DE927818C

DE927818C - Continuous process and device for the conversion of hydrocarbons in the vapor phase

Info

Publication number: DE927818C
Application number: DEK9494A
Authority: DE
Inventors: William Joseph Degnen; William Benedict Johnson
Original assignee: MW Kellogg Co
Current assignee: MW Kellogg Co
Priority date: 1947-01-29
Filing date: 1951-04-01
Publication date: 1955-05-16

Description

Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in der Dampfphase Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in der Dampfphase in Gegenwart von Wirbelstromkatalysatoren und Regenerierung der verbrauchten Katalysatoren in zwei getrennten Arbeitszonen, wobei der verbrauchte Katalysator aus der Reaktionszone durch ein senkrechtes Rohr nach unten abgezogen wird und in die dichte Phase in der Reaktionszone gelangt, während regenerierter Katalysator durch ein zweites senkrechtes Rohr mit Hilfe der eingeblasenen Kohlenwasserstoffe nach oben in das dichte Bett der Reaktionszone gebracht wird.Continuous process and apparatus for the conversion of hydrocarbons in the vapor phase The invention relates to a method for converting hydrocarbons in the vapor phase in the presence of eddy current catalysts and regeneration of the spent catalysts in two separate working zones, with the consumed Catalyst withdrawn from the reaction zone through a vertical tube downwards and gets into the dense phase in the reaction zone while regenerated Catalyst through a second vertical pipe with the help of the injected hydrocarbons is brought up into the dense bed of the reaction zone.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das zu behandelnde Material in flüssiger Form in den Strom des regenerierten Katalysators eingeführt und verdampft wenigstens teilweise bei Berührung mit diesem heißen aufwärts strömenden Katalysator, wodurch dessen Dichte weitgehend herabgesetzt wird. In a preferred embodiment of the invention, the to be treated Material in liquid form introduced into the regenerated catalyst stream and at least partially vaporizes on contact with this hot upflow Catalyst, which largely reduces its density.

Die Erfindung ist besonders bei der katalytischen Umwandlung von hochsiedenden Kohlenwasserstoffen, wie Gasöl od. ä., in niedrigersiedendeKohlenwasserstoffe, wie die vom Siedebereich des Gasolins, anwendbar. Sie soll im folgenden insbesondere im Zusammenhang mit der katalytischen Umwandlung von hochsiedenden Kohlenwasserstoffen beschrieben werden. Sie ist jedoch allgemein auf Systeme mit fluidisierten Feststoffen anwendbar, bei denen man gepulvertes Material kontinuierlich zwischen Kontaktzonen zirkulieren läßt. The invention is particularly useful in the catalytic conversion of high-boiling hydrocarbons, such as gas oil or the like, into lower-boiling hydrocarbons, such as those from the boiling range of gasoline. In the following it should in particular in connection with the catalytic conversion of high-boiling hydrocarbons to be discribed. However, it is common to fluidized solids systems applicable where one powdered material continuously between Circulate contact zones.

Es ist bei der Petroleumraffination üblich, - die katalytische Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in einem System mit fluidisiertem Katalysator durchzuführen, bei dem der fluidisierte Katalysator zwischen getrennten Reaktions- und Regenerationszonen umgeleitet wird. Solche Systeme erfordern gewöhnlich umfangreiche Leitungssysteme, um den Katalysator von einer Zone zu entfernen und ihn mit einem Strom von Öl oder Öldämpfen zu dem Reaktor bzw. mit einem Strom eines sauerstoffhaltigen Gases zu dem Regenerator zu führen. It is common in petroleum refining - the catalytic conversion of hydrocarbons in a system with a fluidized catalyst, in which the fluidized catalyst is between separate reaction and regeneration zones is diverted. Such systems usually require extensive piping systems, to remove the catalyst from a zone and apply it to a stream of oil or Oil vapors to the reactor or with a stream of an oxygen-containing gas to lead the regenerator.

Außerdem stehen gewöhnlich die Reaktions- und die Regenerationszone unter verschiedenem Druck, weshalb man zur Überführung des Katalysators von der Zone niederen Druckes in die Zone höheren Druckes Standrohre zur Erhöhung des statischen Druckes einschaltete.In addition, the reaction and regeneration zones are usually located under different pressure, which is why one to transfer the catalyst from the Zone of low pressure in the zone of higher pressure Standpipes to increase the static Turned on pressure.

Gemäß der Erfindung wird nun -der Katalysator direkt vom Boden der dichten Phase des Katalysatorbettes in der Regenerationszone entfernt und mit der Dichte und dem Druck, die am Boden des Regenerators herrschen, in die Strömungsbahn eingeführt. Dieser Druck setzt sich zusammen aus dem aus der Tiefe des aus dichter Phase bestehenden Regenerationsbettes resultierenden hydrostatischen Druck und aus dem auf die obere Begrenzungsfläche des Regenerationsbettes ausgeübten Druck. Ein wichtiger Vorteil der Entfernung des Katalysators direkt vom Boden des Regenerationsbettes statt von irgendeinem höheren Punkt ist der, daß der ganze Katalysator in der Regenerationszone aus der Regenerationszone heraus und zurück in die Reaktionszone gelangen kann. According to the invention -the catalyst is now directly from the bottom of the dense phase of the catalyst bed removed in the regeneration zone and with the Density and the pressure prevailing at the bottom of the regenerator into the flow path introduced. This pressure is made up of that from the depths of the denser Phase existing regeneration bed resulting hydrostatic pressure and from the pressure exerted on the upper boundary surface of the regeneration bed. A important benefit of removing the catalyst directly from the bottom of the regeneration bed rather than from any higher point, that is that all of the catalyst is in the regeneration zone can get out of the regeneration zone and back into the reaction zone.

Durch eine Änderung in der Zusammensetzung des Öles oder der Art, wie es mit dem Katalysator reagiert, kann dieser plötzlich seine Absetzfähigkeit verlieren. Dann kann ein großer Teil des Regenerationsbettes innerhalb weniger Minuten durch einen Zyklonseparator ausgebracht werden. Auch wird die Verwendung eines Katalysators von ungewöhnlich hoher oder geringer Aktivität es manchmal wünschenswert machen, zeitweise bei ungewöhnlich niedrigem oder hohem Bettniveau zu arbeiten. Das erfindungsgemäße System ist imstande, solche Variationen in den Arbeitsbedingungen zu kompensieren. By changing the composition of the oil or the type, as it reacts with the catalyst, it can suddenly stop its settling lose. Then a large part of the regeneration bed can be used within a few minutes be discharged through a cyclone separator. Also will be the use of a catalyst of unusually high or low activity sometimes make it desirable temporarily working at an unusually low or high bed level. The inventive The system is able to compensate for such variations in working conditions.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Übertragungsbahnen für das fluidisierte Material so angeordnet, daß sie den Übergang von Zone zu Zone entlang im wesentlichen gerader-Bahnen gestatten, wobei der Fluß des Materials so reguliert werden kann, daß die Erosion der Übertragungsbahnen und der Reguliervorrichtungen für die Strömung des Materials auf ein Mindestmaß gebracht wird. In the device according to the invention, the transmission paths are for the fluidized material arranged so that they transition from zone to zone along substantially straight paths, the flow of the material so that the erosion of the transfer paths and the regulating devices can be regulated for the flow of the material is minimized.

Um den Transport von Material aus der unteren Zone in die obere Zone zu gewährleisten, wird in die Strömungsbahn in aufwärts axialer Richtung fluidisiertes Trägermaterial eingespritzt. To move material from the lower zone to the upper zone to ensure, is fluidized in the flow path in the upward axial direction Injected carrier material.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt einer Krackapparatur mit fluidisiertem Katalysator, die aus übereinander angeordneten Reaktions- und Regenerationszonen in einem einzigen Gefäß 5 besteht. The drawing shows a longitudinal section of a cracking apparatus with fluidized Catalyst consisting of reaction and regeneration zones arranged one above the other consists in a single vessel 5.

Die obere Reaktionszone ist von der unteren Regenerationszone durch einen unteren Reaktorkopf 6 getrennt. The upper reaction zone is through from the lower regeneration zone a lower reactor head 6 separated.

Die Reaktionszone ist mit einer vertikalen Trennwand 7 versehen, die sich an einer Seite vom unteren Reaktorkopf 6 aufwärts bis zu einem Punkt unter dem angenommenen Niveau der dichten Phase des Katalysatorbettes erstreckt. Ein horizontales Gitter 8 am Boden des Reaktors bildet einen Träger für das Katalysatorbett und schafft eine Verteilungszone g für die fluidisierte Mischung von Katalysator und Öldämpfen, die durch eine im Kopf 6 angebrachte Einlaßöffnung 10 eingeführt werden. Der fluidisierte Katalysator von der dichten Phase II des Reaktors streicht über das obere Ende der Trennwand 7 oder durch einen oder mehrere horizontale, nicht gezeigte Schlitze und strömt zwangläufig abwärts von dem Reaktionsbett in einen Abtrennbehälter I2, der an seinem unteren Ende eine Ausflußöffnung I3 durch den Kopf 6 aufweist. The reaction zone is provided with a vertical partition 7, which extends on one side from the lower reactor head 6 up to a point below extends the assumed level of the dense phase of the catalyst bed. A horizontal one Grid 8 at the bottom of the reactor forms a support for the catalyst bed and creates a distribution zone g for the fluidized mixture of catalyst and oil vapors, which are introduced through an inlet opening 10 provided in the head 6. The fluidized Catalyst from the dense phase II of the reactor wipes over the top of the Partition wall 7 or through one or more horizontal slots, not shown, and forcibly flows downward from the reaction bed into a separation tank I2, the has an outflow opening I3 through the head 6 at its lower end.

Für die Regenerationszone ist an ihrem unteren Ende ein zentral angebrachter, durch das ringförmige Glied 15 gebildeter Behälter 14 vorgesehen, der sich aufwärts-vom unteren Ende des Gefäßes 5 erstreckt. An einer Stelle in der Mitte der Länge des ringförmigen Gliedes 15 erstreckt sich eine ringförmige Gitterplatte I6 horizontal zwischen Glied 15 und der Seitenwand des Gefäßes 5. Der Raum I7 unter der ringförmigen Gitterplatte I6 schafft einen Verteilungsraum für sauerstoffhaltiges Gas, das durch die Öffnung I8 eingelassen wird und das man gleichmäßig durch die Gitterplatte I6 in die dichte Phase 19 des Regenerators über führt. For the regeneration zone there is a centrally attached, provided by the annular member 15 formed container 14 extending up-from the lower end of the vessel 5 extends. At a point midway along the length of the annular member 15, an annular tie plate I6 extends horizontally between member 15 and the side wall of the vessel 5. The space I7 under the annular Grid plate I6 creates a distribution space for oxygen-containing gas that passes through the opening I8 is let in and that you evenly through the grid plate I6 leads into the dense phase 19 of the regenerator.

Der regenerierte Katalysator wird von der dichten Phase 19 durch ein vertikales Rohr 20 entfernt. Das aus dichter Phase bestehende Material wird direkt von der Bodenregion der dichten Phase 19 entfernt und in Rohr 20 geleitet, wo seine Dichte wesentlich reduziert wird, und fließt dann aufwärts zur Verteilungszoneg. Behälter 14 ist jedoch kein Standrohr. Seine Höhe ist gering und im Vergleich zur Tiefe der dichten Phase 19 ohne Bedeutung. The regenerated catalyst is from the dense phase 19 through a vertical tube 20 is removed. The dense phase material becomes removed directly from the bottom region of the dense phase 19 and passed into tube 20, where its density is significantly reduced, and then flows up to the distribution zone. However, container 14 is not a standpipe. Its height is low and compared to Depth of the dense phase 19 is irrelevant.

Der Behälter 14 dient allein zur Abschirmung des Rohres 20 gegen die durch die Gitterplatte I6 eingeführten Regenerationsgase. Der am Boden der dichten Phase 19 herrschende Druck unterscheidet sich nicht von dem Druck, der an der Einlaß öffnung von Rohr 20 herrscht, und die Dichte des Materials ist an der Einlaß öffnung von Rohr 20 die gleiche wie in der ganzen übrigen Bodenregion der dichten Phase I9. Es ist von Bedeutung, daß der Behälter 14 nur ein - kurzes Stück über die ringförmige Gitterplatte I6 reicht, da er sonst die Funktion des ganzen Systems bei niedriger Schichthöhe stören würde, und es ist eines der Ziele dieser Erfindung, jede Konstruktion zu vermeiden, die bei Operationen mit niedriger Schichthöhe stören könnte. Tatsächlich ist der Behälter 14 für den Betrieb des Systems nicht absolut erforderlich und kann vollständig erspart werden. Die Einlaßöffnung von Rohr 20 ist nicht wesentlich niedriger als das Gitter I6 und kann ein kurzes Stück darüber liegen. Es ist nur notwendig, daß sie genügend nahe am Boden der dichten Phase 19 liegt, so daß der durch die Tiefe der dichten Phase 19 bedingte hydrostatische Druck ausgenutzt werden kann und dadurch jede Notwendigkeit für ein Standrohr entfällt. The container 14 serves only to shield the pipe 20 against the regeneration gases introduced through the grid plate I6. The one at the bottom of the dense one The pressure prevailing in phase 19 is no different from the pressure prevailing at the inlet opening of tube 20 prevails, and the density of the material is at the inlet opening of tube 20 the same as in all of the rest of the soil region of the dense phase I9. It is important that the container 14 is only a short distance beyond the annular Grid plate I6 is enough, otherwise it would lower the function of the whole system at Layer height would interfere, and it is one of the objects of this invention to have any construction to avoid, which could interfere with operations with low slice height. Indeed is the container 14 for the operation of the system not absolutely necessary and can be completely spared. The inlet opening of tube 20 is not essential lower than the grid I6 and can be a short distance above it. It is only necessary that it is sufficiently close to the bottom of the dense phase 19 so that the the hydrostatic pressure caused by the depth of the dense phase 19 can be exploited can and therefore no need for a standpipe.

Ein Transportbahnsystem für die kontinuierliche Zirkulation des fluidisierten Katalysators zwischen der dichten Phase II des Reaktors und der dichten Phase 19 des Regenerators ist durch das gerade, vertikale Rohr 20, das eine Strömungsbahn von dem Behälter 14 zu der Eintrittsöffnung 10 des Reaktors bildet, sowie durch das gerade, vertikale Rohr 21 geschaffen, das ein Standrohr von der Auslaßöffnung I3 des Reaktorabtrennbehälters 12 zu einer tief gelegenen Stelle innerhalb des Regeneratorbettes, vorzugsweise unterhalb des oberen Randes des Behälters 14 darstellt, wie gezeigt. Dadurch wird der aus dem Standrohr 21 abströmende Katalysator mit dem sauerstoffhaltigen Gas- in Berührung gebracht, das aufwärts durch die Gitterplatte I6 streicht, und wird veranlaßt, seine Fluß richtung so umzukehren, daß er in geeigneter Mischung mit dem Gas aufwärts getragen wird. A conveyor system for the continuous circulation of the fluidized Catalyst between the dense phase II of the reactor and the dense phase 19 of the regenerator is through the straight, vertical tube 20, which is a flow path from the container 14 to the inlet opening 10 of the reactor, as well as through created the straight, vertical pipe 21 which is a standpipe from the outlet port I3 of the reactor separation vessel 12 to a deep location within the regenerator bed, preferably below the top edge of the container 14, as shown. As a result, the catalyst flowing out of the standpipe 21 becomes with the oxygen-containing one Contacted gas sweeping upward through grid plate I6, and is made to reverse its direction of flow so that it is properly mixed is carried up with the gas.

Der Behälter I4, der in das dichte Bett 19 eintaucht, wird konstant von dem Bett her mit Katalysator versorgt.The container I4 immersed in the tight bed 19 becomes constant supplied with catalyst from the bed.

Das Rohr 20 dient als Strömungsbahn zur Beförderung von frischem, regeneriertem Katalysator zusammen mit dampfförmigen Kohlenwasserstoffen, die vorzugsweise durch Kontakt mit dem heißen Katalysatorstrom extrem schnell verdampft worden sind, in den Reaktor, und Rohr 2I dient als Standrohr zur Beförderung von verbrauchtem Katalysator vom Abtrennbehälter I2 zurück zum Regenerator zur Reaktivierung und anschließender neuer Zirkulation in kontinuierlichem Zyklus. The tube 20 serves as a flow path for the conveyance of fresh, regenerated catalyst together with vaporous hydrocarbons, which are preferably have been evaporated extremely quickly through contact with the hot catalyst stream, into the reactor, and pipe 2I serves as a standpipe for the transport of used Catalyst from separation tank I2 back to the regenerator for reactivation and subsequent new circulation in a continuous cycle.

Gemäß dem Prozeß dieser Erfindung wird der Beschickungsstrom aus Kohlenwasserstoffen, der vorzugsweise vorgewärmt ist, mit oder ohne Verdampfung und mit oder ohne ein Dispersionsmittel, wie Dampf, in regulierter Menge von einer nicht dargestellten Quelle in das Gefäß 5 eingebracht, und zwar durch ein Injektorventil 22, das einen verlängerten, hohlen Schaft 23 und einen hohl zugespitzten Verschluß stöpsel 24 aufweist. In accordance with the process of this invention, the feed stream is turned off Hydrocarbons, which are preferably preheated, with or without evaporation and with or without a dispersant such as steam in a controlled amount of one not shown source introduced into the vessel 5, through an injector valve 22, which has an elongated, hollow shaft 23 and a hollow pointed closure has plug 24.

Das Injektorventil ist auswechselbar an der Endverschlußplatte eines in das Bodenstück des Gefäßes 5 gesetzten Verbindungsgliedes 25 angebracht. Der hohle Schaft 23 des Ventils ist axial zu der Strömungsbahn 20 ausgerichtet. Der hohl zugespitzte Stöpsel 24 am vorderen Ende des hohlen Schaftes 23 kann so in das Ende der Trägerbahn 20 eingreifen, daß der Verbindungsweg zwischen der Strömungsbahn und dem Behälter 14 reguliert wird. The injector valve is replaceable on the end closure plate of a attached in the bottom piece of the vessel 5 connecting member 25. Of the hollow stem 23 of the valve is axially aligned with flow path 20. Of the hollow tapered plug 24 at the front end of the hollow shaft 23 can be inserted into the Engage the end of the carrier web 20 that the connecting path between the flow path and the container 14 is regulated.

Das Injektorventil ist durch eine Stopfbuchse hindurch zwischen der Endverschlußplatte des Verbindungsgliedes und dem Ventilschaft mit Hilfe eines äußeren Gelenks 26 longitudinal beweglich und wird entweder manuell durch die Handkurbel 27 oder durch irgendeine übliche Regulierungsvorrichtung wie einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 28 in Verbindung mit einer Druckquelle 29 bedient. Da das letztere ein bekanntes Mittel zur Handhabung von automatischen Regulierungsmechanismen ist, wird eine weitere Beschreibung davon nicht für nötig erachtet. Das Injektorventil ist in konstanter offener Verbindung mit der Strömungsbahn 20, so daß die Kohlenwasserstoffbeschickung, die den hohlenVentilschaft 23 passiert, von der hohlen Stöpselspitze des Ventils in die Strömungsbahn abgeführt wird in axialer Richtung und im wesentlichen zentral zur Strömungsbahn 20.The injector valve is through a stuffing box between the End closure plate of the connecting member and the valve stem by means of an outer Joint 26 is movable longitudinally and is either manually operated by means of the hand crank 27 or by any conventional regulating device such as hydraulic or pneumatic cylinder 28 in connection with a pressure source 29 operated. There the latter a well-known means of handling automatic regulation mechanisms no further description thereof is deemed necessary. The injector valve is in constant open communication with the flow path 20 so that the hydrocarbon feed, passing through the hollow valve stem 23 from the hollow plug tip of the valve is discharged into the flow path in the axial direction and essentially centrally to flow path 20.

Da der äußere Regulierungsmechanismus benutzt wird, um das Ventil 22 von seiner vorderen Grenzstellung zurückzuziehen, ist der Verschluß stöpsel 24 des Ventils von seinem Sitz am Ende der Strömungsbahn 20 getrennt, und eine Verbindung zwischen dem Behälter 14 des Regenerators und der Trägerbahn ist geschaffen, so daß fluidisierter Katalysator von dem dichten Bett frei durch den Behälter - 14 in das offene Ende der Trägerbahn strömen kann. Durch die Verdampfung der Kohlenwasserstoffe innerhalb der Trägerbahn 20 wird der darin befindliche Katalysator so belüftet, daß eine weniger dichte Suspension gebildet wird. Vorzugsweise wird der flüssige Kohlenwasserstoff vertikal aufwärts mit hoher Strömungsgeschwindigkeit eingespritzt. Ein großer Teil der flüssigen Kohlenwasiserstoffe, jedoch nicht notwendig die Geseamtmenge, wird verdampft. Ein Teil kann als Flüssigkeit auf den Katalysatorteilchen niedergeiseil agen und von diesen aufwärts getragen werden.Because the external regulating mechanism is used to control the valve To withdraw 22 from its front limit position, the closure plug 24 is of the valve separated from its seat at the end of the flow path 20, and a connection between the container 14 of the regenerator and the carrier web is created so that fluidized catalyst is free from the dense bed through the vessel - 14 can flow into the open end of the carrier web. By evaporation of the hydrocarbons within the carrier web 20, the catalyst located therein is ventilated in such a way that that a less dense suspension is formed. Preferably the liquid Hydrocarbon injected vertically upward at high flow rate. A large part of the liquid hydrocarbons, but not necessarily the total amount, is evaporated. Part of it can fall as a liquid on the catalyst particles and are carried upwards by them.

Der Behälter 14 ist so flach, daß nur eine begrenzte Abtrennung in ihm erzielt werden kann. The container 14 is so flat that only limited separation in it can be achieved.

Bei den meisten Anlagen braucht kein Dampf oder ein anderes Trenngas in diesen Behälter eingeleitet zu werden. Es kann jedoch, falls erwünscht, Dampf durch die Einlaßöffnung 30 in den Boden des Behälters 14 eingeführt werden, um den von dem Bett 19 entfernten Katalysator von gasförmigen Regenerationsprodukten zu befreien und um die Dichte des Katalysators innerhalb des Behälters zu reduzieren, so daß der Fluß des Katalysators vom Hauptteil des dichten Regenerationsbettes 19 in den Behälter 14 und vom Behälter 14 in die Strömungsbahn 20 erleichtert wird. Durch eine Druckdifferenz, die zwischen der dichten Phase 19 des Regenerators und der Strömungsbahn 20 besteht, wird die Mischung von Katalysator, Kohlenwasserstoffdämpfen und Dampf innerhalb der Strömungsbahn veranlaßt, aufwärts durch die Strömungsbahn in die Verteilungszone g unterhalb des dichten Bettes des Reaktors zu fließen.Most systems do not need steam or any other separating gas to be introduced into this container. However, if desired, steam can be used be introduced through the inlet opening 30 in the bottom of the container 14 to the from the bed 19 removed catalyst of gaseous regeneration products free and to reduce the density of the catalyst inside the container, so that the flow of the catalyst from the main part of the dense regeneration bed 19 into the container 14 and from the container 14 into the flow path 20. By a pressure difference between the sealed phase 19 of the regenerator and the flow path 20 consists of the mixture of catalyst, hydrocarbon vapors and causing steam within the flow path, up through the flow path to flow into the distribution zone g below the dense bed of the reactor.

Das Katalysator-Öl-Dampf-Gemisch strömt durch die Strömungsbahn 20 mit einer Geschwindigkeit von 4,5 bis I8,3, zweckmäßig etwa 9,2 m/Sek. und einer Dichte von I,6 bis I,8, zweckmäßig etwa 4,8 kg/mS in die Verteilerzone g unterhalb des Gitters 8. Während der Reaktorbeschickungsstrom durch das Gitter streicht, erleidet er einen leichten Druckabfall. Das dichte Katalysatorbett im Reaktor wird bei einer Dichte von 240 bis 725, zweckmäßig etwa 560kg/ms gehalten. Aus der beträchtlichen Vergrößerung der Flußquerschnittsfläche beim Übergang von der Strömungsbahn in den Reaktor ergibt sich eine entsprechend große Erniedrigung der Geschwindigkeit des Reaktorbeschickungsstromes auf 0,15 bis 0,91, zweckmäßig etwa 0,46 m/Sek. Der Druck im Reaktor ist im allgemeinen niedriger als der Druck im Regenerator und beträgt im dichten Bett des Reaktors beispielsweise 0,35 bis 3,5, zweckmäßig etwa 0,7 Atm. und im dichten Bett des Regenerators beispielsweise 0,7 bis 4,2, zweckmäßig etwa I,05 Atm. The catalyst-oil-steam mixture flows through the flow path 20 at a speed of 4.5 to 8.3, expediently about 9.2 m / sec. and one Density from 1.6 to 1.8, expediently about 4.8 kg / mS in the distribution zone g below of the grid 8. As the reactor feed stream sweeps through the grid, suffers he has a slight pressure drop. The dense catalyst bed in the reactor will kept at a density of 240 to 725, suitably about 560kg / ms. From the considerable Enlargement of the flow cross-sectional area at the transition from the flow path to the There is a correspondingly large reduction in the speed of the reactor Reactor feed stream to 0.15 to 0.91, suitably about 0.46 m / sec. The pressure in the reactor is generally lower than the pressure in the regenerator and is in the sealed bed of the reactor, for example 0.35 to 3.5, expediently about 0.7 atm. and in the dense bed of the regenerator, for example 0.7 to 4.2, expediently about I, 05 atm.

Nach einer angemessenen Verweilzeit innerhalb des dichten Bettes des Reaktors strömen die dampfförmigen Umwandlungsprodukte in den Ablösungsraum 3I oberhalb des dichten Bettes, wobei sie eine relativ kleine Menge Katalysatorpartikeln, und zwar zwischen 0,2 und 2°/o, gewöhnlich etwa I °/o des gesamten in den Reaktor eingebrachten Katalysators mitreißen. Bevor sie aus dem Reaktorraum strömen; kann man die Dämpfe und den mitgerissenen Katalysator durch eine geeignete Trennapparatur für gasförmige und feste Stoffe streichen lassen wie den einstufigen Zyklonabscheider 32, in dem die Hauptmenge des mitgerissenen Katalysators von den dampfförmigen Umwandlungsprodukten abgetrennt und durch ein Eintauchrohr 34 zu dem dichten Bett des Reaktors zurückgeleitet wird. Gelegentlich kann der durch das Eintauchrohr 34 zurückgebrachte Katalysator in das dichte Reaktorbett II geleitet werden, oder er wird, wie in der Zeichnung gezeigt, direkt in den Abtrennbehälter 12 geleitet. Die dampfförmigen Umwandlungsprodukte von dem Zyklonabscheider 32 werden mit einer geringen Menge von nicht zurückgewonnenem Katalysator durch die Auslaßöffnung 33 zu einem geeigneten, nicht gezeigten Wiedergewinnungssystem geführt. Das Niveau des Reaktorbettes wird auf einer im wesentlichen konstanten Höhe über dem oberen Rand der Trennwand 7 gehalten, die das Reaktorbett 11 von dem Abtrennraum I2 trennt. Verbrauchter Katalysator streicht von dem Reaktorbett I I in konstantem Strom über den oberen Rand der Trennwand oder des Dammes 7 oder durch Schlitze in den Abtrennraum 12 und streicht darin abwärts im Gegenstrom zu einem Abtrennmedium, wie z. B. Dampf, das an der Basis des Abtrennungsgefäßes 12 durch eine Verteileröffnung 35 eingelassen wird. Die abgetrennten gasförmigen Reaktionsprodukte von Behälter 12 streichen aufwärts in die Ablösungszone 3I und werden als Beimischung zu den gasförmigen Reaktionsprodukten, die von der dichten Phase I I aufsteigen, von mitgerissenen Katalysatorpartikeln durch den Abscheider 32, wie oben beschrieben, getrennt. Die Belüftung durch das durch Einlaßöffnung 35 eingebrachte Abtrennmedium bietet eine Möglichkeit, die Dichte des Katalysatorbettes innerhalb des Abtrennraumes 12 zu regulieren, und ermöglicht dadurch eine zusätzliche Regulierung der von der Basis des Standrohres 2I ausgehenden statischen Druckhöhe. After a reasonable dwell time within the tight bed of the reactor, the vaporous conversion products flow into the separation space 3I above the dense bed, with a relatively small amount of catalyst particles, between 0.2 and 2%, usually about 10% of the total in the reactor entrained catalyst. Before they flow out of the reactor room; can the vapors and the entrained catalyst through a suitable separation apparatus for gaseous and solid substances can be deleted like the single-stage cyclone separator 32, in which the bulk of the entrained catalyst comes from the vaporous conversion products separated and returned through a dip tube 34 to the sealed bed of the reactor will. Occasionally, the catalyst returned through the dip tube 34 may into the sealed reactor bed II, or it will, as in the drawing shown, passed directly into the separation container 12. The vaporous conversion products from the cyclone separator 32 are left with a small amount of unrecovered Catalyst through outlet port 33 to a suitable recovery system, not shown guided. The level of the reactor bed is at a substantially constant Height kept above the upper edge of the partition 7, which the reactor bed 11 from the Separation space I2 separates. Spent catalyst brushes off the reactor bed I I in constant flow over the top of the partition or dam 7 or through Slots into the separation space 12 and sweeps downward in countercurrent to one Separation medium, such as B. Steam flowing at the base of the separation vessel 12 a manifold opening 35 is admitted. The separated gaseous reaction products from container 12 sweep upward into the separation zone 3I and are used as admixture to the gaseous reaction products that rise from the dense phase I I, of entrained catalyst particles through the separator 32, as described above, separated. The ventilation through the separation medium introduced through inlet opening 35 offers a possibility of increasing the density of the catalyst bed within the separation space 12 to regulate, and thereby enables additional regulation of the Base of the standpipe 2I outgoing static pressure head.

Der abgetrennte Katalysator wird von der Basis des Behälters I2 durch Standrohr 2I, das sich vertikal abwärts durch das dichte Bett des Regenerators bis zu einem wenig oberhalb des Regeneratorgitters I6 gelegenen Punkt erstreckt; entfernt. An Stelle des an der Basis des Reaktorstandrohres vorgesehenen, üblichen Gleitventils ist ein Stöpselventil 36 vorgesehen. Das Stöpselventil 36 ist longitudinal und axial zu dem Standrohr 2I beweglich und wird durch eine geeignete manuelle oder automatische Regulierungsvorrichtung, wie etwa die Handkurbel 37, außerhalb des Gefäßes 5 gesteuert. Obwohl ein gebräuchliches Stöpselventil in der Zeichnung gezeigt wird, ist es möglich, ein Ventil ähnlich dem Inj ektorventil 22, das der Strömungsbahn 20 zugeordnet ist, zu verwenden, in welchem Fall, wenn erwünscht, ein Belüftungsmedium durch das hohle Ventil in das Standrohr eingebracht werden kann. Die durch die Höhe des dichten Bettes innerhalb des Abtrenngefäßes und die Länge des Standrohres 2I geschaffene statische Druckhöhe macht das untere Ende des Standrohres zum Punkt maximalen Druckes innerhalb des Systems, so daß der dichte Katalysator hinter dem Stöpselventil ohne weiteres in den Regenerator fließt. Während des Durchstreichens durch das Stöpselventil 36 tritt normalerweise eine Druckerniedrigung von 0,I4 bis 0,21 Atm. auf, die eine Regulierung des Flusses des Katalysators erlaubt und den Rückfluß von Gas aus dem Regeneratorbett in das Standrohr verhindert. The separated catalyst is carried by the base of the container I2 Standpipe 2I, which extends vertically downwards through the dense bed of the regenerator up extends to a point slightly above the regenerator grid I6; removed. Instead of the usual slide valve provided at the base of the reactor standpipe a stopper valve 36 is provided. The stopper valve 36 is longitudinal and axial movable to the standpipe 2I and is activated by a suitable manual or automatic Regulating device, such as the hand crank 37, controlled outside the vessel 5. Although a common plug valve is shown in the drawing, it is possible to a valve similar to the injector valve 22 associated with the flow path 20, to use, in which case, if desired, a ventilation medium through the hollow Valve can be introduced into the standpipe. The by the height of the dense Bed created within the separation vessel and the length of the standpipe 2I static head makes the lower end of the standpipe the point of maximum pressure within the system so that the dense catalyst behind the stopper valve without further flows into the regenerator. While strikethrough the stopper valve 36 a pressure drop of 0.14 to 0.21 atm normally occurs. on that one Regulation of the flow of the catalyst allowed and the reflux of gas from the Prevents regenerator bed in the standpipe.

Innerhalb des Regenerators wird das sauerstoffhaltige Gas, z. B. Luft, das von der Einlaßöffnung I8 aufwärts durch das Gitter I6 in das dichte Katalysatorbett 19 streicht, verwendet, um den abgelagerten Koks von den Katalysatorpartikeln wegzubrennen. Die gasförmigen Produkte der Regeneration streichen durch die dichte Phase 19 in die Ablösungszone oder diffuse Phase 38, wobei sie eine relativ kleine Menge mitgerissener Katalysatorpartikeln mit sich tragen. Die gasförmigen Regenerationsprodukte und in die diffuse Phase 38 mitgerissener Katalysator werden durch eine geeignete Trennapparatur für gasförmige und feste Stoffe geleitet, wie den ednstufigen Zyklonseparator 39. Innerhalb des Separators 39 wird der Hauptteil des mitgerissenen Katalysators von den gasförmigen Regenerationsprodukten abgetrennt und durch ein Eintauchrohr 40 zu dem dichten Bett 19 des Regenerators zurückgebracht. Die gasförmigen Regenerationsprodukte werden vom Zyklonseparator 39 zusammen mit einer geringen Menge nicht zurückgewonnenen Kaalysators durch eine Auslaßöffnung 41 aus dem Regenerator heraus zu einem geeigneten Kamin und in die Atmosphäre abgeleitet. Inside the regenerator, the oxygen-containing gas, e.g. B. Air in from inlet port I8 up through grid I6 into the dense catalyst bed 19, used to burn the deposited coke off the catalyst particles. The gaseous products of the regeneration sweep through the dense phase 19 in the detachment zone or diffuse phase 38, being a relatively small amount of entrainment Carrying catalyst particles. The gaseous regeneration products and Catalyst entrained in the diffuse phase 38 are removed by a suitable separation apparatus for gaseous and solid substances, such as the single-stage cyclone separator 39. Within the separator 39, most of the entrained catalyst is from the gaseous regeneration products separated and through an immersion tube 40 returned to the sealed bed 19 of the regenerator. The gaseous regeneration products are not recovered by the cyclone separator 39 along with a small amount Kaalysators through an outlet port 41 out of the regenerator to a suitable one Fireplace and diverted into the atmosphere.

In der folgenden Tabelle sind dieVerfahrensbedingungen für ein Kracksystem mit fluidem Katalysator unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Apparatur, bei der Reaktor und Regenerator eine Einheit bilden und in der täglich 270 m3 schweres Gasöl verarbeitet werden können, zusammengestellt. The following table is the process conditions for a cracking system with fluid catalyst using an apparatus according to the invention, at the reactor and regenerator form one unit and in which 270 m3 of heavy daily work is carried out Gas oil can be processed.

Tabelle Reaktor. Table reactor.

Temperatur ..... 4820 Bettdichte .............. 56o kg/m³ Bettgeschwindigkeit (Mittel) . 0,348 m/Sek. Temperature ..... 4820 bed density .............. 56o kg / m³ bed speed (Middle) . 0.348 m / sec.

Gitterdruckerniedrigung .... 0,07 Atm. Grid pressure decrease .... 0.07 atm.

Bettdruckerniedrigung ...... o,zI Atm. Bed pressure reduction ...... o, zI Atm.

Zyklondruckerniedrigung ... 0,035 Atm. Cyclone pressure decrease ... 0.035 Atm.

Einlaßgeschwindigkeit ............ 9,I6 m/Sek. Inlet speed ............ 9, I6 m / sec.

Auslaßgeschwindigkeit ..... 3,08 m/Sek. Outlet speed ..... 3.08 m / sec.

Regenerator: Temperatur ............... 593° Bettdichte ................ 482 kg/m³ Bettgeschwindigkeit (Mittel) . 0,382 m/Sek.Regenerator: temperature ............... 593 ° bed density ................ 482 kg / m³ bed speed (medium). 0.382 m / sec.

Gitterdruckerniedrigung .... 0,07 Atm. Grid pressure decrease .... 0.07 atm.

Bettdruckerniedrigung ...... 0,22 Atm. Bed pressure decrease ...... 0.22 atm.

Zyklondruckerniedrigung ... 0,035 Atm. Cyclone pressure decrease ... 0.035 Atm.

Einlaßgeschwindigkeit ...... 45,8 m/Sek. Inlet speed ...... 45.8 m / sec.

Auslaßbahngeschwindigkeit .. 30,5 m/Sek. Outlet speed .. 30.5 m / sec.

Abtrennmedium für verbrauchten Katalysator: Bettdichte ................ 482 kg/m³ Bettgeschwindigkeit ........ 0,295 m/Sek.Separation medium for spent catalyst: bed density ................ 482 kg / m³ bed speed ........ 0.295 m / sec.

Bettdruckerniedrigung ...... 0,29 Atm. Bed pressure decrease ...... 0.29 Atm.

Leitungssystem: Dichte im Standrohr ....... 480 kg/m³ Statische Druckhöhe im Standrohr .............. 0,50 Atm.Pipe system: Density in the standpipe ....... 480 kg / m³ Static pressure head in the standpipe .............. 0.50 Atm.

Geschwindigkeit im Standrohr I,89 m/Sek. Speed in standpipe I, 89 m / sec.

Ventildruckerniedrigung im Standrohr ............. 0,I8 Atm. Valve pressure decrease in the standpipe ............. 0, I8 Atm.

Dichte in der Trägerleitung . . 465 kg/m3 Druckabfall in der Trägerleitung ................. O,II Atm.Density in the carrier line. . 465 kg / m3 pressure drop in the carrier line ................. O, II Atm.

Druckabfall im Inj ektorventil O,I4 Atm.Injector valve pressure drop 0.14 Atm.

Claims

PATENT CLAIMS I. Continuous process for converting Hydrocarbons in the vapor phase in the presence of eddy current catalysts and regeneration of the used catalysts in two separate working zones, characterized in that the spent catalyst from the reaction zone through a vertical tube is withdrawn downwards and into the dense phase in the regeneration zone arrives while regenerated catalyst through a second vertical tube with Help the injected hydrocarbons up into the dense bed of the reaction zone is brought.

2. The method according to claim I, characterized in that the blown Hydrocarbons are at least partially liquid and at least partially at Evaporate contact with the hot catalyst in the second vertical pipe.

3. Apparatus for performing the method according to claim I, consisting from two separate working zones arranged one above the other within a vessel, through vertical tubes for continuous catalyst circulation with each other connected and with distribution devices for the circulating gases and cyclone separators and the required valves are equipped.