DE953899C - Verfahren und Vorrichtung zum Abstreifen von feinverteilten Katalysatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das sogenannte Abstreifen von verbrauchtem pulverförmigem Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysator vor seiner Regenerierung durch Abbrennen von kohlenstoffhaltigen Ablagerungen und auf eine Vorrichtung hierfür.

Bei der Umwandlung von Kohlenwasserstoffölen mit einem pulverf örmigen Katalysator bei erhöhten Temperaturen unter Verwendung der Katalysatorwirbelschichttechnik, z.B. bei der katalytischen Spaltung mit Wirbelschichtkatalysatoren, wird der feinverteilte feste Katalysator in einen Reaktionsbehälter unter Umwandlungsbedingungen mit Kohlenwasserstoffdämpfen in Berührung gebracht, und der verbrauchte Katalysator, der durch kohlenstoffhaltige Ablagerungen verunreinigt ist,, wird durch Abbrennen der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen in einem gesonderten Regenerierbehälter regeneriert. Der regenerierte Katalysator wird dann im Kreislauf wieder zum Reaktionsbehälter zurückgeleitet. Ein kennzeichnender Vorteil dieses Systems ist, daß der pulverförmige Katalysator als Wärmeträger wirkt, wobei praktisch die gesamte im Reaktionsbehälter benötigte Wärme auf diese Weise durch den heißen umlaufenden Katalysator zugeführt wird. Um die Wärme zuzuführen, müssen sehr große Katalysatormengen durch die beiden Behälter in Umlauf gesetzt werden. So wer-

den im allgemeinen mindestens 4 bis 20 Gewichtsteile Katalysator je Gewichtsteil behandeltes öl in Umlauf gehalten.

Der bei diesem Verfahren verwendete Katalysator besitzt stets hochporige Struktur, und im allgemeinen beträgt das Porenvolumen in dem Katalysator etwa die Hälfte des Volumens der Teilchen. Es ist daher ersichtlich, daß die große, vom Reaktionsbehälter zum * Regenerierbehälter im to Umlauf befindliche Katalysatormenge dazu neigt, eine große Menge Kohlenwasserstofföle ' mitzuführen, die in der Regenerierstufe verbrennen würde. Dies würde einen beträchtlichen Verlust an Kohlenwasserstofföl und außerdem die Kosten und die Umständlichkeit der Regenerierung beträchtlich erhöhen. Diese Neigung kann nicht ganz vermieden werden, aber sie wird in gewissem Ausmaß überwunden, indem man den verbrauchten Katalysator, bevor man ihn in die Regenerierzone einleitet, einer ao sogenannten Abstreiferbehandlung unterwirft. Bei dieser Behandlung wird ein. Abstreifergas nach oben durch den verbrauchten Katalysator geleitet, um soviel wie möglich von den vom Katalysator mitgeführten Kohlenwasserstoffen zu verflüchtigen und zu entfernen. Zahlreiche inerte Gase, wie Kohlendioxyd, Stickstoff oder Abgas, sind für die Verwendung als Abstreifergas vorgeschlagen worden, aber aus verschiedenen Gründen ist Wasserdampf das geeignetste Abstreifergas und wird im technischen Betrieb verwendet, wobei die angewandte Dampfmenge im allgemeinen 1950 bis 2440 kg je Minute und qm Querschnittsfläche der Abstreiferzone beträgt. Es wurden zahlreiche Anordnungen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, und solche Anordnungen umfassen auch Mittel für diese Abstreiferbehandlung. Aus zahlreichen Gründen werden Systeme mit einem Reaktionsbehälter mit einer abwärts gerichteten Strömung oder einem Abzug am Boden denjenigen, die eine aufwärts gerichtete Strömung oder einen Abzug am Kopfende aufweisen, vorgezogen, und solche Reaktionsgefäße mit abwärts gerichteter Strömung werden in der Technik benutzt. Bei Reaktionsbehältern mit abwärts gerichteter Strömung wird der verbrauchte Katalysator aus der Reaktionszone zum Umlauf zur Regenerierzone mit Hilfe der Schwere wirkung als ein Strom eines verhältnismäßig dichten Wirbelkatalysators abgezogen. Das Abstreifen dieses Katalysators wird im allgemeinen in einer tiefer gelegenen, teilweise abgetrennten Zone in dem Reaktionsbehälter bewirkt. Jedoch sind auch Anordnungen mit einem gesonderten Abstreiferbehälter (sogenannte Seitenabstreifer) bekannt. Obgleich die Abstreiferstufe als eine sehr wichtige Stufe in dem Gesamtverfahren erkannt ist, ist .über die Grundlagen seiner Arbeitsweise wenig bekannt. Es wurde die Abstreiferbehandlung in einem Seitenabstreifer studiert, der mit einer techfio nischen katalytischen Spaltanlage verbunden und so angeordnet war, daß er gesteuerte Veränderungen der wichtigen Variablen erlaubte. Dabei wurde gefunden, daß die Abstreiferwirksamkeit in einer sehr einfachen Weise wesentlich verbessert werden kann, wobei gleichzeitig gewisse andere Vorteile erreicht werden.

Die Menge und die Art der kohlenstoffhaltigen Stoffe in' dem verbrauchten Katalysator hängt von der Art des behandelten Kohlenwasserstofföls und den Bedingungen in der Reaktionszone ab. Es können nicht alle Kohlenwasserstoffe, die mit dem verbrauchten Katalysator mitgeführt werden, unabhängig von der Strenge und der Wirksamkeit der Abstreiferbehandlung entfernt werden. Durch Vergleich der Kohlenwasserstoffmengen, die in einer gegebenen Abstreiferbehandlung entfernt wurden, mit der größtmöglichen Entfernung wird ein Maß für das Ausmaß des Abstreifens erhalten. Der Abstreifgrad wächst im allgemeinen mit steigender Abstreifertemperatur, er steigt auch mit der Erhöhung der Verweilzeit des Katalysators in der Abstreiferzone und mit der Erhöhung der Menge des Abstreifergases, Obgleich eine gewisse Menge nicht abstreifbarer kohlenstoffhaltiger Stoffe unabhängig von der Strenge der angewendeten' Abstreiferbehandlung zurückbleibt, kann jeder Abstreifgrad bis zur höchstmöglichen Entfernung der abstreifbaren Stoffe durch Erhöhung von einem oder mehreren der obengenannten Faktoren erzielt werden.

Die Wirksamkeit der Abstreiferbehandlung ist jedoch nicht nur vom Grad der Entfernung der abstreifbaren Stoffe abhängig. Um die Abstreiferwirkung zu bewerten, ist es notwendig, das Ausmaß der Entfernung der abstreifbaren Stoffe im Hinblick auf die Temperatur, die Verweilzeit in der Abstreiferzone und die Menge des angewandten Abstreiferdampfes zu betrachten.

Der durch die Reaktionszone, die Abstreiferzone und die Regenerierzone umlaufende Katalysator verliert allmählich an Oberfläche und- Aktivität. Während die Bedingungen' in allen diesen Zonen etwas zur Entaktivierung des Katalysators beitragen, so findet jedoch, wie gefunden wurde, der größte Teil der Entaktivierung in der Abstreiferzone statt, obgleich diese Zone im allgemeinen sich auf niedrigerer Temperatur befindet als die Reaktionszone und auch die Regenerierzone. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Wasserdampfpartialdruck in der Abstreiferzone beträchtlich höher liegt als in den anderen Zonen. Um das Entaktivierungsmaß des * Katalysators auf einem Mindestmaß zu halten, ist es daher wünschenswert, die Berührung des Katalysators mit Wasserdampf soweit wie möglich zu vermindern und somit die Abstreifung in der Abstreiferzone mit einer möglichst geringen Wasserdampfmenge und mit der kürzest möglichen Verweilzeit zu bewirken.

Es wurde gefunden, daß der Abstreifgrad, wenn wie bisher gearbeitet wurde, im allgemeinen mehr lao oder minder proportional der angewendeten Abstreiferdampfmenge ist. Ferner macht die Art und Weise, in der der Wasserdampf zugeführt wird, einen wesentlichen Unterschied in der Abstreiferwirkung. Die Verbesserung nach der vorliegenden Erfindung erlaubt, die Verweilzeit herabzusetzen

oder ein Herabsetzen der erforderlichen Dampfmenge um einen gegebenen Abstreifgrad zu erziele»'.

Es ist bekannt, daß die Menge der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen bei der katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffölen schnell ansteigt, wenn der Spaltgrad erhöht wird. Es ist auch bekannt, daß bei hohem Spaltgrad die "erzeugten Gase dazu neigen, sich in ihrer Zusammensetzung jenen

to zu nähern, die durch thermische Spaltung gebildet werden, z. B. steigt die Konzentration des Methans. Der Zuwachsteil der kohlenstoffhaltigen Stoffe, die auf dem Katalysator als Folge eines erhöhten Spaltgrades abgelagert werden, ist weitgehend nicht abstreifbar. Ein Vergleich der Kohlenwasserstoffgase, die bei der katalytischen Spaltung gebildet wurden, mit denen, die bei der üblichen Abstreifbehandlung erzeugt werden, wenn die Temperatur in der Abstreiferzone die gleiche oder eine etwas niedrigere als in der Reaktionszone und die Verweilzeit des Katalysators in dem Reaktionsbehälter wesentlich größer als in der Abstreiferzone ist, zeigt, daß die beiden Gase von ganz verschiedener Zusammensetzung sind. Die Abstreifergase sind reich an Methan und können Methangehalte von z. B. 16 bis 30 Volumprozent besitzen, was eine beträchtliche Spaltung der absorbierten kohlenstoffhaltigen Stoffe anzeigt, da die Reaktionsgase nur 8 bis 12 Volumprozent Methan enthalten.

Wenn somit ein übliches Abstreifen beträchtliche Mengen kohlenstoffhaltiger Stoffe mit Hilfe von Spaltvorgängen entfernt, so führt diese Reaktion zu einer Erhöhung des nicht abstreifbaren Rückstandes. Dies sollte vermieden werden. Auf der anderen Seite findet ein gewisses Abstreifen durch Verdrängen der adsorbierten Kohlenwasserstoffe durch Wasserdampf statt. Die so entfernten Stoffe werden ohne Erhöhung des nicht abstreifbaren Rückstandes entfernt.

Durch Verwendung einer Abstreifervorrichtung, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, und durch Veränderung der Stelle und der Einspritzungsart des Abstreiferdampfes wurde nun gemäß der Erfindung gefunden, daß ein beträchtlich wirksameres Abstreifen mit einer verhältnismäßig kleinen Wasserdampfmenge erhalten werden kann, vorausgesetzt, daß der partiell verbrauchte, im Wirbelzustand befindliche Katalysator beim Eintreten in die Abstreiferzone mit hoher Geschwindigkeit mit Dampf beaufschlagt und dann sofort vom Wasserdampf getrennt wird. Die Höhe der Turbulenz und Dispersion, welche durch den Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden, und auch die unmittelbare Abtrennung des Katalysators von den Dämpfen sind für den Erfolg des Verfahrens wichtig. So haben z. B. Versuche gezeigt, daß ein kurzes Ausblasen des verbrauchten Katalysators mit einem Dampfstrahl mit nachfolgender schneller Abtrennung des Katalysators 60 bis 70% der abstreifbaren Stoffe entfernt werden. Dies entspricht, soweit es die Entfernung von kohlenstoffhaltigem Material betrifft, einem Abstreifen von 40 Sekunden unter den üblichen Bedingungen. Es unterscheidet sich jedoch darin, daß die Zeit so kurz ist, daß die Spaltung nicht vorherrscht und damit eine beträchtlich geringere Entaktivierung des Katalysators erfolgt. Die restlichen 30 bis 40% der •abstreifbaren Stoffe werden danach unter Bedingungen entfernt, unter denen ein Spalten erfolgen kann. Dieses Verfahren bewirkt nicht nur eine gründliche Entfernung der kohlenstoffhaltigen Stoffe, sondern erlaubt auch, das Abstreifen wirksam bei geringer Schädigung des Katalysators durchzuführen.

Die vorliegende Erfindung schafft somit ein Verfahren zum Abstreifen von feinverteilten Katalysatoren für die Kohlenwasserstoffumwandlung vor ihrer Regenerierung durch Abbrennen der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen, wobei der teilweise verbrauchte Katalysator im Wirbelzustand durch seine Schwere von der Kohlenwasserstoffumwandlungszone zu einer gesonderten Abstreiferzone übergeführt wird. Dieses Verfahren enthält die Verbesserung, daß der im Wirbelzustand befindliche in die Abstreiferzone eintretende Katalysator mit ein oder mehreren Dampfstrahlen geblasen wird, um den Katalysator gründlich zu dispergieren, und dann der so dispergierte Katalysator unmittelbar von dem Wasserdampf abgetrennt, der Katalysator in einem Wirbelbett gesammelt und go dann Wasserdampf in Richtung nach oben durch diese Wirbelschicht geleitet wird, um die restlichen abstreif baren Stoffe aus dem Katalystor abzustreifen.

Die beschriebene Verbesserung des Abstreifens wird am besten erhalten in einer gesonderten. Seitenäbstreifereinrichtung von spezieller Bauart, die in großer Nähe des Reaktionsbehälters mit Wirbelschichtkatalysator angeordnet ist, mit dem sie verbunden und der etwas höher gelegen ist.

Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Abstreifverfahrens, die in Kombination mit einem Wirbelschichtkatalysator-Reaktionsbehälter einen Katalysatorabstreifer enthält, der einen zylindrischen Behälter an der Seite des Reakfionsbehälters aufweist und hinreichend niedriger gelegen ist, um den partiell verbrauchten Katalysator mit Hilfe der Schwerewirkung aus dem Reaktionsbehälter in den Abstreifer strömen zu lassen. Fertfer weist der Abstreifer auf: eine Abstreifergasaustrittsleitung am oberen Ende des zylindrischen Behälters und eine Abführleitung für den abgestreiften Katalysator an seinem Boden, Einspritzeinrichtungen für Abstreifdampf in dem zylindrischen Behälter nahe seinem Boden, eine Katalysatorzufuhrleitung vom unteren Teil des Reaktionsbehälters zu etwa der halben Höhe des zylindrischen Behälters und Einspritzeinrichtung für Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit in den partiell verbrauchten Katalysator in Wirbelzustand iao beim Eintreten in den zylindrischen Behälter. Die Einspritzeinrichtung für Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit kann eine Vielzahl von Wasserdampfdüsen umfassen, die so gegenüber der Einmündung der Katalysatörzufuhrleitutjg angeordnet ist, daß der Strom des Katalysators unmittelbar

nach dem Eintreten in den zylindrischen Behälter dispergiert wird. Diese Einrichtung kann auch Düsen umfassen, die so angeordnet sind, daß der Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit in Richtung des Katalysatorflusses in die Katalysatorzufuhrleiitung nahe ihrem Mündungsende eingespritzt wird, vorzugsweise unmittelbar stromabwärts hinter dem Steuerventil, das in der Katalysatorzufuhrleitung vorhanden sein kann. ίο Geeignete Anordnungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Zeichnungen erläutert. Fig. I und II erläutern eine Abstreifervorrichtung in Verbindung mit einem katalytischen Reaktionsbehälter mit abwärts gerichteter Strömungsrichtung, bei welcher Kombination ein Teil, des Wasserdampfes in die dispergierte Phase der Abstreiferzone derart eingedüst wird, daß der ankommende pseudoflüssige Katalysator mit hoher Geschwindigkeit beaufschlagt wird;

Fig. III und IV erläutern eine Abwandlung der in den Fig. I und II dargestellten Vorrichtung, bei der eine schnellere Trennung im Anschluß an die Beaufschlagung mit hoher Geschwindigkeit erreicht wird;

a5 Fig. V erläutert eine Abstreifervorrichtung der ersten Art, bei der der Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit in die Überführungsleitung nahe ihrem Ende und unmittelbar unter ihrem Steuerventil eingedüst wird;

Fig. VI und VII erläutern eine Vorrichtung im Prinzip ähnlich der, die in Fig. V dargestellt ist, erzielen aber eine schnellere Abtrennung des Katalysators vom Sekundärdampf;

Fig. VIII und IX erläutern eine weitere Ausfuhrungsform der Vorrichtung nach Fig. V, bei der noch eine noch schnellere Abtrennung des Sekundärdampfes bewirkt wird und eine verbesserte Strömung in der Abstreiferzone erzielt wird;

Fig. X und XI erläutern eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. V, die gewisse weitere Vorteile bietet;

Fig. XII erläutert eine Variation der Vorrichtung der Fig. X und XI, die in gewissen Fällen gewisse Vorteile ermöglicht.

Aus Gründen der Einfachheit sind den einzelnen Teilen bei allen dargestellten Vorrichtungen die gleichen Bezugszeichen gegeben. Somit enthält die Vorrichtung einen Abstreiferbehälter 1, eine Leitung 2, eine untere Katalysatorabführungsleitung 3, eine Einspritzeinrichtung 4 für Primär- oder Hauptabstreifdampf nahe am Boden und eine Einlaßleitung 5 zum Einführen des abzustreifenden verbrauchten Katalysators. Die Leitung 5 bildet die Verbindung mit dem Reaktionsbehälter 7 mit Katalysatorwirbelschicht. Der Bodenteil des Abstreiferbehälters ist vorzugsweise mit Prallplatten oder Trennwänden 6 versehen,. welche diesen Teil in einer Anzahl von parallelen Zellen mit offenen Enden unterteilen.

Der Abstreiferbehälter befindet sich vorzugsweise in nächster Nähe des Reaktionsbehälters 7 mit verwirbeltem Katalysator und ist etwas tiefer gelegen, so daß der Katalysatortransport vom Reaktionsbehälter zum Abstreifer durch Schwerefluß des pseudofiüssigen Katalysators, direkt aus der Wirbelschicht des Reaktionsbehälters erfolgt. Dieser Transport einer dichten Phase setzt den Transport von- Kohlenwasserstoffdämpfen auf ein Mindestmaß herab. Die Transportleitung 5 verläuft somit in Richtung nach unten und ist mit einem Ventil 8 zur Steuerung des Katalysatorstroms in den Abstreifer versehen.

Bei der Vorrichtung, die in den Fig. I und II gezeigt ist, mündet- die Einlaßleitung 5 etwa auf der halben Höhe in den Abstreiferbehälter und oberhalb der Wirbelschicht 9 des sich in Abstreifung befindlichen Katalysators ein. Unmittelbar unter dem unteren Ende der Leitung S ist eine Vielzahl von horizontal angeordneten Dampf düsen 10 derart vorgesehen, um auf den ankommenden Katalysatorstrom und aufeinander aufzutreffen. Bei Betrieb wird der verbrauchte Katalysator durch Schwereeinwirkung aus dem Reaktionsbehälter als Katalysatorwirbelstrom abgezogen, und beim Austreten aus der Leitung 5 wird er unmittelbar durch Beaufschlagung mit den Dampfstrahlen dispergiert. Die Katalysatorteilchen fallen dann herab und sammeln sich in der Wirbelschicht 9, in der sie durch hindurchtretenden Primärdampf, der am Boden eingeführt wird, abgestreift werden. Die Dämpfe treten aus der Vorrichtung durch Leitung 2 am Kopf aus und werden vorzugsweise in die freie Zone des Reaktionsbehälters dujch Leitung 11 zurückgeleitet. Die Oberfläche der Katalysatorwirbelschicht, die einem Abstreifen unterliegt, wird" merk-Hch unterhalb dem Mündungsende der Leitung 5 gehalten. Der abgestreifte Katalysator wird vom Boden des Behälters durch Leitung 3 abgezogen, um die gewünschte Höhe der Katalysatorschicht aufrechtzuerhalten.

Die in den Fig. III und IV dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich dadurch, daß ein am Boden offener Zylinder 12 mit Hilfe von nicht gezeigten Einrichtungen derart aufgehängt ist, daß sein unteres Ende in die Wirbelschicht des Katalysators, die dem Abstreifen unterliegt, eintaucht. Eine Abzugsleitung 13 führt zentral herab durch den oberen Verschluß des Zylinders bis zu einer mittleren Höhe oberhalb der Oberfläche der Wirbelschicht. Die Einlaßleitung 5 reicht durch die Außenhülle des no Abstreiferbehälters und mündet tangential nahe dem oberen Ende des inneren Zylinders 2 oberhalb des unteren Endes der Ableitung 13 ein. Wasserdampfdüsen 10 münden in den Innenzylinder 12 tangential bei einer Höhe oberhalb des unteren Endes der Ableitung 13 ein.

Beim Betrieb dieser Vorrichtung dispergieren die Dampfstrahlen schnell den ankommenden verbrauchten Katalysator, wobei sie ihm in dem Zylinder 12 eine rotierende Bewegung erteilen. Die rotierende Bewegung läßt den Katalysator schnell an die Wände des Zylinders und von dort nach unten in die Wirbelschicht gelangen. Die Gase passieren nach oben durch die Ableitung 13, die mit dem freien Raum in- dem Reaktionsbehälter 7 in Verbindung steht. Die Hauptmenge des Abstreifer-

gases, die durch Leitung 2 abgeführt wird, kann verworfen werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie wesentlich die Gasmenge, die in den freien Raum, des Reaktionsbehälters abgegeben wird, herabsetzt und gleichzeitig der verbrauchte Katalysator nahe dem Mittelpunkt des Abstreiferbehälters eingeführt wird, was wünschenswert ist, da es der normalen Neigung des Katalysators, in der Mitte der Wirbelschicht nach oben zu zirkulieren, entgegenwirkt.

Bei der Vorrichtung nach Fig. V wird Sekundärdampf mit großer Geschwindigkeit in Richtung der Katalysatorströmung in die Transportleitung 5 durch Düsen 10 eingespritzt. Die Beaufschlagung mit hoher Geschwindigkeit und Dispergierung des Katalysators findet daher in der Transportleitung nahe ihrem Mündungsende statt. Es ist daher nur ein sehr kurzer Kontakt vorhanden, bevor der Strom in den Behälter 1 eintritt und der Katalysator abgetrennt wird.

Die Fig. VI und VII erläutern eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. V. Bei dieser Abwandlung tritt die Transportleitung 5 tangential in den Abstreifkessel 1 ein, und es ist ein an beiden Seiten offener Blindzylinder 14 in dem Behälter mit Hilfe von nicht gezeigten Einrichtungen gegenüber dem Ende der Transportleitung und oberhalb der Katalysatorwirbelschicht angebracht.

Bei einer anderen, in den Fig. VIII und IX dargestellten Anordnung führt die Transportleitung 5 durch die Wand des Abstreiferbehälters 1 und mündet tangential in den inneren Zylinder 14 ein, der an seinem oberen Ende geschlossen und am Boden offen ist. Bei dieser Anordnung wird der Katalysator gezwungen, in die Wirbelschicht nahe ihrem Zentrum einzutreten.

In vielen Fällen ist es nicht erwünscht, ein großes Volumen des Ab^treifergases in den freien Raum des-Reaktionsbehälters zu leiten. Die Fig. X und XI erläutern eine Anordnung, bei der dies vermieden werden kann, obgleich Sekundärdampf in die Leitung 5 eingespritzt wird. Diese Ausführungsform ist ähnlich der in den Fig. VIII und IX dargestellten, unterscheidet sich aber dadurch, daß der innere Zylinder 15 ähnlich dem Zylinder 12 der Vorrichtungen in den Fig. III und IV angeordnet ist. Der Sekundärdampf wird durch Leitung 13 abgezogen und in den freien Raum des Reaktionsbehälters geleitet, und der Primärdampf wird gesondert durch Leitung 2 abgeführt.

Fig. XII erläutert eine Ausführungsform der Vorrichtung, die in den Fig. X und XI dargestellt ist, die den Vorteil hat, daß sie es gestattet, den Abstreiferbehälter auf einer etwas größeren Höhe anzuordnen. Dies ist vorteilhaft, da es den Transport des abgestreiften Katalysators zum Regenerierbehälter erleichtert und somit eine bessere Anordnung von Reaktionsbehälter und Regenerierbehälter ermöglicht, um den notwendigen Gesamtumlauf von großen Katalysatormengen zu erzielen. Ein weiterer Vorteil der in-Fig. XII dargestellten Anordnung ist der, daß der Katalysatorstrom vom Reaktionsbehälter zum Abstreiferbehälter ohne Verwendung eines Ventils in der Leitung 5 gesteuert werden kann, da die Transportleitung 5 einen Teil enthält, der entweder senkrecht verläuft oder, wie es gezeigt ist, geneigt ist, und einen nach oben gerichteten Teil mit seinem unteren Ende verbindet, wobei der Sekundärdampf in den kurzen, nach oben gerichteten Teil an der Verbindungsstelle eingespritzt wird. Die so erhaltene verdünnte Katalysatorsuspension strömt nach oben in den inneren Zylinder 15, und durch Steuerung der eingespritzten Sekundärdampfmenge kann die Geschwindigkeit der Katalysatorströmung geregelt werden.

Es ist aus der Beschreibung der dargestellten Anordnungen ersichtlich, daß die Berührung zwischen dem verbrauchten Katalysator und dem Sekundärdampf sehr kurz ist, d.h. nicht mehr als 2 oder 3 Sekunden beträgt.

Um die Vorteile der beschriebenen Erfindung zu erzielen, ist es wesentlich, daß der Sekundärdampf in einer Menge und mit einer Geschwindigkeit zur Anwendung gebracht wird, die ausreichend sind, um eine schnelle und gründliche Dispergierung und Bewegung des Katalysators zu bewirken. Dies erfordert eine Beaufschlagung mit hoher Geschwindigkeit. Mit Ausnahme dieser Erfordernisse wird jedoch eine Mindestmenge Sekundärdampf angewendet. Die Sekundärdampfmenge beträgt daher nur einen Bruchteil (nicht mehr als etwa 2,25 kg je' t Katalysator) der Primärdampfmenge, die der Abstreiferzone zugeführt wird, und die erforderliche Gesamtdampfmenge ist geringer als die, die für einen gegebenen Abstreifgrad erforderlich ist, wenn der gesamte Dampf in Richtung nach oben durch die der Abstreifung unterworfenen Katalysatorwirbelschicht geleitet wird.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Abstreifen von feinverteilten Katalysatoren für die Kohlenwasserstoffumwandlung durch eine Behandlung mit Wasserdampf vor ihrer Regenerierung durch Ausbrennen der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen, wobei der partiell verbrauchte Katalysator im Wirbelzustand durch Schwerefluß aus der Kohlenwasserstoff Umwandlungszone in eine ge- no sonderte Abstreiferzone übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der verwirbelte Katalysator beim Eintreten in die Abstreiferzone mit ein oder mehreren Dampfstrahlen geblasen wird, um den Katalysator gründlich zu dispergieren, und dann unmittelbar der so dispergierte Katalysator vom Wasserdampf abgetrennt, der Katalysator in einer Wirbelschicht gesammelt und Wasserdampf von unten nach oben durch die Wirbelschicht hindurchgeleitet wird, um den Katalysator von restlichen abstreifbaren Stoffen abzustreifen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Kombination mit einem Reaktionsbehälter für verwirbelten Katalysator einen

Katalysatorabstreifer enthält, der einen zylindrischen Behälter an der Seite des Reaktionsbehälters und an einer ausreichend niedrigeren Höhe aufweist, ferner eine Abstreifergasaustrittsleitung am Oberende des zylindrischen Behälters und eine Abführungsleitung für den abgestreiften Katalysator an seinem Boden, Einspritzeinrichtungen für Abstreifdampf in den zylindrischen Behälter nahe seinem Boden, eine

ίο Katalysatorzufuhrleitung vom unteren Teil des Reaktionsbehälters zu etwa der halben Höhe des zylindrischen Behälters und Einspritzeinrichtungen für Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzeinrichtungen für Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit eine Vielzahl von Wasserdampfdüsen umfassen, die gegenüber dem Austrittsende der Kataly-

satorzufuhrleitung zur Disperierung des in den zylindrischen Behälter eintretenden Katalysatorstroms angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzeinrichtungen für Dampf mit hoher Geschwindigkeit Düsen für den in Richtung der Katalysatorströmung in die Katalysatorzufuhrleitung nahe ihrem Austrittsende einzuspritzenden Wasserdampf enthalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorzufuhrleitung mit einem Steuerventil versehen ist und die Wasserdampfdüsen in dieser Leitung unmittelbar stromabwärts von diesem Steuerventil angeordnet sind. .

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein an beiden Enden offener Zylinder in dem zylindrischen Behälter angeordnet ist und die Kätalysatorzufuhrleitung in dem zylindrischen Behälter tangential angenähert .gegenüber der mittleren Höhe des Zylinders einmündet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein am oberen Ende geschlossener und am Boden offener Zylinder in dem zylindrischen Behälter auf etwa seiner halben Höhe angeordnet ist, die Katalysatorzufuhrleir tung durch die Wand des zylindrischen Behälters reicht und in dem Zylinder tangential einmündet, und nahe seinem oberen Ende eine gesonderte Dampfabzugsleitung vorgesehen ist, die durch den Zylinder und durch den zylindrischen Behälter hindurchführt und sich von einer Stelle nahe der Mitte des Zylinders bis zum oberen Ende des Reaktionsbehälters mit verwirbeltem Katalysator erstreckt, und die Einspritzeinrichtung für Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit Düsen für den tangential in den Zylinder nahe dem Mündungsende der Katalysatorzufuhrleitung oder in Richtung der Katalysatorströmung in die Katalysatorzufuhrleitung nahe seinem Ende einzuspritzenden Wasserdampf aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: 6g

USA.-Patentschriften Nr. 2 414 002, 2 428 872.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

©609528/508 5.56 (609 701 II. 56)