B

Bei einer Temperatur im Bereich von 523,9 bis 526,7°C erhält man mit der hier verwendeten Anlage bekanntermaßen einen Umwandlungsgrad von 78%, wenn mit einem äquivalenten Katalysator und VGO gearbeitet wird, welches den in Tabelle 3 beispielhaft angegebenen Vakuumgasölen ähnlich ist. Ein Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 1A und 1B zeigt, daß unter der Annahme, daß das Vakuumgasöl in jeder Mischung zu der zuvor festgestellten Umwandlungsrate von 78% umgewandelt wird, der zu einem geringeren Anteil (40%) anwesende Topp-Rückstand im Versuch von Beispiel 1A nur zu 44% umgewandelt wurde, während bei der Verarbeitung einer Mischung, die einen höheren Anteil an Topp-Rückstand (66%), wie in Beispiel 1B, enthält, eine 63%ige Umwandlung des Topp-Rückstandes erreicht wird. Bemerkenswert ist auch die Zunahme der Volumenausbeute. Somit kann die Erfindung dazu verwendet werden, höhere Umwandlung bei Topp-Rückständen und/oder höhere Volumenausbeuten bei sehr guten Oktan-Niveaus zu erhalten, wenn der Topp-Rückstand in den Mischungen erhöht wird, verglichen mit Mischungen, die wesentlich größere Mengen an VGO und wesentlich kleinere Mengen an Topp-Rückständen enthalten.At a temperature in the range of 523.9 to 526.7 ° C you get with the system used here is known to have a degree of conversion of 78% when using an equivalent catalyst and VGO is worked, which similar to the vacuum gas oils exemplified in Table 3 is. A comparison of the results of Examples 1A and 1B shows that by assuming that the vacuum gas oil in each mixture too converted to the previously established conversion rate of 78% which is present to a lesser extent (40%) Topp residue converted to only 44% in the experiment of Example 1A while processing a mixture, the a higher proportion of top residue (66%) as in Example 1B, contains a 63% conversion of the top residue is reached. Also noteworthy is the increase in volume yield. Thus, the invention can be used to higher Conversion to top residues and / or higher volume yields to get at very good octane levels when the top-lag is increased in the blends compared to blends significantly larger amounts of VGO and much smaller amounts contained in top residues.

Vergleich der Ergenisse der Beispiele 1C und 1DComparison of the results of Examples 1C and 1D

Ein Vergleich der Ergebnisse der Beispiele 1C und 1D zeigt, daß unter der Annahme, daß das VGO in der Mischung des Beispiels 1C zu der zuvor ermittelten Umwandlungsrate von 78% umgewandelt wird, der Topp-Rückstand nur zu 58% umgewandelt wird, wenn er 42% des Ausgangsmaterials ausmacht, während er bis zu 64% umgewandelt wird, wenn er 100% des Ausgangsmaterials ausmacht. Auch hier ist die Zunahme der prozentualen Volumenausbeute bemerkenswert. Somit kann die Erfindung so angewandt werden, daß höhere Umwandlungen des Topp-Rückstandes und/oder erhöhte prozentuale Volumenausbeuten an flüssigen Produkten bei sehr guten Oktan-Niveaus erreichbar sind, wenn als Ausgangsmaterial allein Topp-Rückstände verwendet werden, im Vergleich zu einer Mischung aus Topp-Rückstand und VGO.A comparison of the results of Examples 1C and 1D shows that assuming that the VGO in the mixture of Example 1C converted to the previously determined conversion rate of 78% is converted, the top-back only to 58%, if it makes up 42% of the starting material while up to 64% is converted when it is 100% of the starting material accounts. Again, the increase in percent volume yield remarkable. Thus, the invention can be so applied be higher conversions of top residue and / or increased percent volume yields of liquid products very good octane levels are achievable, if as starting material Topp residues alone are used in comparison  to a mixture of top residue and VGO.

Beispiele 2 und 3Examples 2 and 3

Unter Verwendung des Topp-Rückstandes von Beispiel 1D, angegeben in Tabelle 3, und unter Verwendung einer Anlage, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist und oben beschrieben wurde, wurden unter Einhaltung der in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen die ebenfalls in Tabelle 4 angegebenen Ergebnisse erzielt.Using the Topp residue of Example 1D given in Table 3 and using a plant as shown in FIG. 1 and described above, the results given in Table 4 were also given in Table 4 achieved.

Beispiele 4-6Examples 4-6

Diese Beispiele wurden unter Verwendung einer Anlage durchgeführt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, und oben beschrieben wurde. Beim Betrieb dieser Anlage gemäß der obigen Beschreibung und unter Einhaltung der in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen, und unter Anwendung eines zweistufigen Regenerierungsverfahrens, wurden die ebenfalls in Tabelle 4 angegebenen Ergebnisse erzielt.These examples were carried out using equipment as shown in Fig. 2 and described above. In the operation of this plant as described above and in compliance with the conditions given in Table 4, and using a two-stage regeneration process, the results also shown in Table 4 were obtained.

Beispiele 7-10Examples 7-10

Diese Beispiele wurden unter Verwendung einer Pilotanlage und unter Verwendung des in den Tabellen 1, 2 und 4 angegebenen Ausgangsmaterials, Katalysators und Betriebsbedingungen durchgeführt. Die Fig. 3 bis 5 zeigen die Ausbeute in Volumenprozent an (3) C₃-Olefinen, (4) C₄-gesättigten Verbindungen und -Olefinen, und (5) Benzin, jeweils aufgetragen gegen die Umwandlung in Volumenprozent, erhalten durch Verwendung der Ausgangsmaterialien und Katalysatoren der Beispiele 7 bis 10 unter Wiederholung bei verschiedenen Werten. These examples were carried out using a pilot plant and using the starting material, catalyst and operating conditions given in Tables 1, 2 and 4. FIGS. 3 to 5 show the yield in percent by volume of (3) C₃-olefins, (4) C₄-saturated compounds and olefins, and (5) Gasoline, respectively versus conversion in percent by volume, obtained by using the starting materials and Catalysts of Examples 7 to 10 with repetition at different values.

Claims (38)

1. Verfahren zur ökonomischen Umwandlung von carbo-metallischen Ölen in leichtere Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • I. ein Ausgangsmaterial für die Umwandlung bereitstellt, welches 343,3°C+-Material enthält, wobei sich das 343,3°C+-Material durch einen Kohlenstoffrückstand bei der Pyrolyse von wenigstens 1 Gew.-% auszeichnet und wenigstens 4 Teile pro Million Nickeläquivalente an Schwermetall(en) enthält;
  • II. dieses Ausgangsmaterial für die Umwandlung mit einem Crackkatalysator unter Bildung eines Stromes, umfassend eine Suspension des Katalysators in dem Ausgangsmaterial, zusammenbringt und den erhaltenen Strom durch einen Fließbettreaktor mit einer länglichen Reaktionskammer, welche wenigstens teilweise senkrecht oder geneigt angeordnet ist, für eine vorherbestimmte Dampf-Riser-Verweilzeit im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden bei einer Temperatur von 482,2°C bis 760°C einem Absolutdruck von 0,69 bis 3,45 bar, was für eine Umwandlung pro Durchgang im Bereich von 50% bis 90% ausreichend ist, fließen läßt, wobei sich Koks in Mengen von 6 bis 14 Gew.-%, bezogen auf frisches Ausgangsmaterial, bildet und sich in Mengen von 0,3 bis 3 Gew.-% auf dem Katalysator abscheidet;
  • III. den Katalysator von den erhaltenen Crackprodukten abtrennt;
  • IV. den abgetrennten Katalysator durch Strippen von den adsorbierten Kohlenwasserstoffen befreit;
  • V. den Katalysator regeneriert, indem man den Koks in wenigstens einer Regenerierungszone mit einem sauerstoffhaltigen, die Verbrennung unterhaltenden Gas unter solchen Zeit-, Temperatur- und Atmosphäre-Bedingungen verbrennt, die ausreichen, um den Kohlenstoff auf dem Katalysator auf 0,25 Gew.-% oder weniger zu verringern, wobei gasförmige Verbrennungsprodukte, umfassend CO und/oder CO₂, gebildet werden, und wobei wenigstens der Hauptgewichtsanteil des Koks in einer der Regenerierungszonen verbrannt wird, in welcher das molare Verhältnis von CO : CO₂ auf einem Niveau von wenigstens 0,25 gehalten wird; und
  • VI. den regenerierten Katalysator für den Kontakt mit frischem Ausgangsmaterial zu dem Reaktor zurückführt.
1. A process for the economic conversion of carbo-metallic oils in lighter products, characterized in that
  • I. Providing a conversion raw material containing 343.3 ° C + material, wherein the 343.3 ° C + material is characterized by a carbon residue at pyrolysis of at least 1% by weight and at least 4 parts per million nickel equivalents Contains heavy metal (s);
  • II. This raw material for conversion with a cracking catalyst to form a stream comprising a suspension of the catalyst in the starting material, and the resulting stream through a fluidized bed reactor having an elongate reaction chamber which is at least partially perpendicular or inclined, for a predetermined steam -Riser residence time in the range of 0.5 to 10 seconds at a temperature of 482.2 ° C to 760 ° C an absolute pressure of 0.69 to 3.45 bar, which represents a conversion per pass in the range of 50% to 90% is sufficient to flow, with coke in amounts of 6 to 14 wt .-%, based on fresh starting material, forms and deposited in amounts of 0.3 to 3 wt .-% on the catalyst;
  • III. separating the catalyst from the obtained cracking products;
  • IV. Freeing the separated catalyst by stripping of the adsorbed hydrocarbons;
  • V. regenerating the catalyst by combusting the coke in at least one regeneration zone with an oxygen-containing combustion-sustaining gas under conditions of time, temperature and atmosphere sufficient to reduce the carbon on the catalyst to 0.25 wt. to reduce% or less, wherein gaseous combustion products comprising CO and / or CO₂, are formed, and wherein at least the main weight fraction of the coke is burned in one of the regeneration zones, in which the molar ratio of CO: CO₂ at a level of at least 0th , 25 is held; and
  • VI. recycling the regenerated catalyst for contact with fresh feedstock to the reactor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein 343,3°C+-Material verwendet wird, das wenigstens 70 Vol.-% des Ausgangsmaterials ausmacht und wenigstens 10 Vol.-% an Material enthält, welches nicht unterhalb 537,8°C siedet.2. The method according to claim 1, characterized in that a 343.3 ° C + material is used which is at least 70 vol .-% of the starting material and at least Contains 10 vol .-% of material which is not below 537.8 ° C boiling. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsmaterial verwendet wird, dessen Kohlenstoffrückstand insgesamt einem Ramsbottom-Kohlenstoffwert von wenigstens 1% entspricht.3. The method according to claim 1, characterized in that a starting material is used whose carbon residue a total Ramsbottom carbon value of at least 1%. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsmaterial verwendet wird, dessen Kohlenstoffrückstand insgesamt einem Ramsbottom-Kohlenstoffrest im Bereich von 2 bis 12 entspricht.4. The method according to claim 1, characterized in that a starting material is used whose carbon residue altogether a Ramsbottom carbon remainder in the Range from 2 to 12 corresponds. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsmaterial verwendet wird, das insgesamt wenigstens 4 Teile pro Million Nickeläquivalente an Schwermetall(en) enthält, von denen wenigstens 2 Teile pro Million Nickel sind (als Metall, bezogen auf das Gewicht).5. The method according to claim 1, characterized in that a starting material is used, the total at least 4 parts per million nickel equivalents of heavy metal (s) contains, of which at least 2 parts per million Nickel are (as metal, by weight). 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsmaterial verwendet wird, das insgesamt wenigstens 5,5 Teile pro Million Nickeläquivalente an Schwermetall(en) enthält.6. The method according to claim 1, characterized in that a starting material is used, the total at least 5.5 parts per million nickel equivalents of heavy metal (s) contains. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ergänzungskatalysator hinzugefügt wird, um verlorenen oder aus dem System entnommenen Katalysator zu ersetzen, wobei der Ergänzungskatalysator, so wie er eingeführt wird, eine Mikroaktivität von wenigstens 60 Vol.-%, und jeglicher aus dem System entnommener Katalysator, so wie er entnommen wird, eine Mikroaktivität von wenigstens 20 Vol.-% aufweisen. 7. The method according to claim 1, characterized in that Supplementary catalyst is added to lost or replacing catalyst removed from the system, wherein the supplemental catalyst as it is introduced, a Microactivity of at least 60% by volume, and any taken out of the system catalyst, as he removed will, a microactivity of at least 20% by volume.   8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreicherung an Schwermetallen auf dem Katalysator im Bereich von 3000 Teilen pro Million bis 70 000 Teilen pro Million Nickeläquivalente an Schwermetall(en), bezogen auf das Gewicht und gemessen an regeneriertem Gleichgewichtskatalysator, gehalten wird.8. The method according to claim 1, characterized in that the accumulation of heavy metals on the catalyst ranging from 3000 parts per million to 70,000 parts per million nickel equivalents of heavy metal (s), based on the weight and measured on regenerated Equilibrium catalyst is maintained. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein Zeolith-Molekularsirb-Katalysator verwendet wird, der wenigstens 5 Gew.-% Sieb enthält.9. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used is a zeolite molecular sirb catalyst which contains at least 5% by weight of sieve. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorherbestimmte Riser-Verweilzeit des Ausgangsmaterials und der Produktdämpfe von 3 Sekunden oder weniger gewählt wird.10. The method according to claim 1, characterized in that a predetermined riser residence time of the starting material and the product vapor of 3 seconds or less is selected. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem Reaktor in einem Bereich von 529,5°C bis 648,9°C gehalten wird.11. The method according to claim 1, characterized in that the temperature in the reactor in a range of 529.5 ° C to 648.9 ° C is maintained. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsmaterialpartialdruck oder der Gesamtabsolutdruck in einem Bereich von 0,21 bis 2,07 bar gehalten wird.12. The method according to claim 1, characterized in that the starting material partial pressure or the total absolute pressure is maintained in a range of 0.21 to 2.07 bar. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung in einem Bereich von 60 bis 90% gehalten wird.13. The method according to claim 1, characterized in that the conversion is kept within a range of 60 to 90% becomes. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung in einem Bereich von 70 bis 85% gehalten wird.14. The method according to claim 1, characterized in that the conversion is kept within a range of 70 to 85% becomes. 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Gegenwart, in der Reaktionszone, von zusätzlichem gasförmigem und/oder verdampftem Material bei einem Gewichtsverhältnis von 0,02 bis 0,4 durchgeführt wird. 15. The method according to claim 1, characterized in that it in the presence, in the reaction zone, of additional gaseous and / or vaporized material at a Weight ratio of 0.02 to 0.4 is performed.   16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ohne Zugabe von Wasserstoff zu der Crackzone durchgeführt wird.16. The method according to claim 1, characterized in that it is carried out without addition of hydrogen to the cracking zone becomes. 17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ohne vorhergehendes Hydrotreating des Ausgangsmaterials durchgeführt wird.17. The method according to claim 1, characterized in that it without previous hydrotreating of the starting material is carried out. 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ohne vorhergehende Entfernung von Asphaltenen aus dem Ausgangsmaterial durchgeführt wird.18. The method according to claim 1, characterized in that it without previous removal of asphaltenes from the Starting material is performed. 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ohne vorhergehende Entfernung von Schwermetallen aus dem Ausgangsmaterial durchgeführt wird.19. The method according to claim 1, characterized in that it without prior removal of heavy metals the starting material is carried out. 20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Crackreaktion mit einem Katalysator durchgeführt wird, der zuvor verwendet worden ist, um ein carbo-metallisches Ausgangsmaterial unter den in Anspruch 1 angegebenen Bedingungen zu cracken.20. The method according to claim 1, characterized in that the cracking reaction is carried out with a catalyst, which has been previously used to be a carbo-metallic Starting material under the conditions specified in claim 1 to crack. 21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliches Ausgangsmaterial für die Umwandlung in ein und der gleichen Umwandlungskammer gecrackt wird.21. The method according to claim 1, characterized in that all starting material for conversion into and the same conversion chamber is cracked. 22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial für die Umwandlung in einem im wesentlichen Einzeldurchgangsverfahren gecrackt wird.22. The method according to claim 1, characterized in that the starting material for the transformation in a substantially Single pass method is cracked. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 15 Vol.-% bezogen auf das Volumen des frischen Ausgangsmaterials, zurückgeführt werden. 23. The method according to claim 22, characterized in that less than 15% by volume based on the volume of fresh starting material, be recycled.   24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial für die Umwandlung mit flüssigem Wasser bei einem Gewichtsverhältnis von Wasser zu Ausgangsmaterial im Bereich von 0,04 bis 0,15 zusammengebracht und ein Strom gebildet wird, der eine Mischung aus dem Ausgangsmaterial, dem Katalysator und Wasserdampf, erhalten durch die Verdampfung des flüssigen Wassers, enthält, und man diesen Strom durch den Reaktor zur Umwandlung des Ausgangsmaterial fließen läßt.24. The method according to claim 1, characterized in that the starting material for the transformation with liquid Water at a weight ratio of water to starting material ranging from 0.04 to 0.15 and a stream is formed, which is a mixture from the starting material, the catalyst and water vapor, obtained by the evaporation of the liquid water, contains and to convert this current through the reactor the starting material flows. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewichtsverhältnis von flüssigem Wasser zu Ausgangsmaterial Für die Umwandlung von 0,04 bis 0,1 gewählt wird.25. The method according to claim 24, characterized in that a weight ratio of liquid water to starting material For the conversion from 0.04 to 0.1 is chosen. 26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewichtsverhältnis von flüssigem Wasser zu Ausgangsmaterial für die Umwandlung von 0,05 bis 0,1 gewählt wird.26. The method according to claim 24, characterized in that a weight ratio of liquid water to starting material is selected for the conversion of 0.05 to 0.1. 27. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser und das Ausgangsmaterial vor oder gleichzeitig mit der In-Berührung-Bringung des Ausgangsmaterials mit dem Crackkatalysator zusammengebracht werden.27. The method according to claim 24, characterized in that the water and the starting material before or at the same time with the contacting of the starting material with be brought together the cracking catalyst. 28. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mit dem Ausgangsmaterial für die Umwandlung zusammengebracht wird, bevor das Ausgangsmaterial für die Umwandlung mit dem Crackkatalysator in Berührung gebracht wird.28. The method according to claim 24, characterized in that the water is brought together with the starting material for the conversion is before the starting material for the conversion is brought into contact with the cracking catalyst. 29. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator am Ende der vorherbestimmten Verweilzeit in eine Richtung geschleudert wird, die durch die längliche Reaktionskammer oder eine Verlängerung von dieser bestimmt wird, während die Produkte, welche einen geringeren Impuls haben, zu einer abrupten Richtungsänderung gezwungen werden, was zu einer abrupten, im wesentlichen augenblicklichen ballistischen Trennung der Produkte von dem Katalysator führt. 29. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst at the end of the predetermined residence time flung in a direction that is through the elongated Reaction chamber or an extension determined by this while the products are giving a lower pulse have to be forced to make a sudden change of direction what an abrupt, essentially instantaneous ballistic separation of the products from the catalyst.   30. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial für die Umwandlung mit flüssigem Wasser bei einem Gewichtsverhältnis von Wasser zu Ausgangsmaterial im Bereich von 0,04 bis 0,15 zusammengebracht und ein Strom gebildet wird, der eine Mischung aus Ausgangsmaterial, Katalysator und Wasserdampf, erhalten durch Verdampfung des flüssigen Wassers, enthält, und man diesen Strom durch den Reaktor zur Umwandlung des Ausgangsmaterials fließen läßt, wobei der Katalysator am Ende der oben erwähnten vorherbestimmten Verweilzeit in eine Richtung geschleudert wird, die durch die längliche Reaktionskammer oder eine Verlängerung von dieser bestimmt bzw. festgelegt wird, während die Produkte, welche einen geringeren Impuls haben, zu einer abrupten Richtungsänderung gezwungen werden, was zu einer abrupten, im wesentlichen augenblicklichen ballistischen Trennung der Produkte von dem Katalysator führt.30. The method according to claim 1, characterized in that the starting material for the transformation with liquid water at a weight ratio of water to starting material in the range of 0.04 to 0.15 and brought together a stream is formed, which is a mixture of starting material, Catalyst and water vapor obtained by evaporation of the liquid water, and you can see this stream through the Flow reactor for converting the starting material, wherein the catalyst is at the end of the above-mentioned predetermined Residence time is thrown in one direction, the through the elongated reaction chamber or an extension determined or determined by the latter while the products, which have a lower momentum, to an abrupt change of direction be forced, what an abrupt, im essential instantaneous ballistic separation of Products of the catalyst leads. 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung bei einer Temperatur im Bereich von 537,8°C bis 815,6°C durchgeführt wird.31. The method according to claim 30, characterized in that the Regeneration at a temperature in the range of 537.8 ° C to 815.6 ° C is performed. 32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Regenerierung bei einer Temperatur im Bereich von 690,6°C bis 773,9°C durchgeführt wird.32. The method according to claim 30, characterized in that Regeneration at a temperature in the range of 690.6 ° C to 773.9 ° C is performed. 33. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 0,1% oder weniger regeneriert wird.33. The method according to claim 30, characterized in that the Catalyst up to a carbon content of 0.1% or less is regenerated. 34. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 0,05% oder weniger regeneriert wird.34. The method according to claim 30, characterized in that the Catalyst up to a carbon content of 0.05% or less is regenerated. 35. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsbedingungen kontrolliert werden, um die Anwesenheit von überschüssigem Sauerstoff, falls ein solcher überhaupt vorhanden ist, in dem gesamten Rauchgas, das aus dem gesamten, abgeschlossenen Regenerierungsverfahren erhalten wird, auf 0,2 Mol.-% oder weniger zu beschränken.35. The method according to claim 30, characterized in that the Combustion conditions are controlled to the presence excess oxygen, if any is present in the entire flue gas coming out of the  obtained complete, completed regeneration process is limited to 0.2 mol% or less. 36. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsbedingungen kontrolliert werden, um die Anwesenheit von überschüssigem Sauerstoff, falls ein solcher überhaupt vorhanden ist, in dem gesamten Rauchgas, das aus dem gesamten, abgeschlossenen Regenerierungsverfahren erhalten wird, auf 0,1 Mol.-% oder weniger zu beschränken.36. The method according to claim 30, characterized in that the Combustion conditions are controlled to the presence excess oxygen, if any is present in the entire flue gas coming out of the obtained complete, completed regeneration process is limited to 0.1 mol% or less. 37. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung so durchgeführt wird, daß man den Katalysator nacheinander durch eine Mehrzahl von Regenerierungszonen führt, wobei 65 bis 95% des Kokses, der unmittelbar vor der Regenerierung auf dem Katalysator vorlag, entfernt werden, wobei das molare Verhältnis von CO : CO₂ auf einem Niveau von wenigstens 0,25 gehalten wird.37. The method according to claim 30, characterized in that the Regeneration is carried out so that the catalyst successively through a plurality of regeneration zones leads, with 65 to 95% of the coke, the immediate before regeneration on the catalyst, removed be, wherein the molar ratio of CO: CO₂ on a Level of at least 0.25 is maintained. 38. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung so durchgeführt wird, daß der Katalysator nacheinander durch eine Mehrzahl von Regenerierungszonen geführt wird, wobei 80% bis 95% des Kokses, welcher unmittelbar vor der Regenerierung auf dem Katalysator vorlag, entfernt werden, und das molare Verhältnis von CO : CO₂ auf einem Niveau von wenigstens 0,3 gehalten wird, und der Katalysator dabei auf einen Kohlenstoffgehalt auf dem Katalysator von 0,05 Gew.-% oder weniger regeneriert wird.38. The method according to claim 30, characterized in that the Regeneration is carried out so that the catalyst successively through a plurality of regeneration zones 80% to 95% of the coke, which is immediately prior to regeneration on the catalyst, are removed, and the molar ratio of CO: CO₂ a level of at least 0.3, and the Catalyst while a carbon content on the catalyst of 0.05 wt% or less is regenerated.
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