DE3725764C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Koks in Anodenqualität aus einem Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial mit Metallgehalt aus Erdöl, welches einem Reaktor zum Hydrokracken zugeführt sowie darin unter Druck und hohen Temperaturen gekrackt wird, wonach ein Rückstand in einem Heißabscheider in leichte Kohlenwasserstoffe sowie ein Rückstandsprodukt separiert wird, welches zu einer Verkokungsstufe gelangt. Zudem erfaßt die Erfindung eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein Verfahren dieser Art wird durch die DE-OS 22 42 156 nahegelegt; Kohlenwasserstoffe, die mindestens 3 ppm Metalle enthalten, sollen zum Verkoken bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von zugesetztem Wasserstoff mit einem Katalysator für die Wasserstoffbehandlung, der Metalle der Gruppe VI und VIII des Periodensystems und eine anorganische feuerfeste Base enthält und dessen Porenvolumen mindestens zu 50% aus Poren mit einem Durchmesser von 100 Å oder mehr besteht, in Berührung gebracht sowie mindestens ein Teil der hierbei erhaltenen mit Wasserstoff behandelten Beschickung bei einer Temperatur von etwa 370 bis etwa 595°C verkokt werden, wobei fester Koks und dampfförmige, normalerweise flüssige Kohlenwasserstoffe entstehen sollen. Als bevorzugte Arbeitsbedingungen für die Wasserstoffumwandlungsstufe werden eine Temperatur von ca. 315 bis ca. 445°C, ein Druck zwischen 36,2 und 353 kg/cm², eine Wasserstoffzuleitungsgeschwindigkeit zwischen 178 und 17 800 hl Wasserstoff pro m³ Beschickung und eine Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit pro Stunde (LHSV) zwischen etwa 0,1 und 10,0 beschrieben. Dabei bedeuten LHSV (Liquid Hourly Space Velocity) den Durchsatz in Liter je Sekunde durch das Reaktorvolumen, das in Litern gemessen ist (Verhältnis der volumetrischen hydrocarbon feed rate zum Reaktorvolumen).

Nach dem Stande der Technik sind mit hohen Anteilen von Schwefel und Metallen behandelte Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterialien nicht erfolgreich so aufzubereiten, daß das entstehende Produkt eine Erzeugung industriellen Kokses von Anoden-Qualität erlaubt, wenn das Produkt einem Verkokungsverfahren unterworfen wird.

In Kenntnis dieses Standes der Technik ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, um die wirtschaftliche Erzeugung von Koks, insbesondere für die Produktion von Anoden zum Gebrauch in der Aluminium-Industrie, aus einem Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial mit hohen Metall- und Schwefelanteilen zu ermöglichen; mit üblichen Verfahren sind auf wirtschaftliche Weise aus Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial der eingangs genannten Art beispielsweise die folgenden geforderten Werte für kalzinierten Koks in Anoden-Qualität nicht zu erreichen:

für jedes Metall weniger als 200 ppm; Schwefel 0,4 bis 3 Gew.-%, Asche 0,1 bis 4 Gew.-%; Rohdichte (bulk density) 0,82 bis 0,92 g/cm³; Fülldichte (apparent density) 1,65 bis 1,78 g/cm³; tatsächliche Dichte (real density) 2,04 bis 2,07 g/cm³; Reziprokwert der speziellen elektrischen Leitfähigkeit (electrical restivity) 1,339 bis 1,654 Ω/m und Durchlässigkeit (porosity) 100 bis 240 mm³/g.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die folgenden Reaktorbedingungen für das hohen Schwefel- und Metallgehalt aufweisende Ausgangsmaterial:

Druck etwa zwischen 69 und 276 bar;
LHSV von etwa 0,2 bis 3,0 h^-1;
Wasserstoff/Rohöl-Verhältnis von etwa 530 bis 7120 Nm³/m³;
Temperaturen zwischen 420°C und 500°C;

wobei der Rückstand einem Separator zugeführt und in diesem mit einem Lösungsmittel vermischt, anschließend das Gemisch in feste Bestandteile und einen aufkonzentrierten - der Verkokungsstufe zugeführten - reinen Rückstand mit niedrigem Schwefel- und Metallgehalt getrennt wird. Das Wasserstoff/Rohöl-Verhältnis kann auch mit etwa 3000 bis 40 000 SCF/B angegeben werden, wobei SCF/B (standard cubic feet per barrel) einen Normal-Kubik-Fuß je Barrel (US barrel = 159 Liter) bedeuten.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des Verfahrens, die - wie an sich bekannt - einen Reaktor mit nachgeschalteter Verkokungseinrichtung aufweist, von dem eine Überlaufleitung zu einem Abscheider führt, ist zwischen Abscheider und wenigstens einer Kokstrommel mit einem Abscheider zum Trennen von festen Bestandteilen und aufkonzentriertem Rückstand versehen, wobei der Abscheider bevorzugt durch eine Leitung vom Überlauf mit wenigstens einer Kokstrommel verbunden ist.

Als günstig hat es sich zudem erwiesen, in die Zuführleitung vor einem Vorerhitzer eine Leitung für zumindest einen Teil des Überlaufs der Separationsstufe münden zu lassen und/oder zwischen dem ersten Abscheider und einem zweiten Abscheider eine Vakuumdestillation vorzusehen.

Es wird ein aufströmender Austrag erzeugt und zur Weiterbehandlung einem Heißabscheider zugeführt, in dem ein leichter Kohlenwasserstoffstrom sowie ein durch Hydrokracken behandeltes schlammartiges Rückstandsprodukt erzeugt werden. Dieses wird danach zu einem Abscheider geleitet und in diesem mit einem Lösungsmittel zur Trennung der festen Bestandteile aus dem durch Hydrokracken behandelten Rückstandsprodukt gemischt, um einen reinen, aufbereiteten bzw. aufkonzentrierten, durch Hydrokracken behandelten Rückstand mit bedeutend niedrigerem Schwefel- und Metallgehalt als der Rückstand des Kohlenstoff-Ausgangsmaterials zu erzeugen.

Der durch Hydrokracken behandelte reine Rückstand wird anschließend in Verkokungstrommeln geleitet, in denen sich das Ausgangsmaterial auflöst und dabei eine große Menge von grünem Koks zurückläßt, dessen chemische Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften den Daten für kalzinierten Koks der Anoden-Qualität entsprechen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die ökonomische Erzeugung von hochwertigem Koks der Anoden-Qualität für die Verwendung in der Produktion von Elektroden, die in dem Reduktions-Prozeß der Aluminium-Industrie benutzt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt ein schematisches Flußdiagramm, welches das erfindungsgemäße Verfahren und die dafür geeignete Anlage erläutert.

Ein schweres Rohöl oder ein beliebiger fraktionierter Rückstand des Rohöls mit hohen Anteilen an Schwefel und Metall - d. h. mit einem Metallgehalt größer als 200 ppm pro Element und Schwefelgehalt von mehr als 3 Gew.-% wird über eine Zuleitung 10 zu einem Vorerhitzer 12 geleitet und ein feinverteilter Katalysator über eine Leitung 14 mit dem einströmenden Rohöl in Zuleitung 10 vor der Zuführung zum Vorerhitzer 12 gemischt.

Bei dem im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Katalysator kann es sich entweder um einen kostengünstigen natürlichen Katalysator, wie z. B. Laterit, Limonit, Bauxit, Ton, Siderit, oder um Katalysatoren handeln, die hydrierende Metalle wie Kobalt, Molybdän, und Nickel auf einem porösen Träger enthalten. Es können ebenso vorerwähnte Metalle als solche sein oder die entsprechenden Metalloxide bzw. Metallsulfide ohne Träger, in Mikropartikeln in dem Ausgangsmaterial schwebend, sein. Außerdem können Teilprodukte aus anderen Verfahren wie z. B. Koks und Rotschlamm verwendet werden.

Die geeignete Partikelgröße des Katalysators beträgt zwischen 0,1 und 1000 µm, bevorzugt zwischen 0,5 µm und 100 µm. Die Konzentration des Katalysators in der Rohölmaterialzufuhr sollte im Bereich von etwa 0,1 bis 10,0 Gew.-% bezüglich der Materialzufuhr liegen.

Der Vorwärmstrom wird aus dem Vorerhitzer 12 über eine Leitung 16 abgezogen und vor einem Hydrocracker oder Reaktor 20 zum Hydrokracken mit heißem Wasserstoff aus einer Leitung 18 gemischt. Das Verhältnis Wasserstoff/Rohölzugabe beträgt zwischen 3000 und 40 000 SCF/B oder 530 bis 7120 Nm³/m³. Der Hydrocracker 20 kann als Glockenkolonne (BCR) ausgebildet sein, ein Aufstrom-Reaktor mit Führung von Flüssigkeit, Gas, Katalysator (Schlamm) von unten nach oben mit dispergiertem Brennstoff (upflow slurry reactor), ein Heizflächen-Bettreaktor (EBR), das ist ein Reaktor mit Katalysatorpartikeln, die ihm periodisch von oben aufgegeben und aus ihm nach unten abgezogen werden, oder eine Kaskade aus solchen Reaktoren sein. Wird ein EBR-Reaktor verwendet, so wird dem schweren Rohöl von Zuleitung 10 ohne Katalysator zugesetzt; in diesem Falle ist der Katalysator im EBR-Reaktor in fluidisiertem Zustand enthalten und wird periodisch oder kontinuierlich erneuert durch Zugabe eines frischen Katalysators über eine Katalysatorleitung 42 und durch Entfernen des gebrauchten Katalysators über eine Auslaßleitung 44. Dies bedeutet keine Begrenzung der Betriebsbedingungen im Reaktor zum Hydrokracken; die bevorzugten Bedingungen sind jedoch folgende:
Druck etwa zwischen 69 und 276 bar, LHSV von etwa 0,2 bis 3 h^-1, Wasserstoff/Rohöl-Verhältnis von etwa 530 bis 7120 Nm³/m³ und Temperatur zwischen 420°C und 500°C. Die LHSV wird definiert als Verhältnis von Volumendosierungsgrad (volumetric feed rate) frischer Materialzufuhr zu Reaktorvolumen.

Nach der Reaktion im Reaktor oder Hydrokracker 20 werden die Austräge über eine Zwischenleitung 22 einem Heißabscheider 24 zugeführt, welcher bei etwa demselben Druck und derselben Temperatur betrieben wird wie der Reaktor oder Hydrokracker 20, um einen Strom aus leichtem Kohlen­ wasserstoff 26 zu erzielen und ein durch Hydrokracken behandeltes Rückstandsprodukt. Letzteres kann einer Separier- oder Abspaltungsstufe direkt zugeleitet oder, in bevorzugter Ausführungsform, über eine Rückstandsleitung 28 einem Vakuumdestillator oder einem Vakuumdestillierturm (vacuum flash unit) 30 zugeführt werden, welcher unter folgenden Bedingungen betrieben wird: bei Druck im Bereich von 5 bis 50 mm Hg und einer Temperatur zwischen 287°C und 371°C, um so ein Vakuumdestillat zu erzielen, das über eine Destillatleitung 32 rückgewonnen und mit dem leichten Kohlenwasserstoff in Leitung 26 gemischt wird; es entsteht ein synthetisches, von Vakuumrückständen freies Rohöl. Der Vakuumrückstand wird dann über eine Leitung 34 einem Separator oder einer Abspaltungsstufe 36 zugeführt, wo der Rückstand mit einem leichten Kohlenwasserstofflösungsmittel aus einer Lösungsmittelleitung 38 gemischt wird. Durch Zumischen eines Leicht-Kohlenwasserstofflösungsmittels zu dem nicht umgewandelten Rückstand verringert sich die Viskosität des Rückstandes, so daß die Abscheidung der polynuklearen Kohlenwasserstoffe erleichtert wird.

Die Menge des in der Abspaltungsstufe 36 entfernten polynuklearen Kohlenwasserstoffes hängt ab vom Inkompatibilitätsgrad zwischen den polynuklearen Kohlenwasserstoffen, die in den nicht umgewandelten Rückstand enthalten sind, und dem Lösungsmittel von leichten Kohlenwasserstoffen.

Unter Inkompatibilität versteht man, daß das hydroumgewandelte Produkt die hocharomatischen und kondensierten Moleküle mit hohem Molekulargewicht nicht auflösen oder dispergieren kann, die während der Reaktionen des Hydrokrackens entstehen. Der Kondensierungsgrad wie auch die Aromatisierung - das Verhältnis der Anzahl aromatischer Kohlenstoffe zum Gesamtkohlenstoff - wird durch NMR (Nuclear Magnetic Resonance = kernmagnetische Resonanz) gemessen.

Die im Reaktor zum Hydrokracken verwendeten hohen Temperaturen (etwa 450°C bis 480°C) verursachen eine intensive freie Radikalformation, welche leicht polymerisiert. Diese hochmolekularen polynuklearen Kohlenwasserstoffe sondern sich leicht vom hydroumgewandelten Produkt ab, wobei dieses Präzipitieren (Fällung) oder diese Inkompatibilität von vielen Faktoren abhängt, wie z. B. dem aromatischen Gehalt und dem Kondensierungsgrad, dem aromatischen Gehalt des hydroumgewandelten Produktes und des zugesetzten Verdünners oder Lösungsmittels, der Temperatur, dem Verhältnis des Lösungsmittels zum hydroumgewandelten Rückstand usw. Es hat sich erwiesen, daß eine Erhöhung der Inkompatibilität und somit eine Er­ höhung der Separierung polynuklearer Kohlenwasserstoffe erzielt wird, wenn man von Kerosin (12 Gew.-% Aromate) mit einem Siedepunktbereich von 190 bis 330°C zu Naphthenen mit einem Siedepunktbereich von 50°C bis 190°C und zu Mischungen reiner Komponenten wie z. B. Butanen, Pentanen, Hexanen, Heptanen und Oktanen übergeht. Der andere Parameter, der die Abspaltungseffizienz der polynuklearen Kohlenwasserstoffe steuert, ist das Verhältnis von Lösungsmittel zu nicht umgewandeltem Rückstand; das Verhältnis sollte im Bereich von etwa 0,5/1 bis 10/1 liegen, bevorzugt zwischen 1/1 und 6/1 (Volumen).

Dies bedeutet keine Einschränkung bezüglich der in der Abspaltungsstufe 36 der vorliegenden Erfindung verwendbaren Abspaltungsgeräte; als Gerät bevorzugt wird jedoch ein Zentrifugaldekanter.

Der neben festen Bestandteilen (Leitung 49) aus der Abspaltungsstufe 36 kommende reine aufbereitete bzw. aufkonzentrierte, durch Hydrokracken behandelte Rückstand wird über Leitung 46 und 48 einem Erhitzer 62 zugeführt. Dort wird der reine durch Hydrokracken behandelte Rückstand bis zu einer gewünschten Temperatur von etwa 493°C erhitzt sowie über eine Zuführleitung 64 zu einer der verschiedenen, nach dem Verzögerungsprinzip arbeitenden (delayed coking) Verkokungstrommeln 66, 68 geleitet. Der Rückstand gelangt entweder zur Kokstrommel 66 oder zur Kokstrommel 68, wo sich der durch Hydrokracken behandelte Rückstand auflöst und eine große Menge von grünem Koks in Anodenqualität hinterläßt.

Nachdem sich genügend Koks in einer Verkokungstrommel abgelagert hat, beispielsweise in der Kokstrommel 66, wird der Zufluß aus dem Erhitzer 62 zu der anderen Kokstrommel 68 umgeleitet, die bereits vorerhitzt wurde. Der Koks in der Verkokungstrommel 66 wird dann abgezogen, das Koksbett in der vollen Kokstrommel mit Dampf behandelt, freigelegt und dann gekühlt, indem es mit Wasser abgelöscht wird. Daraufhin wird der Koks durch hydraulisches Schneiden entfernt und in einer Koksgrube gesammelt.

Die leere Kokstrommel 66 wird dann wieder erhitzt, mit Dampf gereinigt und druckgetestet, schließlich durch Heißdampf (superheated steam) auf ungefähr 21°C wieder erhitzt und ist so bereit, durch Hydrokracken behandelten Rückstand aus dem Erhitzer 62 aufzunehmen.

In Übereinstimmung mit dem speziellen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Teil des durch Hydrokracken behandelten Rückstands aus Überlaufleitung 46 über eine Zweigleitung 50 zur Rohölaufgabe zurückgeführt werden, wo er mit jungfräulichem Ausgangsmaterial vor der Zuführung zum Vorerhitzer 12 in Zuleitung 10 vermischt wird.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in folgenden Beispielen veranschaulicht.

Beispiel A

Ein 510°C siedender Vakuumrückstand von Zuata, einem venezuelanischen Rohöl an dem Orinoco-Ölgürtel, wurde einem Reaktor zur Hydroumwandlung des Typs HRST (hydroconversion reactor of the slurry type) zugeführt.

Die chemischen und physikalischen Eigenschaften des über 510°C siedenden Vakuumrückstands sind in Tabelle I aufgeführt:

Kennzeichen der Zufuhr zur Hydroumwandlungsstufe
Eigenschaften
Zufuhr
API-Dichte (API = American Petroleum Institute = Amerikanisches Erdölinstitut)
3
Schwefel (Gew.-%)	4,6
Asphaltene (Gew.-%)	21,5
Conradson-Kohle (Gew.-%)	26
Stickstoff (ppm)	9500
Vanadium (ppm)	794
Eisen in der Zufuhr (aus dem Katalysator) (Gew.-%)	2,0

Das Ausgangsmaterial wurde in einem Reaktor des slurry Typs unter folgenden Bedingungen hydroumgewandelt: Druck etwa 130 bar, Temperatur 448°C, LHSV 0,5 h^-1, Katalysator Limonit (dpl <10 µm), Katalysatorenkonzentration im Ausgangsmaterial 3 Gew.-%.

Die Wirksamkeit der Hydroumwandlung wurde gemessen durch Ermittlung der in Tabelle II aufgeführten Parameter.

Wirksamkeit der Hydroumwandlung
Umwandlung des 510°C siedenden Rückstandes|= 90%
Asphaltene Umwandlung	= 92%
Conradson-Kohle-Umwandlung	= 88%
Vanadium-Beseitigung	= 98,7%
Schwefel-Beseitigung	= 74%
Stickstoff-Beseitigung	= 34%

Die Merkmale des Hydroumwandlungsprodukts sind der Tabelle III zu entnehmen.

Merkmale des Produkts aus der Hydroumwandlungsstufe
Eigenschaften
Zufuhr
API
25 (=0,9037 d₁₅ in g/ml)
Schwefel (Gew.-%)	1,2
Asphaltene (Gew.-%)	1,7
Conradson-Kohle	3,2
Viskosität bei 15,56°C	3,5 16°C (m²/s)
Stickstoff (ppm)	6300
Vanadium (ppm)	10
Eisen (aus dem Katalysator) (Gew.-%)	2,2

Wie aus Tabelle III zu ersehen ist, ist im Hydro­ umwandlungsprodukt der Vanadiumanteil von 794 ppm auf 10 ppm reduziert worden.

Danach wurde das Hydroumwandlungsprodukt einem Heißabscheider zugeführt, um einen leichten Kohlewasserstoffstrom sowie ein zurückbleibendes, durch Hydrokracken behandeltes Produkt (residual hydrocracked product) zu gewinnen.

Dieses wurde einem Vakuumdestillierturm zugeführt, in dem ein Vakuumdestillat rückgewonnen und ein Vakuumrückstand erzeugt wurde. Die Merkmale des nicht umgewandelten 510°C siedenden Vakuumrückstands vor dessen Zuführung in die Abspaltungsstufe sind in Tabelle IV aufgeführt.

Merkmale des nicht umgewandelten 950°⁺F gradigen Vakuumrückstands
Zufuhr vor der Abspaltungsstufe
API	-3
Conradson-Kohle (Gew.-%)	30
Asphaltene (Gew.-%)	28
Schwefel (Gew.-%)	2,3
V (ppm)	150
Eisen (aus dem Katalysator) (Gew.-%)	33,0

Der nicht umgewandelte Vakuumrückstand wurde zu einem Abscheider geleitet, in dem er mit einem Kerosinverschnitt (kerosene cut) gemischt wurde, der 80% Paraffin in einem Lösungsmittel/Rückstand-Verhältnis von 3 : 1 (Volumen/Volumen) enthält.

Die Merkmale des Vakuumrückstandsprodukts nach der Abspaltungsstufe sind in der Tabelle V aufgezeigt.

Merkmale des Vakuumrückstandsprodukts nach der Abspaltungsstufe
API
2
Conradson-Kohle (Gew.-%)	28
Asphaltene (Gew.-%)	22
Schwefel (Gew.-%)	2,3
Asche (Gew.-%)	0,03
Fe (ppm)	50
Ni (ppm)	30
V (ppm)	40

Der Vanadiumanteil von 150 ppm wurde auf 40 ppm reduziert, der Eisengehalt noch viel mehr vermindert, i. e. von 33 Gew.-% auf 50 ppm. Nach der Abspaltungsstufe wurde das Produkt zu einer Verkokungseinheit geleitet, in der das Ausgangsmaterial auf konventionelle Weise verkokst wurde.

Die Merkmale des daraus resultierenden Koksprodukts sind in Tabelle VI aufgeführt.

Merkmale des Kokses, der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde
Ausbeute (Gew.-%)
Koks	53
Destillate	34
Gas	13
Eigenschaften des grünen Koks @	flüchtige Bestandteile (Gew.-%)	7,3
Asche (Gew.-%)	0,05
Metalle (ppm) @	Fe	110
V	30
Ni	40
Schwefel (Gew.-%)	2,1

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Koksprodukt entspricht den Werten für kalzinierten Koks der Anoden-Qualität.

Beispiel B

Das Ausgangsmaterial des Beispiels A, i. e. der 510°C siedende Vakuumrückstand "Zuata" wurde direkt, ohne das erfindungsgemäße Verfahren, einer Verkokungseinheit zugeführt.

Dieses Vorgehen entspricht den konventionellen Verkokungsverfahren nach dem Verzögerungsprinzip, bei welchen die beiden einzigen Stufen, die vor der Verkokungseinheit mit Verzögerungsprinzip liegen, atmosphärische Destillation und Vakuumdestillation sind.

Tabelle VII weist nach, daß nach einem solchen Schema sowohl der Metallgehalt (2000 ppm Vanadium) als auch der Schwefelanteil (4,4 Gew.-%) weit über den Werten für Koks der Anoden-Qualität liegen.

Ein Vergleich des aus dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen Produkts mit dem gebräuchlichen Verkokungsverfahren zeigt deutlich die Vorteile des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.

Koks-Produkt aus gebräuchlichem Verfahren
Ausbeute (Gew.-%)
Koks	33,8
Destillate	55,8
Gas	10,4
Eigenschaften des grünen Koks @	flüchtige Bestandteile (Gew.-%)	7,7
Asche (Gew.-%)	0,5
Metalle (ppm) @	Fe	-
V	2000
Ni	420
Schwefel (Gew.-%)	4,4

Bezugszahlenliste

10 = Leitung für Rohöl zu 12
12 = Vorerhitzer (preheater)
14 = Leitung für feinen Katalysator
16 = Leitung für Vorwärmstrom 12-20
18 = Leitung für heißen Wasserstoff
20 = Reaktor (hydrocracker)
22 = Überlaufleitung v. 20 nach 24
24 = Heißabscheider (hot separator)
26 = Leitung für Strom aus leichtem Kohlenwasserstoff       an 24 (light hydrocarbon stream)
28 = Ableitung Rückstandsprodukt 24-30
30 = Vakuumdestillierturm (vacuum flash unit)
32 = Destillatleitung an 30
34 = Leitung 30-36
36 = Abspaltungstufe (separation stage)
38 = Leitung für Leicht-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
40 = Rückführleitung für Rückstand aus 36 zu 14
42 = Leitung für frischen Katalysator zu 20
44 = Ableitung für gebrauchten Katalysator an 20
46 = Leitung vom Überlauf aus 36
48 = Leitung als Fortsetzung von 46 zu 62
50 = Zweigleitung 46 zu 10
62 = Kokserhitzer (coker heater)
64 = Leitung von 62 zu 66, 68
66, 68 = Verkokungs-, Kokstrommel

Claims (12)

1. Verfahren zum Herstellen von Koks in Anodenqualität aus einem Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial mit Metallgehalt aus Erdöl, welches einem Reaktor zum Hydrokracken zugeführt sowie darin unter Druck und hohen Temperaturen gekrackt wird, wonach ein Rückstand in einem Heißabscheider in leichte Kohlenwasserstoffe sowie ein Rückstandsprodukt separiert wird, welches zu einer Verkokungsstufe gelangt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktorbedingungen für das hohen Schwefel- und Metallgehalt aufweisende Ausgangsmaterial sind: Druck etwa zwischen 69 und 276 bar;
LHSV von etwa 0,2 bis 3,0 h^-1;
Wasserstoff/Rohöl-Verhältnis von etwa 530 bis 7120 Nm³/m³;
Temperatur zwischen 420°C und 500°C;daß der Rückstand (28, 34) einem Separator (36) zugeführt und in diesem mit einem Lösungsmittel (38) vermischt wird, wonach das Gemisch in feste Bestandteile (49) und einen aufkonzentrierten reinen Rückstand (46) mit niedrigem Schwefel- und Metallgehalt getrennt wird, welcher der Verkokungsstufe (66, 68) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstand (28) der Heißabscheidung (24) vor seiner Separierung (36) in feste Bestandteile (49) und der aufkonzentrierte Rückstand (46) einer Vakuumdestillation (30) unterzogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einem dem Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial vor dem Hydrokracken (20) zugeführten Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus der Gruppe Bauxit, Ton, Siderit und/oder Mischungen davon ausgewählt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einem dem Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial vor dem Hydrokracken (20) zugeführten Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Laterit und/oder Limonit enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die Naphtane, Kerosine, Butane, Pentane, Hexane, Heptane, Oktane und/oder Mischungen davon enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel mit dem hydrogekrackten Rückstand in einem Verhältnis von etwa 0,5/1 bis 10/1 (Volumen) gemischt wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Ausgangsmaterial mit einem Metallgehalt von mehr als 200 ppm je Element und einem Schwefelgehalt von zumindest 3 Gew.-%.

8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aufkonzentrierte und mit dem Lösungsmittel angereicherte hydrogekrackte Rückstand (50) dem Ausgangsmaterial (10) vor dem Hydrokracken (20) Reaktor zugeführt wird.

9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Reaktor, von dem eine Überlaufleitung zu einem Abscheider führt, dem eine Verkokungseinrichtung nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abscheider (24) und wenigstens einer Kokstrommel (66, 68) ein Abscheider (36) zum Trennen von festen Bestandteilen (49) und aufkonzentriertem Rückstand (46) angeordnet ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (36) durch eine Leitung (48) vom Überlauf (46) mit wenigstens einer Kokstrommel (66, 68) verbunden ist.

11. Anlage mit einem an eine Zuführleitung mit Vorerhitzer angeschlossenen Reaktor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführleitung (10) vor dem Vorerhitzer (12) eine Leitung (50) für zumindest einen Teil des Überlaufs (46) der Separationsstufe (36) mündet.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Abscheider (24) und dem zweiten Abscheider (36) eine Vakuumdestillation (30) angeordnet ist.