DE60106492T2 - Verteiler fuer gebrauchte katalysatoren - Google Patents

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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
    • C10G11/182Regeneration
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0025Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by an ascending fluid
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Verteilung sowohl von verbrauchtem Katalysator als auch von Transportgas in einen Regenerator einer fluidkatalytischen Crackeinheit.
  • In einer typischen fluidkatalytischen Crackeinheit (FCCU), die aus einem Regenerator, einem Riserreaktor und einem Stripper besteht, wie sie im US-Patent Nr. 5,562,818 an Hedrick gezeigt sind, wird feingeteilter regenerierter Katalysator aus dem Regenerator durch das Regeneratorstandrohr angesaugt und mit einem Kohlenwasserstoffeinsatz in einem unteren Teil eines Riserreaktors kontaktiert. Der Kohlenwasserstoffeinsatz und Dampf treten in den Riser durch Zuführdüsen ein. Das Gemisch aus Einsatz, Dampf und regeniertem Katalysator, das eine Temperatur von etwa 200°C bis 700°C hat, strömt durch den Riserreaktor nach oben, wobei der Einsatz in leichtere Produkte umgewandelt wird, während sich eine Koksschicht auf der Oberfläche des Katalysators ablagert, welche den Katalysator zeitweilig deaktiviert. Die Kohlenwasserstoffdämpfe und der Katalysator von der Oberseite des Risers strömen dann durch Zyklone, um den verbrauchten Katalysator von dem Kohlenwasserstoffdampf-Produktstrom zu trennen. Der verbrauchte Katalysator tritt in den Stripper ein, wo Dampf zugeführt wird, um Kohlenwasserstoffprodukte vom Katalysator zu entfernen. Der verbrauchte Katalysator strömt dann durch eine Transportleitung für verbrauchten Katalysator, um in den Regenerator einzutreten, wo in Gegenwart von Luft und bei einer Temperatur von etwa 620°C bis etwa 760°C die Koksschicht auf dem verbrauchten Katalysator verbrannt wird, um die Katalysatoraktivität wiederherzustellen. Der regenerierte Katalysator wird dann von dem Regeneratorwirbelbett durch das Regeneratorstandrohr abgezogen, und in Wiederholung des vorerwähnten Zyklus kontaktiert er den Einsatz im unteren Teil des Risers.
  • Die Katalysatorregeneration ist ein kritischer Schritt in einer FCCU-Operation. Der Erfolg des Schrittes hängt von der Kontaktwirksamkeit zwischen dem verbrauchten Katalysator und dem Sauerstoff enthaltenden Gas im Regenerator ab. Während der Betrieb eines FCCU mit einer einzigen Katalysatoreinlaßöffnung viele Jahre hindurch annehmbar war, ist der potentielle Nutzen einer verbesserten Katalysatorverteilung im Regenerator kürzlich deutlich geworden. Eine ideale Bedingung für eine Katalysatorverteilung besteht darin, daß die Zeit für das Verteilen und Mischen eines Katalysators kleiner sein sollte als für die Koksverbrennung. Wenn der Regeneratordurchmesser zunimmt, verlängert sich die radiale Mischzeit des Katalysators. Gleichzeitig nimmt die Regeneratortemperatur zu und die Zeit für die Verbrennung wird kürzer. Somit ist der Nutzen einer Verbesserung der verbrauchten Katalysatorverteilung signifikant für ein FCCU mit einem Regeneratorgefäß größeren Durchmessers, oder in welchem die Regeneration bei höherer Temperatur durchgeführt wird.
  • Ein anderer wichtiger Aspekt der Verteilung von verbrauchtem Katalysator besteht in einer Kontrolle der Nachverbrennung, die durch eine wesentliche Temperaturzone in der Verdünnungsphase des Regenerators gekennzeichnet ist. Wenn das Transportgas, am häufigsten Luft, das mit dem verbrauchten Katalysator strömt, nicht gut verteilt ist, wird das Gas große Blasen an der Abgabeseite des Verteilers für verbrauchten Katalysator bilden, die rasch durch das dichte Wirbelbett hochsteigen, wobei nur geringe Zeit für die Verbrennung vorhanden ist, und sauerstoffreiches Gas in der Verdünnungsphase abgeben. Dies führt zu einer Nachverbrennung und schlechten Verbrennungswirksamkeit des Transportgases in dem Wirbelbett.
  • Es gibt eine Anzahl von Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, die verschiedene Konstruktionen zur Verbesserung der Verteilung von verbrauchtem Katalysator in einem Regenerator anwenden. 4 ist eine schematische Zeichnung eines Verteilers für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik. Sie zeigt, daß verbrauchter Katalysator über eine Vielzahl von diskreten Schlitzen 43 in den Seitenwänden am oberen Ende eines Risers 10 für verbrauchten Katalysator abgegeben wird. Ein Nachteil dieses Verteilers besteht darin, daß der Katalysator aus den Schlitzen mit geringer Radialgeschwindigkeit austritt, was zu einer unzureichenden Katalysatorverteilung im Regenerator führt. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß das Trans portgas von dem Katalysator erst an der Oberseite des Risers getrennt wird und wenig Zeit hat, um sich wieder mit dem Katalysator zu mischen, was zu einer schlechten Ausnützung des Transportgases für die Regeneration und zu mehr Nachverbrennung führt.
  • Die US-A-4595567 offenbart Vorrichtungen zum Verteilen von Katalysator in einem FCC-Regenerator in Form eines Luft/Katalysator-Verteilungsgitters am oberen Ende des Risers für verbrauchten Katalysator, der eine Vielzahl von diskreten Öffnungen, wie Düsen, über die Länge von Abschnitten eines radial verlaufenden Gitters aufweist. Es ist bekannt, daß diese Art von Verteilgitter der Gefahr von Erosion unterliegt, wie dies auf S. 145 von „Fluid catalytic Cracking – Technology and Operation" von J. W. Wilson beschrieben ist.
  • Die US-A-4150090 offenbart eine Vorrichtung mit einem Riser für verbrauchten Katalysator, die axial in der Mitte des Regenerators angeordnet ist, abgeschlossen von einer Vielzahl von radial verlaufenden Verteilerrinnen für fluidisierten Katalysator, die Katalysator nahe der Oberfläche des Regeneratorbettes abgeben. Die Rinne hat im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und der Boden der Rinne ist nach unten geneigt, wobei das Einblasen des Fluidisiergases über die Länge der Rinne erfolgt. Die US-A-5635140 offenbart eine Verbesserung gegenüber der US-A-4150090 mit ähnlichen Verteilerrinnen, aber mit der Verbesserung, daß die Rinnen selbstbelüftet sind.
  • Die US-A-5156817 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen von Katalysator zum oberen Ende eines Risers für verbrauchten Katalysator durch eine Vielzahl von Kanälen, die durch umgekehrte V-förmige Elemente begrenzt sind. Der Katalysator wird nach unten entlang der Länge von Kanälen abgegeben, die an ihrem proximalen Ende geschlossen sind. Die Vorrichtung umfaßt eine Vielzahl von Kanälen unterschiedlicher Längen und mündet in eine Fächerformation aus einer einzigen Zuführleitung, wobei der längste Kanal den Durchmesser des Regenerators nahezu bedeckt.
  • Die US-A-5773378 offenbart eine Vorrichtung zum Verteilen von verbrauchtem Katalysator am unteren Ende eines Standrohres für verbrauchten Katalysator. Das Standrohr tritt in den Regenerator von der Seitenwand her ein, nahe der Oberseite des Bettniveaus, wobei der Katalysator durch eine horizontale Leitung zur Mitte des Regenerators geführt wird, gefolgt von einer vertikalen Abwärtsleitung mit einer Ablenkplattenendkappe und wobei der Katalysator durch eine Vielzahl von diskreten radialen Schlitzen in der unteren Seitenwand der vertikalen Leitung abgegeben wird.
  • Das EP-B-622116 offenbart eine Vorrichtung, die verbrauchten Katalysator mittels eines zentralen Risers für verbrauchten Katalysator abgibt, der in einer Verzweigung endet, welche mit mehrfachen horizontalen Förderleitungen verbunden ist und Katalysator an den Enden der horizontalen Leitungen an diskreten Verteilpunkten abgibt.
  • Die Hauptnachteile dieser Verteiler für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik umfassen:
    • – Unvollständige Bedeckung durch diskrete Abgabe – Die Verteiler für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik wenden entweder eine Vielzahl von Verteilarmen oder diskrete Schlitze aus einer einzigen Quelle für verbrauchten Katalysator an. In jedem Fall läßt die Anfangsverteilung des verbrauchten Katalysators in dem Regenerator einige Zonen zwischen den Verteilarmen oder diskreten Schlitzen unbedeckt.
    • – Schlechte Verteilung des Transportgases – Die Verteiler für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik schenken der Verteilung des Transportgases geringe Aufmerksamkeit. Dies führt zu einer schlechten Ausnutzung des Transportgases für die Regeneration und zu mehr Nachverbrennung.
    • – Sperrige mechanische Konstruktion – Die Verteiler für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik haben lange horizontale Arme, die in der turbulenten Umgebung des Regenerators nicht verläßlich sind. Diese sperrige Struktur macht es auch schwierig, sie in bestehende Regeneratoren zur Nachrüstung einzupassen.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Verteilung des verbrauchten Katalysators in dem Regenerator zu verbessern. Ein anderes Ziel besteht darin, gleichzeitig die Verteilung von Transportgas im Regenerator zu verbessern. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine solche Verteilung durch eine einfache mechanische Vorrichtung zu erzielen, die kompakt, robust und leicht in eine bestehende FCCU einzubauen ist.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 2 zur verbesserten Verteilung von sowohl verbrauchtem Katalysator als auch von Transportgas in einen Regenerator einer fluidkatalytischen Crackeinheit. Verbrauchter Katalysator und Transportgas bewegen sich durch einen Riser für verbrauchten Katalysator nach oben und werden in Richtung radial nach außen durch einen Ablenkkonus abgelenkt. Der Katalysator und das Transportgas werden wieder gemischt, wenn sie sich radial nach außen zwischen zwei Scheiben bewegen, bevor sie an den äußeren Rändern (Umfängen) des Verteilers in den Regenerator in im wesentlichen einheitlicher radialer Richtung abgegeben werden. Der Verteiler ist so ausgebildet, daß er eine kontinuierliche Abgabe von seinem Umfang her ermöglicht, um den gesamten Querschnitt des Regenerators zu bedecken. Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend beschrieben.
  • 1 zeigt das bevorzugte Verfahren und die Vorrichtung zum Verteilen von verbrauchtem Katalysator.
  • 2 zeigt eine Draufsicht des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung nach 1.
  • Die 3A und 3B zeigen Details eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eines Verteilers für verbrauchten Katalysator.
  • 4 ist eine schematische Zeichnung eines Verteilers für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik.
  • Die Katalysatorregeneration ist ein kritischer Schritt im Betrieb einer FCCU. Der Erfolg des Schrittes hängt von der Kontaktwirksamkeit zwischen dem verbrauchten Katalysator und Luft in dem Regenerator ab. Ein Idealzustand für die Katalysatorverteilung ist, daß die für die Verteilung und das Mischen des verbrauchten Katalysators aufgewendete Zeit geringer sein sollte als für die Koksverbrennung. Es ist dem Stand der Technik der Fluidisierung bekannt, daß das Mischen in vertikaler Richtung relativ rasch vor sich geht, im Vergleich zum Mischen in radialer Richtung in einem Wirbelbett. Die vorliegende Erfindung richtet ihr Augenmerk hauptsächlich auf die Verbesserung der Radialverteilung und des Mischens.
  • 1 zeigt das bevorzugte Verfahren und die bevorzugte Vorrichtung zum Verteilen verbrauchten Katalysators innerhalb eines Regenerators gemäß der vorliegenden Erfindung. Verbrauchter Katalysator und Transportgas, am häufigsten Luft, strömen durch die Riserleitung 10 nach oben in den Regenerator 12, der eine Vielzahl von Luftverteilringen 13 aufweist und ein Wirbelbettniveau 14 bildet. Verbrauchter Katalysator und Transportgas strömen nach oben zum oberen Ende der Leitung 10 und treten gemeinsam durch den Verteiler 15 unterhalb des Wirbelbettniveaus 14 in einer im wesentlichen einheitlichen Radialrichtung aus, wie dies durch die Pfeile 16 gezeigt ist. Sowohl verbrauchter Katalysator als auch Transportgas mischen sich rasch in radialer Richtung innerhalb des Wirbelbettes 14, um den Regenerationsvorgang zu beginnen. Verbrennungsgas tritt aus dem Wirbelbett 14 durch den oberen Teil 18 des Regenerators 12 aus, und regenerierter Katalysator tritt durch die Leitung 17 aus.
  • 2 zeigt eine Draufsicht des bevorzugten Verfahrens und der Vorrichtung nach 1. Verbrauchter Katalysator und Transportgas steigen durch die Leitung 10 hoch und treten am Umfang des Verteilers 15 in einer im wesentlichen einheitlichen radialen Richtung 16 aus. Der Verteiler 15 ist so ausge bildet, daß er eine kontinuierliche Umfangsabgabe von seinem Umfang ermöglicht und den gesamten Regenerator 12 bedeckt, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
  • Die 3A und 3B zeigen in einer Seitenansicht und einer Draufsicht Details eines bevorzugten Ausführungsbeispieles des Verteilers 15 nach den 1 und 2. Der Verteiler 15 umfaßt eine untere Scheibe 31 und eine obere Scheibe 32. Der Durchmesser der Scheiben 31, 32, welche den Verteiler 15 bilden, ist im Vergleich zum Durchmesser des Regenerators 12 klein. Das Durchmesserverhältnis von Verteiler/Regenerator könnte im Bereich von 0,10 (10 %) bis 0,50 (50 %) liegen, liegt aber vorzugsweise im Bereich von 0,20 (20 %) bis 0,35 (35 %). Die untere Scheibe 31 ist mit der Leitung 10 starr verbunden. Obzwar die Scheibe 31 als horizontale Scheibe gezeigt ist, könnte sie auch nach oben oder unten geneigt sein. Das Ausmaß dieses Neigungswinkels kann von etwa 30 % nach oben bis etwa 30 % nach unten betragen, von der Horizontalen gerechnet, liegt aber vorzugsweise im Bereich von etwa 15 % nach oben bis etwa 15 % nach unten, von der Horizontalen gerechnet. Die obere Scheibe 32 ist mit der unteren Scheibe 31 durch eine Vielzahl von Abstandhaltern 34 starr verbunden. Obzwar die Scheibe 32 als nach unten geneigt gezeigt ist, kann sie auch nach oben geneigt sein. Das Ausmaß dieses Neigungswinkels kann von etwa 30° nach oben bis etwa 45° nach unten betragen, von der Horizontalen gerechnet, liegt aber vorzugsweise im Bereich von etwa 10° nach oben bis etwa 30° nach unten, von der Horizontalen gerechnet. Obzwar der Durchmesser der Scheibe 32 in den Zeichnungen etwa gleich groß wie jener der Scheibe 31 gezeigt ist, kann das Verhältnis der beiden Durchmesser im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 1,25 liegen. Die Abstandhalter 34 enden vorzugsweise, bevor sie den Umfang des Verteilers 15 erreichen, wie in 3B gezeigt. Dies gestattet es dem Katalysator und dem Transportgas, nachdem sie die Abstandhalter 34 passiert haben, sich wieder vereinigen, um den Spalt wieder zu schließen. Somit ist der Verteiler 15 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach den 3A und 3B so ausgebildet, daß er eine kontinuierliche und im wesentlichen gleichförmige Abgabe von Katalysator und Transportgas von seinem Umfang gewährleistet, um den gesamten Querschnitt des Regenerators 12 abzudecken. Wenn jedoch die Abstandhalter 34 zum Umfang des Verteilers 15 erstreckt sind, funktioniert die Basisausbildung des Verteilers 15 immer noch, außer, daß ein kleiner Teil des Regenerators nicht bedeckt ist. Die obere Scheibe 32 enthält auch einen Ablenkkonus 33, der mit der Mitte der Scheibe 32 starr verbunden ist. Das Durchmesserverhältnis des Ablenkkonus 33 zur Riserleitung 10 kann zwischen etwa 0,30 (30 %) bis etwa 1,00 (100 %) betragen, liegt aber vorzugsweise im Bereich von 0,40 (40 %) bis etwa 0, 80 (80 %). Das Gemisch aus verbrauchtem Katalysator und Transportgas strömt durch die Leitung 10 nach oben und wird in im wesentlichen einheitlicher radial nach außen gerichteter Richtung durch den Ablenkkonus 33 abgelenkt. Die Funktion des Ablenkkonus 33 besteht darin, die Änderung der Strömungsrichtung zu unterstützen. Die Grundausbildung des Verteilers 15 ist noch immer funktionsfähig, wenn kein Ablenkkonus 33 vorhanden ist, aber das Wiedermischen des Katalysators und Transportgases zwischen den beiden Scheiben ist weniger wirksam, und der Gesamtdruckabfall durch den Verteiler 15 ist größer.
  • Wie aus der Fluidisierungstechnik bekannt ist, tritt ein gewisses Ausmaß an Trennung zwischen dem Katalysator und dem Transportgas infolge der plötzlichen Änderung der Strömungsrichtung aus der vertikal nach oben gerichteten Strömung in eine radial nach außen gerichtete Strömung am oberen Ende der Leitung 10 auf. Die Geschwindigkeit des Katalysators ist infolge der Änderung der Strömungsrichtung ebenfalls reduziert. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel, das in den 3A und 3B gezeigt ist, gestattet es, daß der Katalysator durch das Transportgas in dem Raum zwischen der oberen Scheibe 32 und der unteren Scheibe 31 wieder beschleunigt wird, wenn sich Katalysator und Transportgas gemeinsam radial nach außen bewegen, bevor sie vom Umfang des Verteilers 15 in das Regeneratorwirbelbett 14 abgegeben werden.
  • Die Wiederbeschleunigung des Katalysators und das Wiedermischen von Katalysator und Transportgas zwischen den beiden Scheiben sind kritisch. Da der Verteiler 15 einen relativ kleinen Durchmesser hat, verläßt er sich auf das im wesentlichen radiale Abstrahlen vom Umfang des Verteilers 15, um den verbrauchten Katalysator und Transportgas in Regenerator 12 zu verteilen. Es hat sich gezeigt, daß der Wiederbeschleunigungsvorgang es gestattet, daß der Katalysator ein Beschleunigungsmoment in radialer Richtung erhält, bevor er aus dem Verteiler 15 austritt. Dies ermöglicht es, daß Katalysator über eine wesentliche Entfernung vom Verteiler 15 abgegeben wird, wodurch eine im wesentlichen einheitliche Bedeckung des Regenerators 12 sichergestellt wird. Es wurde auch gefunden, daß das Transportgas durch den Katalysator während dieses Wiederbeschleunigungsvorganges re-dispergiert wird, wodurch die Bläschen am Austrittspunkt (Umfang) des Verteilers 15 kleiner werden. Sowohl verbrauchter Katalysator als auch Transportgas treten aus dem Verteiler 15 in radialer Richtung mit einem wesentlichen Beschleunigungsmoment aus. Dies verbessert das radiale Mischen des verbrauchten Katalysators und des Transportgases in dem Wirbelbett 14 des Regenerators. Die kombinierte Wirkung der kleineren Bläschen und des rascheren Mischens verbessert die Wirksamkeit des Transportgases, das für die Regeneration verwendet wird. Wenn das Transportgas am oberen Ende der Leitung 10 abgetrennt wird und sich nicht wieder mit dem Katalysator mischt, bilden sich große Bläschen am Umfang des Verteilers 15. Da große Bläschen sehr rasch hochsteigen, würde Sauerstoff in dem Transportgas nur sehr wenig Zeit haben, um innerhalb des Regeneratorwirbelbettes 14 zu verbrennen. Dies reduziert die Wirksamkeit des Transportgases für die Regeneration, und die Freisetzung von sauerstoffreichem Gas oberhalb des Wirbelbettniveaus 13 führt zu einem Nachverbrennen.
  • Aus der vorstehenden Erörterung hat sich klar gezeigt, daß das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich der Verteilung von verbrauchtem Katalysator und seiner Anwendung bieten, nämlich:
    • (a) Volle Bedeckung bei kontinuierlicher Abgabe – Die vorliegende Erfindung eignet sich zur Schaffung einer kontinuierlichen, im wesentlichen einheitlichen Umfangsabgabe vom Umfang des Verteilers 15, um den gesamten Querschnitt des Regenerators 12 zu bedecken. Die Verteiler für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik wenden entweder eine Vielzahl von Verteilarmen oder diskrete Schlitze an. In jedem dieser Fälle kann die Anfangsverteilung an verbrauchtem Katalysator nur einen Teil des Regenerators bedecken und läßt den verbleibenden Teil von Zonen unbedeckt, die zwischen den Verteilarmen oder diskreten Schlitzen liegen.
    • (b) Gleichzeitige Verteilung des Transportgases – Das Transportgas wird im Verteiler 15 wiedergemischt, bevor es am Umfang desselben austritt. Dies erzeugt Bläschen, die am Austrittspunkt (Umfang) des Verteilers 15 kleiner sind und verbessert die Verbrennungswirksamkeit des Transportgases und vermindert ein Nachverbrennen.
    • (c) Schnelles Radialmischen in dem Regeneratorwirbelbett – Sowohl verbrauchter Katalysator als auch Transportgas treten aus dem Verteiler 15 in einer radialen Richtung mit wesentlichem Moment aus. Dies verbessert das Mischen von verbrauchtem Katalysator und Transportgas im Regeneratorwirbelbett 14 und verbessert die Verbrennungswirksamkeit des Transportgases.
    • (d) Kompakter mechanischer Aufbau – Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat relativ kleinen Durchmesser. Es hat eine robuste, kompakte Struktur, die in den meisten Regeneratoren leicht zu installieren ist. Verteiler nach dem Stand der Technik haben lange horizontale Arme, die in turbulenter Umgebung des Regenerators nicht verläßlich sind. Ihre sperrige Struktur macht es auch schwierig, sie in bestehende Regeneratoren einzupassen oder diese nachzurüsten.
  • Die vorliegende Erfindung eines Verteilsystems für verbrauchten Katalysator, das in den 3A und 3B gezeigt ist, wurde in einer der FCCUs der Rechtsnachfolgerin installiert, wobei ein Verteiler nach dem Stand der Technik ersetzt wurde, der die Ausbildung gemäß 4 hatte. Verbrauchter Katalysator und Transportgas sind in 4 so dargestellt, daß sie nach oben durch die Leitung 10 strömen, die mit einer Endkappe 42 abgeschlossen ist. Verbrauchter Katalysator und Transportgase werden durch eine Vielzahl von Schlitzen 43 in der Seitenwand der Leitung 10 an deren oberen Ende abgegeben.
  • Die Resultate sind in dem folgenden nicht einschränkenden Beispiel wiedergegeben.
  • Beispiel
  • Bei dem Beispiel wurden Leistungstests an einem Regenerator vor und nach der Installation einer Ausführungsform eines Verteilers für verbrauchten Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung nach den 3A und 3B durchgeführt. 4 zeigt den Verteiler für verbrauchten Katalysator nach dem Stand der Technik, der durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ersetzt wurde. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt einen Vergleich einiger Leistungsparameter vor und nach der Installation.
  • TABELLE 1
    Figure 00110001
  • Die Vorteile des verbesserten Verteilers für verbrauchten Katalysator und Transportgas im Regenerator können vorteilhaft auf zahlreiche Weise verwendet werden. In dem vorstehend illustrierten Ausführungsbeispiel war die Bedienungsperson imstande, den Regenerator mit wesentlich weniger zusätzlichem Sauerstoff in Betrieb zu nehmen und den Kohlenstoff am regenerierten Katalysator zu vermindern, während die erforderliche Koksverbrennungskapazität aufrechterhalten wurde. Beide Vorteile bringen wesentliche wirtschaftliche Vorteile für die Bedienungsperson. Verminderter Druckabfall im Riser und Verteiler für verbrauchten Katalysator ist wünschenswert, um einen Anstieg der Belastung des Gebläses für das Transportgas für verbrauchten Katalysator zu verhindern. Ein verringertes Katalysator zu Öl-Verhältnis ermöglicht es der Bedienungsperson, mehr Ölfässer für jeden Pfund Katalysator, das sich im fluidkatalytischen Cracker im Umlauf befindet, zu verarbeiten. Insgesamt wurde die berechnete Effektivität des Regenerators in der Koksverbrennung durch Anwendung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung um 25 % verbessert.

Claims (14)

  1. Verteiler für verbrauchten Katalysator zur Verwendung in einem Regenerator einer fluidkatalytischen Einheit, mit: einer Leitung, die eine Öffnung aufweist, welche in dem Regenerator zum Einführen eines Gemisches aus verbrauchtem Katalysator und Transportgas in den Regenerator ausmündet; einer ersten Scheibe, welche diese Öffnung der Leitung am obersten Ende der Leitung in dem Regenerator umgibt; einer zweiten Scheibe, welche nach oben hin von der ersten Scheibe beabstandet und starr mit dieser verbunden ist, wodurch ein im wesentlichen offener Raum dazwischen gebildet wird; einem Ablenkkonus, der an seiner Basis an der zweiten Scheibe befestigt ist, wobei der Ablenkkonus nach unten weist und über dem Auslaß der Leitung zentriert ist, wobei der Ablenkkonus so ausgebildet ist, daß er verbrauchten Katalysator und das Transportgas in im wesentlichen einheitlicher, radial nach außen gerichteter Richtung durch den Raum zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe abgibt, wodurch eine kontinuierliche Umfangsabgabe des Gemisches aus verbrauchtem Katalysator und Transportgas vom Außenumfang des Raumes zwischen der ersten und der zweiten Scheibe in im wesentlichen einheitlicher radial nach außen gerichteter Richtung in den Regenerator geschaffen wird.
  2. Verteiler nach Anspruch 1, bei welchem die erste Scheibe horizontal ist.
  3. Verteiler nach Anspruch 1, bei welchem die erste Scheibe unter einem Winkel zwischen 30° nach oben von der Horizontalposition bis 30° nach unten von der Horizontalposition geneigt ist.
  4. Verteiler nach Anspruch 3, bei welchem die erste Scheibe unter einem Winkel zwischen 15° nach oben von der Horizontalposition bis 15° nach unten von der Horizontalposition geneigt ist.
  5. Verteiler nach einem der Ansprüche 1–4, bei welchem die zweite Scheibe horizontal ist.
  6. Verteiler nach einem der Ansprüche 1–4, bei welchem die zweite Scheibe unter einem Winkel geneigt ist, der im Bereich von 30° nach oben von der Horizontalposition bis 45° nach unten von der Horizontalposition liegt.
  7. Verteiler nach Anspruch 6, bei welchem die zweite Scheibe unter einem Winkel geneigt ist, der im Bereich von 10° nach oben von der Horizontalposition bis 30° nach unten von der Horizontalposition liegt.
  8. Verteiler nach einem der Ansprüche 1–7, bei welchem das Verhältnis des Durchmessers der ersten Scheibe zum Durchmesser des Regenerators im Bereich von 0,10 bis 0,50 liegt.
  9. Verteiler nach Anspruch 8, bei welchem das Verhältnis des Durchmessers der ersten Scheibe zum Durchmessers des Regenerators im Bereich von 0,20 bis 0,35 liegt.
  10. Verteiler nach einem der Ansprüche 1–9, bei welchem das Verhältnis des Durchmessers der ersten Scheibe zum Durchmesser der zweiten Scheibe im Bereich von 0,80 bis 1,25 liegt.
  11. Verteiler nach einem der Ansprüche 1–10, bei welchem das Verhältnis des Durchmessers der Basis des Ablenkkonus zum Durchmesser der Leitung im Bereich von 0,30 bis 1,00 liegt.
  12. Verfahren zum Betrieb eines Regenerators einer fluidkatalytischen Crackeinheit mit den Schritten: Hindurchleiten von verbrauchtem Katalysator und Transportgas durch eine Leitung nach oben, wobei die Leitung innerhalb des Regenerators endet; Führen des verbrauchten Katalysators und des Transportgases in einer im wesentlichen einheitlichen radial nach außen gerichteten Richtung am oberen Ende der Leitung; Wiedermischen von verbrauchtem Katalysator und Transportgas innerhalb des Verteilers; Abgabe des Gemisches aus verbrauchtem Katalysator und Transportgas vom Umfang des Verteilers in einer im wesentlichen einheitlichen radial nach außen gerichteten Richtung in den Regenerator; und Vorsehen einer kontinuierlichen im wesentlichen einheitlichen Umfangsabgabe des Gemisches aus Katalysator und Transportgas vom Außenumfang des Verteilers.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem ein Katalysatorverteiler gemäß einem der Ansprüche 1–11 verwendet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 und 13, bei welchem das Transportgas Luft ist.
DE60106492T 2000-11-22 2001-11-21 Verteiler fuer gebrauchte katalysatoren Expired - Lifetime DE60106492T2 (de)

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