DE69527707T2

DE69527707T2 - Verfahren unter verwendung von fluidisierten feststoffen und vorrichtung zur durchführung solcher verfahren

Info

Publication number: DE69527707T2
Application number: DE69527707T
Authority: DE
Inventors: Robert W. Pfeiffer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2015-05-16
Also published as: DE69527707D1; ES2181778T3; AU2549695A; EP0759808A1; EP0759808B1; EP0759808A4; US5462717A; WO1995031277A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen von Reaktionen des Typs, bei dem teilchenförmige Festkörper, zum Beispiel, fluidierbare, teilchenförmige Katalysatoren, dazu verwendet werden, eine Reaktion zu erleichtern, während der die Teilchen verbraucht bzw. abgereichert werden und eine Regeneration erfordern. In solchen Verfahren werden die Feststoffe typischerweise zwischen einer Rekationszone und einer Regenerationszone zirkuliert. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen die Temperatur der rezirkulierten, regenerierten Feststoffe eingestellt werden kann.
Das US.-Patent 4,668,802 (R. M. Contractor) offenbart ein Verfahren für eine katalytische Dampfphasenoxidation von Butan zu Maleinsäureanhydrid und verschiedene Nebenprodukte über einen Vanadium-Phosphor-Oxid-Katalysator. Wie in den Fig. 1-3 dargestellt und in den entsprechenden Teilen des Patents beschrieben ist, ist die Verwendung von rezirkulierenden, teilchenförmigen Feststoffkatalysatoren offenbart, umfassend die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2, in denen die Regenerationszone aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, einem Steigeinrichtungsabschnitt und einem Fließbettabschnitt.
Das US-Patent 2,589,124 (J. W. Packie) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handhaben von fluidisierten Feststoffen beim katalytischen Kracken von Kohlenwasserstoffen. Das Patent offenbart ein Zirkulieren von fluidisierten Katalysatorpartikeln zwischen dem Reaktor- und dem Regenerationsgefäß durch Standrohre und Überführungsleitungen, die als manometer-ähnliche Dichtungen dienen, während sie auch dazu dienen, den fluidisierten Katalysator zwischen dem Regenerator 14 und dem Reaktor 10 zu zirkulieren, von denen jeder ein Fließbett aus einem festen, teilchenförmigen Katalysator enthält. Verbrauchter Katalysator, abgezogen von dem Reaktor 10, wird nach unten durch einen Stripper bzw. eine Trennenrichtung 17 fließen lassen, der mit einer Mehrzahl von Ablenkteilen 18 versehen ist. Dampf oder anderes Trenngas wird über eine Leitung 15 eingeführt, wie in Spalte 6, Zeilen 5-12, erläutert ist. Wie es ausreichend im Stand der Technik bekannt ist, dienen, durch Abschließen eines Teils der Querschnittsfläche des Gefäßes, die Ablenkteile 18 dazu, ein vertikales Vermischen der fluidisierten Partikel zu begrenzen, um die Effektivität des Trennvorgangs zu erhöhen, was so ausgelegt ist, um Reaktionsprodukte, die an den Katalysatorpartikeln anhaften, zu entfernen.
Das US-Patent 4, 388, 218 (F. Rowe) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Regeneration eines katalytischen Krackens von Katalysatorpartikeln. Wie in den einzigen Figur des Patents dargestellt ist, werden die verbrauchten Katalysatorpartikel durch Dampf, zugeführt über einen Einlass 12 in einen Trennabschnitt, getrennt, indem die zick- zack-förmigen Markierungen offensichtlich das Vorhandensein von Ablenkteilen anzeigen. Ein Paar von Fließbettgefäßen, eines befestigt vertikal oberhalb des anderen mit separaten und bestimmten Dampfphasen und mit einem Überführungskanal dazwischen (Spalte 5, Zeile 31 und folgende), ist für die Regeneration des Katalysators vorgesehen. Wie an dem Anfang der Spalte 6, Zeile 59, beschrieben ist, werden die Katalysatorpartikel, teilweise regeneriert in der oberen Regenierungszone 14, durch Schwerkraft in die untere Regenerationszone 21 überführt, in der eine Regeneration durch Wegbrennen von angesammeltem Koks auf den Katalysatorpartikeln abgebrannt wird. Die exotherme Wärme dieser Verbrennungsreaktion wird dazu verwendet, die Temperatur der Katalysatorpartikel auf diejenige anzuheben, die zum Kracken der Ölzufuhr, zugeführt zu dem Ölreaktor 1, erforderlich ist. Eine optionale Reihe von Kühlspiralen 25 innerhalb der Zone 21 (siehe Spalte 5, Zeile 66, bis Spalte 6, Zeile 8) wird dazu verwendet, Überschusswärme zu absorbieren, falls irgendwelche vorhanden ist, wie in Spalte 7, Zeilen 1-6, beschrieben ist, vor einem Rezirkulieren des regenerierten Katalysators.
Das US.-Patent 3,563,911 (R. W. Pfeiffer et al) und das US.-Patent 3,661,800 (R. W. Pfeiffer et al) zeigen beide in Abschnitte unterteilte Regenerationsprozesse für fluidisierten Katalysator. Das Patent 3,563,911 stellt ein Fließbett eines Katalysators in einem Regenerator, unterteilt in zwei Abschnitte, Seite an Seite, bezeichnet mit 4 und 6 in Fig. 1, durch ein gekrümmtes Ablenkteil 3, das mit Überlaufwehren 8 versehen ist, dar. Das Patent 3,661,800 zeigt einen in Stufen unterteilten Regenerator, in dem zwei Abschnitte des Betts mit regeneriertem Katalysator durch eine Ablenkeinrichtung in zwei Abschnitte unterteilt sind, eines oberhalb dem anderen. Genauer gesagt stellt Fig. 2 des Patents 3,661,800 eine Verlängerung 102 mit verringertem Durchmesser des Regeneratorgefäßes dar, das ein ringförmiges Ablenkteil 103 umfasst (und zusätzliche Ablenkteile, die nicht dargestellt sind, umfassen kann), um sicherzustellen, dass keine wesentliche Rückvermischung des Katalysators auftritt. Siehe Spalte 8, Zeilen 58-75. Das US-Patent 2,856,351 offenbart eine Fließbettregenerationszone, die eine obere Zone einer dichten Phase, eine Okklusionszone, eine Einführeinrichtung, Lufteinlassleitungen und eine Leitung zum Entfernen von Katalysatorpartikeln aufweist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren und eine Vorrichtung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 15 jeweils definiert sind.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Wärmeaustauschmedium ein Kühlmittel aufweisen, das durch mindestens entweder die Okklusionszone oder die untere Bettzone geführt wird, um Wärme von dem Fließbett zu entfernen. Das Kühlmittel kann Luft aufweisen, wobei ein Teil oder alles davon optional zu der Regenerationszone zugeführt werden kann, um das Regenerieren der Katalysatorpartikel zu unterstützen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren das katalytische Kracken von Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial auf, und die Feststoffe weisen einen fluidisierbaren, katalytischen Krack-Katalysator auf, wobei die Verschlechterung davon durch das Anhaften der Kohlenstoffniederschläge darauf verursacht wird. In einem solchen Fall weist die Regeneration ein Oxidieren der Kohlenstoffniederschläge zumindest in der obersten Bettzone, und, optional, in der Okklusions- und unteren Bettzone auf.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die chemische Reaktion die katalytische Oxidation von Butan zu Maleinsäureanhydrid und die Feststoffe weisen einen fluidisierbaren, teilchenförmigen Katalysator davon auf, wobei der Verbrauch davon durch Reduktion des Katalysators bewirkt wird. In diesem Fall weist die Regeneration ein Oxidieren des Katalysators zumindest in der obersten Bettzone und, optional, in der Okklusions- und unteren Bettzone auf.
In jedem Fall kann der Wärmeaustausch in der Regenerationszone, z. B. eine Wärmeentfernung von den Feststoffen, durch einen indirekten Wärmeaustausch vorgenommen werden, indem das Kühlmittel durch Kühlrohre in der Regenerationszone fließt. Zum Beispiel kann in der Ausführungsform, in der die Okklusionseinrichtung Wärmeabfuhrrohre aufweist, eine Wärmeabfuhr erzielt werden, indem ein Kühlmittelfluid durch die Okklusionseinrichtung fließt. In einer Ausführungsform kann dies durch Vorsehen einer Okklusionseinrichtung in der Form von Wärmeaustauschrohren mit Luftverteilungsöffnungen durchgeführt werden, wobei Luft durch die Wärmeaustauschrohre und die Öffnungen fließt, um Regenerationsluft direkt zu dem Bett zuzuführen. Wärme kann auch dadurch entfernt werden, dass Kühlmittelfluid durch einen direkten Wärmeaustauscher in der unteren Bettzone fließt, ungeachtet davon, ob die Okklusionseinrichtung Wärmeentfernungsrohre oder eine Mehrzahl von Ablenkteilen aufweist. Alternativ kann die Wärmeentfernung zumindest teilweise durch Einführen eines Kühlmittelgases in die untere Bettregenerierungszone, in einem indirekten Kontakt mit den Feststoffen, vorgenommen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Durchführen einer chemischen Reaktion, wie sie in Anspruch 15 definiert ist, vorgesehen, in der eine Reaktand-Zufuhr und teilchenförmige Feststoffe unter Reaktionsbedingungen in Kontakt gebracht werden, wobei dies durch das Vorhandensein der Feststoffe erleichtert wird, wobei die Reaktion zu einem Verbrauch der Feststoffe führt. Eine solche Vorrichtung weist auf: (a) ein Reaktionsgefäß, das die Reaktionszone definiert; (b) ein Regenerationsgefäß, das die Regenerationszone definiert; und (c) eine Kanaleinrichtung, die das Reaktionsgefäß und das Regenerationsgefäß in einer Strömungskommunikation der fluidisierten Feststoffe für eine Zirkulation der fluidisierten Feststoffe zwischen der Reaktionszone des Reaktionsgefäßes und der Regenerationszone des Regenerationsgefäßes verbindet. Die Verbesserung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Regenerationszone eine Bettzone für fluidisierte Feststoffe aufweist, mit einer horizontal angeordneten Okklusionseinrichtung, die eine Okklusionszone definiert, die so dimensioniert und konfiguriert ist, dass ein Fließbett der teilchenförmigen Feststoffe darin beibehaltbar ist, wobei die Okklusionszone die Feststoff-Fließbettzone in eine oberste Fließbettzone und mindestens eine untere Fließbettzone unterteilt, wobei die oberste Bettzone und die mindestens eine untere Bettzone beide zu der Okklusionszone fortlaufend sind, wobei die Okklusionszone so dimensioniert und konfiguriert ist, um einen Durchgang dort hindurch eines Fließbetts der teilchenförmigen Feststoffe zu ermöglichen; wobei die Kanaleinrichtung so dimensioniert und konfiguriert ist, um die verbrauchten Feststoffe von dem Reaktionsgefäß in die oberste Bettzone zu führen und regenerierte Feststoffe von der unteren Bettzone in das Reaktionsgefäß zu führen; und wobei die Vorrichtung weiterhin eine Wärmeaustauscheinrichtung aufweist, die innerhalb mindestens entweder der unteren Bettzone oder der Okklusionszone angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Wärmeaustauscheinrichtung zumindest in der unteren Bettzone angeordnet und kann eine indirekte Wärmeaustauscheinrichtung aufweisen, die eine Kanaleinrichtung besitzt, die damit für einen Durchgang eines Wärmeaustauschmediums durch die indirekte Wärmeaustauscheinrichtung verbunden ist. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Wärmeaustauscheinrichtung integral zu der Okklusionseinrichtung vorhanden sein und mindestens ein Wärmeaustauschrohr aufweisen, das eine Kanaleinrichtung besitzt, die damit für einen Durchgang eines Wärmeaustauschmediums dort hindurch verbunden ist. In solchen Ausführungsformen kann ein Wärmeaustausch, z. B. eine Wärmeentfernung, durch Führen eines Wärmeaustauschmediums, z. B. eines Kühlmittelfluids, durch die Wärmeaustauscheinrichtung vorgenommen werden, um eine indirekte Wärmeübertragung zwischen dem Feststoff-Fließbett und dem Wärmeaustauschmedium zu bewirken. Das Wärmeaustauschmedium kann Luft aufweisen, und, in der Okklusionszone, kann die Wärmeaustauscheinrichtung Verteilungsöffnungen zum Einführen von Luft in die Regenerationszone umfassen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Okklusionseinrichtung eine Mehrzahl von Ablenkteilen auf, die horizontal über die Okklusionszone des Regenerationsgefäßes angeordnet sind und die in einem sich vertikal erstreckenden Feld von zwei oder mehr Reihen von Ablenkteilenangeordnet sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung verschließt die Okklusionseinrichtung ungefähr 15% bis 85% des Querschnitts des Strömungsflächenbereichs zwischen der obersten Bettzone und der unteren Bettzone. Zum Beispiel kann die Okklusionseinrichtung ungefähr 25% bis 60% des Querschnitts des Strömungsflächenbereichs zwischen der obersten Bettzone und der unteren Bettzone verschließen.
Andere Aspekte der Erfindung sind in den Zeichnungen und der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht in einem Aufriss einer Vorrichtung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht in einem Maßstab, der gegenüber der Fig. 1 vergrößert ist, des Regenerationsbettbereichs des Regenerationsgefäßes, dargestellt in Fig. 1;
Fig. 2A zeigt eine Ansicht in einem Maßstab, der gegenüber der Fig. 2 vergrößert ist, der Okklusionszone der Fig. 2;
Fig. 2B zeigt eine Ansicht ähnlich zu Fig. 2A einer alternativen Ausführungsform, die Wärmeabfuhrrohre als Okklusionseinrichtung aufweist;
Fig. 2C zeigt eine schematische Ansicht einer Reihe von Okklusionseinrichtungen der Fig. 2B; und
Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung, die den Effekt einer Reihe von horizontal angeordneten Ablenkteilen oder Rohren in einer reduzierenden, vertikalen Feststoffmischrate innerhalb eines Fluidbetts darstellt, als eine Funktion des verschlossenen Querschnittsflächenbereichs des Gefäßes, belegt durch eine Reihe von Ablenkteilen oder Rohren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DAVON

In Fig. 1 der Zeichnungen ist schematisch eine Vorrichtung zum Durchführen einer chemischen Reaktion dargestellt, wobei die Vorrichtung ein Reaktionsgefäß 10 und ein Regenerationsgefäß 12 aufweist, die in einer Strömungskommunikation für fluidisierte Feststoffe durch eine Kanaleinrichtung miteinander verbunden sind. In der dargestellten Ausführungsform weist die Kanaleinrichtung eine Reaktorsteigeinrichtung 14 auf, die einen Bereich 14a besitzt, der sich koaxial innerhalb des Reaktionsgefäßes 10 erstreckt und darin an seinem offenen Ende 14b endet. Der obere Teil des Bereichs 14a ist durch einen Reaktor-Steigeinrichtungs-Separator 16 abgedeckt, der darüber passend angeordnet ist, um die Strömung von fluidisierten Feststoffen nach unten innerhalb des Reaktionsgefäßes 10 abzulenken, wie durch die nicht mit Bezugszeichen versehenen Strömungsrichtungspfeile darin angegeben ist. Der Reaktor-Steigeinrichtungs-Separator 16 bewirkt eine Gas- Feststoff-Separation, wie dies ausreichend für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet bekannt ist, so dass teilchenförmige Feststoffe in das Fließbett der Feststoffe 18, gehalten innerhalb des Reaktionsgefäßes 10, herabfallen. Das Gas, in dem die teilchenförmigen Feststoffe mitgeführt werden, fließt nach oben, wie durch die nach oben gekrümmten Strömungsrichtungspfeile angezeigt ist, demzufolge durch einen Zyklon-Separator 20, der das meiste der verbleibenden, mitgeführten Teilchen separiert und diese innerhalb der Gasströmung feint bzw. reduziert, und ermöglicht, dass Produktgase nach außen durch den Produktauslasskanal 22 für eine weitere Verarbeitung fließen. Feine Partikel, die durch den Separator 20 ausgesondert werden, werden über ein Tauchrohr 20a in das Fließbett 20 abgeschieden. Eine Mehrzahl von Ablenkteilen 24 ist innerhalb der Fließbettzone des Reaktionsgefäßes 10 befestigt, um die vertikale Rückmischung von Feststoffpartikeln zu begrenzen, was die Effektivität des Trennens der Partikel erhöht, wie in weiterem Detail nachfolgend beschrieben ist. Die Verwendung solcher Ablenkteile 24 ist für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ausreichend bekannt.
Ein Abzugskanal 26 ist angrenzend an das untere Ende des Reaktionsgefäßes 10 zum Abziehen von verbrauchtem Katalysator aus dem Fließbett 18 über einen externen Abzugsschacht 28, hinter einem Drosselventil 29, und dann über einen Knieabschnitt 80 zu einer Steigeinrichtung 32 für verbrauchten Katalysator, sich in das Regenerationsgefäß 12 hinein entleerend, verbunden. Ein Katalysator-Fließbett 34 definiert eine Feststoff- Regenerations-Fließbettzone unterhalb des Verdünnungs-Dampfphasenbereichs des Regenerationsgefäßes 12. Die verbrauchten Feststoffe, zum Beispiel verbrauchte Katalysatorpartikel, führen nach unten durch die Feststoff-Regenerations-Fließbettzone 34 hindurch, innerhalb der die Feststoffe so regeneriert werden, wie dies nachfolgend beschrieben ist, und treten aus dem Regenerationsgefäß 12 über ein Standrohr 36 aus, führen dann an einem Drosselventil 28 vorbei und nach oben, wie durch die nicht mit Bezugszeichen bezeichneten Strömungsrichtungspfeile angegeben ist, in einen seitlichen Verbinder 40 für eine Rückführung der regenerierten Feststoffe zu der Reaktor-Steigeinrichtung 14, und demzufolge in das Fließbett 18 hinein.
Es wird ersichtlich werden, dass die Kanaleinrichtung, die das Reaktionsgefäß 10 mit dem Regenerationsgefäß 12 für eine Rezirkulation der teilchenförmigen Feststoffe dazwischen verbindet, aus, in der dargestellten Ausführungsform, einer Reaktor-Steigeinrichtung 14, einschließlich eines Bereichs 14a davon, einem Abzugskanal 26 und einem Abzugsschacht 28, einem Ventil 29, einem Knieabschnitt 30, einer Steigeinrichtung 32 für verbrauchten Katalysator, einem Standrohr 36, einem Ventil 38 und einem seitlichen Verbinder 40, aufgebaut ist.
Eine Verbinderleitung 41 verbindet den oberen Bereich des Reaktionsgefäßes 10 in einer Gasströmungskommunikation mit dem oberen Bereich eines Abzugsschachts 28, um die Drücke darin, in einer für einen Fachmann auf dem betreffenden Fachgebiet bekannten Art und Weise, auszugleichen.
Eine Anzahl von Gas- oder Flüssigkeitsleitungen ist in einer Fluid- Strömungskommunikation wie folgt verbunden:
Eine Anhebungsgaseinlaßleitung 42 ist mit dem unteren Ende einer Steigeinrichtung 32 für verbrauchten Katalysator verbunden; eine Fluidisierungsgasleitung 43 ist mit einem zugeordneten Verteilerring 43a, angeordnet innerhalb des unteren Bereichs eines Abzugsschacht 28, verbunden; eine Reaktand-Zufuhrleitung 44 ist mit einem unteren Bereich einer Reaktor-Steigeinrichtung 14 verbunden; eine Fluidisierungsgasleitung 46 ist mit einem Verteilerring 46a, angeordnet innerhalb des Reaktionsgefäßes 10 angrenzend an das untere Ende davon, verbunden; eine Trennfluidleitung 48 ist mit deren Verteilungsring 48a, auch angeordnet innerhalb des Reaktionsgefäßes 10, oberhalb des Rings 46a und oberhalb des Verbindungspunkts des Abzugskanals 26 mit dem Reaktionsgefäß 10 verbunden; ein Regenerations- und/oder Fluidisierungsgaseinlass 49 ist in Strömungskommunikation mit einem zugeordneten Verteilerring 49a dafür, angeordnet innerhalb des unteren Endes des Regenerationsgefäßes 12, verbunden; und ein Regenerationslufteinlaß 49 ist in Strömungskommunikation mit einem Verteilerring 49a davon verbunden, der innerhalb des Regenerationsgefäßes 12 an dem unteren Ende der obersten Regenerationsbettzone 34a angeordnet ist (Fig. 2). In einigen Fällen kann der Einlaß 49 dazu verwendet werden, zusätzliches Regenerationsgas, zum Beispiel in einer 2-Stufen-Regeneration, einzuführen. Ein Zyklonseparator 50 ist innerhalb des Regenerationsgefäßes 12 an dem oberen Ende davon angeordnet und ist in Gasströmungskommunikation mit einem Regenerationsrauchgasausläß 42 verbunden. Ein Eintauchbein bzw. -rohr 50a erstreckt sich von dem Zyklonseparator 50 in das Katalysator-Fließbett 34. Wie es für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ausreichend bekannt ist, dient der Zyklonseparator 50 dazu, feste Partikel und Feinstoffe von dem Rauchgas, das das Regenerationsgefäß 12 verläßt, zu separieren und sie über das Tauchbein 50a zu dem Katalysatorbett 34 zurückzuführen.
Wie am besten in den Ansichten in vergrößertem Maßstab der Fig. 2 und 2A zu sehen ist, ist, innerhalb des Regenerationsgefäßes 12, an einer vertikalen Zwischenstelle innerhalb der Regenerationsbettzone, definiert durch das Katalysatorbett 34, eine Mehrzahl von Abklenkteilen 54 in einem vertikal angeordneten Stapel aus vier Schichten oder Reihen 56a, 56b, 56c und 56d angeordnet, wobei jede dieser Reihen eine horizontal angeordnete Mehrzahl von individuellen Ablenkteilen 54 aufweist. Das sich ergebende Feld aus Ablenkteilen definiert eine Okklusionszone 34b, die die Regenerationsbettzone in eine oberste Zone 34a eines Fließbetts und eine untere Fließbett- und/oder Wärmeentfernungszone 34c unterteilt. Offensichtlich kann irgendeine erwünschte Anzahl und Anordnung von geeigneten Ablenkteilen in einem gegebenen Fall eingesetzt werden. Die oberste Fließbettzone 34a, die Okklusionszone 34b und die untere Fließbettzone 34c sind fortlaufend und so dimensioniert und konfiguriert, dass ein Fließbett darin beibehalten werden kann, das sich kontinuierlich durch die drei Zonen 34a, 34b und 34c hindurch erstreckt.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Okklusionseinrichtung horizontal angeordnete Wärmeaustauschrohre haben, wie in Fig. 2B zu sehen ist. In dieser Ausführungsform weist jede Reihe 56a', 56b', 56c' und 56d' mindestens ein Wärmeaustauschrohr, horizontal angeordnet in der Okklusionszone 34b, auf. Wie am besten in Fig. 2C dargestellt ist, kann eine Reihe, wie beispielsweise die Reihe 56a', eine Reihe aus Wärmeaustauschrohren aufweisen, z. B. Wärmeaustauschrohre 55a, 55b, 55c und 55d. Jedes Wärmeaustauschrohr ist so konfiguriert, um zu ermöglichen, dass ein Fluidwärmeaustauschmedium, wie beispielsweise ein Kühlmittel (z. B. ein Strom mit niedriger Temperatur oder Boilerzufuhrwasser oder Verbrennungsluft), darin so fließt, dass das Wärmeaustauschmedium durch die Okklusionszone fließen kann (wie dies durch die Pfeile in Fig. 2B angezeigt ist), um Wärme von der Regenerationszone 34 abzuziehen oder dazu hinzuzufügen. Jedes Wärmeaustauschrohr in der Okklusionszone kann in einem serpentinenförmigen Pfad innerhalb deren jeweiliger Reihe folgen, wie in Fig. 2C dargestellt ist. Die Wärmeaustauschrohre 55a-d können jeweils mit einer Kanaleinrichtung verbunden sein, damit Kühlmittelfluid durch das jeweilige Wärmeentfernungsrohr fließen kann, wie nachfolgend in Bezug auf den Wärmeaustauscher 58 diskutiert ist. Alternativ können die Rohre 55a-d in einer Reihen-Strömung miteinander verbunden sein, um ein Design eines kontinuierlichen "U-Rohrs" zu bilden, was erleichtern würde, Einlaß- und Auslaß-Kopfteile für alle vier Reihen 56a'-d' auf derselben Seite des Gefäßes zu haben. In einer wärme-ausbalancierten, fluidisierten, katalytischen Krack-Einheit ermöglicht ein Entfernen der Wärme von den regenerierten Katalysatorpartikeln ein Ändern des Katalysators zu einem Öl-Verhältnis in der Reaktionszone, um die Erträge der erwünschten Destillate, zum Beispiel Benzin, zu optimieren.
Die Wärmeaustauschrohre weisen Einlässe und Auslässe für die Strömung von Fluidwärmeaustauschmedien dort hindurch auf, wie dies ausreichend für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet bekannt ist. Allerdings schreibt die Verwendung von Wärmeaustauschrohren als Okklusionseinrichtung nicht einen Wärmeaustausch, wie beispielsweise Wärmeentfernung in der Okklusionszone, vor; ein Wärmeaustausch kann durchgeführt werden oder nicht, und zwar in Abhängigkeit von den bevorzugten, betriebsmäßigen Bedingungen in einem gegebenen Prozess. Wenn die Wärmeaustauschrohre nicht verwendet werden, um Wärme hinzuzuführen oder zu entfernen, mindert die bevorzugte, serpentinenartige Konfiguration der Wärmeaustauschrohre in der Okklusionszone eine strukturelle Spannung, verursacht durch thermische Expansion und Kontraktion der Rohre.
Die Verringerung in einer Rückmischung, durchgeführt durch jede Reihe (d. h. horizontale Reihe) der Okklusionseinrichtung, kann, ob nun Ablenkteile oder Rohre, durch die Verwendung der Fig. 3 abgeschätzt werden, die für den Typ von Feststoffen und Geschwindigkeiten (z. B. 0,61 m/s (ungefähr 2 ft/sec.)) von Oberflächengas, typisch für ein katalytisches Fluid-Kracken von Fluiden, Maleinanhydrid und vielen anderen Fluidprozessen, gilt. Als ein Beispiel wird eine Reihe von Rohren, die nur 25% des Querschnittsflächenbereichs des Gefäßes abdecken, die Rückmischung der Feststoffe auf nur ungefähr 16% der nicht behinderten, vertikalen Mischrate der Feststoffe reduzieren. Beim Bewegen nach oben hinter ein Ablenkteil oder ein Wärmeaustauschrohr in der Okklusionszone zeigt das Fluidbett eine erhöhte Gasgeschwindigkeit. Vorzugsweise ist dabei ausreichend vertikaler Raum von einer Reihe zu der nächsten der Okklusionseinrichtung vorhanden, um zu ermöglichen, dass der Bereich einer hohen Geschwindigkeit nachläßt, so dass die Bewegung des gasförmigen Mediums und des Betts eine ungehinderte Strömung annähert, d. h. dort ist kein erneutes Auftreten des normalen "blasenbildenden Bettes" vorhanden, bevor das nach oben fließende Gas und die nach unten fließenden Feststoffe des Betts auf die nächsten, jeweiligen darauffolgenden Reihen auftreffen. Es kann auch geeignet sein, ausreichend Raum zwischen den Reihen vorzusehen, um einen Zugang für Wartungspersonal zu ermöglichen. Wenn die Okklusionseinrichtung Rohre aufweist, die einen Druchmesser von drei Inch haben, ist eine Separation zwischen Reihen von ungefähr 18 Inch (45,7 cm) typischerweise ausreichend, um sowohl eine Wiederherstellung des blasenbildenden Betts (d. h. der nicht behinderten Strömung) als auch einen Zugang für eine Wartung zu ermöglichen, obwohl Variationen durch die Breite des Ablenkteils oder das Rohr die Geschwindigkeit und die Dichte des Betts, die Größe der Partikel usw., vorgegeben werden. Zwei Reihen einer Okklusionseinrichtung, vertikal um 18 Inch (45,7 cm) separiert, würden demzufolge die Mischrate auf 16% · 16% = 2,56% reduzieren; und vier Reihen auf (16%)&sup4; = 0,066%. Es ist demzufolge gezeigt, dass im wesentlichen alle Vorteile einer stufenartig aufgebauten Regeneration, was von den insgesamt separaten Gefäßen oder Fließbetten resultiert, innerhalb eines kontinuierlichen Betts erreicht werden können. Die Verringerung in der Mischrate, erreicht durch einen gegebenen Grad einer Okklusion zwischen der obersten Bettzone und der unteren Bettzone, variiert mit der Geschwindigkeit des Fließbetts, mit höheren Oberflächengasgeschwindigkeiten, was eine größere effektive Verringerung im Prozentsatz einer unbeschränkten Rückmischung für eine gegebene Prozentzahl und einer Okklusion des Querschnittsströmungsflächenbereichs zwischen der obersten und der unteren Zone zeigt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung bei der Regeneration eines flüssigen Katalysators sind die verringerte Verbrennungsrate und die entsprechend niedrigeren Peakpartikeltemperaturen, was sich aus dem niedrigeren Partialdruck von Sauerstoff (ppO&sub2;) in dem obersten Bett, in das hinein die Partikel, die den höchsten Kohlenstoffgehalt haben, eingeführt werden, ergibt. Dieser Vorteil einer verringerten Verbrennungsrate ist zusätzlich zu den bekannten Vorteilen einer stufenartigen Regeneration gegeben, bei der die Temperatur der ersten Stufe verglichen mit der Regeneration einer einzelnen Stufe verringert wird, und resultiert von dem Vorsehen von Regenerationsgaseinlässen, an den zwei vertikal angeordneten Stellen, d. h. dem Regenerationsfufteinlaß 59 des obersten Betts und der Regenerationsffuidleitung 49 des unteren Betts. Durch Unterteilen der Regenerationsgaszufuhr auf diese Art und Weise wird das ppO&sub2; der obersten Bettzone reduziert, d. h. Rauchgase, die aus dem unteren Bett austreten, treten in das oberste Bett unter einem verringerten Sauerstoffniveau ein, was demzufolge das gesamte ppO&sub2;, eintretend von der Bodenseite des obersten Betts aus, verringert, ebenso wie das durchschnittliche ppO&sub2; in dem obersten Bett verringert. Angeordnet innerhalb der unteren Regenerationsbettzone 34c ist ein optionaler Wärmetauscher 58, der in einer Fluidströmungskommunikation mit einem Kühlmittelfluideinlaß 58a und einem Kühlmittelfluidauslaß 58b verbunden ist. Der Wärmeaustauscher 58 kann von irgendeinem geeigneten Aufbau, wie beispielsweise einer Spule oder Wickeln, oder aus einer Rohr- und Kopfanordnung, wie dies schematisch dargestellt ist, sein, wobei die Rohre vertikal angeordnet sein können oder nicht, um ein vertikales Rückmischen innerhalb der Zone 34c zu erschweren. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Wickel oder Rohre in dem Wärmeaustauscher 58 horizontal angeordnet sein, wie dies bei den Ablenkteilen, den Wärmeabfuhrrohren oder anderen Okklusionseinrichtungen in der Okklusionszone der Fall ist. In einem solchen Fall wird allerdings das Mischen der Katalysatorpartikel innerhalb der unteren Bettzone erschwert. Im Betrieb (wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 1) wird eine Reaktand- Zufuhr über eine Reaktand-Zufuhrleitung 44 in die Reaktorhebeeinrichtung 14 vorgenommen. Zum Beispiel kann die Reaktand-Zufuhr ein geeignetes Kohlenwasserstoffzuführmaterial aufweisen, das einem fluid-katalytischen Kracken unterworfen werden soll. Irgendein geeigneter fluidisierbarer, katalytischer, krackender, partikelförmiger Katalysator wird verwendet und wird nach oben durch das Reaktorhebeteil 14 und den eingeschlossenen Bereich 14a davon zirkuliert. Der Katalysator befindet sich dann bei einer erhöhten Temperatur und die Kohlenwasserstoffzuführung wird darauffolgend im wesentlichen verdampft, und, in der Dampfphase, innerhalb der Reaktorhebeeinrichtung 14 gekrackt, um ein Produktgas zu erzeugen, das, zusammen mit den mitgeführten, fluidisierten Katalysatorpartikeln, das offene Ende 14b der Reaktorhebeeinrichtung 14 verläßt, und wird durch den Reaktor-Hebeeinrichtungs-Separator 16 abgelenkt, wobei das Produktgas über den Zyklonseparator 20 und den Produktauslaßkanal 22 austritt. Der verbrauchte Katalysator fällt nach unten durch die Schwerkraft in das Fließbett 18 und fließt nach unten hinter die Ablenkteile 24 in einer Gegenstrom-Kontaktströmung, mit dem trennenden Dampf durch die Trennfluidleitung 48 eingeführt. Das Fluidisierungsgas wird über die Fluidisierungsgasleitung 46 und deren zugeordnetem Verteilerring 46a eingeführt und dient dazu, den unteren Bereich des Betts 18 in einem fluidisierten Zustand beizubehalten. Der abgetrennte, verbrauchte Katalysator wird über den Abzugskanal 26 in den externen Abzugsschacht 28 abgezogen, wobei der Katalysator darin durch ein gasförmiges Fluid, eingeführt über die Leitung 43 und den Verteilerring 43a, fluidisiert wird. Der Katalysator fließt nach unten hinter ein Drosselventil 26 über einen Ellbogenabschnitt 30 und nach oben über die Hebeeinrichtung 32 für verbrauchten Katalysator für ein Einführen in das Regenerationsgefäß 12 innerhalb des Katalysatorbetts 34, genauer gesagt innerhalb der obersten Fließbettzone 34a davon.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird die Regenerationsluft in die Zone 34a über den Regenerationslufteinlaß 59 und den zugeordneten Verteilerring 59a eingeführt, um die kohlenstoffhaltigen Zunahmen an den Katalysatorpartikeln zu oxidieren, um dadurch den Katalysator in einer für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ausreichend bekannten Art und Weise zu regenerieren. Fluidisierungsgas und/oder Regenerationsluft können in die Zone 34c hinein über die Leitung 49 hinzugefügt werden, um die Regenerationsrate in der unteren Bettzone zu erhöhen. Die sich ergebenden Verbrennungsrauchgase treten über den Zyklonseparator 50 und den Regenerationsrauchgasauslaß 52 aus. Teilchen und Feinstoffe, die in dem Regenerationsrauchgas mitgeführt sind, werden durch den Zyklonseparator 50 separiert und zu der obersten Bettzone 34a über das Tauchbein 50a zurückgeführt. Die heißen, regenerierten Katalysatorpartikeln fließen nach unten durch die Okklusionszone 34b, wobei die Okklusionseinrichtungen, z. B. Ablenkteile 54, dazu dienen, ein vertikales Rückmischen der Katalysatorpartikel zu begrenzen, um dadurch eine Rückströmung von Feststoffen zu minimieren, d. h. eine nach oben gerichtete Bewegung der Feststoffe, um eine effektive Segregation von Partikeln zwischen der obersten Fließbettzone 34a und der unteren Fließbettzone 34c zu erzielen. Wenn die Partikel, unter einer erhöhten Temperatur von dem Regenerationsverbrennen, was in der obersten Bettzone stattfindet, nach unten durch die Okklusionszone 34b, demzufolge in die untere Bettzone 34c, fließen, fließen sie um die Wärmeentfernungsspulen oder Rohre herum, die einen Wärmeaustauscher 58 aufweisen. Überschusswärme wird dadurch von den Partikeln mittels des Kühlmittelfluids, das in dem Wärmeaustauscher 58 über den Auslaß 58a hinein fließt und über den Auslaß 58b abgezogen wird, extrahiert. Die Vorrichtung und die Prozesse der Erfindung kombinieren demzufolge die gut bekannten Vorteile einer 2-Stufen- Regeneration in einem einzelnen, kontinuierlichen Bett (z. B. Zonen 34a, 34b und 34c) mit der Fähigkeit, effektiv die Temperatur der ausgegebenen, regenerierten Feststoffe zu modifizieren. Die regenerierten Katalysatorpartikel fließen nach unten durch das Standrohr 36 hinter das Drosselventil 38, demzufolge über einen lateralen Verbinder 40 für eine Rückführung des regenerierten Katalysators zu der Reaktor-Hebeeinrichtung 14. Ein Regenerations- und/oder Fluidisierungsgas, wie beispielsweise Luft oder Dampf, wird über den Regenerations- und/oder Fluidisierungsgaseinlaß 49 und dessen zugeordneten Verteilerring 49a eingeführt, um den unteren Bereich des Katalysatorbetts 34 in einem fluidisierten Zustand beizubehalten.
Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass ein Regenerationsgefäß gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Okklusionszonen aufweisen kann, die innerhalb des Fließbetts eingerichtet sind, drei oder mehr segregierte Bettzonen, innerhalb denen Blasenbetten aus fluidisierten Katalysatorpartikeln bei verschiedenen Temperaturen existieren können, was demzufolge eine Mehrzahl von abgestuften Zonen innerhalb eines einzelnen Regenerationsgefäßes ergibt, das ein einzelnes, aneinanderhängendes Bett ergibt.
Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass zahlreiche Teile einer strukturellen und betriebsmäßigen Ausrüstung und Details davon von der schematischen Darstellung der Figuren insofern weggelassen worden sind, dass sie für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, und deren Weglassung vereinfacht die Figuren.
Es wird weiterhin für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass die Vorrichtung und die Prozesse der vorliegenden Erfindung ebenso für andere Prozesse, wie, zum Beispiel, die Oxidation von Butan mit Sauerstoff, mit Sauerstoff, geliefert durch Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft, für Maleinanhydrid, anwendbar sind. In einem solchen Fall wird der Katalysator ein geeigneter Oxidationskatalysator sein, wie der, der in dem vorstehenden Kontraktor Patent offenbart ist, wobei der Katalysator während der Reaktionsphase reduziert wird. In einem solchen Fall ist die Regeneration, die in der obersten Bettzone 34a auftritt, eine Oxidation des Katalysators.
Ungeachtet des Typs einer Reaktion oder eines Prozesses, der ausgeführt werden soll, kann irgendein Prozess, charakterisiert durch Regeneration eines rezirkulierenden Feststoffpartikelkatalysators, entsprechend den breiten Lehren der vorliegenden Erfindung gehandhabt werden. Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass ein einzelnes Katalysatorbett in Zonen, segregiert durch eine geeignete Okklusionseinrichtung, angeordnet in einer oder in mehreren Okklusionszone(n), unterteilt werden kann, um einen teilweise okkludierten Strömungspfad zwischen den Zonen zu erzielen, z. B. zwischen der obersten Bettzone und einer unteren Bettzone des fluidisierten Regenerationsbetts. Die untere Bettzone kann demzufolge bei einer unterschiedlichen Temperatur zu derjenigen der obersten Bettzone beibehalten werden. Das bedeutet, dass die Okklusionseinrichtung Bereiche eines einzelnen, fortlaufenden Fließbetts ausreichend segregiert, um die Beibehaltung der erwünschten Temperaturdifferenzen zwischen den segregierten Bereichen des Betts zu ermöglichen. Genauer gesagt kann der Bereich des fluidisierten Betts oberhalb der Okklusionseinrichtung bei einer geeignet hohen Regenerationstemperatur beibehalten werden, und ein Wärmeaustausch, wie beispielsweise durch einen indirekten Wärmeaustausch, kann innerhalb und/oder unterhalb der Zwischen-Okklusionszone ausgeführt werden, um zu bewirken, dass der Katalysator von der unteren Regenerationszone unter einer erwünschten Temperaturdifferenz zu der Regenerationstemperatur in der obersten Zone fließend gehalten wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Beibehaltung einer wesentlichen Temperaturdifferenz, falls es erwünscht ist, über ein fluidisiertes Katalysatorbett in einem einzelnen Gefäß ohne die Notwendigkeit oder die Kosten einer Beibehaltung von zwei separaten Katalysatorregenerationsgefäßen, und zwar unter Verwendung von einer oder von mehreren Okklusionszone(n), um eine Rückmischung des Katalysators zu verhindern und dadurch eine im wesentlichen Netto-Einwegrichtung des Laufs des Katalysators durch die Okklusionszone oder die Zonen innerhalb des einzelnen Regenerationsgefäßes zu erhalten. Demzufolge können die Katalysatorpartikel in einer Zone eines fluidisierten Fließbetts effektiv von Partikeln in anderen Zonen innerhalb des Fließbetts segregiert werden. Dementsprechend können diese Partikel in den verschiedenen segregierten Zonen bei unterschiedlichen, jeweiligen Temperaturen beibehalten werden.
Die Okklusionseinrichtung, die, z. B., die oberste und die untere Zone des Fließbetts segregiert, kann von ungefähr 15 bis 85% des Querschnittsströmungsbereichs zwischen den segregierten Zonen verschließen, zum Beispiel kann der Verschluss ungefähr 25 Prozent bis 60 Prozent, z. B. 50 Prozent, sein. Der Umfang einer Okklusion bzw. eines Verschließens, der ausgewählt ist, kann von den maximalen Gasgeschwindigkeiten abhängen, die als die Gasströmungen nach den Ablenkteilen oder Rohren zugelassen sind; z. B. kann, falls die maximale, zugelassene Gasgeschwindigkeit hinter den Ablenkteilen oder Rohren 0,915 m/s (3,0 ft/sec.) beträgt und die Oberflächengasgeschwindigkeit von der Zone darunter bereits 0,7625 m/s (2,5 ft/sec.) beträgt, kann der okkludierte bzw. verschlossene Bereich nicht
100 [1 - (2,5/3,0)) = 16,7%
übersteigen.
Wenn allerdings die Gasgeschwindigkeit von der Zone darunter nur 0,4575 m/s (1,5 ft/sec.) betrug, dann könnte sich der verschlossene Bereich auf
100 [1 - (1,5/3,0)) = 50%
erhöhen.
Während die Erfindung im Detail in Bezug auf spezifischen, bevorzugten Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, wird ersichtlich werden, dass zahlreiche Variationen dafür für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet beim Lesen und beim Verständnis des Vorstehenden ersichtlich sind, und es ist vorgesehen, solche Variationen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche einzuschließen.

Claims

1. Verfahren zum Durchführen einer chemischen Reaktion in einer Reaktionszone, zu der eine Reaktand-Zufuhr und teilchenförmige Feststoffe unter Reaktionsbedingungen eingeführt werden, wobei diese Vornahme durch das Vorhandensein der Feststoffe erleichtert wird, wobei die Reaktion zu dem Verbrauch der Feststoffe führt, wobei das Verfahren umfaßt (i) Abziehen von der Reaktionszone eines Reaktionsproduktes und der verbrauchten, teilchenförmigen Feststoffe, (ii) Separieren der verbrauchten Feststoffe von dem Reaktionsprodukt, (iii) Überführen der separierten, verbrauchten Feststoffe zu einer Regenerationszone zum Regenerieren der Feststoffe in einem Fließbett der Feststoffe, und (iv) Abziehen der regenerierten Feststoffe von der Regenerationszone und Rückführen davon zu der Reaktionszone, weiterhin aufweisend:

Beibehalten des Regenerationszonen-Fließbetts als mindestens drei bestimmte, fortlaufende Zonen, die eine oberste Fließbettzone, mindestens eine Zwischenokklusionszone, definiert durch eine horizontal angeordnete Okklusionseinrichtung, und mindestens eine untere Fließbettzone aufweist, wobei sich das Regenerationszonen-Fließbett kontinuierlich durch die oberste Bettzone, die Okklusionszone und die untere Bettzone erstreckt; und (b) Fließenlassen der verbrauchten Feststoffe in die oberste Bettzone und darin zumindest teilweise Regenerieren der Feststoffe unter Durchführen einer Regenerationsreaktion, danach Fließenlassen der Feststoffe durch die Okklusionszone und die untere Bettzone, Abziehen der regenerierten Feststoffe von der unteren Bettzone und Rückführen davon zu der Reaktionszone, und Fließenlassen eines Wärmeaustauschmediums durch eine Wärmeaustauscheinrichtung, angeordnet in mindestens entweder der Okklusionszone oder der unteren Bettzone in einem Wärmeaustausch mit dem Bereich des Regenerationszonen-Fließbetts, der darin enthalten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wärmeaustauschmedium ein Kühlmittel ist und weiterhin aufweisend ein Fließenlassen des Kühlmittels durch mindestens entweder die Okklusionszone oder die untere Bettzone, um Wärme von dem Fließbett zu entfernen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren das katalytische Kracken von Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial und den Feststoffen aufweist, aufweisend einen fluidisierbaren, katalytischen Krack-Katalysator, und wobei der Verbrauch durch das Anhaften der kohlenstoffhaltigen Niederschläge an dem Katalysator verursacht wird und die Regeneration ein Oxidieren der kohlenstoffhaltigen Niederschläge zumindest in der obersten Bettzone aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, das weiterhin ein Oxidieren der kohlenstoffhaltigen Niederschläge in der Okklusions- und unteren Bettzone umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die chemische Reaktion die katalytische Oxidation von Butan zu Maleinanhydrid ist, wobei die Feststoffe einen fluidisierbaren, teilchenförmigen Katalysator dafür aufweisen, wobei der Verbrauch durch Reduktion des Katalysators verursacht wird und die Regeneration ein Oxidieren des Katalysators zumindest in der obersten Bettzone aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, das weiterhin ein Oxidieren des Katalysators in der Okklusions- und unteren Bettzone umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Okklusionseinrichtung eine Mehrzahl von horizontal angeordneten Ablenkteilen aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Entfernen von Wärme von dem Fließbett ein Fließenlassen von Kühlmittel durch einen indirekten Wärmeaustauscher, angeordnet innerhalb der unteren Bettzone, aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Okklusionseinrichtung mindestens ein horizontal angeordnetes Wärmeaustauschrohr aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin ein Entfernen von Wärme von den Feststoffen durch Fließenlassen von Kühlmittel durch das mindestens eine Wärmeaustauschrohr der Okklusionseinrichtung aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Kühlmittel Luft aufweist und weiterhin ein Zuführen mindestens eines Teils der Luft zu der Regenerationszone aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, Anspruch 2, Anspruch 3 oder Anspruch 7, das weiterhin ein Regenerieren der Katalysatorpartikel in der Okklusionszone aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Durchführen einer weiteren Regeneration in mindestens entweder der Okklusions- oder der unteren Bettzone.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, umfassend ein Beibehalten in dem Regenerationszonen-Fließbett einer Mehrzahl von Okklusionszonen und einer Mehrzahl von unteren Fließbettzonen.

15. Vorrichtung zum Ausführen einer chemischen Reaktion, in der eine Reaktand-Zufuhr und teilchenförmige Feststoffe unter Reaktionsbedingungen in Kontakt gebracht werden, wobei das Einrichten davon durch das Vorhandensein der Feststoffe erleichtert wird, wobei die Reaktion zu dem Verbrauch der Feststoffe führt, wobei die Vorrichtung aufweist (a) ein Reaktionsgefäß (10), das eine Reaktionszone definiert; (b) ein Regenerationsgefäß (12), das eine Regenerationszone definiert; und (c) eine Kanaleinrichtung (14), die das Reaktionsgefäß und das Regenerationsgefäß in einer Fluidkommunikation zum Zirkulieren von fluidisierten Feststoffen zwischen der Reaktionszone des Reaktionsgefäßes und der Regenerationszone des Regenerationsgefäßes verbindet; weiterhin mit:

die Regenerationszone weist eine Feststoff-Fließbettzone (34), unterteilt in mindestens drei bestimmte, fortlaufende Zonen (34a, 34b, 34c) durch eine horizontal angeordnete Okklusionseinrichtung (54), die mindestens eine Okklusionszone (34b) definiert, die so dimensioniert und konfiguriert ist, dass ein fortlaufendes Fließbett der teilchenförmigen Feststoffe über die mindestens drei Zonen beibehaltbar ist, auf, wobei die Okklusionszone die Feststoff-Fließbettzone in eine oberste Fließbettzone (34a) und mindestens eine untere Fließbettzone (34c) unterteilt, wobei sowohl die oberste Bettzone als auch die mindestens eine untere Bettzone kontinuierlich zu der Okklusionszone (34b) sind, wobei die Okklusionszone so dimensioniert und konfiguriert ist, um den Durchgang dorthindurch eines Fließbetts der teilchenförmigen Feststoffe zu ermöglichen; wobei die Kanaleinrichtung (14) so dimensioniert und konfiguriert ist, um verbrauchte Feststoffe von dem Reaktionsgefäß (10) in die oberste Bettzone (34a) fließen zu lassen und um regenerierte Feststoffe von der unteren Bettzone (34c) in das Reaktionsgefäß (10) fließen zu lassen; und wobei die Vorrichtung weiterhin eine Wärmeaustauscheinrichtung (58) aufweist, die innerhalb mindestens entweder der unteren Bettzone (34c) oder der Okklusionszone (34b) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Wärmeaustauscheinrichtung (58) zumindest in der unteren Bettzone (34c) angeordnet ist und eine indirekte Wärmeaustauscheinrichtung aufweist, die eine Kanaleinrichtung besitzt, die damit für einen Durchgang eines Wärmeaustauschmediums durch die gesamte indir ekte Wärmeaustauscheinrichtung hindurch verbunden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Wärmeaustauscheinrichtung (58) integral mit der Okklusionseinrichtung (54) ist und mindestens ein Wärmeaustauschrohr (55) aufweist, das eine Kanaleinrichtung besitzt, die damit für einen Durchgang eines Wärmeaustauschmediumfluids dort hindurch verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Okklusionseinrichtung (54) eine Mehrzahl von Ablenkteilen aufweist, die horizontal über die Okklusionszone des Regenerationsgefäßes angeordnet sind und in einem sich vertikal erstreckenden Feld von zwei oder mehr Reihen (56) aus Ablenkteilen angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Okklusionseinrichtung (54) von ungefähr 15 Prozent bis 85 Prozent des Querschnittsströmungsflächenbereichs zwischen der obersten Bettzone (34a) und der unteren Bettzone (34c) verschließt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Okklusionseinrichtung (54) von ungefähr 25 Prozent bis 60 Prozent des Querschnittsströmungsflächenbereichs zwischen der obersten Bettzone (34a) und der unteren Bettzone (34c) verschließt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das mindestens eine Wärmeaustauschrohr (55) Kühlmittelluft führt und Verteilungsöffnungen zum Einführen von Luft in die Regenerationszone von innerhalb des Rohrs aus besitzt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, die weiter eine Wärmeaustauscheinrichtung (58) in der unteren Bettzone (34c) aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 15, Anspruch 16, Anspruch 17 oder Anspruch 18, die eine Mehrzahl von Okklusionseinrichtungen (54) aufweist, die eine Mehrzahl von Okklusionszonen und eine Mehrzahl von unteren Fließbettzonen definieren.