DE957326C - Process for refining crude oil - Google Patents

Process for refining crude oil

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DE957326C
DE957326C DEST5620A DEST005620A DE957326C DE 957326 C DE957326 C DE 957326C DE ST5620 A DEST5620 A DE ST5620A DE ST005620 A DEST005620 A DE ST005620A DE 957326 C DE957326 C DE 957326C
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique

Description

Verfahren zum Raffinieren von Rohöl Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Umwandlung von Rohöl in wertvollere Ölprodukte. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren zur Ölraffinierung, in dem Rohöl in einer sehr vereinfachten Anlage mit den günstigsten Ausbeuten an Motoren- und Heizölen und mit möglichst wenig Anfall vom. verhältnismäßig schweren Produkten von geringem Wert, wie z. B. Schwerölen, Teer und Koks, umgewandelt wird. Es wurde früher schon vorgeschlagen, Rohöl zuerst zu destillieren, um im Rohzustand befindliehe Rohbenzine, Gasöle und reduzierte Rohöle abzutrennen, und das auf diese Art abgetr@mnte Gasöl katalytisch zu kracken, um Motorenöle mit hoher Oktanzahl zu erzeugen. Man hat auch das reduzierte Rohöl unter vermindertem Druck destilliert, um daraus zusätzlich Beschickungsmaterial für die katalytische Krackung zu gewinnen: Ein weiteres Verfahren zur Radfinierung besteht darin, daß Benzin einem Reformierungsverfahren unterwarfen, wird, um seine Oktanzahl zu erhöben.Process for Refining Crude Oil The present invention relates focus on the conversion of crude oil into more valuable oil products. In particular, relates The invention relates to an improved method of refining oil in which crude oil in a very simplified system with the cheapest engine and engine yields Heating oils and with as little accumulation of. relatively heavy products of little value, such as B. heavy oils, tar and coke is converted. It was previously proposed to distill crude oil first to be in the raw state To separate petrol, gas oils and reduced crude oils, and that separated in this way Catalytically cracking gas oil to produce high octane engine oils. Man also has the reduced crude oil distilled under reduced pressure to get from it in addition Obtaining Feedstock for Catalytic Cracking: Another Process to finish the bike consists of that gasoline is a reforming process subjected, is to increase its octane rating.

Diese verschiedenen Verfahren, die voneinander getrennt durchgeführt werden, erfordern für.jedes Verfahren gesonderte Fraktioniertürme und Heizeinheiten. Außerdem sind viele Behälter zur Lagerung der verschiedenen Produkte zwischen den verschiedenen Verfahren notwendig. Zum Beispiel ist die Herstellung, Betrieb und Unterhaltung einer Vakuumdestillationsanlage, die zur weiteren Destillierung des reduzierten Rohöls verwendet wird, das aus der unter Atmosphärendruck erfolgenden Rohöldestillation gewonnen wird, immer noch sehr teuer.These different procedures carried out separately from each other require separate fractionation towers and heating units for each process. In addition, there are many containers for storing the various products between the different procedures are necessary. For example is the manufacture, operation and Maintenance of a vacuum distillation system, which is used for further distillation of the reduced crude oil is used, which is made from the under atmospheric pressure Crude oil distillation is still very expensive.

Nach vorliegender Erfindung krackt man von dem Rohöl wenigstens die Hauptmenge im ganzem gelinde in einer ersten Krackzone in Gegenwart eines schwachen Krackkatadysators, leitet den einen Strom der Krackprodukte und ungekrackten Bestandteile des Rohöls aus dieser Zone in eine Fraktionierkolonne und trennt ihn dort in eine Benzin-, eine Gasöl- und eine hochsiedende Rückstandsfraktion. Die Gasölfraktion krackt man in einer zweiten Krackzone katalytisch in Gegenwart eines starken Krackkatalysators und leitet die erhaltenen Kohlenwasserstoffe in den Unterteil der erwähnten Frakti.onierkolonne ein, wo sie mitfraktioniert werden. Wenigstens die Hauptmenge der für diese Fraktionierung und die erste Krackung benötigte Wärme gewinnt man dabei dadurch, daß man. wenigstens die Hauptmenge des Rohöls mit dem Katalysator in der ersten Krackzone zusammenbringt, nachdem letzterer durch Verbrennung der während dieser Krackung abgeschiedenen: kohlenstoffhaltigen Abscheid'ungen aufgeheizt worden ist.According to the present invention, at least the crude oil is cracked Main quantity on the whole mildly in a first cracking zone in the presence of a weak one Cracking catalyst, conducts a stream of cracked products and uncracked components of the crude oil from this zone in a fractionation column and separates it there into a Gasoline, a gas oil and a high-boiling residue fraction. The gas oil fraction is catalytically cracked in a second cracking zone in the presence of a strong cracking catalyst and directs the hydrocarbons obtained into the lower part of the fractionation column mentioned one where they are also fractionated. At least the bulk of those for this fractionation and the heat required for the first cracking process is obtained by. at least brings most of the crude oil together with the catalyst in the first cracking zone, after the latter by incineration of the separated during this cracking: carbon-containing deposits has been heated.

Man kann hierbei auch einen kleineren Teil des Rohöls bei einer erheblich unter der Kracktemperatur der ersten Zone liegenden Temperatur unmittelbar in die Fraktionierzone unterhalb der Eintrittsstelle der Kohlenwasserstoffkrackprodukte einleiten; und man kann auch den Katalysator in die erste Krackzone mindestens mit der gewünschten Kracktemperatur einführen und seine Menge so bemessen, daß sie zur Erwärmung des Rohöls in dieser Zone bis auf die genannte Temperatur und zur Aufrechterhaltung dieser Temperatur während der Krackung ausreicht. Die Menge des bei der Krackung von Gasöl und höhersiedenden Bestandteilen des Rohöls in der ersten Zone auf dem Katalysator abgeschiedenen Kohlenstoffs beträgt dabei im allgemeinen höchstens. 4 Gewichtsprozent, wenn der Katalysator zur Regeneration und Wiederaufheizung aus der genannten Zone entnommen wird, wobei die niedriger als das Gasöl siedenden Bestandteile des Rohöls in dieser Zone unverändert bleiben. Man trennt darauf den Katalysator von den Krackprodukten und den unveränderten Bestandteilen des Rohöls ab und leitet die Krackprodukte etwa mit der Kracktemperatur in die Fraktionierkolonre ein.You can also use a smaller portion of the crude oil at a significantly higher cost below the cracking temperature of the first zone immediately into the Fractionation zone below the entry point of the hydrocarbon cracking products initiate; and you can also at least with the catalyst in the first cracking zone Introduce the desired cracking temperature and measure its amount so that it is used for Heating of the crude oil in this zone up to the stated temperature and to maintain it this temperature is sufficient during cracking. The amount of cracking of gas oil and higher boiling components of the crude oil in the first zone on the Catalyst deposited carbon is generally at most. 4 weight percent when the catalyst is off for regeneration and reheating is taken from said zone, the lower boiling than the gas oil components of crude oil in this zone will remain unchanged. The catalyst is then separated derives from and derives from the cracked products and the unchanged components of the crude oil the cracked products enter the fractionating column at approximately the same temperature as the cracking temperature.

In die zweite Krackzone tritt der Katalysator vorzugsweise wenigstens auf die Kracktemperatur vorgewärmt ein, und seine Menge ist zweckmäßig so groß, daß die zu krackende Gasölfraktion in Berührung mit ihm zu Benzin gekrackt werden kann. Man trennt dann die erhaltenen Kohlenwasserstoffe von dem gebrauchten Katalysator ab und brennt auch von diesem die koh'lenstoffha,ltigen Abscheidung weg, wobei er gleichzeitig aufgeheizt wird. Die Krackprodukte dieser zweiten Zone werden etwa mit ihrer Kracktemperatur in die Fraktionierkolonne unterhalb der Eintrittsstelle der Produkte aus der ersten Zone eingeleitet und mitfraktioniert.The catalyst preferably enters at least the second cracking zone preheated to the cracking temperature, and its quantity is expediently so large that that the gas oil fraction to be cracked is cracked into gasoline in contact with it can. The hydrocarbons obtained are then separated from the used catalyst and burns away the carbon-containing deposit from this too, whereby it is heated at the same time. The cracked products of this second zone are about with their cracking temperature in the fractionation column below the entry point of the products from the first zone introduced and co-fractionated.

Die Temperatur in der ersten Krackzone beträgt vorzugsweise etwa 45o bis 6oo° und die Krackzeit etwa i bis 25 Sekunden. Der verwendete Katalysator soll eine Wirksamkeit von etwa 12 bis 25 % Destillat -h Verlust (DL) aufweisen.The temperature in the first cracking zone is preferably about 45o up to 600 ° and the cracking time about 1 to 25 seconds. The catalyst used should have an effectiveness of about 12 to 25% distillate -h loss (DL).

Einer der Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Wärme für die Destillation des Rohöls und auch für die Krackverfahren durch Verbrennen der während der Krackverfahren sich auf dem Katalysator bildenden Kohle erzeugt wird. Daneben werden aber noch andere bedeutende Vorteile erzielt, wenn das Verfahren nach den obigen Angaben durchgeführt wird. Schwere Produkte von geringem Wert, wie z. B. Schweröle oder schwere Bestandteile aus dem katalytischen Kreislauf, können vollständig beseitigt werden. Ein einziger Fraktionierturm nimmt die Stelle von mehreren ein, die bisher verwendet wurden, um dasselbe Ergebnis zu erzielen. Alle Verunreinigungen des Rohöls werden in der ersten Krackstu.fe auf dem Katalysator abgelagert. Die meisten Behälter zur Unterbringung von Zwischenprodukten fallen weg. Das gesamte Rohöl wird unmittelbar in einem einzigen zusammenhängenden Verfahren zu Ölprodukten verarbeitet, so daß ein wesentlicher Teil der normalerweise auftretenden Verluste an Wärme und an Verfahrensprodukten wegfällt.One of the main advantages of the present invention is that the heat for the distillation of the crude oil and also for the cracking process Burning the coal formed on the catalyst during the cracking process is produced. In addition, however, other significant advantages are achieved if the procedure is carried out according to the above information. Heavy products of little Value, such as B. heavy oils or heavy components from the catalytic cycle, can be completely eliminated. A single fractionation tower takes the place of several ones that have previously been used to achieve the same result. All impurities in the crude oil are in the first stage of cracking on the catalyst deposited. Most intermediate storage containers fall path. All crude oil is instantly produced in a single cohesive process processed into oil products, so that a substantial part of the normally occurring There is no loss of heat and process products.

Außerdem wird die Notwendigkeit des Reformierens von Benzin wesentlich herabgesetzt. Die vollständige Umsetzung von Pech und hochsiedendem Produkten zu Benzin und Heizölen in Gegenwart von Krackkatalysatoren ergibt im Vergleich mit der Krackung der schweren Fraktionen unter nicht katalytischen Bedingungen eine wesentliche Erhöhung des Anteils an katalytischem Rohbenzin als Prozentsatz des in der Benzinmischung des kombinierten Verfahrens enthaltenen Rohbenzingehalts. Diese Wirkung wird weiterhin dadurch vergrößert, daß die im Rohzustand befindlichen Rohbenzinanteile des gesamten Rohöls in der ersten katalytischen Krackstufe in gewissem Umfang katalytisch reformiert worden, so daß das Oktavverhältnis des sich im Rohzustand befindlichen Rohbenzins wesentlich verbessert wird, ohne daß eine gesonderte Reformierung nötig ist.In addition, the need to reform gasoline becomes essential degraded. The full implementation of pitch and high-boiling products too Gasoline and heating oils in the presence of cracking catalysts result in comparison with the cracking of the heavy fractions under non-catalytic conditions substantial increase in the proportion of raw catalytic gasoline as a percentage of the raw gasoline content contained in the gasoline blend of the combined process. This effect is further increased by the fact that the in the raw state Petrol proportions of the total crude oil in the first catalytic cracking stage to some extent Scope has been catalytically reformed so that the octave ratio of the is in the raw state The raw gasoline is significantly improved without any separate reforming is necessary.

Bei der Raffinierung von Rohölen ist es lange ein wesentliches Ziel gewesen, eine zur katalytischen. Krackung geeignete Menge Gasöl soweit wie möglich von den schweren Rückstandsfraktionen, die große Mengen für den Krackkatalysator schädliehe Aschebestan.dteile enthalten, abzutrennen. Destillation in einem Vakuum mit niedrigem Druck, Propanentasphaltierung- und andere Maßnahmen wurden zu diesem Zweck angewandt. Die vorliegende Erfindung verwirklicht dieses Ziel ohne die Notwendigkeit solcher teuren Hilfsvorrichtungen. Das Ausmaß, bis zu dem Fraktionen mit einem gegebenen Siedebereich als Kopfdestillat bei einer kontinuierlichen Flashdes.tillation destilliert werden können, hängt von der Destilliertemperatur, dem Destillationsdruck und der Menge der ebenfalls anwesenden Rückstände ab. Bei der vorliegenden Erfindung zerstört die gelinde Hauptkrackstufa vor der Destillation eine große Fraktion der schweren Rückstände, etwa in der Größenordnung von 7o bis 95 0/0. Außerdem sind die Produkte der gelinden Krackung zusammen mit den Benzinfraktionen und anderen Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht des Rohöls in der Hauptflashzone der großen Kombinationsfraktionierkolonne zugegen. Die Anwesenheit dieser Stoffe mit niedrigem Molekulargewicht setzt den Teildruck von hochsiedenden Kohlenwasserstoffen an dieser Stelle wesentlich herab, was wiederum die Übernahme hoher Prozentsätze der verbleibenden Rohölbestandte@ile als Kopfdestillat in dem Turm ermöglicht. Diese Fraktionen können dann in der zweiten herkömmlichen katalytischen Krackandage gekrackt werden., wobei man einen hochwertigen Katalysator anwendet, der verhältnismäßig frei von Unreinigkeiten ist. Nach der vorliegenden Erfindung erlaubt die gemeinsame Einhaltung dieser Merkmale die Destillation von Fraktionen mit höherem Siedepunkt, als sie selbst durch eine gesonderte Vakuumdestillationsstufe gewonnen werden können, d. h. von Fraktionen, die bis zu einem Siedebereich von 5.9o bis 65o° sieden.It has long been an essential goal in the refining of crude oils been, one to the catalytic. Cracking appropriate amount of gas oil as much as possible from the heavy residue fractions, the large amounts for the cracking catalyst harmful Ash constituents contain, separate. distillation in a low pressure vacuum, propane deasphalting and other operations were used for this purpose. The present invention accomplishes this Aim without the need for such expensive auxiliary devices. The extent, up to the fractions with a given boiling range as overhead distillate in a continuous Flashdes.tillation can be distilled depends on the distillation temperature, the distillation pressure and the amount of residues that are also present. at of the present invention destroys the major minor cracking stage prior to distillation a large fraction of the heavy residues, roughly on the order of 70 to 95 0/0. In addition, the products are mild cracking along with the gasoline fractions and other low molecular weight fractions of the crude oil in the main flash zone the large combination fractionation column is present. The presence of these substances Low molecular weight sets the partial pressure of high boiling hydrocarbons At this point it comes down significantly, which in turn means that high percentages are assumed allows the remaining crude oil components @ ile as overhead distillate in the tower. These Fractions can then be cracked in the second conventional catalytic cracking drum be., using a high-quality catalyst that is proportionate is free from impurities. According to the present invention allows the common Compliance with these features the distillation of fractions with a higher boiling point, than they can be obtained by a separate vacuum distillation stage, d. H. of fractions that boil up to a boiling range of 5.9o to 65o °.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich am Bedingungen., unter denen bei verhältnismäßig hoher Temperatur, jedoch in einem kurzen Zeitraum in dem ersten Reaktor eine Krackung der Rohölfraktion mit höchstem Siedepunkt erzielt wird. Dies liefert wiederum die Kohle, durch deren Verbrennung die Wärme für -die erste Rohöldestillation erzeugt wird, wodurch die Anlage von kostspieligen öfen zur Erwärmung des Rohöls auf hohe Temperaturen wegfällt. Außerdem ermöglicht die besondere Verbindung katalytischer Reaktionen mit der bereits beschriebenen Zwischendestillation nach der vorliegenden Erfindung die Anwendung äußerst tiefer Destillationstemperaturen für die Rohölbestandteile und Raffinationsprodukte. Dies wieder ermöglicht in dem Reaktionsbehälter die nachfolgende katalytische Krackung ungewöhnlich großer Teile der verbleibenden Produkte mit einem Katalysator von hoher Qualität.The present invention is based on the conditions., Under those at a relatively high temperature, but in a short period of time in that cracking of the crude oil fraction with the highest boiling point is achieved in the first reactor. This in turn supplies the coal, through whose combustion the heat for the first Crude oil distillation is produced, eliminating the need for heating the plant of expensive furnaces of the crude oil is eliminated at high temperatures. It also enables the special connection catalytic reactions with the intermediate distillation already described of the present invention, the use of extremely low distillation temperatures for the crude oil components and refined products. This again enables in that Reaction vessel for the subsequent catalytic cracking of unusually large parts the remaining products with a high quality catalyst.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere hochsiedenden, wie Rückstandsölen aus Rohölen und Teer oder asphaltartigen Rückständen der verschiedensten Art diese Ausgangsstoffe zuerst durch eine Zone zur Verdampfung, Entasphaltierung und Brechung der Viskosität zu leiten, in der sie mit einem praktisch inerten, nicht katalytischen festen Stoff in Berührung kommen: Hierbei gelangt die heiße Beschickung weiter in eine Fraktionierzone, aus der das Gasöl über einen Erhitzer in die Krackzone geleitet wird und gegebenenfalls noch eine Krack- und Entschwefelungszone zwischengeschaltet ist. Hierbei hat jedoch die erste Zone eine nicht katalytische Füllung, weil die teer-oder asphaltartigen Bestandteile der Beschickung auf dieser festen Füllung Abscheidungen ergeben. Wegen dieser Anordnung muß der Erhitzer eingeschaltet sein, um das Gasöl auf die Reduktionstemperatur zu bringen. Im Gegensatz zu dieser bekannten Arbeitsweise wird die Behandlung nach vorliegender Erfindung zunächst mit einer gelinden Krackung begonnen, und zwar in Gegenwart eines Katalysators, der später durch Wegbrennen des darin abgeschiedenen Kokses regeneriert und wieder aufgeheizt wird. In gleicher Weise wird erfindungsgemäß der verbrauchte Katalysator aus der zweiten Zone regeneriert und aufgeheizt, wobei man so viel Wärme erhält, daß der Wärmebedarf für das Verdampfen des Rohöls und für die Krackung dieser Dämpfe und die Fraktionierung der Produkte gedeckt. wird. Hieraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Arbeitsweise der be kanntgewordenen in mehrfacher Hinsicht überlegen ist.It has already been proposed to convert hydrocarbons, especially high-boiling ones, such as residual oils from crude oils and tar or asphalt-like oils Residues of the most varied kinds of these starting materials first through a zone to direct evaporation, deasphalting and breaking the viscosity in which they come into contact with a practically inert, non-catalytic solid material: The hot feed then passes into a fractionation zone from which the Gas oil is passed through a heater into the cracking zone and possibly also a cracking and desulfurization zone is interposed. Here, however, the first zone a non-catalytic filling because the tar or asphalt-like constituents the load on this solid filling result in deposits. Because of this arrangement the heater must be switched on in order to bring the gas oil to the reduction temperature bring. In contrast to this known way of working, the treatment is after present invention initially started with a mild cracking, namely in Presence of a catalyst, which later by burning away the deposited therein Coke is regenerated and reheated. In the same way, according to the invention the used catalyst from the second zone is regenerated and heated, with so much heat is obtained that the heat required for the evaporation of the crude oil and for the cracking of these vapors and the fractionation of the products. will. It follows that the inventive method of operation of the be known is superior in several ways.

Es ist auch bereits ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem eine Beschickung aus Gasöl erst durch einen Ofen und dann der Reihe nach aufwärts und abwärts fließend durch eine katalytische Krackzone geleitet wird. Hierbei gelangen alle Produkte aus der ersten Krackzone in die zweite ohne eine zwischengeschaltete Fraktionierung.There has also already become known a method in which a loading from gas oil first flowing through a furnace and then sequentially up and down is passed through a catalytic cracking zone. This is where all products go from the first cracking zone to the second without any intermediate fractionation.

Ferner ist bereits ein Verfahren zum Kracken von Wachsdestillaten in mehreren Zonen vorgeschlagen worden, wobei in einer zwischengeschalteten Fraktionierkolonne Gasöl abgetrennt wird. Da hierbei nicht das Gasöl, sondern die schweren Rückstände in der zweiten Krackstufe behandelt werden, liegt ebenfalls ein grundlegender Unterschied gegenüber dem vorliegenden Verfahren vor, wozu -außerdem noch das Vorhandensein einer weiteren Fraktionierkolonne nach der zweiten Stufe kommt.Furthermore, there is already a method for cracking wax distillates has been proposed in several zones, with an intermediate fractionation column Gas oil is separated. Since this is not the gas oil, but the heavy residues are treated in the second cracking stage, there is also a fundamental difference compared to the present proceedings, including the presence another fractionation column comes after the second stage.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, gesonderte Ströme einer Kohlenwasserstoffbeschickung derart in drei hintereinanderliegende Krackzonen einzuleiten, daß die olefinische Gasölfraktion der Reihe nach alle drei Zonen durchziehen muß, um harzartige Bestandteile zu entfernen. Alle diese bereits bekanntgewordenen Arbeitsweisen haben aber mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun, .deren besondere Vorteile oben dargelegt wurden.It has also been proposed to separate streams one To introduce the hydrocarbon feed into three successive cracking zones, that the olefinic gas oil fraction must pass through all three zones in sequence, to remove resinous components. All of these working methods that have already become known but have nothing to do with the present invention, their particular advantages set out above.

Nachdem die Ziele und die allgemeine Natur der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, wird auf die Zeichnung Bezug genommen.After the objects and general nature of the present invention have been explained, reference is made to the drawing.

Rohöl wird durch die Leitung z in die Vorrichtung eingeführt und in zwei Teile geteilt. Der Hauptteil (etwa 55 bis go°/o) wird durch die Leitung 3 in den Vorwärmer 5 geleitet. Der Rest an kaltem Rohöl wird unmittelbar durch die Leitung in den unteren Teil der Fraktioniervorrichtung i i geleitet. Der durch den Vorwärmer 5 geleitete Teil kann darin durch Wärmeaustausch mit heißen Fraktionen aus der Fraktioniervorrichtung, heißen Regeneratorabgasen oder auf irgendeine andere in derTechnikbekannteArt auf etwa Zoo bis 3i5°, vorzugsweise etwa 26o bis 29o°, vorgewärmt werden.Crude oil is introduced into and into the device through line z divided into two parts. The main part (about 55 to go ° / o) is through line 3 in the preheater 5 passed. The rest on cold crude oil is immediate passed through the line in the lower part of the fractionator i i. Of the The part passed through the preheater 5 can be hot in it through heat exchange Fractions from the fractionator, hot regenerator exhaust, or any another type known in the art to about Zoo to 3i5 °, preferably about 26o to 29o °, to be preheated.

Das aus dem Vorwärmer 5 austretende vorgewärmte Rohöl wird in der Leitung 13 mit heißem regenerierten, verteilten Krackkatalysator vermischt und zur ersten Krackstufe in die Reaktionskammer 15 geleitet. Die Beschickungsgeschwindigkeit dieses heißen Katalysators ist eine Funktion seiner Temperatur, der Vorwärmtemperatur des Öls und der in der Reaktionskammer 15 erwünschten Kracktemperatur. In jedem Fall soll der Katalysator in genügender Menge vorhanden sein, um das Öl vollkommen zu verdampfen, während die nicht verdampfbaren Bestandteile sich auf dem Katalysator als Koks ablagern und um die im wesentlichen trockene Katalysator-Öl-Mischung in der Reaktionskammer 15 auf einer Temperatur von etwa 45o bis 59o° zu halten. Der heiße Katalysator kann zweckmäßig mit Geschwindigkeiten beschickt werden, die innerhalb des Bereichs von etwa 4,6 bis 30,2 kg Katalysator je kg der gesamten in die Reaktionskammer 15 geführten Beschickung liegen, hierbei liegen die Temperaturen des heißen Katalysators bei etwa 56o bis 62o°, Temperaturen, die vorzugsweise etwa io bis 9o° über der in. der Reaktionskammer 15 erwünschten Kracktemperatur lie-g en. Nach Wunsch kann die Verdampfung durch Zugabe von geringen Dampfmengen, etwa i bis 5 Gewichtsprozent des Beschickungsöls durch die Leitung 17 unterstützt werden.The preheated crude oil emerging from the preheater 5 is mixed in line 13 with hot regenerated, distributed cracking catalyst and passed into the reaction chamber 15 for the first cracking stage. The feed rate of this hot catalyst is a function of its temperature, the preheating temperature of the oil and the cracking temperature desired in the reaction chamber 15. In any case, the catalyst should be present in sufficient quantity to completely evaporate the oil, while the non-evaporable constituents are deposited on the catalyst as coke and around the essentially dry catalyst-oil mixture in the reaction chamber 15 at a temperature of hold about 45o to 59o °. The hot catalyst can expediently be charged at rates which are within the range of about 4.6 to 30.2 kg of catalyst per kg of the total charge fed into the reaction chamber 15, the temperatures of the hot catalyst being about 56o to 62o ° , temperatures which are preferably from about io Lie to 9o ° above the desired in. the reaction chamber 15 g cracking temperature s. If desired, the evaporation can be assisted by the addition of small amounts of steam, about 1 to 5 percent by weight of the feed oil through line 17.

Der in der ersten Krackstufe verwendete Katalysator ist vorzugsweise ein aktivierter Naturton oder ein anderer Krackkatalysator von niedriger Aktivität mit einer Krackaktivität von etwa 12 bis 250/0" vorzugsweise etwa 15 bis i8%, D -f-. L (D +'L = Destillat -I- Verlust; s. Ind. Eng. Chem., Bd. 39 [19471, S. 1140; das D -I- L von Krackkatalysatoren hoher Aktivität liegt über 25). Eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 5o bis IOC) ,u ist zweckmäßig.The catalyst used in the first stage cracking is preferred an activated natural clay or other low activity cracking catalyst having a cracking activity of about 12 to 250/0 ", preferably about 15 to 18%, D -f-. L (D + 'L = distillate -I- loss; see Ind. Eng. Chem., Vol. 39 [19471, p. 1140; the D -I- L of high activity cracking catalysts is above 25). An average Particle size of about 50 to IOC), u is appropriate.

Die Mischung aus Krackkatalysator und Ölbeschickung wird von der Leitung 13 zu dem unteren Teil einer Reaktionskammer 15 geleitet. Diese Kammer 15 hat die Form eines im wesentlichen senkrechten Leitungsrohres mit einem Verhältnis vom Länge zu Durchmesser von etwa 8 bis 12: i. Die Mischung wird durch, diese Leitung als Suspension von einer Dichte von etwa o,oo8 bis o,16 kg/l, die jedoch etwas größer ist als die entsprechende Dichte des Beschickungsverhältnisses der festen und dampfförmigen Teilchen, nach oben geleitet. Lineare Dampfgeschwindigkeiten von etwa 3 bis 30 m/sec können angewendet werden. Die Reaktionskammer 15 soll so gestaltet sein, daß die Öldämpfe darin für eine verhältnismäßig kurze Kontaktzeit von etwa i bis 25 Sekunden zurückgehalten werden. Bei dieser verhältnismäßig milden Beschaffenheit der Kontaktzeit und der Katalysatorkonzentration werden die schweren Beschickungsbestandteile weitgehend gekrackt und ergeben Kohlenwasserstoffe des Gasölbereichs, die als Ausgangsstoff für die weitere katalytische Krackung geeignet sind. Ganz gleich welche Benzinart erzeugt wird, so hat sie doch eine verhältnismäßig hohe Oktanzahl. Andererseits ist die Gas- und Koksbildung sehr mäßig; die Koksabscheidung auf dem Katalysator macht gewöhnlich weniger als 4 Gewichtsprozent der Ölbeschickung aus.The cracking catalyst / oil feed mixture is passed from line 13 to the lower portion of a reaction chamber 15. This chamber 15 is in the form of a substantially vertical conduit with a length to diameter ratio of about 8 to 12: i. The mixture is passed through this line as a suspension with a density of about 0.08 to 0.16 kg / l, which is, however, somewhat greater than the corresponding density of the charge ratio of the solid and vaporous particles. Linear steam velocities of about 3 to 30 m / sec can be used. The reaction chamber 15 should be designed so that the oil vapors are retained therein for a relatively short contact time of about 1 to 25 seconds. With this relatively mild nature of the contact time and the catalyst concentration, the heavy feed components are largely cracked and yield hydrocarbons of the gas oil range which are suitable as feedstocks for further catalytic cracking. No matter what type of gasoline is produced, it has a relatively high octane number. On the other hand, the formation of gas and coke is very moderate; coke deposit on the catalyst is usually less than 4 percent by weight of the oil feed.

Die Suspension des Katalysators in dem Ö-1-dämpfen wird von der Reaktionskammer 15 in ein Trennsystem i9 für gasförmige und feste Stoffe geleitet, das aus einer Reihe Cyklonabscheider und/ oder elektrischen Absche-idern üblicher Art bestehen kann. Der abgetrennte Katalysator wird aus dem System 19 durch das Rohr 21 abgezogen. Ein inertes Gas, wie z. B. Dampf, Abgase od. dgl., wird durch die Leitung t eingespritzt, um dem Katalysator Luft zuzuführen und ihn auf die übliche Art zu reinigen. Der Katalysator wird dann in Luft, die durch die Leitungen 23 zugeführt wird, suspendiert und die Suspension wird durch die Leitung 25 und das Gitter 27 zu dem .Regenerator 30 geleitet.The suspension of the catalyst in the oil-1 vapor is passed from the reaction chamber 15 into a separation system 19 for gaseous and solid substances, which can consist of a series of cyclone separators and / or electrical separators of the usual type. The separated catalyst is withdrawn from system 19 through pipe 21. An inert gas such as B. steam, exhaust gases od. Like. Is injected through line t in order to supply air to the catalyst and to clean it in the usual way. The catalyst is then suspended in air supplied through lines 23 and the suspension is passed through line 25 and grate 27 to regenerator 30 .

In dem Regenerator 30 wird der Kohlenstoff von dem damit beladenen Katalysator weggebrannt, der in Form einer dichten Wirbelschicht bI3o vorliegt, die oben durch eine waagerechte Grenzfläche L3. von einer oberen Dispersionsschicht getrennt ist. Die scheinbare Dichte der Masse 1113p kann etwa o,oo8 bis o,17 kg betragen. Kohlenstoffhaltige Katalysatorablagerungen werden durch die Wärme entwickelnde Verbrennung ' beseitigt. Der Katalysator wird auf diese Art regeneriert und gleichzeitig auf etwa 56o bis 62o° erhitzt. Abgase werden durch die Leitung 31 abgezogen und ausgelassen oder in dem System zum Wärmeaustausch verwendet. Der heiße regenerierte Katalysator wird gereinigt und durch das belüftete Ralir 33 bei der obemgenannten Temperatur und Geschwindigkeit zur Leitung 13 zurückgeführt.In the regenerator 30 , the carbon is burned away from the catalyst loaded with it, which is in the form of a dense fluidized bed bI3o, which is at the top through a horizontal interface L3. is separated by an upper dispersion layer. The apparent density of the mass 1113p can be around 0.08 to 0.17 kg. Catalyst deposits containing carbon are removed by the heat generating combustion. The catalyst is regenerated in this way and simultaneously heated to around 56o to 62o °. Exhaust gases are withdrawn and discharged through line 31 or used in the system for heat exchange. The hot regenerated catalyst is cleaned and returned to line 13 through ventilated rail 33 at the above temperature and rate.

Der Umlauf des Katalysators zwischen der Reaktionskammer 15 und dem Regenerator 30 wird vorzugsweise ohne Verwendung von Schiebeventilen vorgenommen; vielmehr dienen die U-förmigen Rohrkrümmungen 22 und 34 als Gasabdich-Lungen.The circulation of the catalyst between the reaction chamber 15 and the regenerator 30 is preferably carried out without the use of slide valves; rather, the U-shaped pipe bends 22 and 34 serve as gas sealing lungs.

Der Umlauf geht durch die beiden U-förmigen Rohre vor sich, von denen jedes ein Standrohr enthält, durch das die Festbestandteile abwärts fließen, einen Verschlußabschnitt, der dem: gebogenen Teil des U-Rohrs bildet und in dem der Druck höher ist als in. jedem anderen Teil des Systems oberhalb dieses Abschnittes und in dein verhältnismäßig wenig Gas zur Belüftung benötigt wird, und einen höher gelegenen Abschnitt, durch den die Festbestandteile aufwärts in das andere Gefäß fließen und in dem zusätzliches Gas in regulierten Mengen eingeführt wird, um die Geschwindigkeit des Flusses der Feststoffe zwischen den Gefäßen zu regu- Tieren. Dieses Transportgas wird ein wesentliches Stück oberhalb des Bodenstückes des U-Rohres eingeführt, so, daß ein darunter gelegener Abschnitt zur wirksamen Abdichtung Festbestandteile in möglichst hoher Dichte enthält, die eineAbdichtung für das Gas bilden und die Gase daran hindern, von einem Gefäß zum anderen zurückzufließen.Circulation goes through the two U-shaped tubes, one of which each containing a standpipe through which the solids flow downward, one Closure section that forms the: bent part of the U-tube and in which the pressure is higher than in any other part of the system above this section and in your relatively little gas is required for ventilation, and a higher one Section through which the solid components flow upwards into the other vessel and in which additional gas is introduced in regulated amounts to increase the speed regulate the flow of solids between the vessels Animals. This transport gas becomes a substantial part above the bottom section of the U-tube introduced so that an underlying portion for effective sealing solid constituents in the highest possible density, which form a seal for the gas and which Prevent gases from flowing back from one vessel to the other.

In der Zeichnung stellen der Abscheider ig und der Regenerator 3o die beiden Gefäße dar. Standrohr 21, U-Bogen 22 und Rohr 25 sind der Standrohrabschnitt, Dichtungsabschnitt und aufwärtsführender Abschnitt, durch die die Festbestandteile von dem Abscheider ig zum Regenerator 30 fließen. Standrohr 33, U-Bogen 34 und die Rohre 13 und 15 sind die entsprechenden Teile für den Rückfluß der Festbestandteile von dem Regenerator 30 zum Abseheider ig. Die normale Richtung des Flusses der Festbestandteile wird durch eine Druckdifferenz in jeder der U-förmigen Leitungen, bewirkt, die so beschaffen ist, daß der in dem abwärts führenden Abschnitt oder Standrohrabschnitt 21 oder 33 auf die Festbestandteile ausgeübte Gesamtdruck den gesamten. in dem aufwärts führenden Abschnitt 25 oder 13 ausgeübten Druck überschreitet. Dies wiederum wird dadurch erzielt, daß die Dichte der aufgewirbelten Festbestandteile in wenigstens einem der aufwärts führenden Abschnitte 13 und 25 wesentlich geringer ist als die Dichte in denn betreffenden Abschnitt 33 oder 21 und durch Regulierung des Deckendrucks in den Gefäßen ig und 33, u. Unterschiede in der Höhe der darin befindlichen Katalysatorschichten auszugleichen.In the drawing, the separator ig and the regenerator 3o represent the two vessels. Standpipe 21, U-bend 22 and pipe 25 are the standpipe section, sealing section and upward-leading section through which the solid components flow from separator ig to regenerator 30. Standpipe 33, U-bend 34 and the pipes 13 and 15 are the corresponding parts for the backflow of the solid components from the regenerator 30 to the separator ig. The normal direction of flow of the solids is caused by a pressure differential in each of the U-shaped conduits 13, 15 such that the total pressure exerted on the solids in the downward section or standpipe section 21 or 33 is the total. pressure exerted in the upwardly leading section 25 or 13. This in turn is achieved in that the density of the whirled up solid components in at least one of the upwardly leading sections 13 and 25 is significantly lower than the density in the relevant section 33 or 21 and by regulating the ceiling pressure in the vessels ig and 33, and differences to compensate in the amount of the catalyst layers located therein.

Die U-Bögen 22 und 34 unterhalb der Stellen, an denen die Gase oder Dämpfe eingeführt vyerden, tragen zum Aufbau der Triebkraft für den Umlauf der Festbestandteile nicht bei und dienen im wesentlichen als Gasabdich:tungsrohre, da, der durch die abwärts führenden Abschnitte der Abdichtung entwickelte Druck durch: den Druckabfall in dem aufwärts führenden Teil der Abdichtung ausgeglichen wird. Das Ausmaß des Druckunterschiedes zwischen dem oberen und unteren Teil der U-Bögen 22 und 34 wird durch deren Höhe und die Dichte der darin enthaltenen aufgewirbelten Festbestandteile bestimmt. Dieser Druckunterschied, gemessen von der Gaseinlaßstelle abwärts bis zum Boden des U-Bogens, wird auf einem Wert gehalten, der größer ist als der, der zum 'Ausgleich normaler Druckschwankungen ausreicht, so da.ß ein genügender Sicherheitsfaktor vorhanden ist.The U-bends 22 and 34 below the points where the gases or Vyerden introduced vapors, contribute to the build-up of the driving force for the circulation of the solid constituents not with and essentially serve as gas sealing pipes, there, through the downward sections of the seal develop pressure from: the pressure drop is compensated in the upward leading part of the seal. The extent of the Pressure difference between the upper and lower part of the U-bends 22 and 34 is by their height and the density of the suspended solid components contained therein certainly. This pressure difference, measured from the gas inlet point downwards to to the bottom of the U-bend, is held at a value greater than that of is sufficient to compensate for normal pressure fluctuations, so that a sufficient safety factor is available.

Die in dem Regenerator 30 entwickelte Wärme reicht zusammen mit der in dem zweiten Regenerator 70 entwickelten Wärme aus, um die vorgewärmte Beschickung in dem Reaktor 15 zu verdampfen, und zu knacken und den Dampfabfluß aus dem Reaktor 15 in dem Fraktionierturrn i i zu destillieren.The heat developed in regenerator 30 , along with the heat developed in second regenerator 70 , is sufficient to vaporize and crack the preheated feed in reactor 15 and distill the vapor effluent from reactor 15 in fractionation tower ii.

Außer Koks werden in der Reaktionskammer 15 wesentliche Mengen anorganische Aschebestandteile auf dem Katalysator abgeschieden. Auf diese Weise wirkt die Kammer 15 als eine hochwirksame Reinigungsstufe für das in der unten beschriebenen zweiten katalytischen Krackstufe zu knackende Gut. Diese anorganischen Ablagerungen entaktivieren jedoch den Katalysator, und eine solche Entaktivierung kann nicht durch eine Regeneration durch Abbrennen rückgängig gemacht werden.. Deshalb muß der Katalysator aus der ersten Stufe durch frischen ersetzt werden, und zwar mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit, bezogen auf die Rohölfraktionen mit hohem Siedepunkt. Wird die Geschwindigkeit jedoch auf die gesamte Rohölbesch.ickung bezogen, so kann sie innerhalb geringer Grenzen gehalten werden, etwa o,o6 bis 0,3 kg frischer Katalysator je hl der gesamten Rohölbesch.ickung. Der frische Katalysator kann durch die Leitung 35, in den Regenerator 30 gebracht werden, während entsprechende Mengen an verbrauchtem Katalysator durch die Leitung 37 abgezogen werden.In addition to coke, substantial amounts of inorganic ash constituents are deposited on the catalyst in the reaction chamber 15. In this way, the chamber 15 acts as a highly effective purification stage for the material to be cracked in the second catalytic cracking stage described below. However, these inorganic deposits deactivate the catalyst, and such deactivation cannot be reversed by regeneration by burning off. Therefore, the catalyst from the first stage must be replaced by fresh one, and at a relatively high rate, based on the crude oil fractions high boiling point. However, if the speed is related to the total crude oil charge, it can be kept within low limits, about 0.06 to 0.3 kg of fresh catalyst per hl of the total crude oil charge. The fresh catalyst can be brought into the regenerator 30 through line 35, while corresponding amounts of used catalyst are withdrawn through line 37.

Vom Separator ig abgetrennte Öldämpfe werden durch die Leitung 39 in den Fraktionierturm i i geleitet, in den die gekrackten Produkte aus der zweiten Krackstufe, wie noch weiter unten beischrieben wird, eingeleitet werden. Die Temperatur in dein unteren Teil der Fraktionieran.lage i i wird dadurch reguliert, daß, wie oben beschrieben, durch die Leitung g ein Teil der kalten Rohölbeschickung zugeführt wird. Auf diese Art kann man die Temperatur in dem unteren Teil des Fraktionierturms i i unterhalb der Gasölauffangvorrichtung 41 leicht auf etwa 37o bis 425° halten, um die schwersten im Rohzustand befindlichen und gekrackten Bestandteile in Form einer über etwa 59o bis. 65o° siedenden Fraktion zu sammeln; diese Fraktion wird durch die Leitung 43 in den Reaktor 15 zurückgeführt, um darin vollständig geknackt zu werden,. Gegebenenfalls kann man auch einen. Teil oder das gesamte 01 in der Leitung 43 durch die Leitung 45 abziehen und als schweres Heizöl gewinnen. Eine Heizölfraktion mit einem Siedepunkt zwischen etwa Zoo und 29o bis 3i5° wird durch die Leitung 47 gewonnen, und eine schwere Rohbenzinfraktion mit einem Siedebereich von i2o bis 2oo° wird durch die Leitung 4g abgezogen.Oil vapors separated by the separator ig are passed through the line 39 into the fractionation tower ii, into which the cracked products from the second cracking stage, as will be described further below, are introduced. The temperature in the lower part of fractionator ii is regulated in that, as described above, part of the cold crude oil feed is fed through line g. In this way the temperature in the lower part of the fractionation tower ii below the gas oil collecting device 41 can easily be kept at about 37o to 425 ° in order to remove the heaviest raw and cracked components in the form of about 59o to. To collect 65o ° boiling fraction; this fraction is returned through line 43 to reactor 15 to be completely cracked therein. If necessary, you can also do one. Subtract part or all of the 01 in line 43 through line 45 and recover it as heavy fuel oil. A fuel oil fraction with a boiling point between about zoo and 29o to 315 ° is recovered through line 47, and a heavy crude gasoline fraction with a boiling range from 120 to 200 ° is withdrawn through line 4g.

Benzin und Kohl(enwasserstoffgase werden als Kopfdestillat durch die Leitung 5 i abgeleitet und durch einen. Kühler 53 zu einem Abscheiden 55 für gasförmige und flüssige Stoffe geleitet. Flüssiges Benzin wird aus, der Leitung 56 und Gas aus. der Leitung 59 entnommen. Zusätzliches Benzin kann dadurch hergestellt werden, daß man dem Kopfdestillat des Fraktionierers Butan entzieht und die C4 Fraktionen polymerisiert. Es kann ebenfalls wünschenswert sein, das Benzinprodukt thermischen oder katalytischen Reformierungs-, Hydroformierungs- oder anderen Raffinierbehandlungen zu unterwerfen, die dazu geeignet sind, die Oktanzahl des Benzins zu verbessern.Gasoline and carbonic hydrogen gases are discharged as overhead distillate through line 51 and passed through a cooler 53 to a separator 55 for gaseous and liquid substances. Liquid gasoline is taken from line 56 and gas from line 59. Additional gasoline can be prepared by removing butane from the fractionator overhead and polymerizing the C4 fractions It may also be desirable to subject the gasoline product to thermal or catalytic reforming, hydroforming or other refining treatments appropriate to the octane number of the gasoline to improve.

Gasöl, das zwischen etwa 29o und 3i5° und 59o und 65o° siedet, wird von dem Auffangboden 41 abgezogen und durch die Leitung 57 zu dem zweiten katalytischen Krackreaktor 6o geleitet. Heißer regenerierter Krackkatalysator wird aus der Leitung 61 zugegeben, und zwar mit einer Temperatur und in einer Menge, die ausreichen, um das Öl auf die Kracktemperatur vorzuwärmen und die Krackreaktion zu unterhalten. Diese Menge kann in der Leitung 61 etwa 5 bis 25 kg Katalysator je kg Öl betragen bei einer Katalysatortemperatur von etwa 565 bis 62o° und einer Kracktemperatur in der Reaktionskammer 6o von etwa 43o bis 54o°. Der Katalysator ist vorzugsweise ein hochaktiver Standard-Krackkatalysator, z. B. Tonerde-Kieselsäuregel mit einem Gehalt von etwa io bis 2o Gewichtsprozent Tonerde und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 5o bis. ioo ,u. Unter Wirbelschichtbedingungen kann .die Katalysatormenge in dem Reaktor 6o etwa 2 bis 5 19, vorzugsweise etwa 3 bis 4 kg Katalysator je kg des in i Stunde zu krackenden Öls betragen. Dabei kann man mit Gas- und Dampfgeschwindigkeiten von etwa 0,15 bis 1,5, vorzugsweise etwa o,6 bis 1.,2 m/sec, bei Drücken von etwa o bis 7 kglcm2, vorzugsweise etwa: o,35 bis i kg/cm2, arbeiten.Gas oil boiling between about 29o and 35 ° and 59o and 65o ° is withdrawn from the collecting tray 41 and passed through line 57 to the second catalytic cracking reactor 6o. Hot regenerated cracking catalyst is added from line 61 at a temperature and in an amount sufficient to preheat the oil to cracking temperature and to sustain the cracking reaction. This amount can be about 5 to 25 kg of catalyst per kg of oil in line 61 at a catalyst temperature of about 565 to 62o ° and a cracking temperature in the reaction chamber 6o of about 43o to 54o °. The catalyst is preferably a standard highly active cracking catalyst, e.g. B. Alumina silica gel with a content of about io to 2o weight percent alumina and an average particle diameter of about 5o to. ioo, u. Under fluidized bed conditions, the amount of catalyst in the reactor 6o can be about 2 to 5 19, preferably about 3 to 4 kg of catalyst per kg of the oil to be cracked in one hour. Gas and steam velocities of about 0.15 to 1.5, preferably about 0.6 to 1.2 m / sec, at pressures of about 0 to 7 kg / cm 2, preferably about 0.35 to 1 kg / cm2, work.

Jede übliche katalytische Krackung und jedes Katalysatorregeneriersystem, z. B. mit festen oder beweglichen Schichten oder suspensoider oder fließender Verfahrensweise, ist in der zweitem Krackstufe des Verfahrens anwendbar. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet man jedoch mit einem dichtphasigen System fließender Stoffe, das dem in der ersten Stufe beschriebenen System entspricht. Der Hauptunterschied zwischen den beiden erläuterten Systemen besteht in der Verwendung des dichtphasigen Krackreaktors 6o mit dichter Phase oder einem Bodenauslaß für Feststoffe an Stelle der für den Durchfluß in Aufwärtsrichtung eingerichteten rohrförmigen Reaktionskammer 15 der ersten Krackstufe. Längere Krackzeiten und stärkere Krackung werden auf diese Art in der zweiten Stufe erzielt.Any common catalytic cracking and catalyst regeneration system, z. B. with fixed or movable layers or suspensoid or flowing procedures, is applicable in the second cracking stage of the process. According to a preferred embodiment however, according to the present invention, a dense phase system is more fluid Substances that correspond to the system described in the first stage. The main difference between the two systems explained is the use of the dense phase Cracking reactor 6o with dense phase or a bottom outlet for solids in place the tubular reaction chamber arranged for upward flow 15 of the first cracking stage. Longer cracking times and stronger cracking are due to this Kind achieved in the second stage.

Die Reaktionskammer 6o der zweiten Stufe und der Regenerator 70 sind durch zwei U-förmige Leitungen, die für den Umlauf der Festbestandteile geeignet sind, verbunden. Das belüftete Standrohr 63, der U-Bogen 65 und der aufwärts führende Abschnitt 67 bilden die Leitung, durch die der Katalysator von der Reaktionskammer 6o zum Regenerator 70 fließt, und zwar etwa auf dieselbe Art, wie sie hinsichtlich der Teile 21, 22 und 25 beschrieben wurde, wobei Luft durch die Leitungen 69 zugeführt wird. Kohlenstoffhaltige Abscheidungen werden von dem Katalysator unter ähnlichem. Bedingungen abgebrannt, wie sie oben mit Bezug auf den Regenerator 3o beschrieben wurden; Abgase werden durch die Leitung 71 abgeleitet. Der regenerierte Katalysator wird von dem Regenerator 70 durch das belüftete Standrohr 72, das U-förmige Rohr 73 und die Leitung 61, vorzugsweise durch einen üblichen, in dem unteren Teil der Reaktionskammer 6o angebrachten Verteilungstrichter 75, zurückgeführt.The reaction chamber 6o of the second stage and the regenerator 70 are connected by two U-shaped pipes suitable for circulating the solid components. The ventilated standpipe 63, the U-bend 65 and the upwardly leading section 67 form the conduit through which the catalyst flows from the reaction chamber 6o to the regenerator 70 in approximately the same way as it is with regard to parts 21, 22 and 25 with air being supplied through lines 69. Carbonaceous deposits are produced by the catalyst among others. Conditions burned off as described above with respect to regenerator 3o; Exhaust gases are discharged through line 71. The regenerated catalyst is returned from the regenerator 70 through the vented standpipe 72, the U-shaped pipe 73 and the line 61, preferably through a conventional distribution funnel 75 mounted in the lower part of the reaction chamber 6o.

Die Dämpfe des gekrackten Öls werden durch die Leitung 76 in die Fraktionieranlage i i, vorzugsweise in seinen unteren Teil, zurückgeführt, wo sie, wie oben beschrieben, in Destillate, Kreislaufmaterial für die zweite Stufe (Leitung 57) und im Kreislauf zu verwendende Rückstandsprodukte (Leitung 43) fraktioniert werden. Die Beschickung des Krackproduktes in den unteren Teil der Fraktionieranlage unterstützt die Abtrennung hochwertigen Öls von der schweren Bodenfraktion. Diese reinen Fraktionen werden besser zu der Reaktionskammer 6o geleitet, als in die Kammer 15 der ersten Stufe.The cracked oil vapors are passed through line 76 into the fractionator i i, preferably in its lower part, returned where, as described above, in distillates, cycle material for the second stage (line 57) and in the cycle to be used residue products (line 43) are fractionated. The loading of the cracked product in the lower part of the fractionation system supports the separation high quality oil from the heavy soil fraction. These pure fractions will be better passed to the reaction chamber 6o than into the chamber 15 of the first stage.

Das in der Zeichnung dargestellte System läßt zahlreiche Abänderungen zu. Um in der ersten Stufe übermäßige Kätalysatorentaktivierung zu verhindern, kann es in vielen Fällen wünschenswert sein, das Rohöl zu entsalzen, um anorganische Verunreinigungen zu beseitigen. Zu diesem Zweck können herkömmliche Verfahren, z. B. Waschen mit Wasser; mit anschließender Emulgierung und elektrischer Ausfällung, Entaschung des Lösungsmittels usw., angewandt werden. In der ersten Krackstufe der vorliegenden Erfindung ist jedoch ein Aschegehalt von 1,4 bis 8,6 kg Asche je hl Rohöl durchaus zulässig.The system shown in the drawing allows numerous modifications to. In order to prevent excessive catalyst deactivation in the first stage In many cases it may be desirable to desalinate the crude oil to make it inorganic To remove impurities. For this purpose conventional methods, e.g. B. washing with water; with subsequent emulsification and electrical precipitation, Deashing of the solvent, etc., can be applied. In the first crack stage of the However, the present invention is an ash content of 1.4 to 8.6 kg of ash per hl Crude oil is perfectly acceptable.

In der ersten Stufe können andere Katalysatoren als die besonders aufgeführten verwendet werden. Zum Beispiel ist für diesen Zweck ein Magnesia-Kieselsäure-Katalysator brauchbar. Anstatt zwei verschiedene Katalysatoren in der ersten und zweiten Krackstufe zu verwenden, kann der von der zweiten Stufe abgezogene Katalysator als Katalysator für die erste Stufe verwendet werden. Zu diesem Zweck kann man den Katalysator von dem Regenerator 7o durch die Leitung 77 in die Reaktionskammer der ersten Stufe leiten und frischen Katalysator durch die Leitung 79 in die zweite Stufe.In the first stage, other catalysts can be used than the special listed can be used. For example, a magnesia-silica catalyst is available for this purpose useful. Instead of two different catalysts in the first and second cracking stage to use the catalyst withdrawn from the second stage can be used as a catalyst can be used for the first stage. For this purpose one can use the catalyst from the regenerator 7o through line 77 into the first stage reaction chamber pass and fresh catalyst through line 79 into the second stage.

Während als erste Stufe ein Regenerator gezeigt wurde, bei dem die fließenden Stoffe eine dichte Phase bilden, kann an seine Stelle auch ein rohrförmiger Regenerator treten, der für hohe Durchgangsgeschwindigkeiten mit im wesentlichen gleichzeitigen Fließen der Gase und Festbestandteile geeignet ist. Auf diese Art kann man die Menge des in der ersten Stufe notwendigen Katalysators wesentlich vermindern. Falls die Flüchtigkeit des erzeugten Benzins zu niedrig ist, kann man eine kleine Fraktion schweren Rohbenzins durch die Leitung 8o aus der Leitung 49 abzweigen und in den als zweite Stufe verwendeten Regenerator 6o zur weiteren Krackung zu Produkten mit niedrigerem Siedepunkt zurückführen. Wie oben schon angeführt, kann das hergestellte Benzin einem Reformierungs- .oder Hydroformierungsverfahren unterworfen werden, um seine Oktanzahl zu verbessern. In. diesem Fall kann man beide Krackstufen auf niedrigeren Temperaturen von etwa 4q.o bis 5oo° halten, um ohne Rücksicht auf die Güte der Erzeugnisse möglichst viel Rohbenzin in den katalytischen Krackstufen zu erhalten. Die Beschaffenheit des Rohbenzins kann- in der Reformierungs- oder Hydroformierungsstufe, die für diesen Zweck besonders wirksam ist, reguliert werden. Das gesamte Produkt aus dem Reformierungsverfahren kann in die Flashzone der Fraktionieranlage i i zurückgeführt werden, um die Wärme zu erhalten und einen gesonderten Fraktionierturm zu ersparen.While a regenerator was shown as the first stage, in which the flowing substances form a dense phase, a tubular one can take its place Regenerator, which is essential for high throughput speeds simultaneous flow of gases and solid components is suitable. In this manner the amount of catalyst required in the first stage can be reduced significantly. If the volatility of the gasoline produced is too low, a small one can be used Branch heavy crude petrol fraction through line 8o from line 49 and in the regenerator 6o used as the second stage for further cracking into products return with a lower boiling point. As already mentioned above, the manufactured Gasoline is subjected to a reforming or hydroforming process, to improve its octane rating. In. In this case, both cracking stages can be used keep lower temperatures of about 4q.o to 5oo ° regardless of the Quality of the products as much raw gasoline as possible in the catalytic cracking stages obtain. The nature of the raw gasoline can - in the reforming or hydroforming stage, which is particularly effective for this purpose. The whole product from the reforming process can be returned to the flash zone of the fractionation plant i i be to the To obtain heat and a separate fractionation tower to save.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Raffinieren von Rohöl, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens die Hauptmenge des Rohöls im ganzen in einer ersten Krackzone in Gegenwart eines schwachen Krackkata,ly sators gelinde krackt, den einen Strom der Krackprodukte und ungekrackten Bestandteile des Rohöls aus dieser Zone in eine Fraktionierkolonne leitet und dort in eine Ben, zin-, eine Gasöl- und eine hochsiedende Rückstandsfraktion trennt, daß man die Gasölfraktion in einer zweiten Krackzone in Gegenwart eines starken Krackkatalysators katalytisch krackt und dabei die erhaltenen Kohlenwasserstoffe in den Unterteil der erwähnten Fraktion nierkolonne leitet und dort mitfraktioniert, wobei man wenigstens die Hauptmenge der für diese Fraktionierung und die erste Krackung benötigten Wärme dadurch gewinnt; daß man wenigstens die Hauptmenge des Rohöls mit dem Katalysator in der ersten Krackzone zusammenbringt, nachdem dieser durch Verbrennung der während dieser Krackung abgeschiedenen kohlenstoffhaltigen Ablagerungen aufgeheizt worden ist. PATENT CLAIMS: i. Process for refining crude oil, characterized in that that at least the major part of the crude oil is on the whole in a first cracking zone in the presence of a weak crack catalyst, the ly sator cracks the one stream gently the cracked products and uncracked components of the crude oil from this zone into one Fractionation column leads and there in a gasoline, a gas oil and a high boiling point The residue fraction is separated by the gas oil fraction in a second cracking zone catalytically cracking in the presence of a strong cracking catalyst and thereby the obtained Hydrocarbons in the lower part of the fraction mentioned renierkolonne and passes there is also fractionated, at least the majority of which is used for this fractionation and thereby the heat required for the first cracking gains; that at least one Brings the bulk of the crude oil together with the catalyst in the first cracking zone, after this by incineration of the carbonaceous substances deposited during this cracking Deposits have been heated up. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der ersten Krackzone etwa q.5o bis 6oo° beträgt, die Krackzeit etwa i bis 25 Sekunden, und daß der Katalysator eine Wirksamkeit von etwa 12 bis 25 % Destillat -f- Verlust (D -I- L) aufweist. 2. The method according to claim i, characterized in that that the temperature in the first cracking zone is about q.5o to 600 °, the cracking time about 1 to 25 seconds, and that the catalyst has an efficiency of about 12 to 25% distillate -f- loss (D -I- L). 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleinerer Teil des Rohöls bei einer erheblich unter der Kracktemperatur der ersten Zone liegenden Temperatur unmittelbar in die Fraktionierzone unterhalb der Eintrittsstelle der Kohlenwasserstoffkrackprodukte eingeleitet wird. q.. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that a smaller part of the crude oil at a considerably below the cracking temperature of the first zone immediately into the Fractionation zone below the entry point of the hydrocarbon cracking products is initiated. q .. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in die erste Krackzone mindestens mit der gewünschten Kracktemperatur eingeleitet wird und seine Menge zur Erwärmung des Rohöles in dieser Zone bis auf die genannte Temperatur und zur Aufrechterhaltung dieser Temperatur während der Krackung ausreicht. Method according to claims i to 3, characterized in that the catalyst in the first cracking zone at least at the desired cracking temperature is initiated and its amount to heat the crude oil in this zone up to the said temperature and to maintain this temperature during the Cracking is sufficient. 5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß bei der Krackung von Gasöl und höhersieden.den Bestandteilen des Rohöls in der ersten Zone höchstens q. Gewichtsprozent Kohlenstoff auf dem Katalysator abgeschieden werden, bevor dieser zur Regeneration und Wiederaufheizuug aus der genannten Zone entnommen wird, wobei die niedriger als das Gasöl siedenden Bestandteile des Rohöls in dieseir Zone unverändert bleiben., worauf man. den Katalysator von den Krackprodukten und den unveränderten Bestandteilen des Rohöls abtrennt und die Krackprodukte etwa mit der Kracktemperatu.r in die Fraktionierkolonne leitet. 5. The method according to claim i to q., Characterized in, that in the cracking of gas oil and higher boiling components of the crude oil in the first zone at most q. Percent by weight of carbon deposited on the catalyst before this for regeneration and reheating from the mentioned zone is taken, the lower boiling than the gas oil constituents of the crude oil remain unchanged in this zone. the catalyst from the cracked products and separates the unchanged constituents of the crude oil and the cracked products, for example with the cracking temperature in the fractionating column. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in die zweite Krackzone wenigstens auf die Kracktemperatur vorgewärmt eintritt und daß seine Menge so groß ist, daß die zu krackende Gasölfraktion in Berührung mit ihm zu Benzin gekrackt werden kann,- worauf man die erhaltenen Kohlenwasserstoffe von dem gebrauchten Katalysator abtrennt, von diesem die kohlenstoffhaltigen Ab-scheidungen wegbrennt und ihn gleichzeitig dadurch wieder aufheizt, und daß man die Krackprodukte dieser zweiten Zone etwa mit ihrer Kracktemperatur in die Fraktionierkolonne unterhalb der Eintrittssteile der Krackprodukte aus der ersten Zone einleitet und dort fraktioniert. 6. The method according to claim i to 5, characterized in that the catalyst in the second cracking zone at least occurs preheated to the cracking temperature and that its amount is so large that the gas oil fraction to be cracked can be cracked into gasoline in contact with it, whereupon the obtained hydrocarbons are separated from the used catalyst, from this the carbonaceous deposits burns away and him at the same time thereby reheating, and that the cracking products of this second zone for example with their cracking temperature in the fractionation column below the inlet parts which introduces cracked products from the first zone and fractionates there. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die höchstsiedenden Anteile über etwa 6oo bis 65o° sieden und daß sie praktisch vollständig aus der Frakti.onierkolonne in die erste Krackzone zurückgeleitet werden. B. 7. Procedure according to claim i to 6, characterized in that the highest-boiling fractions over boil about 600 to 65o ° and that they are practically completely out of the fractionating column be returned to the first cracking zone. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in der erste Krackzone ein aktivierter natürlicher Ton ist. g. Method according to claims i to 7, characterized in that the catalyst in the first cracking zone is an activated one natural tone is. G. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in feinverteilter Form angewandt wird und daß daraus, mit den zu krackenden durchfließenden Kählenwasserstoffen eine Wirbelschicht hergestellt wird, deren Dichte o,oi6 bis 0,32 beträgt und die mit einer Dampfgeschwindigkeit von 3 bis 30 m/sec durch die Krackzone geleitet wird. io. Process according to Claims 1 to 8, characterized in that the catalyst is used in finely divided form and that a fluidized bed is produced therefrom with the hydrocarbons flowing through to be cracked, the density of which is 0.06 to 0.32 and that has a steam speed of 3 up to 30 m / sec is passed through the cracking zone. ok Verfahren nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine kleinere Menge des Rohöls in die Fraktionierzone und die Hauptmenge nach Vorwärmung auf etwa Zoo bis 3i5° in die Krackzone einleitet, wo sie mit einem Katalysator mit einer Wirksamkeit von etwa 12 bis i8o/o Destillät+ Verlust (D -I- L) eine Wirbelschicht mit einer Dichte von o,oi6 bis o,32 bildet und in Berührung mit ihm auf die Kracktemperatur erwärmt wird; daß man nach Krackung der Gasöle und höhersiedenden Anteile dieser Hauptmenge die Krackprodukte in die Fraktionierzone unterhalb der Eintrittsstelle der erwähnten kleineren Menge des Rohöls einleitet und dort ebenso wie die erwähnte kleinere Rohölmenge in eine leichtere und eine schwerere Benzinfraktion, Gasöl und über etwa 6oo bis 65o° siedende Rückstände trennt, die hochsiedenden Rückstände in die erste Zone zurückleitet und das Gasöl in der zweiten Zone bei 48o bis 5q.o° in Berührung mit einer solchen Menge eines um 25 bis ioo° höher als die genannte Kracktemperatur vorgewärmten Kieselsäure-Tonerdeged-Katalysators mit einer Wirksamkeit von über 251/o Destillat -f- Verlust (D + L) krackt, daß die Kracktemperatur in dieser zweiten Zone erreicht und ein erheblicher Teil des Gasöls zu Benzin ge krackt wird, worauf man einen Teil des Katalysators abzieht, durch Wegbrennen der darauf abgeschiedenen Kohle regeneriert und wieder aufheizt und ihn dann wieder in die zweite Krackzone zurückleitet, -aus der die Krackprodukte mit der Fracktemperatur in die Fraktionierkolonne unterhalb der Eintrittsstelle der Krackprodukte aus der ersten Zone eintreten., worauf man aus dieser Kolonne die gesuchten Benzinfraktionen gewinnt. Procedure according to Claims i to 9, characterized in that a smaller amount of the crude oil into the fractionation zone and the main amount after preheating to about zoo to 3i5 ° is introduced into the cracking zone, where it is treated with a catalyst with an efficiency of about 12 to 18o / o distillation + loss (D -I- L) a fluidized bed with one density forms from 0.06 to 0.32 and is heated to the cracking temperature in contact with it will; that after cracking the gas oils and higher-boiling fractions of this main amount the cracked products in the fractionation zone below the entry point of the mentioned introduces smaller amount of crude oil and there as well as the mentioned smaller amount of crude oil into a lighter and a heavier gasoline fraction, gas oil and about 600 to 65o ° separates the high-boiling residues and the high-boiling residues in the first zone and the gas oil in the second zone at 48o to 5q.o ° in contact with such an amount by 25 to 100 ° higher than the said cracking temperature preheated silica-alumina catalyst with an effectiveness of over 251 / o distillate -f- Loss (D + L) cracks that the cracking temperature reached in this second zone and a considerable part of the gas oil turned into gasoline is cracked, whereupon part of the catalyst is removed by burning away the Coal deposited on it is regenerated and reheated and then again returns to the second cracking zone, -from which the cracked products with the fracking temperature into the fractionation column below the entry point of the cracked products from the Enter the first zone, whereupon the sought gasoline fractions are obtained from this column wins. 11. Verfahren nach Anspruch ro, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens einen Teil der erwähntenSchwerbenzinfraktion auch durch die zweite Krackzone leitet. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 507 523, 2 488 032, 2 560 511, 2 46o 404, 2,477 042; französische Patentschrift Nr. 950 8I1.Process according to Claim ro, characterized in that at least part of the aforementioned heavy fuel fraction is also passed through the second cracking zone. Contemplated publications: USA. Patent Nos 2,507,523, 2,488,032, 2 56 0 511, 2 46 o 404 2,477 042;. French patent specification No. 950 8I1.
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