DE887939C

DE887939C - Method and apparatus for degassing a downward moving, fluidized bed of solid particles

Info

Publication number: DE887939C
Application number: DEH8580A
Authority: DE
Inventors: Reyner Kollgaard; Reuben Thornton
Original assignee: Houdry Process Corp
Current assignee: Houdry Process Corp
Priority date: 1950-05-24
Filing date: 1951-05-23
Publication date: 1953-08-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung eines sich abwärts bewegenden wirbelfreien Bettes fester Teilchen Dlie Verwendung von sich abwärts bewegenden, festen Teilchen bei Verfahren, in denen Massen solcher fester Teilchen mit Gasen oder Dämpfen zusammengebracht werden, wie z. B. bei der katalytischen Umwandlung organischer Dämpfe durch feste Katalysatoren, hat auf Grund des kontinuierlichen Charakters des Verfahrens beträchtliche Vorteile zur Folge; sie hat aber auch Probleme aufgeworfen, welche auf die Eigenheiten zurückgehen, die derartigen, Verfahren und festen Teilchen in einem solchen strömenden Zustand innewohnen.Method and device for degassing a downward moving eddy-free bed of solid particles Dlie use of downward moving, solid particles in processes in which masses of such solid particles with gases or vapors are brought together, e.g. B. in catalytic conversion organic vapors through solid catalysts, has due to the continuous The nature of the procedure results in considerable advantages; but she also has problems raised, which go back to the peculiarities, the such, procedures and solid particles are inherent in such a flowing state.

Die Entgasung eines sich in gleicher Richtung mit dem Gas in einer Kontaktzone abwärts bewegenden Bettes aus strömenden festen Teilchen kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und Gerätes gelöst werden, Die allgemeine Verfahrensweise bei der Verwendung eines sich abwärts bewegenden, wirbelfreien Bettes aus strömenden festen Teilchen als Kontaktmasse ist in der technischen Literatur erläutert (über die Anwendung dieser Verfahrensweise auf das katalytische Kracken von Kohlenwasserstoffen berichten ein Aufsatz mit dem Titel »The 'T.C.C.' Cracking Process for Motor Gasoline Production« von R. H. Newton, G. S. Dunham und T. P. Simpson, »Transactions of theAmerican Institute of Chemical Engineers«, 41, S. 215, vom 25. April 1945, sowie die dort angeführten Artikel, und über die Anwendung der Verfahrensweise auf die Verwendung von strömenden inerten Teilchen für pyrolytische Umwandlung gibt ein Artikel mit dem Titel »Thermofor Pyrolytic Cracking« von S. C. E ast wo od und A. E. P 0 t a 5, »Petrnlemn Processing«, 3, S. 837, vom September I948, Aufschluß). Die Entgasung eines durch die Reaktionszone im Gleichstrom mit dem Gas abwärts strömen- den Bettes von fließenden Teilchen bedingt die Bildung von freien Flächen der Teilchen (gewöhnlich Freisetzungsflächen genannt) und eine Umkehr des Gasflusses in der Weise, daß er nach oben durch die so gebildeten freien Flächen abzieht. In diesem Fall werden Teilchen durch das freigesetzte Gas mitgerissen, wenn nicht die Geschwindigkeit des Gases an der Entbindungsstelle geringer als die Steiggeschwindigkeit der Teilchen ist.The degassing of one is in the same direction with the gas in one Contact zone downward moving bed of flowing solid particles can be made with of the method and device according to the invention are solved, The general procedure when using a descending, eddy-free bed of flowing solid particles as contact mass is explained in the technical literature (about the application of this procedure to the catalytic cracking of hydrocarbons report an essay entitled »The 'T.C.C.' Cracking Process for Motor Gasoline Production "by R. H. Newton, G. S. Dunham and T. P. Simpson," Transactions of theAmerican Institute of Chemical Engineers ", 41, p. 215, of April 25, 1945, as well as those there cited article, and about the application of the procedure to the use of flowing inert particles for pyrolytic conversion is provided in an article the title "Thermofor Pyrolytic Cracking" by S. C. E ast wo od and A. E. P 0 t a 5, "Petrnlemn Processing", 3, p. 837, from September 1948, Aufschluss). The degassing one flowing downwards through the reaction zone in cocurrent with the gas - the The bed of flowing particles causes the formation of free surfaces of the particles (usually called release areas) and a reversal of gas flow in such a way that that it pulls up through the free areas thus formed. In this case particles are carried away by the released gas, if not the speed of the gas at the delivery site is less than the rate at which the particles rise is.

In letzter Zeit angestellte Untersuchungen haben ergeben, daß es bei solchen Verfahren oft erwünscht ist, das Gas mit hohen Geschwindigkeiten abwärts durch die sich bewegende Kontaktmasse zu führen. Recent research has shown that it in such processes it is often desirable to have the gas down at high velocities to lead through the moving contact mass.

Diese Gasgeschwindigkeiten können so groß sein, daß, wenn das Gas aufwärts strömt, die Abwärtsbewegung der festen Teilchen so sehr gestört werden würde, daß sich daraus ein Anhalten des Flusses fester Teilchen und/oder ein Zerreißen des Bettes mit daraus entstehender Wirbelung, Aufteilung des Gasstromes in mehrere Ströme u. dgl. Wirkungen ergeben würde. Diese Wirkungen sind in der amerikanischen Patentschrift 2 439 348 behandelt.These gas velocities can be so great that when the gas flowing upwards, the downward movement of the solid particles will be so much disturbed would result in a stoppage of the flow of solid particles and / or a rupture of the bed with the resulting turbulence, division of the gas flow into several Currents and the like. Effects would result. These effects are common in American U.S. Patent 2,439,348.

Diese Patentschrift zeigt die Vorteile einer in mehreren Stufen durchgeführten Entgasung auf, wobei die Freisetzungsflächen eine wesentlich größere Fläche ausmachen als die waagerechte Querschnittfläche des Bettes fester Teilchen in der Kontaktzone und wodurch die Entgasung ohne Mitführen fester Teilchen ermöglicht wird. Die vorliegende Erfindung ist von besonderem Vorteil, wenn sie unter Bedingungen angewandt wird, die Gasgeschwindigkeiten von der oben und in der genannten Patentschrift angeführten Größe einschließen, und sie ist, wie die Erfindung in dieser Patentschrift, in Verbindung mit den verschiedenartigsten Verfahren anwendbar.This patent shows the advantages of being carried out in several stages Degassing, with the release areas making up a much larger area as the horizontal cross-sectional area of the bed of solid particles in the contact zone and thereby enabling degassing without entrainment of solid particles. The present Invention is of particular advantage when applied under conditions the gas velocities from that given above and in the cited patent Include size, and like the invention in this patent, it is related applicable with the most varied of procedures.

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit der Kohlenwasserstoffumwandlung, besonders beim Spalten, beschrieben. The invention is related to hydrocarbon conversion, especially when splitting.

Das Problem hoher Gasgeschwindigkeiten erlangt ganz besondere Wichtigkeit, wenn Kohlenwasserstoffspaltanlagen mit großen Zahlen für das Verhältnis Katalysator zu Öl betrieben werden, z. B. mit einem Verhältnis von 4 oder mehr bzw. ungefähr von 5 bis zo; In diesem Fall ist es wünschenswert und sehr von Vorteil, daß gleichlaufend damit höhere Raumgeschwindigkeiten verwendet werden, als dies bisher bei den üblichen Anlagen mit sich bewegendem Bett für gleiche Umwandlungen der Fall gewesen ist. Nach allgemeiner Ansicht ist das Volumen des in der Umwandlungszone vorhandenen Katalysators bei hoher Raumgeschwindigkeit klein. The problem of high gas velocities is of particular importance when hydrocarbon cracking plants with large numbers for the ratio catalyst operated to oil, z. B. with a ratio of 4 or more or approximately from 5 to zo; In this case it is desirable and very advantageous that they run concurrently so that higher space velocities are used than previously with the usual Moving bed systems have been the case for equal conversions. It is generally believed that the volume is that present in the conversion zone Catalyst small at high space velocity.

Werden Raumgeschwindigkeiten über I, wie z. B. solche von ungefähr 2 bis I0, verwendet, so muß dies in der Konstruktion der Umwandlungs- oder Reaktionsräume berücksichtigt werden; hierbei bezeichnet der Ausdruck Raumgeschwindigkeit das Volumen der Olbeschickung pro Stunde und Katalysatorvolumen in dem Reaktionsraum (oder pro Volumen Reaktionsraum, wenn kein Katalysator verwendet wird).Are space velocities above I, such as B. those by approximation 2 to 10, it must be used in the construction of the conversion or reaction spaces be taken into account; here the term space velocity denotes the volume the oil feed per hour and catalyst volume in the reaction space (or per Volume of reaction space if no catalyst is used).

Wenn eine solche kleine Katalysatormenge in einem tiefen Bett mit sehr kleiner Horizontalfläche angeordnet wird, ist der Druckabfall durch ein solches Bett hindurch unbrauchbar hoch. Wenn ein verhältnismäßig kurzes flaches Bett von verhältnismäßig großer Querschnittfläche verwendet wird, rufen Ungleichmäßigkeiten auf der oberen Oberfläche des Bettes, die durch Zuführen der festen Katalysatorteilchen in einer oder mehreren Säulen zu der genannten Oberfläche verursacht werden Qs. Fig. I), bei den Raumgeschwindigkeiten an den verschiedenen Teilabschnitten des Bettes Ungleichmäßigkeiten von beträchtlicher Größe mit nachfolgendem Versagen und mechanischen Störungen hervor. Es muß in der Tat dafür Sorge getragen werden, daß der Katalysator nur in einer solchen Menge vorhanden ist, daß er die Freisetzungsabteilung ausfüllt. Darüber hinaus ist es bei einem flachen Bett erforderlich, daß bei der Einstellung der Bettiefe mit sehr großer Genauigkeit vorgegangen wird, damit die gewünschte Raumgeschwindigkeit und somit auch die gewünschte Umwandlung erzielt wird. Die angestellten Betrachtungen lassen ein Bett von mittlerer waagerechter Querschrrittfläche für wünschenswert erscheinen. Eine solche Bettform ergibt Geschwindigkeiten für ein das Bett durchquerendes Gas, die groß genug sind, um die in der genannten Patentschrift behandelten Schwierigkeiten hervorzurufen, da es, um ein Mitführen der festen Teilchen durch das freigemachte Gas zu vermeiden, oft erforderlich wird, eine Freisetzungsgesamtfläche zu verwenden, die wesentlich größer ist als die waagerechte Querschnittfläche des Bettes in dem Umwandlungsbereich. When using such a small amount of catalyst in a deep bed very small horizontal area is arranged, the pressure drop through such a Unusable high through the bed. If a relatively short flat bed of relatively large cross-sectional area is used, give rise to irregularities on the upper surface of the bed by feeding the solid catalyst particles Qs may be caused in one or more pillars to the said surface. Fig. I), at the space velocities at the different sections of the Bettes' irregularities of considerable size with subsequent failure and mechanical disturbances. Indeed, care must be taken to ensure that the catalyst is only present in such an amount that it eliminates the release department fills out. In addition, a flat bed requires that the Adjustment of the bed depth is proceeded with very great accuracy so that the desired space velocity and thus also the desired conversion achieved will. The considerations made leave a bed of medium horizontal Cross step area to appear desirable. Such a bed shape gives speeds for a gas traversing the bed large enough to contain that in said Patent treated cause difficulties, since it has to be carried along it is often necessary to avoid the solid particles caused by the released gas, to use a total release area that is significantly larger than the horizontal Cross-sectional area of the bed in the conversion area.

Wie in der angeführten Patentschrift gezeigt können die Entgasungsflächen als eine Mehrzahl von Gruppen von mehreren umgewendeten Rinnen entwickelt werden; diese Gruppen sind in einer Mehrzahl von senkrechten Ebenen angeordnet. Bei hohen Dampfströmgeschwindigkeiten in Umwandlungsgeräten mit verhältnismäßig kleiner waagerechter Querschnittfläche müssen so viel Gruppen umgewendeter Rinnen verwendet werden, daß die Entgasung in dem Bett der Umwandlungszone auf einer Ebene erfolgt, die so hoch liegt, daß die Gesamtheit der Kohlenwasserstoffdämpfe nur einen kleinen Teil des Bettes in der Zone durchquert, bevor ein Teil der Dämpfe von den Katalysatorteilchen entl)unden wird und seine Umwandlung abgebrochen wird. As shown in the cited patent, the degassing surfaces developed as a plurality of groups of a plurality of inverted gutters; these groups are arranged in a plurality of perpendicular planes. At high Steam flow rates in conversion devices with relatively small horizontal Cross-sectional area must be used so many groups of inverted gutters that the degassing in the bed of the conversion zone occurs at a level which is as high lies that the totality of the hydrocarbon vapors is only a small part of the Bed crossed in the zone before some of the vapors from the catalyst particles is discharged and its conversion is canceled.

Jedoch ist es, vom Standpunkt der Einheitlichkeit der Umwandlungsbedingungen aus gesehen, offen sichtlich erwünscht, daß soviel Kohlenwasserstoffdampf wie möglich mit dem gesamten Teilchenbett in Berührung gebracht wird.However, it is, from the standpoint of the uniformity of the conversion conditions From the point of view, obviously, it would be desirable to have as much hydrocarbon vapor as possible is brought into contact with the entire particle bed.

Eine weitere Komplikation wird durch die Notwendigkeit hervorgerufen, diese Rinnen und die angeschlossenen Sammler oder die völlig eingeschlossenen hohlen Ständer, die gegenwärtig in handelsüblichen Gefäßen verwendet werden, gegen die von den sich abwärts bewegenden festen Teilchen uncl dem abwärts strömenden Gas ausgeübten Kräfte stützen zu müssen. In Gefäßen von handelsüblicher Größe sind diese Kräfte so groß, daß ein Stützständer oder eine Mehrzahl davon verwendet werden müssen, die im allgemeinen so angeordnet sind, daß sie das Gewicht von einigen Gruppen von Kanälen und angeschlossenen Sammlern tragen. Diese Ständer sind kostspielig, machen den inneren Aufbau des Kessels verwickelter und vergrößern die Höhe des Kessels; all dies sind offensichtlich unerwünschte Wirkungen. Another complication is caused by the need to these gutters and the connected collectors or the completely enclosed hollow ones Stand currently used in commercial vessels against the of the downward moving solid particles and the downward flowing gas to have to support the forces exerted. These are in vessels of standard size Forces so great that a support stand or a plurality of them must be used, which are generally arranged to support the weight of some groups of Channels and associated collectors wear. These stands are costly, make the internal structure of the kettle more intricate and enlarge the size Height of the boiler; all of these are obviously undesirable effects.

Diese und andere Schwierigkeiten werden durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren und Geräte überwunden. Bei Anlagen von der vorstehend beschriebenen Art wird ein nach unten durch ein sich abwärts bewegendes, wirbelfreies Bett von festen Teilchen in einer Kontaktzone strömendes Gas gemäß der vorliegenden Erfindung von den genannten festen Teilchen vorteilhafterweise an einer Mehrzahl von Stellen in dem Bodenstück der Kontaktzone entbunden. Das so freigesetzte Gas wird entlang einer Mehrzahl von durch Abstände getrennten waagerechten Wegen, die sich am Boden der Kontaktzone befinden, geführt, die von festen Teilchen frei sind, aber mit dem Bett in gasförmiger Verbindung stehen. Dann wird das Gas von den genannten Wegen aus in eine periphere Gassammelzone abgegeben, die über einer freien Fläche von Teilchen angeordnet ist, die außerhalb des Bodenstücks der Kontaktzone peripher gelagert ist und von Teilchen gebildet wird, die divergierend nach außen von dem Bodenstück der Kontaktzone in eine Zone, die eine größere waagerechte Ausdehnung als die Kontaktzone besitzt und konzentrisch unter der letzteren angeordnet ist, geleitet werden; danach wird das Gas aus der Gasverteilerzone entfernt. Das Gerät zur Durchführung des beschriebenen Entgasungsverfahrens wird, wie unten beschrieben, vorteilhafterweise als selbsttragendes Gerät gestaltet und gebaut. These and other difficulties are alleviated by the use of the Method and apparatus according to the invention overcome. In the case of systems from the above described type becomes a downward moving, eddy-free one Bed of solid particles flowing gas in a contact zone according to the present invention Invention of said solid particles advantageously in a plurality released from locations in the bottom piece of the contact zone. The gas released in this way is along a plurality of spaced horizontal paths that are located at the bottom of the contact zone, which are free of solid particles, but are in gaseous communication with the bed. Then the gas from the said Because of being released into a peripheral gas collection zone over a free area of particles arranged peripherally outside the bottom of the contact zone is stored and is formed by particles that diverge outward from the Bottom piece of the contact zone in a zone that has a greater horizontal extent than the contact zone and is arranged concentrically below the latter, be directed; then the gas is removed from the gas distribution zone. The device to carry out the degassing process described, as described below, advantageously designed and built as a self-supporting device.

Die für die Erfindung geltenden Grundsätze sind in ihren Einzelheiten unten in Verbindung mit der Beschreibung der Zeichnungen erläutert. The principles applicable to the invention are detailed explained below in connection with the description of the drawings.

Fig. I der Zeichnungen ist eine senkrechte Ansicht eines Kessels, der ein sich bewegendes Bett von mit Gasen in Berührung gebrachten Teilchen enthält; zur besseren Erkennung der Beziehungen der Kesselteile untereinander sind Teile des Kessels weggelassen; Fig. 1 stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar; Fig. 2 ist die Draufsicht auf einen quer durch den in Fig. I dargestellten Kessel längs der Linien 2-2 geführten Ouerschnitt, der die Beziehungen der Teile des Gerätes in diesen Ebenen zueinander zeigt; Fig. 3 ist eine senkrechte Ansicht der in Fig. I gezeigten Entgasungsvorrichtungen in einem Winliel von go0 zu der Ansicht von Fig. 1; Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einiger der in Fig. I, 2 und 3 gezeigten Entgasungsvorrichtungen. Fig. I of the drawings is a vertical view of a boiler; containing a moving bed of particles in contact with gases; to better identify the relationships between the boiler parts are parts the boiler omitted; Fig. 1 illustrates a preferred embodiment of the invention dar; FIG. 2 is a top plan view of a cut across that shown in FIG Cup along the lines 2-2 cross-section showing the relationships of the parts of the device points to each other in these planes; Fig. 3 is a vertical view of the degassing devices shown in Fig. I in a Winliel from go0 to the View of Fig. 1; Fig. 4 is an enlarged perspective view of some of the degassing devices shown in Figs.

In Fig. I ist ein geschlossenes Gehäuse oder geschlossener Kessel 20 gezeigt, der eine Kontaktkammer bzw. eine Kontaktzone umfaßt und ein sich abwärts bewegendes Bett von festen Katalysatorteilchen 2I enthielt. Fließende, feste Teilchen im Größenl)ereich von ungefähr 0,3 mm bis zu ungefähr 1 3 cm Durchmesser, wie z. 13. frisch regenerierter fester Katalysator für die I(ohlenwasserstoffum.vandlung, z. B. saurer, aktivierter Montmorillonitton, synthetisches Kieselerdetonerdegel in Kügelchen- oder Perlform oder andere bekannte, feuerfeste Katalysatorzusammenstellungen, werden dem Gehäuse 20 durch ein Rohr 22 oben an diesem Gehäuse zugeführt und bilden, wie gezeigt, ein Bett 23 in einer Katalysatoreinführungs-, -lagerungs-oder -sperrkammer im Oberteil des Gehäuses iiber der Leit- oder Scheidewand 24. Die Teilchen in Bett 23 fließen von der Lagerungskammer durch Rohre 25, welche alle den gleichen Abstand vom Mittelpunkt des Gehäuses 20 haben, und durch die ringförmigen Durchlässe 26 und 27 zu der Spalt-oder Kontaktkammer. Die durch die ringförmigen Durchlässe 26 und 27 fließenden Teilchen fallen als Vorhang an Düse 28 vorbei auf die Oberfläche von Bett 21, deren Profil ungefähr durch die unterbrochene Linie 29 angegeben ist. Alle so eingeführten Teilchen bewegen sich danach unter dem Einfluß der Schwerkraft als ein kompaktes, wirbelfreies Bett abwärts. Ein Sperrgas, wie z. B. Dampf, inertes Abgas u. dgl., wird in die Lagerungs- oder Sperrkammer über dem Bett 23 durch Rohr 30 mit einem Druck eingeleitet, der über dem in dem Krackbereich herrschenden Druck liegt. Ein Teil des Sperrgases strömt aufwärts durch die in Rohr 22 abwärts fließenden Teilchen. Ein anderer Teil des Sperrgases fließt abwärts durch die Rohre 25 und dient so als Sperre für die Kohlenwasserstoffe innerhalb des Krackbereichs. In Fig. I is a closed case or vessel 20, which includes a contact chamber or zone and extends downward moving bed of solid catalyst particles 2I. Flowing, solid particles in the size range from about 0.3 mm to about 1 3 cm in diameter, such as. 13. Freshly regenerated solid catalyst for the hydrogen conversion z. B. acidic, activated montmorillonite clay, synthetic silica clay gel in bead or pearl form or other known, refractory catalyst compositions, are fed to the housing 20 through a pipe 22 at the top of this housing and form as shown, a bed 23 in a catalyst introduction, storage or containment chamber in the upper part of the housing above the baffle or partition 24. The particles in bed 23 flow from the storage chamber through tubes 25 which are all the same distance apart from the center of the housing 20, and through the annular passages 26 and 27 to the gap or contact chamber. The through the annular passages 26 and 27 flowing particles fall as a curtain past nozzle 28 onto the surface of bed 21, the profile of which is indicated approximately by the broken line 29. All particles introduced in this way then move under the influence of gravity as a compact, non-inverted bed downwards. A sealing gas, such as. B. steam, inert Exhaust gas and the like are piped into the storage or barrier chamber above the bed 23 30 is introduced at a pressure which is above the pressure prevailing in the cracking area lies. A portion of the barrier gas flows upward through the downward flow in pipe 22 Particle. Another part of the barrier gas flows down through the tubes 25 and thus acts as a barrier to the hydrocarbons within the cracking area.

Flüssige Kohlenwasserstoffe werden durch Leitung 3I und Düse 28, die sie zersprüht, mit den als Vorhang niedergehenden Katalysatorteilchen, die eine wesentlich höhere Temperatur als das flüssige Kohlenwasserstoffl)eschickungsmaterial besitzen, in der Spaltzone in Berührung gebracht. Wenn gewünscht, können dampfförmige Kohlenwasserstoffe durch Leitung 32 eingeführt werden. Entweder durch Leitung 32 eingeführte oder durch Berührung der flüssigen Kohlenwasserstoffe mit den als Vorhang niedergehenden Teilchen gebildete Kohlenwasserstoffdämpfe strömen abwärts durch Bett 21 und dabei in der gleichen Richtung wie die Katalysatorteilchen. Liquid hydrocarbons are released through line 3I and nozzle 28, which it sprays, with the catalyst particles falling as a curtain, the one much higher temperature than the liquid hydrocarbon feedstock own, brought into contact in the cleavage zone. If desired, can be vaporous Hydrocarbons are introduced through line 32. Either through line 32 imported or by touching the liquid hydrocarbons with the curtain Hydrocarbon vapors formed by falling particles flow downwards Bed 21 and in the same direction as the catalyst particles.

Die Krackzone wird an ihren Seiten durch einen Teil der Wand oder Hülle des Gehäuses 20 begrenzt, welches Wandstück in Fig. I und 2 als eine zylindrische Wand 33 gezeigt ist; der untere Teil der Krackkammer oder der Krackzone ist erweitert, hat somit eine größere waagerechte Querschnittfläche als der obere Teil und schafft dadurch Raum für die unten beschriebenen Entgasunbsvorridltungen, ohne daß die für das Fließen der festen Teilchen benutzbare Fläche in unerwünschter Weise verkleinert wird. Ein solcher erweiterter unterer Teil kann, wie in Fig. I gezeigt, dadurch gebildet werden, daß man an der Wand 33 z. B. durch Schweißen einen rockförmigen Teil 34 befestigt, der aus einem oberen gepreßten Teil von Kegelstumpfform und einem unteren zylindrischen Teil besteht. Der Winkel zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil und einer waagerechten Ebene an seinem unteren Ende sollte größer als der Schüttwinkel der festen Teilchen, z. B. ein Winkel von 700 oder mehr, und vorzugs- weise groß genug sein, um ein einheitliches Fließen des Teilchenbettes in dem Teil 34 zu gewährleisten. The cracking zone is formed by part of the wall or on its sides Shell of the housing 20 limits which wall piece in Fig. I and 2 as a cylindrical Wall 33 is shown; the lower part of the cracking chamber or zone is enlarged, thus has a larger horizontal cross-sectional area than the upper part and creates thereby space for the degassing units described below, without the for the flow of solid particles undesirably reduces the usable area will. Such an enlarged lower part can, as shown in Fig. I, thereby be formed that one on the wall 33 z. B. by welding a skirt-shaped Part 34 attached, which consists of an upper pressed part of truncated cone shape and one lower cylindrical part. The angle between the frustoconical Part and a horizontal plane at its lower end should be greater than the angle of repose of the solid particles, e.g. B. an angle of 700 or more, and preferably way large enough to allow uniform flow of the particle bed in the part 34 to ensure.

Die Außenwand des Gehäuses 20 besteht aus einem gepreßten, kegelstumpfförmigen Teil 35 unter einem zylindrischen Teil 33. Der kegelstumpfförmige Teil 35 des Gehäuses 20 erstreckt sich vertikal im wesentlichen gleich weit wie der kegelstumpfförmige Teil des rockförmigen Teils 34 und bildet mit letzterem einen Raum. Unterhalb des kegelstumpfförmigen Teils 35 besitzt das Gehäuse 20 einen zylindrischen Teil 36, der mit dem Bodenteil des Teils 34 einen Raum bildet.The outer wall of the housing 20 consists of a pressed, frustoconical Part 35 under a cylindrical part 33. The frustoconical part 35 of the housing 20 extends vertically essentially the same distance as the frustoconical Part of the skirt-shaped part 34 and forms a space with the latter. Below the frustoconical part 35, the housing 20 has a cylindrical part 36, which forms a space with the bottom part of the part 34.

Die untere senkrechte Hülle 35, 36 stellt eine Kammer dar, in die sich ein senkrechter Kanal, d. h. die obere senkrechte Hülle 33, 34, von kleinerer waagerechter Ausdehnung als der der genannten Kammer erstreckt. Da die untere senkrechte Hülle die obere senkrechte Hülle unter Wahrung eines Abstandes überlappt, wird nach oben und seitwärts eine Kammer 37 gebildet, die, wie unten beschrieben, als periphere Gassammelkammer dient. The lower vertical shell 35, 36 represents a chamber into which a vertical channel, d. H. the upper vertical shell 33, 34, of smaller size horizontal dimension than that of said chamber extends. Since the lower vertical Cover overlaps the upper vertical cover while maintaining a gap, is after above and laterally a chamber 37 is formed, which, as described below, as a peripheral Gas collection chamber is used.

Aus dem im wesentlichen am Boden des rockförmigen Teils 34 endenden Krackbereich austretende Katalysatorteilchen fließen abwärts und bilden ein Bett 38; gleichzeitig fließen sie aber auch divergierend nach außen, da der auf dieser Ebene befindliche Gehäuseteil (Wand 36) eine Kammer umgibt, deren waagerechte Querschnittfläche größer als die des Krackbereichs ist. Das Ergebnis dieses Fließens ist, daß die Teilchen eine freie Fläche von ringförmiger Form bilden, die sich, wie in Fig. I durch die unterbrochene Linie 39 angegeben, über die Fläche des Bettes 38 und des Teils 34, d. h. den Boden des Krackbereichs, hinaus peripher erstrecken. From the substantially ending at the bottom of the skirt-shaped part 34 Catalyst particles exiting the cracking area flow downward and form a bed 38; at the same time, however, they also flow diverging outwards, since the one on this one Housing part located level (wall 36) surrounds a chamber whose horizontal cross-sectional area is larger than that of the cracking area. The result of this flow is that the Particles form a free surface of annular shape, which, as in Fig. I. indicated by the broken line 39, over the area of the bed 38 and the Part 34, d. H. the bottom of the cracking area, extend out peripherally.

Die Teilchen in Bett 38 bewegen sich abwärts und werden aus dem Bett durch Abgaberohre 40 in der Leit- oder Sperrwand 41 abgegeben.The particles in bed 38 move downward and get out of bed dispensed through dispensing tubes 40 in the baffle or barrier wall 41.

Es ist wünschenswert, die Katalysatorteilchen an dieser Stelle des Systems zu reinigen, was bequem durch Einleiten von Dampf oder einem anderen Reinigungsgas durch die Leitung 42 und die Rohrstücke 40 geschehen kann. Nach dem Reinigen fließen die Katalysatorteilchen abwärts durch das nach innen zu konisch verlaufende Bodenstück43 des Gehäuses 20 zu einer Leitung 44 und von da zu einem Regenerierungsgerät üblicher Art. Glattes Fließen und gleichmäßiges Abziehen der Teilchen durch das Bodenstück 43 können durch bekannte Vorrichtungen erzielt werden, z. B. durch die'in der amerikanischen Patentschrift 24I2 I36 beschriebene Vorrichtung. Nach der Regenerierung werden-die Katalysatorteilchen durch bekannte Verfahren und Geräte der Leitung 22 am oberen Ende des Gehäuses 20 wieder zugeführt. It is desirable to remove the catalyst particles at this point System can be cleaned, which is conveniently done by introducing steam or another cleaning gas through the line 42 and the pipe sections 40 can be done. Flow after cleaning the catalyst particles down through the inwardly tapering bottom piece43 of the housing 20 to a line 44 and from there to a regeneration device is more common Art. Smooth flow and even removal of the particles through the bottom piece 43 can be achieved by known devices, e.g. B. by the'in the American The device described in patent specification 24I2 I36. After regeneration, the Catalyst particles by known methods and equipment of line 22 at the top The end of the housing 20 is supplied again.

Gemäß der Erfindung wird eine Mehrzahl von verhältnismäßig tiefen Kanälen oder Durchlässen45 in parallelen Abständen voneinander in dem Bodengebiet des Krackbereichs angeordnet, wie z. B. aus Fig. I und 4 ersichtlich ist. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, erstrecken sich die Kanäle 45 in seitwärtiger Richtung quer über die Spaltzone zum und durch den rockförmigen Teil 34, mit dem sie z. B. durch Schweißen verbunden werden. Die Kanäle 45 sind unten offen, so daß das Teilchenbett unter die Kanäle fließt und dabei tEntgasungsflächen bildet. Die an den Enden offenen Kanäle 45 stehen mit der Kammer 37 in Verbindung und schaffen so eine Mehrzahl von durch Abstände getrennten, parallelen horizontalen Wegen, die von festen Teilchen frei sind, aber in gasförmiger Verbindung mit dem Teilchenbett und in Verbindung mit einem peripheren Gassammelbereich stehen. Durch Abstände getrennt, befindet sich über den Kanälen 45 eine Mehrzahl von Leitwänden, die den Strom der festen Teilchen ableiten und aus den genannten Teilchen Entgasungsfiächen schaffen, wobei die Gassammelräume von festen Teilchen frei bleiben und diese Leitwände in den Zeichnungen in der Form umgewendeter Rinnen oder nach unten sich öffnender flacher Kanäle 46 und 47 gezeigt sind. Wie in Fig. I, 3 und 4 dargestellt, stellen diese Rinnen 46 und 47, die an ihren Enden geschlossen sind, zwei Reihen voneinander getrennter Mulden dar, die in zwei Ebenen über den Kanälen 45 angeordnet sind und mit diesen Kanälen durch die senkrechten Rohre 48 in Gasverbindung stehen, die ihrerseits im Kopf der Kanäle 45 und an den Rinnen 46 und 47 befestigt sind. According to the invention, a plurality of relatively deep Channels or passages 45 at parallel distances from each other in the soil area the cracking area arranged, such. B. from Fig. I and 4 can be seen. As in As shown in Figs. 2 and 3, the channels 45 extend laterally transversely over the gap zone to and through the skirt-shaped part 34 with which it z. B. by Welding to be connected. The channels 45 are open at the bottom, so that the particle bed flows under the channels and thereby forms degassing surfaces. The open at the ends Channels 45 are in communication with the chamber 37 and thus create a plurality of parallel horizontal paths separated by spacings, those of solid particles are free, but in gaseous communication with and in communication with the particle bed with a peripheral gas collection area. Separated by distances, is located over the channels 45 a plurality of baffles, which the flow of solid Divert particles and create degassing surfaces from said particles, with the gas collecting spaces remain free of solid particles and these baffles in the drawings in the form of inverted gutters or downwardly opening flat channels 46 and 47 are shown. As shown in FIGS. 1, 3 and 4, these grooves constitute 46 and 47, which are closed at their ends, two rows separated from each other Wells are, which are arranged in two planes over the channels 45 and with these Channels through the vertical tubes 48 are in gas communication, in turn in the Head of the channels 45 and attached to the gutters 46 and 47.

Gemäß der Erfindung fließt in der oberen Ebene der Rinnen 46 entbundenes Gas durch die Löcher 49 in die Rohre 48 und in diesen abwärts. In der unteren Ebene der Rinnen 47 gelangt weiteres Gas, das in dieser Ebene entbunden wurde, durch die Löcher 50 in die Rohre 48 und fließt mit dem vorher in der oberen Ebene entbundenen Gas in die Ka-Kanäle 45. Durch Wahl geeigneter Größen für die Löcher 49 und 50 läßt sich der Druckabfall durch diese so einstellen, daß ein weiterer Teil des Gases mit den Katalysatorteilchen zwischen den Kanälen 45 abwärts strömt und an den freien oder Entgasungsflächen der Teilchen unterhalb der offenen Böden der Kanäle 45 Gas entbindet. Das insgesamt freigesetzte Gas, strömt durch die Kanäle 45 und wird in einen Raum 37 zwischen dem rockförmigen Teil 34 und der Wand 36 abgegeben, wobei der Raum 37 als Aufnahmekammer für das aus einer Mehrzahl von Öffnungen in diese Kammer strömende Gas oder als Gassammelbereich dient. In accordance with the invention, delivered fluid flows in the upper level of the gutters 46 Gas through holes 49 into tubes 48 and down into them. In the lower level the grooves 47 passes further gas that was released in this plane through the Holes 50 in the tubes 48 and flows with the one previously delivered in the upper level Gas into the Ka channels 45. By choosing suitable sizes for the holes 49 and 50 allows adjust the pressure drop through this so that another part of the gas with the catalyst particles flowing down between the channels 45 and to the free ones or degassing surfaces of the particles below the open bottoms of the channels 45 gas gives birth. The total released gas flows through the channels 45 and is in a space 37 delivered between the skirt-shaped part 34 and the wall 36, wherein the space 37 as a receiving chamber for the from a plurality of openings in this Chamber flowing gas or serves as a gas collection area.

Da die periphere Gassammelzone 37 angrenzend über der freien peripheren Fläche 39 von unter der Krackzone befindlichen Teilchen angeordnet ist, sondern sich irgendwelche in dem freigesetzten Gas mitgeführte Teilchen in der Kammer 37 ab, die vorzugsweise größenmäßig so gestaltet ist, daß die Gasgeschwindigkeit in ihr kleiner als in den Kanälen 45 ist. Die Teilchen fallen auf die Oberfläche 39 herab, vereinigen sich auf diese Weise wieder mit den Teilchen im Bett und werden mit diesen entfernt.Since the peripheral gas collection zone 37 is adjacent above the free peripheral Area 39 of particles located under the cracking zone, but rather any particles entrained in the released gas are in the chamber 37 from, which is preferably sized so that the gas velocity in it is smaller than in the channels 45. The particles fall on the surface 39 descend, in this way reunite with the particles in the bed and become with these removed.

Das in der Kammer 37 vorhandene Gas wird durch Rohrleitung 51 hindurch zwecks geeigneter Weiterbehandlung abgezogen.The gas present in the chamber 37 is passed through the pipe 51 deducted for further processing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die in Fig. I, 3 und 4 gezeigten unten offenen Kanäle 45 so geformt, daß ihr senkrechter Querschnitt verhältnismäßig hohe Wände aufweist, die eine leichte Schrägung haben. According to a preferred embodiment of the present invention are the open-bottom channels 45 shown in Fig. I, 3 and 4 shaped so that you vertical cross-section has relatively high walls that are slightly beveled to have.

Eine solche Form besitzt einen zweifachen Vorteil: sie schafft genügend Querschnittfläche für das Strömen von Gas quer über die unmittelbar unter dem Kanal befindliche exponierte Fläche des Teilchenbettes, ohne daß eine solche Fläche ernsthaft gestört wird, und sie schafft zur gleichen Zeit eine sehr wirksame Stütze für die auf den Kanal drückende Last und die auf die Rinnen und die Rohre, die sämtlich von den Kanälen getragen werden, wirkende Last. Diese Wirksamkeit ist deshalb vorhanden, weil im wesentlichen das gesamte Metall der Kanäle in die senkrechten Seitenwände eingreift und so einen hohen senkrechten Teil schafft, der mehrere Male, etwa drei- bis zehnmal so hoch ist, wie der Kanal breit ist. Wie man in Fig. 3 klar erkennen kann, werden die Rinnen 46 und 47 nur von den Rohren 48 getragen, die die auf diese Rinnen drückende Last auf die Kanäle 45 übertragen. (Die Last besteht aus dem Gewicht dieser Teile zusammen mit den Kräften, die von den sich abwärts bewegenden Teilchen und dem abwärts strömenden Gas ausgeübt werden.) Dadurch, daß man die Wände der Kanäle45 dick ausgestaltet, tragen die Kanäle nicht nur die auf sie als Einzelteile drückende Last, sondern auch die Belastung der obenerwähnten Teile, die auf sie durch die Rohre 48 übertragen wird. Da die Kanäle 45 mit der Vorrichtung nur an dem rockförmigen Teil 34 befestigt sind und somit nur von den Wänden der Kontaktkammer getragen werden, werden die Kosten für eine Tragevorrichtung und der von einer solchen eingenommene Raum vorteilhafterweise eingespart.Such a shape has a twofold advantage: it creates enough Cross-sectional area for the flow of gas across the area immediately below the channel located exposed area of the particle bed without seriously affecting such area is disturbed, and at the same time it creates a very effective support for the the load on the canal and the load on the gutters and pipes, all of them are borne by the canals, acting load. This effectiveness is therefore present because essentially all of the metal of the channels is in the vertical side walls engages and thus creates a high vertical part that several times, about three up to ten times as high as the canal is wide. As can be clearly seen in FIG. 3 can, the gutters 46 and 47 are only supported by the pipes 48, which are on this Transfer channels pressing load to the channels 45. (The load consists of the weight these parts together with the forces exerted by the downward moving particles and the downward flowing gas.) By opening the walls of the Channels45 made thick, the channels not only carry the on them as individual parts pressing load, but also the load on the above-mentioned parts that are on it is transmitted through the tubes 48. Since the channels 45 with the device only on the skirt-shaped part 34 are attached and thus only from the walls of the contact chamber are borne, the cost of a carrying device and that of such space taken up advantageously saved.

Ein zusätzlicher Vorteil der Vorrichtung ist die Leichtigkeit, mit der sie an Ort und Stelle außerordentlich starr und feststehend zusammengebaut werden kann; letzteres ist sehr erwünscht im Hinblick auf die Schwierigkeiten, die durch die aufeinandergerichtete Bewegung zweier Kanäle und die dadurch verursachte Verengung oder Unterbrechung des Teilchenflusses und der Rückwirkung dieser Störung nach dem oberen Teil des Bettes entstehen würden. Der Zusammenbau am Arbeitsplatz von zwei Hälften der Vorrichtung kann ganz einfach gemäß Fig. 2, 3 und 4 geschehen. Hier werden die oberen Enden der Rinnen durch T-Eisenstäbe 52 gehalten, die durch Mutterschrauben 53 auf den flachen oberen Enden der Kanäle 46 festgeschraubt sind. An additional advantage of the device is the ease of use which they are assembled on the spot extremely rigid and fixed can; the latter is very desirable in view of the difficulties caused by the mutually directed movement of two channels and the resulting narrowing or interruption of the particle flow and the retroactive effect of this disturbance after the upper part of the bed. Assembling in the workplace of two Halves of the device can easily be done according to FIGS. 2, 3 and 4. here the upper ends of the gutters are held in place by T-iron bars 52 secured by nut bolts 53 are screwed onto the flat upper ends of the channels 46.

Eine zusätzliche Versteifung des Aufbaus wird durch Verwendung von Distanzschrauben 54 am Boden der Kanäle 45 und durch Aufschrauben von Distanzlaschen 55 mittels Mutterschrauben 56 auf die Nasen 57 am oberen Ende der Kanäle 45 erzielt.An additional stiffening of the structure is achieved by using Spacer screws 54 at the bottom of the channels 45 and by screwing on spacer brackets 55 achieved by means of nut screws 56 on the lugs 57 at the upper end of the channels 45.

Wie die erfindungsgemäßen Verfahren und Geräte zur Lösung weiterer Probleme angewandt werden können, ist für den Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. So können weitere Lagen von Rinnen 46 und 47 an Stelle der zwei gezeigten verwendet werden, wenn eine größere Entgasungskapazität gewünscht wird; es kann aber auch eine einzige Lage verwendet werden, wenn eine geringere Entgasungsleistung genügt. Die Rinnen können auch durch eine größere Zahl umgewendeter, becherförmiger Vorrichtungen, wie solche in Fig.3 des Artikels »Commercial TCC Operations on Partially Vaporized Charge Stocks«, abgedruckt in »Houdry Pioneer«, Bd. 2, Nr. I, S. 7, vom Oktober I946, gezeigt sind, ersetzt werden. Such as the methods and devices according to the invention for solving further Problems may be applied to those skilled in the art from the above description evident. Thus, further layers of channels 46 and 47 can be used instead of the two shown used when greater degassing capacity is desired; it can but a single layer can also be used if the degassing capacity is lower enough. The gutters can also be turned upside down, cup-shaped Devices such as those in Figure 3 of the article “Commercial TCC Operations on Partially Vaporized Charge Stocks ", printed in" Houdry Pioneer ", Vol. 2, No. I, p. 7, dated October 1946, are shown to be replaced.

Auch können weitere Entgasungsmöglichkeiten außer denen mittels der Kanäle 45 dadurch vorgesehen werden, daß man Rinnen zwischen und innerhalb der senkrechten Ausdehnung der Kanäle 45 so anordnet, daß sie mit den Kanälen 45 einen Winkel von 900 bilden und mit ihnen in Verbindung stehen.Further degassing options besides those by means of the Channels 45 are provided by having grooves between and within the vertical Extension of the channels 45 is arranged so that they are at an angle of 45 with the channels 900 form and communicate with them.

Die T-Eisen 52 an dem oberen Ende der Entgasungsvorrichtung können auch fortfallen, und die Versteifung des Aufbaus kann dadurch erzielt werden, daß man entweder die obere oder die untere Lage der Rinnen (vorzugsweise die obere) in einer senkrecht zu der in den Zeichnungen gezeigten Richtung anordnet, d. h. die Rinnen 46 können so angeordnet werden, daß sie mit den Rinnen 47 und den Kanälen 45 einen Winkel von go0' bilden. Eine derartige Anordnung bewirkt eine Versteifung in zwei waagerechten Richtungen und verhütet eine Seitwärtsbewegung der Kanäle. Auch können die Rinnen auf Lücken gesetzt werden, d. h. eine Rinne wird in einer Ebene angeordnet, die zwischen den Ebenen der angrenzenden senkrechten Reihen von Rinnen liegt. The T-irons 52 at the top of the degasser can also fall away, and the stiffening of the structure can be achieved that either the upper or the lower layer of the channels (preferably the upper one) arranged in a direction perpendicular to that shown in the drawings, d. H. the gutters 46 can be arranged to align with the gutters 47 and the channels 45 form an angle of go0 '. Such an arrangement causes stiffening in two horizontal directions and prevents sideways movement of the canals. The gutters can also be placed on gaps, i. H. a gutter turns into a Placed between the planes of adjacent vertical rows of Gutters lies.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Entgasen eines Bettes fester Kontaktteilchen, das sich durch eine Kontaktzone als zusammenhängendes Bett im Gleichstrom mit einem Gas abwärts bewegt, wobei das Gas in aufeinanderfolgenden Stufen am unteren Ende der Kontaktzone entbunden wird, z. B. bei der Spaltung von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die abwärts strömenden Kontaktteilchen in mehrere untereinanderliegende und am unteren Ende der Kontaktzone angeordnete horizontale Stromteilerzonen gelenkt werden, durch die sie hindurchfließen und dabei unter jedem Teilerelement teilchenfreie Räume bilden, deren untere Flächen durch die Kontaktteilchen gebildet werden und wobei die Kontaktzone in der Ebene der Teilchenfläche der untersten teilchenfreien Räume endet, daß die Gase an jeder Teilchenfläche der teilchenfreien Räume entbunden und in diesen gesammelt werden, wobei ein wesentlicher Gasteil in den untersten Räumen entbunden wird, daß die in den oberen Räumen entbundenen Gase mittels durch das Kdntaktbett abwärts führender Leitungen in die untersten teilchenfreien Räume gebracht werden, daß die Gesamtmenge des entbundenen Gases aus den untersten Räumen in im wesentlichen horizontaler Richtung in einen mit den Räumen in Gasverbindung stehenden Sammelraum geleitet und aus diesem abgeführt wird. PATENT CLAIM: 1. Method for degassing a bed of solid contact particles, which develops through a contact zone as a coherent bed in cocurrent with a Gas moves downwards, with the gas in successive stages at the bottom the contact zone is released, e.g. B. in the splitting of hydrocarbons, characterized in that the downwardly flowing contact particles in a plurality of one below the other and directed horizontal flow divider zones located at the lower end of the contact zone through which they flow while being particle-free under each divider element Form spaces, the lower surfaces of which are formed by the contact particles and the contact zone being in the plane of the particle surface of the lowest particle-free Spaces ends with the gases being released on every particle surface of the particle-free spaces and are collected in these, with a substantial part of the gas in the lowest Rooms is released that the gases released in the upper rooms by means of the contact bed of lines leading downwards into the lowest particle-free spaces be brought that the total amount of released gas from the lowest rooms in a substantially horizontal direction in a gas connection with the rooms standing collecting space is directed and discharged from this.

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that the for Lead collecting room- the horizontal channels run parallel and are arranged in a common horizontal plane.

3. The method according to claim I, characterized in that the collecting space from a pearl. there is space surrounding the lower part of the contact zone and that the particle-free spaces at the lowermost degassing zone have parallel channels which extend transversely through the lower part of the contact zone and with are in gas communication with the collecting space.

4. Device for performing the method according to the claims I. to 3, characterized by an upper vertical jacket. the one closed above and is open at the bottom and encloses a contact zone which is moving downwards Contains contact particle bed. an inlet for the contact particles at the upper end of the contact zone, a gas supply to the upper end of the particle bed, a lower one vertical coat, which, while maintaining a spatial distance, is the lowest Part of the upper mantle overlaps all around, with the upper part of the lower mantle together with the lower part of the upper shell forms a peripheral gas collection zone, a gas outlet from the gas collection zone, a device for removing the solid Contact particles from the lower mantle and one in the lowest part of the contact zone located degassing device. which consist of a large number of spatially separated and below open gas channels, which extend horizontally across the contact zone extend in the upper shell and are in gas communication with the gas collection zone.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by the arrangement several degassing devices arranged in different vertical planes, which are in communication with the gas ducts.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that each Gas channel by means of many vertical pipes with a plurality of degassing devices is in connection, which are arranged vertically above him.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that each of the degassing devices includes a baffle that confronts the one directed towards it Flow of solid contact particles on both sides at a small angle from the vertical deflects and so degassing surfaces for the particles and also contact particle-free Creates gas collection spaces above these degassing surfaces.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the guide walls represent inverted gutters and that each of these gutters is in gas communication with one There is a plurality of grooves arranged one above the other.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that that the gas ducts show the shape of an upside-down V in cross-section.