DEST004969MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 18. Juni 1952 Bekanntgemacht am 8. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Umwandlung schwerer Rückstandsöle aus Erdöl zur Erzeugung niedriger siedender Kohlenwasserstoffe.

Das Rückstandsöl aus Erdöl, das im Sinne der Erfindung umgewandelt werden soll, ist ein hochsiedendes Kohlenwasserstofföl, das bei gewöhnlichem Druck nicht verdampft werden kann, ohne daß die hochsiedenden Bestandteile gespalten werden. In der Technik fallen gegenwärtig verhältnismäßig große Mengen an getopptem Rohöl oder schwerem Bodensatz an, weil niedriger grädiges Rohöl verarbeitet wird, welches mehr Rückstand hinterläßt, und die Nachfrage nach Motorkraftstoff, wie Benzin, und anderen Erdölprodukten, wie Heizöl, erheblich ist. Daher wird mehr Rohöl verarbeitet und mehr Rückstand gebildet. Weiterhin ist man bestrebt, Rohöle zu destillieren, um höhersiedende Ausgangsstoffe für die katalytische Spaltung zu gewinnen; auch hierbei verbleiben höhersiedende Rückstandsöle.

Es ist bekannt, schwere Rückstandsöle aus Erdöl in Gegenwart eines Fließbettes aus feinzerteiltem inertem Feststoff zu spalten oder zu verkoken. Das Verkoken bei verhältnismäßig niedriger Temperatur ist mit Schwierigkeiten verbunden, wenn die

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Besehiekungsgeschwindigkeit nicht sehr niedrig gehalten wird; dies ist darauf zurückzuführen, dal' die Beschickung zum Verkleben neigt und dadurch die Fließfähigkeit des Feststoffes verschlechtert. liei verzögertem Verkoken verläuft das Verfahren diskontinuierlich und gestaltet die Entfernung der Koksmasse auf dem Verkokungsgefäß problematisch, liei einem anderen bekannten Verkokungsverfahrcn wird der Rückstand auf bewegten heißen

ίο Koks versprüht; dies erfordert eine weiträumige und kostspielige Anlage und ist unter etwa 500° nur bei sehr niedriger Zulaufgeschwindigkeit des Rückstandes durchführbar, wegen der Ausbildung von Koksbrücken infolge Verkleben der Rückstandsbcsehickung.

Hei anderen bekannten Umwandlungsverfahren wird das Rüekstandsöl in einer Schlange und bzw. oder einem Hehandlungsgefäß unter solchem Druck erhitzt, daß das erzeugte Gasöl nicht abdestilliert:

der Koks bleibt hierbei in dem öl zum großen Teil suspendiert und muß durch Filtration oder Zentrifugieren entfernt werden; durch beide Behandlungsarten wird der Betrieb belastet. Wenn man mit an sich erwünschten hohen Umsätzen arbeitet,

as können die Reaktionsprodukte, die aus der Umwandhingszone kommen, nicht unmittelbar einer I )estillationszone wegen cles hohen Koksgehaltes zugeführt werden, der die Destillation zum Erliegen bringen würde.

Vorliegende Erfindung behebt diese Mängel der älteren Verfahren mittels einer verbesserten I »cstillationszonc für die aus der Verkokungszone stammendenI ! 111 wand! ungserzcugnisse.Diese werden erfmdungsgemäß in oder auf ein Fließbett aus erhitztem inertem Feststoff, vorzugsweise Koksteilehen, verteilt, z.B. versprüht. Das Fließbett wird auf etwa .|8o bis 5C>5^r gehalten, so daß das destillierbare 01, welches die Koksteilchen in dem Fließbett zurückläßt, rasch verdampft. Das heiße

4<> Fließbett wirkt in erster Linie als Destillations-ZIiIiC und nicht als Verkokung*- oder Umwandlungszone.

Nachstehende Beschreibung erläutert an Hand der Zeichnung mehrere Ausführungsformen der Erl'iiidung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung:

Fig. j stellt eine Abänderung dar, bei der der Koks teilweise in der 1 )estillationszone verbrannt

S" und Wärme dem Vcrkokungsvorgang dadurch zugeführt wird, daß eine Verkokungsschlange in dem Fließbett der I )estillationszone angeordnet ist;

Fig. 3 zeigt eine weiten· Ausführuiigsfonn, bei der Koks in einer Schlange verbrannt wird, die in dem Fließbett der Destillationszone vorgesehen ist, um diese indirekt zu beheizen;

Fig. .( zeigt eine Abänderung, bei der die Destillationszone mit Fließbett unter vermindertem Druck steht.

^fi" (ieinäß Fig. 1 ist 10 eine Zuführungsleitung für schweres Rüekstandsöl aus Erdöl zu einer Vorheizschlange 12 und einer Verkokungs- oder Umwandliuig.szoiK· l-i; diese bestellt aus einer Schlange und bzw. oder einem Zylinder zum Verkoken des Rückstandsöls und zur Bildung von Koks, Gas und clcstn 1-Hörbaren ölen, einschließlich Benzin, Heizöl, und einer höhersiedenden Fraktion, die sich katalytisch spalten läßt. Die Beschickung besteht aus dein Rüekstandsöl der atmosphärischen oder Vakuumdestillation von Erdöl, getopptem oder unzcrlcgtem Rohöl, Teeren, Pech, Schieferöl, schwerem Rücklauföl usw. Das Rüekstandsöl hat eine Dichte von etwa 0,9340 bis 1,0760, einen Kohlenstoffgehalt nach Con rad son von etwa 5 bis 30 Gewichtsprozent und einen Anfangssiedepunkt über etwa 425⁰ (Rückstand der atmosphärischen Destillation) oder über etwa 565⁰ (Rückstand der Vakuumdestillation) .

Das Öl wird in der Verkokungszone 14 auf etwa 400 bis 510" erhitzt und bei einem Druck von etwa 6,8 bis 204 atü gehalten, bei einer Verweilzcit von etwa 2 bis 240 Minuten, je nach der eingestellten Temperatur und dem verlangten Uinwandlungsgrad , Um zu verhindern, daß sich Koks an den Wänden der Schlange oder des Zylinders ansetzt, setzt man zweckmäßig feinzerteilten Feststoff, vorzugsweise Koks, in einer Größe von etwa 5 bis 20 Mikron der Ölbeschickung durch Rohr 16 zu; die Feststoffteilchen dienen als Niederschlagskerne für den gebildeten Koks sowie als Abrieb- und Reinigungsmittel für die Wände des Verkokungsgefäßes. Der Feststoffzusatz durch Rohr 16 beträgt etwa 4,3 bis 28.5 kg, vorzugsweise etwa 8,6 bis 17,2 kg je 100 1 ölbeschickung.

Der Beschickung aus Rüekstandsöl kann durch Rohr 18 ein Verdünnungsmittel, wie Dampf oder eine niedrigersiedende Erdöl fraktion, als Hilfsmittel für die Verdampfung des Rückstandsöls oder zur Verbesserung der Verteilung der gebildeten Erzeugnisse in der Verkokungszone und der Verfluch- 100, tigung in der Destillationszone zugesetzt werden.

W⁷CUIi sehr schwere Vakuumrückstandsöle verarbeitet werden, empfiehlt es sich besonders, als Verdünnungsmittel eine niedrigersiedende Erdölfraktion, etwa bei 120 bis 260⁰ siedendes Schwerbenzin zuzusetzen, letzteres in einer Menge von 20 bis 120. vorzugsweise etwa 50 bis 100 Volumprozent des zu behandelnden Rückstandsöle. Das Benzin vermindert die Viskosität des Rückstandsöls und ermöglicht so eine größere Beweglichkeit und kräftigere Abriebwirkung des Zusatzkokses auf den Gefäßwänden, so daß sich keine Ansätze bilden können.

Die Umwandlungs- oder Verkokungserzeugnisse verlassen insgesamt in Form einer Aufschlämmung von Koks in flüssigem öl die Verkokungszone 14 durch Rohr 22 und gelangen in clic Destillationszone 24 mit Fließbett, die auf etwa 425 bis 565° bei einem Druck von etwa ο bis 1,7 atü gehalten wird. Da praktisch nur in Zone 14 gespalten oder verkokt wird, dient die Destililationszone nur zur Trennung der festen Koksteilchen von den destillierbaren ölen.

In Zone 24 wird ein dichtes Fließbett 26 mit Stand 28 eines in stark wirbelnder Bewegung bcfindlichen Feststoffes unter der Wirkung eines

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aufsteigenden Gasstromes gehalten; über dem dichten Bett befindet sich eine verdünnte Phase 32. Die Dichte des Fließbettes beträgt etwa 6,8 bis 18 kg je 28,31 für feinzerteilten Koks einer Teilchengröße von etwa 37 bis 149 Mikron (100 bis 400 Maschen). Im oberen Teil der Destillationszone ist zweckmäßig ein Abscheider, etwa ein (nicht dargestellter) Zyklon, angeordnet, der von den dampfförmigen Produkten beim Verhissen der Destillationszone durch Auslaß rohr 34 mitgerissene Feststoffteilchen entfernt und in die dichte Phase 26 zurückbringt.

Die gesamten Verkokungsprodukte aus Rohr 22 ziehen über Druckentspannungsventil 35 in die Leitung 36 und werden dort durch eine Düse 38 über Stand 28 auf das dichte Fließbett 26 versprüht. Ein Teil der Verkokungsprodukte verdampft sogleich infolge Druckentlastung und zieht durch Leitung 34 oben in eine Fraktionierkolonne 42 ab. Die unverdampften Anteile fallen in das Fließbett 26, werden dort verdampft und ziehen gleichfalls durch Leitung 34 ab, so daß nur Koks im Fließbett 26 zurückbleibt. Nach einer anderen Ausführungsform gelangen die gesamten Verkokungsprodukte durch Leitung 44 in das Fließbett 26 unterhalb des Standes 28.

Um der Destillationszone 24 Wärme zuzuführen, wird in flüssigkeitsähnlichem Zustand befindlicher Koks oder Feststoff, der beim Verkoken in Zone 14 gebildeten Koks enthält, am Boden mittels eines Standrohres 46 mit Gleitventil oder einem anderen Ventil 48 entleert, welches die Abzugsgeschwindigkeit des Feststoffes aus der Destillationszone 24 regelt. Der abgezogene Feststoff wird von Luft oder einem anderen oxydierenden Gas aus Rohr 52 aufgenommen und als Suspension über Leitung 54 dem unteren Teil eines Heizzylinders 56 zugeführt, in dem sich eine dichte, flüssigkeitsä'hnlic'he und in wirbelnder Bewegung befindliche Feststoffmasse 58 mit Stand 62 unter einer verdünnten Phase 64 befindet. Die Oberflächengeschwindigkeit des im Heizzylinder 56 aufsteigenden Gases beträgt etwa 0,15 bis 0,76 m/sec; dies ergibt eine Fließbettdichte von etwa 6,8 bis 18 kg je 28,3 1 bei einer Korngröße von 37 bis 149 Mikron oder einem feineren Korn. Heizzylinder 56 wird bei solcher Temperatur betrieben, daß die Feststoffteilchen auf etwa 540 bis 760⁰. erhitzt werden.

Heiße Verbrennungsgase passieren einen Abscheider, z. B. Zyklon 66, der die mitgerissenen Feststoffe abtrennt und über Tauchrohr 68 dem Fließbett 58 wieder zuführt. Die Gase ziehen oben durch Leitung 72 ab und kommen in einen Abwärmeverwerter od. dgl.

Der heiße Feststoff wird dem Heizzylinder 56 unten durch Standrohr 74 mit Regelventil 76 entnommen und von einem Gas, z. B. Dampf, aus Rohr 78 aufgenommen. Die Suspension kehrt über Leitung 82 in den unteren Teil der Destillationszone 24 als Wärmeträger für die Destillation zurück. Überschüssiger Koks wird aus Fließbett 26 durch Abzugsrohr 84 entfernt. Der Auf strom von Dampf und Gasen im Fließbett 26 wird so eingestellt, daß seine Oberflächengeschwindigkeit etwa 0,15 bis 0,76 m/sec beträgt, was die obenerwähnte Dichte von Fließbett 26 ergibt.

Die dampfförmigen Verkokungsprodukte, die oben aus der Destillationszone durch Leitung 34 abziehen, werden in einer Fraktioniervorrichtung 42 fraktioniert; dabei wird eine leichte Fraktion aus Gas und Benzin mit einem Endsiedepunkt von etwa 220° abgetrennt und durch Leitung 86 abgezogen, um gegebenenfalls zur Gewinnung von Benzin aufgearbeitet zu werden. Durch Rohr 88 im oberen Teil der Fraktioniervorrichtung wird ein Heizöl mit dem Siedebereich von etwa 220 bis 345⁰ und darunter durch Rohr 92 ein Gasöl mit dem Siedebereich von etwa 345 bis 540⁰ abgezogen, das als Ausgangsgut für die katälytisc'he Spaltung dient. Der untere Ablauf, der oberhalb 540⁰ siedet, wird durch Leitung 94 entleert und aus der Anlage durch Rohr 96 entfernt oder besser in die Beschickungsleitung 10 vor dem Vorerhitzer 12 aufgegeben. Der untere Ablauf enthält etwas Feststoff, der durch Leitung 34 in die Fraktioniervorrichtung 42 mitgeschleppt war.

In Fig. 2 bezeichnet 102 eine Beschickungsleitung für schweres Rückstandsöl, die mit Dämpf oder leichtem Erdöl als Verdünnungsmittel durch Rohr 104, unteren. Ablauf ate Rücklauf durch Leitung 106 und Koksteilchen, die als Niederschlagskerne für Koks und als Abriebmittel für die Heizschlange 108 dienen, durch Leitung 112 beschickt wird. Dampf wird als Trägergas für den Koks aus Rohr 113 zugesetzt. Das Rückstandsöl durchströmt im Gemisch mit anderen Stoffen Vorerhitzer 108 und kommt dann in die Heizschlange 117, die sich zum größten Teil innerhalb des Fließbettes der Feststoffmasse 114 in dem Destillationsgefäß 116 befindet. Die dichte, in flüssigkeitsähnlichem Zustand und in wirbelnder Bewegung befindliche Masse 114 hat einen Stand 118 und darüber eine disperse oder verdünnte Phase 122. Das Öl wird auf dem Wege durch Schlange 117 auf Verkokungstemperatur von etwa 480 bis 540⁰ erhitzt; der Druck wird auf etwa 34 bis 204 atü, die Verweilzeit des Öls in der Schlange 117 auf etwa 2 bis 5 Minuten gehalten. Das öl wird in Schlange 117 durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Fließbett 114 erhitzt.

Der Auslaß von Schlange 117 liegt über dem Stand 118; sein Ende ist abwärts gerichtet und trägt eine Düse 124, welche die flüssigen Produkte der Verkokung über das Fließbett 114 versprüht. Heizschlange 117 trägt nahe der Düse 124 ein Druckentspannungsventil 126. Die durch Druckverminderung frei werdenden Dämpfe ziehen nach oben durch Leitung 128 in die Fraktioniervorrichtung 132 ab, ähnlich der Fraktioniervorrichtung gemäß Fig. 1. Das Destillationsgefäß 116 wird auf etwa 480 bis 565° und etwa ο bis 1,7 atü gehalten. Die verdampften und destillierten Anteile werden zweckmäßig in einem Abscheider, z. B. einem (nicht dargestellten) Zyklon, von der Hauptmenge der mitgerissenen Feststoffe befreit und ziehen durch Leitung 128 ab.

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Das Destillationsgefäß wird dadurch beheizt, daß Luft oder Sauerstoff durch Rohr 134 in das Fließbett aus Koks 1 I.) eingeführt und Koks in entsprechender Menge verbrannt wird. Die Verbrennungsi> rodukle ziehen mit den Umwandlungsprodukten durch Leitung 128 al); sie verdünnen das im Laufe des Verfahrens erzeugte Trockengas. Diese geringfügige Wertminderung des Heizgases wird aber durch den großen Vorteil aufgewogen, <la 1.1 die Destillations/.one mit dein in flüssigkeitsähnlichem Zustand befindlichen Feststoff durch direkte Einführung eines oxydierenden Gases in das Fließbett aus Koks erhitzt wird. Überschüssiger Koks wird als feinzerteilter Feststoff aus der dichten Phase 114 durch Rohr 136 entleert. I leiße Koksteilchen werden am Boden des Destillationsgefäßes entnommen und über Leitung 1 12 mit dem Rückstaiidsöl vermischt, wie oben dargelegt wurde. Λ11 Stelle von Koks ausDestillations-

ao gefäß lift können Koksteilchen von einer äußeren Quelle durch Leitung 112 zugeführt werden.

Der untere Ablauf des Fraktioniergefäßes 132 kehrt durch Leitung 106 in die Beschickungsleitung 102 zurück oder verläßt die Anlage durch Rohr 138.

In Fig. 3 ist 152 eine Leitung zum Einführen von kückstandsöl mit Dampf oder leichtem Erdöl als Verdünnungsmittel und gegebenenfalls Koksteilchen in die Heiz- und Verkokungsschlange 154, die praktisch vollständig in den oberen Teil eines dichten, in llüssigkeitsälinlichem Zustand befindlichen liettes 156 aus Koksteilchen in einer Destillationszone 158 eintaucht. Die dichte Phase 156 hat einen Stand 162 und darüber eine verdünnte oder disperse Phase 164. Der obere Teil von Schlange 154 endet über dem Stand 162, ist nach unten abgebogen und trägt eine Düse 166 zum Versprühen der Verkokungsprodukte über die dichte Phase 156. Der Auslaß der Schlange zeigt ein Druckentspannungsventil 16X in der Nähe der Düse 166.

Die Temperatur- und 1 )ruckbcdiiigungen in Schlange 154 entsprechen im wesentlichen denen der Verkokungsschlange von Fig. 2. Die Destillationszone wirkt in gleicherweise wie die von Fig. τ und 2; Koksteilchen werden von den beim Verkoken· gebildeten destillierbaren (Men und (!äsen getrennt.

In den unteren Teil des Destillationsgefäi.les wird durch Rohr 172 Dampf eingeführt, der die Teilchen in dichtem llüssigkeitsälinlichem Zustand hält und die Verdampfung der Verkokungsprodukte unterstützt. In dem unteren Teil des Fließhettes 156 liegt eine Schlange 174, welche das Fließbett mit Wärme versorgt, die durch Verbrennen von Koksteilchen oder Koks in der Schlange erzeugt wird. Kokshalt ige Teilchen werden unten aus dem Fließbett durch Standrohr 176 mit Regler 178 abgezogen. Der abgezogene kokshaltige Feststofl wird mit Luft oder einem anderen sauerstofihaltigen (!as vermischt, das durch Leitung 182 zugeführt wird; das (ieinisch oder die Suspension läuft durch Leitung 1K.1 und Schlange 174 und wird in letzterer verbrannt. Die Verbrennungswärme wird durch indirekten Wärmeaustausch auf das Fließbett 1 ^6 übertragen. Die Verbrennungsgase verlassen die Schlange 174 durch Leitung 186 und kommen gcgebenenfalls in eine Einrichtung zur Rückgewinnung von Abwärme.

Überschüssiger Koks wird aus dem Fließbett 156 über Rohr 188 abgezogen. Dampf- und gasförmige Erzeugnisse entweichen oben durch Rohr T92, nachdem sie zweckmäßig in einem Abscheider von mitgerissenen Feststoffteilchen befreit sind, und werden dann einer Fraktioniereinrichtung, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, zugeführt.

Gemäß Fig. 4 wird Rückstandsöl zunächst unter vermindertem Druck destilliert, wobei die verdampfbaren Bestandteile entfernt werden, dann verkokt und sodann unter vermindertem Druck destilliert. Das Rückstandsöl von der oben bezeichneten Beschaffenheit fließt durch Rohr 202 und Vorheizschlange 204 und wird dort auf etwa 205 bis 400⁰ erhitzt. Wie oben bereits ausgeführt" wurde, werden im Bedarfsfall Dampf und Koksteilchen als Nicdersciilagskorne für den gebildeten Koks zugesetzt. Das erhitzte Rückstandsöl strömt unter einem Druck von etwa 0,68 bis 6,8 atü durch eine mit Ventil versehene Leitung 206 in den Destillationsturm 208, der unter vermindertem Druck von etwa 2,54 bis 50,80 LTg abs. mittels einer (nicht dargestellten) angeschlossenen Vakuumpumpe und eines (nicht dargestellten) Kondcnsationssystems gehalten wird, zum Auslaßrohr 2Γ2.

Destillierbare Dämpfe entweichen oben durch Auslaßrohr 212, werdeji kondensiert und bilden das Ausgangsgut für eine katalytischc oder thermische Spaltung. Das unverdampfte Rückstandsöl wird unten durch 214 abgezogen, passiert eine Heizschlange 216 mittels Pumpe 218 unter einem Druck von etwa 17 bis 204 atü, der die Verdampfung des Üls verhindert, und wird auf etwa 425 bis 540⁰ erhitzt. Das öl wird während des Verkokungsvorganges vorzugsweise unter diesen Bedingungen während etwa 5 bis 60 Minuten gehalten. Koksteilchen und Dampf oder ein leichtes Erdöl werden gegebenenfalls als Verdünnungsmittel durch Rohr 219 in die Leitung 214 eingebracht, um ein Verkoken des üls in Schlange 216 zu verhindern oder weitestgehend zu vermindern. Die Verkokungsprodukte strömen durch Leitung 222 mit Druck- no reduzierventil 224 in eine Destillatioiiszone 226, in der sich ein in stark wirbelnder Bewegung befindliches dichtes Fließbett 228 mit Stand 232 und darüber eine verdünnte oder disperse Phase 234- befinden. Das Auslaßende von Leitung 222 ist mit U5 einer zweckmäßig nach unten gerichteten Düse oder Sprenglereinrichtung 236 ausgestattet; die Verkokungsprodukte werden mithin von oben nach unten über das Fließbett 228 versprüht.

Dampfförmige Verkokungsprodukte ziehen oben iao durch Leitung 238 in einen Dcstillalionsturm 208 ab, wo die hochsiedenden Fraktionen von mitgerissenen Feststoffteilchen und unverdünnten flüssigen Bestandteilen abgetrennt werden. Das Eintrittsrohr 238 liegt tiefer als das Eintrittsrohr 206 der Rück- i»5 standsölbeschickting, so daß die Dämpfe durch das

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Rückstandsöl gewaschen werden. Dadurch wird die Verdampfung der leichteren Fraktionen des Rückstandsöl verbessert, während die schwereren Bestandteile der aus Rohr 238 einziehenden Dämpfe kondensiert und die mitgerissenen Feststoffteilchen nebst unverdampfter Flüssigkeit ausgewaschen werden. Die Destillationszone 226 steht unter einem verminderten Druck von etwa 2,54 bis 50,80 Hg abs. Durch Rohr 242 wird dem Fließbett 228 Dampf zugeführt, der das Fließbett in flüssigkeitsähnlichem Zustand und in stark wirbelnder Bewegung hält und die Verdampfung unterstützt. Die Oberflächengeschwindigkeit des im Fließbett 228 aufströmenden Dampfes beträgt etwa 0,15 bis 1,5 m/sec bei einer Korngröße von etwa 37 bis 149 Mikron oder darunter.

Die Destillationszone 226 wird dadurch auf etwa 425 bis 565° erhitzt, daß Koks in einer im Fließbett 228 liegenden Schlange verbrannt wird. Am

ao Boden des Fließbettes wird Koks durch das Standrohr oder barometrische Rohr 244 abgezogen, das unten mit einem Regler 246 zur Steuerung des Koksabzuges aus dem Fließbett 228 versehen ist. Luft, die durch Rohr 248 eingeführt wird, nimmt den abgezogenen Koks auf und bildet mit diesem eine Suspension, die Leitung 252 und Schlange 254 im unteren Teil des Fließbettes 228 durchströmt. Das Fließbett wird so durch die Verbrennung von Koks indirekt erhitzt. Die heißen Verbrennungsgase ziehen aus Schlange 254 durch Auslaß 256 gegebenenfalls in einen Abwärmeverwerter ab.

Überschüssiger Koks verläßt das Fließbett 228 durch Rohr 258.

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung werden inerte Stoffe wie Sand, Bimsstein, Kieselgur, Carborundum, vorzugsweise feinzerteilter Erdölkoks zur Bildung des Fließbettes in der Destillationszone benutzt; diese werden feinverteilt in Mengen von 4,3 bis 28,5 kg je 100 1 Beschickung zugesetzt, um die Wände der Schlange oder Verkokungseinrichtung innen koksfrei zu halten. Beim Verkoken wird Koks gebildet; überschüssiger Koks wird feinzerteilt aus dem System entfernt.

Rückstandsöl, getopptes Rohöl oder unzerlegtes Rohöl werden praktisch vollständig in Koks, Gas und destillierbares Öl umgewandelt, bevor sie in die Destillationszone gelangen, wo das Gasöl rasch verdampft und die Zone nach kurzer Zeit verläßt. Da das schwere Rückstandsöl in der Umwandlungsschlange praktisch vollständig umgesetzt wird, schaden verhältnismäßig hohe Temperaturen in der Fließbett-Destillationszone nicht der Qualität des Produktes. In dieser Zone wird das Gasöl von dem Koks abdestilliert; sie dient der Abtrennung von Koksteilchen, die beim Verkoken des schweren Rückstandsöle gebildet wurden, von dem destillierbaren Gasöl.

Beispiel

(Fig. 1) Rückstand der Vakuumdestillation eines Gemisches aus Westtexas- und südamerikanischen Rohölen (spezifisches Gewicht 1,0187; Kohlenstoffgehalt nach Conradson etwa 20 Gewichtsprozent; Viskosität größer als 1000 see Saybolt Furol bei 98,89°; Anfangssiedepunkt bei Atmosphärendruck über etwa 565°) wird mit 106 Raumteilen Benzin (Siedebereich etwa 150 bis 205°) je 100 Raumteile Rückstand verdünnt. Saat- oder Zusatzkoks einer Korngröße von 74 bis 149 Mikron wird in Mengen von etwa 25 kg je 159 1 Mischbeschickung eingetragen. Die Vermischung wird dem Heizgefäß 12 und dem Behandlungsgefäß 14 zugeführt und auf etwa 425° bei etwa 143 atü erhitzt; sie wird in der Behandlungszone 14 durch ein mechanisches Rührwerk in lebhafter Bewegung gehalten. Die Verweilzeit im Heizgefäß 12' und Behandlungsgefäß 14 bei Temperaturen oberhalb etwa 413⁰ beträgt etwa 150 Minuten. Unter diesen Umständen wird der Rückstand praktisch vollständig in Koks und destillierbare Produkte übergeführt, ohne daß sich auf den Gefäßwänden Abscheidungen bilden. Die Erzeugnisse des Verkokungsvorganges kommen aus Behandlungsgefäß 14 in die Destillationszone 24, in der sich Koks in flüssigkeitsähnlichem Zustand bei etwa 480⁰ und 0 atü befindet. Dampf, der in einer Menge von etwa 10 Gewichtsprozent der ölbeschikkung in die Destillationszone eingeführt wird, hält ■ den Koks in flüssigkeitsähnlichem Zustand und erleichtert die Destillation. Die Beschickungsgeschwindigkeit für Öl aus dem Verkokungsprozeß go zur Destillationszone beträgt stündlich etwa 5 Gewichtsteile je Gewichtsteil Koks in dieser Zone. Da das öl dort über den heißen in flüssigkeitsähnlichem Zustand befindlichen Koks versprüht wird, verdampft es rasch und zieht oben durch Rohr 34 ab, ohne daß eine weitere Umsetzung stattgefunden hat. Der Koksgehalt des in die Destillationszone einziehenden Öls beträgt etwa 39 kg (einschließlich 25 kg Zusatzkoks, der mit der Beschickung zugeführt war) je 1591 Rückstand plus Benzin. Der Koks bleibt in der Destillationszone 24 in trockener, feinzerteilter Form und bildet einen Teil des dortigen Fließbettes. Das Destillat aus Zone 24 zieht in das Fraktioniergefäß 42 ab und wird dort in Gas, Benzin, Heizöl, Gasöl und Bodensatz zerlegt. Der Mischrückstand plus Benzin liefert je 159 1 in der Destillationszone folgende Erzeugnisse: Erstens etwa 7,6 kg trockenes Gas, zweitens etwa 90,71 Benzinschnitt mit Siedebereich unter etwa 220° (einschließlich Benzin als Verdünnungsmittel für das Beschickungsgut), drittens etwa i8,i 1 Heizöl im Siedebereich von etwa 220 bis 343°, viertens etwa 28 1 Gasöl im Siedebereich von etwa 343 bis 538° als Beschickungsgut für die katalytische Spaltung und fünftens etwa 5,6 1 höhersiedenden Bodensatz, der als Heizöl verwendet werden oder in das Verfahren zurücklaufen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Umwandlung schwerer Rückstandsöle, die hochsiedende, bei normalen Drücken nicht ohne Spaltung verdampfbare Bestandteile enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ausgangsgut in flüssiger Phase in Gegenwart von etwa 4,3 bis 28,5 kg Zusatzkoks je 100 1 Beschickungsgut in 2 bis 200 Mi-

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   nuten bei etwa 400 bis 510⁰ uiifl etwa 6,8 bis 2<).| aiii praktisch vollständig in Koks, destillierbare (Me und (las umwandelt, dieses Reaktionsprodukl einschließlich des Zusatzkolbens in eine in einer Destillationszone angeordnete Wirbelschicht von Feststoflcn fordert, die auf etwa .|„'5 bis 565" und etwa ο bis 1,7 atü gehalten wird, so dal.i die destillierbaren Öle ohne merkliche weitere Umwandlung übergehen und die Koksteilehcn in der Wirbelschicht zurückbleiben.

   _'. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal.i man die kokshaltigen Teilchen aus der Wirbelschicht der Destiilationszone abzieht, sie in eine lleizzone fordert, in dieser mindestens einen Teil des Kokses abbrennt und dadurch die Teilehen aufheizt und diese dann als Wärmeträger in die Destillationszone zurückführt.

   3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dall man die Beschickung zur Erzielung der Umwandlung in einem engen Durchgang, der in der Wirbelschicht der Destillationszone angeordnet ist, durch indirekten Wänneaustausch aufheizt, indem man einen Teil des Kokses der Wirbelschicht verbrennt.

   4. Vorfähren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Beschickung in einer Rohrschlange aufheizt, die in die Wirbelschicht der Destillationszone eintaucht, und dieser Wärme zuführt, indem man einen Teil des Kokses der Wirbelschicht abzieht und in einer Rohrschlange verbrennt, die in die Wirbelschicht der Destillationszone eintaucht.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das als Ausgangsgut verwendete Rückstandsöl der Vakuumdestillation unterwirft und nur die höhersiedende flüssige Fraktion nach Abtrennung der verdampfbaren Bestandteile der Umwandlung unterwirft.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus der Destillationszone über Kopf übergehenden ülclänipfe der Vakuumdestillationssäule unterhalb der Zivführungsstclle des schweren Rückstandsöls zuführt, um die Trennung der verdampfbaren Bestandteile von dem schweren Rückstandsöl zu unterstützen.

   7. Verfahren nach Anspruch τ zur Gewinnung erwünschter flüchtiger Bestandteile aus einem Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses Gemisch an einer verhältnismäßig dichten Wirbelschicht feinzerteiltcr inerter Feststoffe, die auf erhöhter Temperatur gehalten wird, destillativ zerlegt, indem die erwünschten flüchtigen Bestandteile über Kopf ohne merkliche weitere Umwandlung abziehen.

   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 543 S84;
   kanadische Patentschrift Nr. 469 374;
   Chem. Zentralblatt, 1951, I, S. 1691.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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