FI98529C - Method and apparatus for the preparation of light olefins - Google Patents
Method and apparatus for the preparation of light olefins Download PDFInfo
- Publication number
- FI98529C FI98529C FI941528A FI941528A FI98529C FI 98529 C FI98529 C FI 98529C FI 941528 A FI941528 A FI 941528A FI 941528 A FI941528 A FI 941528A FI 98529 C FI98529 C FI 98529C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- catalyst
- reactor
- circulation
- regenerator
- process according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
- C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/20—C2-C4 olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/22—Higher olefins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
98529 .98529.
Menetelmä ja laitteisto keveiden olefiinien valmistamiseksiMethod and apparatus for the preparation of light olefins
Esillä oleva keksintö liittyy keveiden olefiinien valmistuk-5 seen. Erityisesti keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 joh dannon mukaista menetelmää keveiden olefiinien, kuten propee-nin, buteenien ja amyleenien, valmistamiseksi hiilivetyraaka-aineista, kuten kevyestä ja raskaasta kaasuöljystä, tyhjökaa-suöljystä, teollisuusbensiinistä, propaanista, butaaneista 10 tai kevytkondensaateista. Keksintö koskee myös patenttivaati muksen 16 johdannon mukaista laitteistoa keveiden olefiinien valmistamiseksi mainituista hiilivetyraaka-aineista.The present invention relates to the preparation of light olefins. In particular, the invention relates to a process according to the preamble of claim 1 for the preparation of light olefins, such as propylene, butenes and amylenes, from hydrocarbon feedstocks such as light and heavy gas oil, vacuum gas oil, naphtha, propane, butanes or light condensates. The invention also relates to an apparatus according to the preamble of claim 16 for the production of light olefins from said hydrocarbon feedstocks.
Tällä hetkellä tunnetaan useita kaupallisesti käytettäviä 15 menetelmiä propeenin, buteenien tai amyleenien valmistamisek si maaöljypohjaisista raaka-aineista. Näihin menetelmiin kuuluvat terminen krakkaus, leijukatalyyttinen krakkaus (FCC) ja dehydraus. Tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin liittyy tiettyjä epäkohtia, jotka ovat seuraavassa esitetyn mu-20 kaisia:Several commercially available methods for producing propylene, butenes or amylenes from petroleum-based feedstocks are currently known. These methods include thermal cracking, fluid catalytic cracking (FCC) and dehydration. The prior art methods have certain drawbacks, which are as follows:
Terminen krakkaus: Termisen krakkausprosessin päätuote on eteeni. Propeeni ja raskaammat olefiinit ovat tärkeimpiä sivutuotteita mutta niiden saantoja ei voida merkittävästi 25'·' nostaa toimintaolosuhteita muuttamalla. Muihin sivutuottei-·. : siin kuuluvat polttokaasu, aromaattinen terva ja koksi, jotka · ovat prosessille haitallisia ja joiden taloudellinen arvo on ·:··: vähäinen tai olematon.Thermal cracking: The main product of the thermal cracking process is ethylene. Propylene and heavier olefins are the main by-products but their yields cannot be significantly increased by changing the operating conditions. Other by-products ·. : includes flue gas, aromatic tar and coke which · are harmful to the process and have an economic value ·: ··: little or no energy.
· · · 30”.·; Tavanomainen lei jukatalyyttinen krakkaus (FCC) : Keveiden olefiinien saanto on pieni ja päätuotekomponentin, FCC-ben-siinin, laatu on huono tulevia vaatimuksia ajatellen matalasta oktaaniluvusta ja korkeista bentseenin ja raskaiden olefiinien pitoisuuksista johtuen. Keveiden olefiinien muo-35;;; dostumisen lisäämiseksi tarvitaan korkeampia lämpötiloja ja lyhyitä viipymäaikoja, jotka eivät ole käytännöllisiä nykyi-: sissä reaktoreissa, kuten jäljempänä tullaan kuvaamaan. Nos- tettaessa lämpötilaa reaktion endotermisyys kasvaa ja läm-/ ; pötilaero reaktorin ja regeneraattorin välillä laskee. Koska 2 98529 regeneraattorin lämpötilaa ei voida nostaa vahingoittamatta katalyyttiä, on kaiken tarvittavan energian tuottamiseksi joko katalyytti-öljy-määräsuhdetta nostettava tai osa energiasta on siirrettävä jollain muulla tavoin reaktoriin.· · · 30 ”. Conventional Lei Jucatalytic Cracking (FCC): The yield of light olefins is low and the quality of the main product component, FCC-gasoline, is poor for future requirements due to low octane number and high concentrations of benzene and heavy olefins. Light olefins 35 ;;; higher temperatures and short residence times are required to increase dosing, which is not practical in current reactors, as will be described below. As the temperature is raised, the endotherm of the reaction increases and the heat /; the vacuum difference between the reactor and the regenerator decreases. Since the temperature of the 2 98529 regenerator cannot be raised without damaging the catalyst, either the catalyst-oil ratio must be increased or some of the energy must be transferred to the reactor in some other way to produce all the energy required.
55
Dehydraus: Hiilivetyjen dehydraus tapahtuu suhteellisen korkeissa lämpötiloissa. Vedynpoistoreaktio on hyvin endotermi-nen vaatien suurta, huolellisesti säädeltyä lämmöntuontia reaktiovyöhykkeeseen. Tämä on johtanut monimutkaisiin ja 10 kalliisiin reaktori/regeneraattori-rakenteisiin.Dehydration: Hydrocarbons are dehydrated at relatively high temperatures. The dehydrogenation reaction is very endothermic, requiring a large, carefully controlled heat input to the reaction zone. This has led to complex and expensive reactor / regenerator structures.
Hiilivetyjen konvertointiprosesseissa käytetyt reaktorityypit voidaan luokitella seuraavasti: 15 1. kiintopetireaktorit ja 2. leijupetireaktorit.The types of reactors used in hydrocarbon conversion processes can be classified as follows: 1. 1. fixed bed reactors and 2. fluidized bed reactors.
Hyvin suurilla leijutusnopeuksilla kerroksen pinta ei ole enää tarkkarajainen vaan kerros on itseasiassa vyöhyke, jossa 20 kiintoainepitoisuus hitaasti pienenee ylöspäin mentäessä. Jos hiukkaset ovat hienojakoisia, johtaa tämä nopeaan leiiuttami-seen. jolloin kiintoaineen poistuminen reaktiovyöhykkeestä _ ·_, tapahtuu niin nopeasti, että yleensä tällaisia nopeasti lei- '. jutettuja kerroksia voidaan pitää yllä vain kierrättämällä 2β' poistunut kiintoaine syklonien kautta. Tällaista järjestelmää ·· ; kutsutaan kiertomassapetiksi (CFB) .At very high fluidization rates, the surface of the layer is no longer precisely defined, but the layer is in fact a zone where the solids content slowly decreases as it goes up. If the particles are finely divided, this will result in rapid fluidization. wherein the removal of solids from the reaction zone takes place so rapidly that in general such rapidly le- '. the layered layers can only be maintained by recycling the 2β 'removed solid through cyclones. Such a system ··; called the circulating pulp bed (CFB).
• i « i · • «• i «i · •«
Eräs eniten käytetyistä reaktori järjestelmistä on FCC-lait- * ’ : " : teisto, jonka pääkomponentteja ovat nopean leijutusvirtauksen 30 alueella toimiva nousuputki, suuritilavuuksinen reaktori, joka toimii laimeissa suspensiofaaseissa, sekä leijukerros-alueella toimiva regeneraattori. Tämän tyyppisissä reaktori-systeemeissä on tavallisesti korkea nousuputki (30 - 40 m) verrattuna regeneraattoriin, mikä tekee mahdolliseksi re-35· generaattorin yhdistämisen nousuputki-reaktoriyhdistelmään kohdassa, joka sijaitsee reaktorin yläosan ja nousuputken alaosan välillä. Nousuputken on oltava selvästi korkeammallaOne of the most commonly used reactor systems is the FCC apparatus, the main components of which are a riser operating in the rapid fluidization zone 30, a high volume reactor operating in dilute suspension phases, and a regenerator operating in the fluidized bed region. riser (30 - 40 m) compared to the regenerator, which makes it possible to connect the re-35 · generator to the riser-reactor combination at a point between the top of the reactor and the bottom of the riser.
IIII
98529 3 kuin regeneraattorin laitteiston hydrodynaamisen toiminnan varmistamiseksi. Tämä asettaa prosessille reunaehdot viipymä-ajan ja laitteiston suunnittelun suhteen. Nämä rajoitukset ovat erityisen epäsuotuisia silloin, kun reaktorissa tarvi-5 taan lyhyitä viipymäaikoja ja korkeita kiintoainepitoisuuk- sia. Nämä rajoitukset viipymäajan ja kiintoainepitoisuuksien suhteen tekevät sen, ettei FCC-järjestelmässä voida saavuttaa kovin lyhyitä viipymäaikoja tai korkeita kiintoainepitoisuuk-sia.98529 3 as to ensure the hydrodynamic operation of the regenerator equipment. This sets the boundary conditions for the process in terms of residence time and hardware design. These limitations are particularly disadvantageous when short residence times and high solids concentrations are required in the reactor. These restrictions on residence time and solids levels make it impossible to achieve very short residence times or high solids levels in the FCC system.
10 US-patentijulkaisussa nro 4 980 053 kuvataan kokeita, jotka tehtiin käyttämällä syöttönä raskasta hiilivetyfraktiota, kuten tyhjökaasuöljyä, kovemmissa toimintaolosuhteissa kuin FCC:ssä mutta lievemmissä olosuhteissa kuin termisessä krak-15 kauksessa, jolloin tulokseksi saatiin suurempi saanto propee- nia ja buteeneja kuin eteeniä. Tätä nk. "Deep Catalytic Cracking" -prosessia (katalyyttinen syväkrakkausprosessi, DCC) on tutkittu pilot-yksiköissä ja kaupallisissa, muunnetuissa FCC-yksiköissä. DCC-yksikkö on käytännössä FCC-yksik-20 kö, jossa on erilaiset toimintaparametrit ja modifioitu kata lyytti .U.S. Patent No. 4,980,053 describes experiments performed using a heavy hydrocarbon fraction, such as vacuum gas oil, under harsher operating conditions than the FCC but under milder conditions than thermal cracking, resulting in higher yields of propylene and butenes than ethylene. This so-called "Deep Catalytic Cracking" process (DCC) has been studied in pilot units and commercial, modified FCC units. A DCC unit is, in effect, an FCC unit-20 unit with different operating parameters and a modified cover.
EP-hakemusjulkaisussa 395 345 on esitetty prosessi tyydytet-. tyjen hiilivetyjen muuntamiseksi keveiksi olef iineiksi, eri-25' tyisesti propeeniksi, käyttäen zeoliittikatalyyttiä ja reak- " ; tiolämpötiloja, jotka ovat välillä 500 - 700 °C, alhaisissa hiilivetyosapaineissa. Mainitun viitteen esimerkeissä proses-siä on sovellettu käyttäen kiintopetireaktoreja, joilla vii-' : pymäajat on mahdollista pitää lyhyinä. Prosessi voidaan kui- 30 tenkin toteuttaa myös leijupetisysteemeissä. Aiemman tietä myksen mukaisella prosessilla väitetään olevan pienemmät pääomakustannukset ja sen väitetään olevan selektiivisempi propeenille ja buteeneille kuin tavanomainen terminen krak-kaus.EP-A-395 345 discloses a process. to light olefins, especially propylene, using a zeolite catalyst and reaction temperatures between 500 and 700 ° C at low hydrocarbon partial pressures. In the examples of said reference, the process has been applied using solid bed reactors. However, the process can be kept short, but the process can also be carried out in fluidized bed systems, and the prior art process is claimed to have lower capital costs and to be more selective for propylene and butenes than conventional thermal cracking.
Edellä mainituilla reaktorisysteemeillä on kuitenkin vakavia puutteita, jotka rajoittavat niiden käyttöä erityisesti pro- 35' 98529 4 sesseissa, joissa tarvitaan lyhyitä viipymäaikoja ja korkeita kiintoainepitoisuuksia reaktorissa. Sellaisessa prosessissa nousuputken tulisi olla matala regeneraattoriin verrattuna. Ongelma on vielä pahempi, jos samanaikaisesti paine-ero re-5 generaattorin ja nousuputken välillä on suuri. Siinä tilan teessa regeneraattoria ei voida yhdistää nousuputkisykloniin.However, the above-mentioned reactor systems have serious drawbacks which limit their use, especially in processes where short residence times and high solids concentrations in the reactor are required. In such a process, the riser should be low compared to the regenerator. The problem is even worse if at the same time the pressure difference between the re-5 generator and the riser is large. In that state, the regenerator cannot be connected to the riser cyclone.
Sen sijaan tarvitaan monimutkaisia järjestelmiä katalyytin kierrättämiseksi. Käytännössä reaktorin nousuputki tulisi suunnitella epäkäytännöllisen korkeaksi ja tällöin kaasun 10 nopeus kasvaisi liian suureksi ja katalyytin tilavuusosuus nousuputkessa olisi liian pieni optimaalisten prosessiolo-suhteiden kannalta. FCC-menetelmän rajoituksena on, että katalyytin tilavuusosuutta ei voida vapaasti säädellä vaikuttamatta muihin prosessimuuttujiin.Instead, complex systems are needed to recycle the catalyst. In practice, the reactor riser should be designed to be impractically high, in which case the velocity of the gas 10 would become too high and the volume fraction of the catalyst in the riser would be too small for optimal process conditions. A limitation of the FCC method is that the volume fraction of the catalyst cannot be freely controlled without affecting other process variables.
15 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan edellä mainitut epäkohdat ja saada aikaan uusi menetelmä ja reaktorijärjestelmä keveiden olefiinien valmistamiseksi hiilivetyjä sisältävästä lähtöaineesta.The object of the present invention is to obviate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a new process and reactor system for the production of light olefins from a hydrocarbonaceous feedstock.
2020
Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että hiilivetyjen katalyyttinen konversio suoritetaan kiertomassareaktorissa (CFB; circulating fluidized bed) lyhyttä viipymäaikaa käyttämällä. Edullisesti käytetty katalyytti myös regeneroidaan kierto-25 massareaktori-tyyppisessä regeneraattorissa (CFB) ja kaikki endotermistä konversioreaktiota varten tarvittava lämpöener- • · gia tuodaan reaktoriin kierrätetyillä, regeneroiduilla kata- ... lyyttipartikkeleilla.The invention is based on the idea that the catalytic conversion of hydrocarbons is carried out in a circulating fluidized bed (CFB) reactor using a short residence time. Preferably, the catalyst used is also regenerated in a circulating mass reactor-type regenerator (CFB) and all the thermal energy required for the endothermic conversion reaction is introduced into the reactor by recycled, regenerated catalyst particles.
• i « 30 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.
» • · ·»• · ·
Keksinnön mukainen reaktorijärjestelmä sisältää hiilivetyjen 35'. katalyyttistä konversiota varten vähintään yhden kiertomas- : sayksikön (reaktorin), joka on varustettu hiilivetyraaka- aineen syöttöyhteillä ja yhteillä katalyyttihiukkasten kier- 5 98529 rätystä varten. CFB-reaktori on varustettu myös syklonilla tai vastaavalla erottimella käytetyn katalyytin erottamiseksi tuotevirrasta. Kyseisessä syklonissa on tuotteiden poistoyhde keveille olefiineille ja kiintoaineiden poistoyhde erotetuil-5 le katalyyttipartikkeleille. Lisäksi reaktorijärjestelmä si sältää vähintään yhden kiertomassayksikön katalyytin regene-roimiseksi polttamalla, joka yksikkö on varustettu syöttö-yhteillä regeneroitavaa, käytettyä katalyyttiä varten, ja syklonilla tai sentapaisella erottimella regeneroidun kata-10 lyytin erottamiseksi polttoprosessin savukaasuista. Regenera- attoriyksikön syöttöyhde on yhdistetty reaktorin syklonin kiintoaineiden poistoon.The reactor system according to the invention contains hydrocarbons 35 '. for catalytic conversion, at least one circulating unit (reactor) provided with hydrocarbon feedstock supply connections and connections for the recirculation of catalyst particles. The CFB reactor is also equipped with a cyclone or similar separator to separate the spent catalyst from the product stream. The cyclone in question has a product outlet for light olefins and a solids outlet for the separated catalyst particles. In addition, the reactor system includes at least one circulating mass unit for regenerating the catalyst by combustion, which unit is provided with feed connections for the spent catalyst to be regenerated, and a cyclone or similar separator for separating the regenerated catalyst from the combustion process flue gases. The feed connection of the regenerator unit is connected to the solids removal of the reactor cyclone.
Täsmällisemmin sanottuna reaktorijärjestelmälle on tunnus -15 omaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 16 tunnus- merkkiosassa.More specifically, the reactor system is characterized by what is set forth in the characterizing portion of claim 16.
Keksintö ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen avulla ja viitaten oheiseen piirus-20 tukseen, joka kaavamaisesti esittää yksinkertaistetun proses sikaavion keksinnön edulliselle sovellutusmuodolle.The invention will now be examined in more detail by means of a detailed description and with reference to the accompanying drawing, which schematically shows a simplified process diagram for a preferred embodiment of the invention.
Tämän keksinnön yhteydessä käytetään käsitteitä "käytetty 1 katalyytti" ja "deaktivoitunut katalyytti" vaihtovuoroisesti 25 ' tarkoitettaessa katalyyttipartikkeleita tai -hiukkasia, joi den pinnalle on kertynyt koksia tai muita epäpuhtauksia, jotka alentavat katalyytin katalyyttistä aktiivisuutta.In the context of the present invention, the terms "spent catalyst 1" and "deactivated catalyst" are used interchangeably 25 'to mean catalyst particles or particles on the surface of which coke or other impurities have accumulated which reduce the catalytic activity of the catalyst.
• » > · : ’ Lyhennettä "CFB" käytetään merkitsemään "kiertomassakerros-30 ta", jossa kiintoainetta kuljetetaan pystysuorasti pystysuo rassa putkessa suurinopeuksisen kaasuvirran avulla. CFB on edullisesti varustettu syklonilla, jossa kiintoaineet erote-taan kaasuvirrasta. Usein sykloniin on myös liitetty palau-tusputki kiintoaineen kierrättämiseksi. Palautusputki edustaa 35 keksinnön mukaisen CFB:n edullista sovellutusmuotoa, mutta jäljempänä kuvatut CFB-yksiköt ovat toimintakelpoisia myös ilman palautusputkea. Kaasun pintanopeudet (superficial gas 98529 6 velocities) CFB-reaktorissa ovat tavallisesti noin 2 - noin 10 m/s. Kiintoaineiden (katalyyttihiukkasten) virtauska-pasiteetti on hyvin suuri näillä kaasunopeuksilla, mikä minimoi tarvittavan reaktorihalkaisijan. Kaasujen pintanopeus 5 CFB-regeneraattorissa ei ole kriittisen tärkeä, koska kata lysaattoria voidaan kierrättää, jotta saavutetaan haluttu viipymäaika katalyytin regenerointia varten.• »> ·: 'The abbreviation" CFB "is used to denote" circulating mass layer-30 ta ", where the solid is conveyed vertically in a vertical pipe by means of a high-velocity gas flow. The CFB is preferably provided with a cyclone in which solids are separated from the gas stream. Often a return pipe is also connected to the cyclone to recycle the solids. The return tube represents a preferred embodiment of the CFB according to the invention, but the CFB units described below are also operable without the return tube. The superficial gas velocities (superficial gas 98529 6 velocities) in the CFB reactor are usually about 2 to about 10 m / s. The flow capacity of solids (catalyst particles) is very high at these gas velocities, which minimizes the required reactor diameter. The surface velocity of the gases in the 5 CFB regenerator is not critical because the coated lysator can be recycled to achieve the desired residence time for catalyst regeneration.
"Kevyet olefiinit" tarkoittavat olefiineja, jotka sisältävät 10 1-6 hiiliatomia, edullisesti eteeniä, propeenia, buteeneja ja penteenejä."Light olefins" means olefins containing from 10 to 6 carbon atoms, preferably ethylene, propylene, butenes and pentenes.
Viitattaessa raaka-aine-katalyytti-kontaktiin tarkoitetaan käsitteellä "lyhyt kontakti" viipymäaikoja, jotka ovat välil-15 lä 0,1 - 3 s.When referring to a feedstock-catalyst contact, the term "short contact" refers to residence times between 0.1 and 3 s.
Menetelmä hiilivetyjen muuntamiseksi keveiksi olefiineiksi sisältää tavanomaiset vaiheet eli hiilivetyjen syötön kiinteää katalyyttiä sisältävälle reaktiovyöhykkeelle. Reaktio-20 vyöhykkeellä hiilivedyt tulevat kosketuksiin katalyytin kans sa olosuhteissa, jotka suosivat hiilivetyjen katalyyttistä konversiota keveiksi olefiineiksi. Muodostuneet kevyet olefiinit ja reagoimattomat lähtöaineet erotetaan reaktion jäl-keen katalyyttihiukkasista. Käytetty, deaktivoitunut kata-25' , lyytti otetaan talteen ja regeneroidaan regeneraattorissa polttamalla katalyyttipartikkeleihin kertynyt koksi.The process for converting hydrocarbons to light olefins involves conventional steps, i.e. the introduction of hydrocarbons into a reaction zone containing a solid catalyst. In the reaction zone 20, hydrocarbons come into contact with the catalyst under conditions that favor the catalytic conversion of hydrocarbons to light olefins. The light olefins and unreacted starting materials formed are separated from the catalyst particles after the reaction. The spent, deactivated kata-25 ', lysate is recovered and regenerated in a regenerator by burning the coke accumulated in the catalyst particles.
• « ·· Keksinnön mukaan hiilivetyraaka-aine saatetaan kosketuksiin V katalyytin kanssa kiertomassapedissä (CFB-reaktori), jolloin 30 viipymäaika on 0,1 - 3 sekuntia. Keksinnön mukainen CFB-sys- teemi eroaa tavanomaisesta FCC-järjestelmästä siinä, että: 1) suurtilavuuksinen reaktori 1) korvataan nousuputkella, jossa on pieni putken ulkopuolella oleva sykloni ja reaktiot tapahtuvat vain nousuputkessa; 2) kupliva petiregeneraattori 35 korvataan CFB-regeneraattorilla. Nämä molemmat muutokset ' edistävät viipymäajan hallintaa ja aikaansaavat paremman reaktorirakenteen.According to the invention, the hydrocarbon feedstock is contacted with Catalyst V in a circulating bed (CFB reactor) with a residence time of 0.1 to 3 seconds. The CFB system of the invention differs from the conventional FCC system in that: 1) a high volume reactor 1) is replaced by a riser with a small out-of-pipe cyclone and the reactions occur only in the riser; 2) the bubbling bed regenerator 35 is replaced by a CFB regenerator. Both of these changes' promote residence time control and provide a better reactor structure.
« I * * · li 7 98529 Tähän asti kiertomassareaktoreita (CFBR) on käytetty ensisijassa ei-katalyyttisiin prosesseihin. Ennestään tunnetaan kuitenkin kiertomassareaktori (CFB), joka on tarkoitettu bu-taanien katalyyttiseen hapetukseen perustuvaan maleiinianhyd-5 ridin valmistukseen [Pugsley, T. et ai., Ind. Eng. Chem. Res.«I * * · li 7 98529 Until now, circulating mass reactors (CFBRs) have been used primarily for non-catalytic processes. However, a circulating mass reactor (CFB) for the production of maleic anhydride based on the catalytic oxidation of butanes is already known [Pugsley, T. et al., Ind. Eng. Chem. Res.
31 (1992) 2652 - 2660]. Tunnetun CFB-rakenteen haitaksi on mainittava, että katalyytin tilavuusosuutta reaktorissa ei voida vapaasti säädellä vaikuttamatta samalla muihin proses-simuuttujiin. Lisäksi alalla ei ole aiemmin ehdotettu, että 10 samaa laitetta voitaisiin käyttää krakkausreaktioihin tai keveiden olefiinien valmistukseen.31 (1992) 2652-2660]. As a disadvantage of the known CFB structure, it should be mentioned that the volume fraction of the catalyst in the reactor cannot be freely controlled without affecting other process variables. In addition, it has not previously been suggested in the art that the same 10 devices could be used for cracking reactions or the production of light olefins.
Keksinnön mukaan käytetty katalyytti erotetaan tuotteista ja hiilivetylähtöaineesta CFB-reaktoriin yhdistetyssä ulkoisessa 15 syklonissa. Edullisesti regeneraattori on tyypiltään saman lainen laite kuin reaktori, jolloin käytetyn katalyytin re-generointi voidaan tehdä toisessa kiertomassapetissä. Myös muun tyyppisiä regeneraattoreita voidaan kuitenkin käyttää.The catalyst used according to the invention is separated from the products and the hydrocarbon feedstock in an external cyclone connected to a CFB reactor. Preferably, the regenerator is of the same type as the reactor, whereby the regeneration of the spent catalyst can be carried out in a second circulating pulp bed. However, other types of regenerators can also be used.
20 Keksinnön mukaan on mahdollista järjestää kaksi (tai useam pia) reaktoriyksikköä (reaktoriyksikköjä) sarjaan käyttämällä edellisen reaktorin tuotevirtaa seuraavan reaktorin syöttönä. Tämän toteutuksen reaktoreita voidaan käyttää erilaisissa lämpötiloissa ja paineissa, mikä tekee mahdolliseksi sopeut-25' , taa prosessi mitä erilaisimmille hiilivetyraaka-ainetyypeil-"' le.According to the invention, it is possible to arrange two (or more) reactor units (reactor units) in series using the product stream of the previous reactor as the feed to the next reactor. The reactors of this embodiment can be operated at different temperatures and pressures, allowing adaptations to the most diverse types of hydrocarbon feedstocks.
I I I II I I I
Erään erityisen edullisen sovellutusmuodon mukaan, jossa ’ * ‘ ratkaisussa reaktorijärjestelmä käsittää CFB-reaktorin ja 30 CFB-regeneraattorin, vähintään osa erotetusta, deaktivoitu- neesta katalyytistä johdetaan regeneraattoriin ensimmäisen putken kautta ("käytetyn katalyytin putki"), joka on liitetty regeneraattorin alaosaan. Deaktivoidun katalyytin syöttöä regeneraattoriin säädetään edullisesti putken syöttösuutti-35 meen yhdistetyllä venttiilillä sillä tavoin, että putkessa on ' vähintään minimimäärä katalyyttiä putken pitämiseksi pää- asiassa kaasutiiviinä. Katalyytin muodostama "tulppa" putkes- 8 . 98529 sa estää reaktiovyöhykkeen kaasuja joutumasta regeneraattori in. Tämä poistaa räjähdysvaaran.According to a particularly preferred embodiment, in which the reactor system comprises a CFB reactor and a CFB regenerator, at least a portion of the separated, deactivated catalyst is passed to the regenerator via a first pipe ("spent catalyst pipe") connected to the bottom of the regenerator. The supply of deactivated catalyst to the regenerator is preferably controlled by a valve connected to the supply nozzle of the pipe in such a way that the pipe contains at least a minimum amount of catalyst to keep the pipe substantially gas-tight. The "plug" formed by the catalyst in the tube 8. 98529 sa prevents the reaction zone gases from entering the regenerator in. This eliminates the risk of explosion.
Keksinnön mukaan on mahdollista johtaa kaikki erotettu, deak-5 tivoitunut katalyytti regeneraattoriin ilman katalyytin si säistä kierrätystä.According to the invention, it is possible to feed all the separated, deak-5-activated catalyst to the regenerator without internal recycling of the catalyst.
Deaktivoitunut katalyytti regeneroidaan edullisesti polttamalla sen pinnalle kertynyt koksi toisessa kiertomassakerrok-10 sessa, lämpötilassa, joka on 650 - 800 °C, edullisesti tuo malla kuuma ilma ja mahdollisesti lisäpolttoaineen tuottama kuuma savukaasu regeneraattoriin. Kuten jo edellä mainittiin, on myös mahdollista käyttää muun tyyppisiä regeneraattoreita, kuten tavanomaista kuplivapetityyppistä regeneraattoria.The deactivated catalyst is preferably regenerated by burning the coke accumulated on its surface in a second layer of circulating mass at a temperature of 650 to 800 ° C, preferably by introducing hot air and possibly hot flue gas produced by additional fuel into the regenerator. As already mentioned above, it is also possible to use other types of regenerators, such as a conventional bubble bed type regenerator.
15 Tämän seuraavassa yksityiskohtaisemmin kuvattavan reaktori-järjestelmän tärkeä etu on siinä seikassa, että katalyytin pitoisuus reaktorissa voidaan pitää korkealla tasolla, jolloin varmistetaan suuri katalyytin kontaktipinta hiilivety-20 reaktanttien kanssa. Keksinnön mukainen reaktorijärjestelmä on sen vuoksi edullisesti varustettu toisella putkella ("katalyytin kierrätysputki") syklonin erottaman katalyytin kier-,· rättämiseksi takaisin reaktoriin.An important advantage of this reactor system, which will be described in more detail below, is that the catalyst concentration in the reactor can be kept high, thus ensuring a high catalyst contact surface with the hydrocarbon-20 reactants. The reactor system of the invention is therefore preferably provided with a second tube ("catalyst recycle tube") for circulating the catalyst separated by the cyclone back to the reactor.
25 Regeneroitavan ja kierrätettävän, käytetyn katalyytin vir- ’ taussuhde riippuu hiilivetyraaka-aineesta, syöttönopeudesta, * i .25 The flow rate of the spent catalyst to be regenerated and recycled depends on the hydrocarbon feedstock, feed rate, * i.
käytettävästä katalyytistä ja prosessiolosuhteista.the catalyst used and the process conditions.
i : » «»(« • * V Kuten CFB-reaktorin tapauksessakin osa katalyytistä edulli- 30 sesti palautetaan takaisin CFB-regeneraattoriin palautusput- ken kautta, kun taas loput katalyytistä eli regeneroimaton osa virtaa takaisin CFB-reaktoriin sen pohjaan yhdistetyn katalyytin kierrätysputken kautta.i: »« »(« • * V As in the case of a CFB reactor, part of the catalyst is preferably returned to the CFB regenerator via a return pipe, while the rest of the catalyst, i.e. the non-regenerated part, flows back to the CFB reactor via a catalyst recycle pipe connected to its bottom.
t ’ ~ ~ 35 Keksintöä voidaan käyttää hiilivetyjen muuntamiseksi keveiksi olefiineiksi krakkaus- ja dehydraus-olosuhteissa. Tässä keksinnössä katalyyttisen krakkauksen hiilivetyraaka-aine voi li 9 98529 olla kevyestä kaasuöljyttä (LGO), raskaasta kaasuöljyä (HGO), tyhjökaasuöljyä (VGO) tai teollisuusbensiiniä. Höyryä tai muuta kaasua voidaan käyttää laimentimena. Tuotettuja keveitä olefiineja ovat eteeni, propeeni, buteenit, amyleenit ja 5 korkeaoktaaninen, vähän bentseeniä sisältävä bensiinijae.The invention can be used to convert hydrocarbons to light olefins under cracking and dehydration conditions. In the present invention, the hydrocarbon feedstock for catalytic cracking may be light gas oil (LGO), heavy gas oil (HGO), vacuum gas oil (VGO) or naphtha. Steam or other gas can be used as a diluent. The light olefins produced are ethylene, propylene, butenes, amylenes and a high-octane, low-benzene gasoline fraction.
Kiinteinä katalyytteinä käytetään tavanomaisia krakkauskata-lyyttejä ja parannettuja krakkauskatalyyttejä. Prosessiolo-suhteet katalyyttiselle krakkaukselle tämän keksinnön mukaisessa reaktorikokoonpanossa ovat seuraavanlaiset: lämpötila: 10 520 - 700 °C; paine: 105 - 500 kPa; viipymäaika: 0,1 - 3 s.Conventional cracking catalysts and improved cracking catalysts are used as solid catalysts. The process conditions for the catalytic cracking in the reactor assembly of this invention are as follows: temperature: 10,520 to 700 ° C; pressure: 105 - 500 kPa; residence time: 0.1 - 3 s.
Keksinnön mukaan ilmaa voidaan syöttää reaktoriin reaktion kulun edistämiseksi, jolloin ilmamäärä on 0 - 50 %. Mikäli lisäilmaa syötetään reaktoriin, sen määrä on edullisesti noin 15 0,1 - noin 50 %, hiilivetyjen painosta laskettuna.According to the invention, air can be fed to the reactor to promote the course of the reaction, the amount of air being 0 to 50%. If additional air is fed to the reactor, it is preferably present in an amount of about 0.1 to about 50% by weight of the hydrocarbons.
Keksinnön tärkeimpiä etuja tunnettuihin prosesseihin verrattuna ovat: 20 Lyhyt viipymäaika ja katalyytin suuri tilavuusosuus voidaan ylläpitää käyttämättä monimutkaisia mekaanisia tai pneumaattisia siirtojärjestelmiä katalyytin siirtämiseksi yksiköstä toiseen.The main advantages of the invention over known processes are: The short residence time and the high volume fraction of catalyst can be maintained without the use of complex mechanical or pneumatic transfer systems to transfer the catalyst from one unit to another.
25 Kaikki hiilivetyjen katalyyttiseen konversioon tarvittava energia saadaan kierrätetystä katalyytistä, joka on regener-"· * oitu kiertomassaregeneraattorissa paitsi silloin, kun myös ilmaa ruiskutetaan reaktoriin ja ilmaruiskutuksen seurauksena tapahtuva lähtöaineiden hapettuminen ja reaktiotuotteet tuo-3o". vat jonkin verran lämpöä reaktoriin.25 All the energy required for the catalytic conversion of hydrocarbons is obtained from the recycled catalyst, which is regenerated in a circulating mass generator, except when air is also injected into the reactor and the oxidation of the starting materials and the reaction products resulting from the air injection are brought in. some heat into the reactor.
Katalyytin tilavuusosuus reaktorissa voidaan asettaa haluttuun arvoon katalyytin sisäisellä kierrolla, riippumatta muista prosessin virtauksista.The volume fraction of catalyst in the reactor can be set to the desired value by the internal circulation of the catalyst, independent of other process flows.
35 .35.
Reaktorin ja regeneraattorin painetasoja voidaan säädellä toisistaan riippumatta. Tämä antaa myös mahdollisuuden käyt- 98529 10 tää yhtä regeneraattoria useamman reaktorin kanssa yhdessä, joista reaktoreista kukin toimii optimaalisilla prosessipara-metreillään ja omalla raaka-aineellaan.The pressure levels in the reactor and regenerator can be adjusted independently. This also makes it possible to use one regenerator together with several reactors, each of which operates with its own optimal process parameters and its own raw material.
5 Tavanomaisiin krakkausprosesseihin verrattuna tämän keksinnön menetelmällä saadaan hyvä keveiden olefiinien saanto, hyvälaatuinen bensiinijae, korkea konversio ja yksinkertainen, edullinen reaktorirakenne.Compared to conventional cracking processes, the process of this invention provides a good yield of light olefins, a good quality gasoline fraction, high conversion and a simple, inexpensive reactor structure.
10 Nykyisiin dehydrausprosesseihin verrattuna tämä keksintö mahdollistaa hyvin yksinkertaisen ja edullisen reaktori/re-generaattoriratkaisun.Compared to current dehydration processes, the present invention provides a very simple and inexpensive reactor / regenerator solution.
FCC-tyyppisiin yksiköihin verrattuna regeneraattori on pieni 15 ja katalyytin määrä pieni. Tämä antaa mahdollisuuden, sopivan suunnittelun avulla, välttää nykyiset raskaita, korkeita lämpötiloja kestäviä konstruktioita ja käyttää helposti kunnossa pidettäviä, keveitä, yksinkertaisia, taloudellisia, ulkoisesti eristettyjä konstruktioita.Compared to FCC-type units, the regenerator is small 15 and the amount of catalyst is small. This makes it possible, with appropriate design, to avoid existing heavy, high temperature resistant structures and to use easy-to-maintain, lightweight, simple, economical, externally insulated structures.
2020
Keskimääräistä krakkauslämpötilaa CFB-reaktorissa voidaan nostaa korottamatta reaktorin syöttölämpötilaa, minkä johdosta keveiden olefiinien saanto kasvaa käytettäessä ilmaa esi-leijutuskaasuna eksotermisestä palamisesta johtuen. Tämä pala-25 minen tapahtuu reaktiovyöhykkeellä samanaikaisesti endotermi- sen krakkauksen kanssa.The average cracking temperature in the CFB reactor can be increased without increasing the reactor feed temperature, as a result of which the yield of light olefins increases when air is used as a pre-fluidization gas due to exothermic combustion. This combustion takes place in the reaction zone at the same time as the endothermic cracking.
• «· ·• «· ·
Mukaan liitetty piirustus esittää tämän keksinnön edullisen sovellutusmuodon. Lyhyen kontaktin reaktori/regeneraattori-3CC*: . konstruktiota käytetään haluttujen prosessiolosuhteiden aikaansaamiseksi. Perusperiaatetta, joka hallitsee kahden CFB-yksikön keskinäistä vuorovaikutusta, on kuvattu yksityiskohtaisemmin suomalaisessa patenttihakemuksessa 924438 (Einco Oy, Suomi).The accompanying drawing shows a preferred embodiment of the present invention. Short Contact Reactor / Regenerator-3CC *:. the construction is used to achieve the desired process conditions. The basic principle that governs the interaction between two CFB units is described in more detail in Finnish patent application 924438 (Einco Oy, Finland).
35": ·. , Keksinnön mukaan lämmitettyyn katalyyttiin sekoitettu hiili-'·vetyraaka-aine krakataan lyhyen kontaktin CFB-reaktorissa (1)35 ": ·.. According to the invention, the hydrocarbon feedstock mixed with the heated catalyst is cracked in a short contact CFB reactor (1)
IIII
98529 11 lämpötiloissa, jotka ovat välillä 520 - 700 °C. Hiilivedyt syötetään syöttösuuttimen (24) kautta. Reaktorin käyttöpaine on 105 - 500 kPa (a) ja viipymäaika 0,1 - 3 s. Katalyytti-öljy-määräsuhde voi vaihdella välillä 10 - 120. Hiilive-5 tysyötön osapainetta voidaan laskea lisäämällä höyryä tai muita laimentavia kaasuja, kuten kiertokaasua, yksiköstä, mutta laimennuskaasun käyttö ei ole prosessin toiminnalle ehdoton edellytys. Syöttö tulee putkesta (17) ja esileijutus-kaasu ruiskutetaan putken (18) kautta.98529 11 at temperatures between 520 and 700 ° C. The hydrocarbons are fed through the feed nozzle (24). The reactor operating pressure is 105 to 500 kPa (a) and the residence time is 0.1 to 3 s. The catalyst-oil ratio can vary from 10 to 120. The hydrocarbon-5 feed partial pressure can be reduced by adding steam or other diluting gases, such as circulating gas, from the unit, but the use of a dilution gas is not a prerequisite for the operation of the process. The supply comes from the pipe (17) and the pre-fluidization gas is injected through the pipe (18).
1010
Krakkausreaktion jälkeen käytetty katalyytti erotetaan tuotteista syklonissa (2), joka sijaitsee leijupetireaktorin ulkopuolella. Käytettyyn katalyyttiin adsorboituneet hiilivedyt joko jäävät käytettyyn katalyyttiin ja palavat re-15 generaattorissa (3) tai ne voidaan poistaa höyryn avulla syklonin alapuolella olevassa puhdistusvyöhykkeessä (21), mikäli puhdistus on taloudellisesti perusteltua. Tuotteet poistuvat putken (19) kautta. Osa käytetystä katalyytistä ohjataan syklonista (2) regeneraattoriin (3) käytetyn kata-20 lyytin siirtoputken (16) kautta, jolloin katalyyttipartikke- lien virtausta voidaan säädellä regeneraattorin (3) pohjaan yhdistetyn syöttösuuttimen (8') lähellä olevan putken venttiilillä (8). Osa käytetystä katalyytistä voidaan palauttaa reaktoriin sisäisenä kiertona säätöventtiilin (6) kautta 25’ katalyytin kierrätysputken (12) kautta. Säätämällä katalyytin kierrätysnopeutta venttiilillä (6) voidaan katalyytin tila- ··· *. vuusosuutta ja lämpötilaprofiilia reaktorissa muuttaa. Reak-• · · · tori- ja regeneraattorikaasujen sekoittumisen estämiseksi venttiili (8) säätää katalyyttipartikkelien virtausta siten, 30.· että putki (16) on aina täynnä katalyyttiä. Katalyyttikerrok-sen pinnan säätöä osoittaa L.After the cracking reaction, the spent catalyst is separated from the products in a cyclone (2) located outside the fluidized bed reactor. The hydrocarbons adsorbed on the spent catalyst either remain in the spent catalyst and burn in the re-15 generator (3) or can be removed by steam in the purification zone (21) below the cyclone, if purification is economically justified. The products exit through the pipe (19). A part of the spent catalyst is controlled from the cyclone (2) to the regenerator (3) via a spent catalyst transfer pipe (16), whereby the flow of catalyst particles can be controlled by a pipe valve (8) near the feed nozzle (8 ') connected to the bottom of the regenerator (3). Some of the spent catalyst can be returned to the reactor as an internal circulation through the control valve (6) via the 25 'catalyst recirculation pipe (12). By adjusting the catalyst recirculation rate with the valve (6), the catalyst status can be ··· *. and the temperature profile in the reactor. To prevent mixing of the reactor and regenerator gases, the valve (8) adjusts the flow of catalyst particles so that the pipe (16) is always full of catalyst. The adjustment of the surface of the catalyst layer is indicated by L.
Regeneraattori (3) on periaatteessa kiertomassareaktori.The regenerator (3) is in principle a circulating mass reactor.
.Regeneraattori palvelee kahta tarkoitusta: lämpöenergia endo-35.’;· termistä krakkausreaktiota varten tuodaan reaktoriin re-'· · generaattorissa kuumennettavan katalyytin välityksellä, ja käytettyihin katalyyttipartikkeleihin kerrostunut koksi pol- 98529 12 tetaan pois. Katalyytin regenerointi tapahtuu lämpötiloissa, jotka ovat välillä 650 - 800 °C, puhaltamalla esikuumennettua ilmaa ilmansyöttöputken (22) kautta ja ruiskuttamalla lisä-polttoainetta putken (23) kautta regeneraattorin alapäähän..The regenerator serves two purposes: the thermal energy endo-35. '; · For the thermal cracking reaction is introduced into the reactor via a catalyst heated in the generator, and the coke deposited on the spent catalyst particles is burned off 98529 12. Regeneration of the catalyst takes place at temperatures between 650 and 800 ° C by blowing preheated air through the air supply pipe (22) and injecting additional fuel through the pipe (23) at the lower end of the regenerator.
5 Regeneroitu, kuuma katalyytti erotetaan regeneraattorisyk- lonissa (4) savukaasuista, jotka poistuvat poistoputken (20) kautta, ja regeneroitu katalyytti palautetaan reaktoriin (1) regeneroidun katalyytin putken (15) kautta. Katalyyttivirtaa ohjaa säätöventtiili (10). Loput regeneroidusta katalyytistä 10 palautetaan sisäisenä kiertona regeneraattoriin katalyytin kierrätysputken (14) kautta.In the regenerator cyclone (4), the regenerated hot catalyst is separated from the flue gases leaving the exhaust pipe (20), and the regenerated catalyst is returned to the reactor (1) via the regenerated catalyst pipe (15). The catalyst flow is controlled by the control valve (10). The remainder of the regenerated catalyst 10 is returned as internal circulation to the regenerator through the catalyst recycle tube (14).
Jatkuvuustilan (stationaaritilan) olosuhteissa katalyytin virtausnopeudet putkien (15) ja (16) kautta ovat yhtä suuria.Under steady state conditions, the catalyst flow rates through tubes (15) and (16) are equal.
15 Katalyytti lisätään systeemiin venttiilin (5) kautta, jota venttiiliä ohjaa paine-ero regeneraattorin huipun ja pohjan välillä.The catalyst is added to the system via a valve (5) controlled by the pressure difference between the top and bottom of the regenerator.
Reaktorijärjestelmään voi kuulua useampia kuin yksi reaktori 20 sarjassa tai useampia kuin yksi reaktori voi olla asennettu rinnan siten, että kullakin on oma syöttö.The reactor system may comprise more than one reactor in series or more than one reactor may be installed in parallel so that each has its own feed.
Reaktorisyklonissa katalyytistä erotetut tuotteet voidaan käsitellä edelleen välituotejakeiksi käyttämällä tavallista 25’. tai muunneltua FCC-prosessin tuotteen talteenottojärjestel- mää.The products separated from the catalyst in the reactor cyclone can be further processed into intermediate fractions using the usual 25 '. or a modified FCC process product recovery system.
• » • · · · » • · · * Tämän keksinnön esimerkkitoteutuksia eli tuloksia kaasuöl- 1 jyjen konversiosta olefiineiksi pilot-laitoskokeissa on esi-« · 30·.· ’ tetty seuraavassa.Exemplary embodiments of the present invention, i.e., results from the conversion of gas oils to olefins in pilot plant experiments, are set forth below.
Esimerkki 1Example 1
Kokoonpano koostui yhdestä CFB-reaktorista ja yhdestä CFB-re-35.· generaattorista. Reaktoriin tuleva regeneroitu katalyytti esileijutettiin typellä. Kevyt kaasuöljy (LGO) syötettiin reaktoriin suuttimen kautta pienellä hajotusilmavirtauksella.The assembly consisted of one CFB reactor and one CFB-re-35. · Generator. The regenerated catalyst entering the reactor was pre-fluidized with nitrogen. Light gas oil (LGO) was fed to the reactor through a nozzle with a small flow of decomposition air.
98529 13 Tässä kokeessa ei käytetty sisäistä katalyytin kierrätystä. Tärkeimmät parametrit olivat seuraavia:98529 13 No internal catalyst recycling was used in this experiment. The main parameters were:
Reaktori: 5 korkeus 1,85 m halkaisija 0,030 m öljyn massavirta 1,13 g/s ulkoinen katalyytti/öljy-suhde 27 g/g 10 sisäinen katalyytti/öljy-suhde 0 % katalyytin tilavuusosuus 2 - 7 % esileijutusputken korkeus 0,25 m esileijutusputken halkaisija 0,018 m 15 Regeneraattori: korkeus 3.1 m halkaisija 0.08 m poistuvan kaasun 02-pitoisuus 4 - 5 % 20 katalyytin tilavuusosuus 4 %Reactor: 5 height 1.85 m diameter 0.030 m oil mass flow 1.13 g / s external catalyst / oil ratio 27 g / g 10 internal catalyst / oil ratio 0% catalyst volume 2 - 7% pre-fluidization tube height 0.25 m pre-fluidization pipe diameter 0.018 m 15 Regenerator: height 3.1 m diameter 0.08 m Exhaust gas O2 content 4 - 5% 20 catalyst volume fraction 4%
Esimerkki 2Example 2
Reaktorin rakenne ja syöttö olivat samoja kuin esimerkissä 1 25 sillä poikkeuksella, että sisäinen ja ulkoinen katalyytti/öl- jy-määräsuhde olivat molemmat 15. Sisäinen katalyytin kierrä- *** 1 tysyhde oli juuri öljyn injektiokohdan yläpuolella.The structure and feed of the reactor were the same as in Example 1, except that the internal and external catalyst / oil ratios were both 15. The internal catalyst recycle ratio was just above the oil injection point.
» · « < • · 1 ( < - .. Esimerkki 3 « · 3 01 .·»·« <• · 1 (<- .. Example 3 «· 3 01. ·
Reaktorin rakenne ja syöttö olivat samat kuin esimerkissä 2 paitsi, että syötön hajotukseen ei käytetty ilmaa ja katalyytin sisäisen kierron osuus oli noin 8.The structure and feed of the reactor were the same as in Example 2 except that no air was used to decompose the feed and the proportion of the internal circulation of the catalyst was about 8.
98529 1498529 14
Esimerkki 4Example 4
Reaktorin rakenne ja syöttö olivat samanlaisia kuin esimerkissä 1 paitsi, että ilmaa käytettiin esileijutukseen mutta 5 ei syötönhajotukseen. Nousuputken halkaisija tässä kokeessa oli 0,042 m.The structure and feed of the reactor were similar to Example 1 except that air was used for pre-fluidization but not for feed decomposition. The diameter of the riser in this experiment was 0.042 m.
i i <i i <
. t 4 I. t 4 I
I » * · · · * · · » i · .I »* · · · * · ·» i ·.
• I · « • * t• I · «• * t
IIII
98529 1598529 15
Taulukko 1. Esimerkkien 1-4 kokeiden tuloksetTable 1. Results of the experiments of Examples 1-4
Esimerkki 12 3 4Example 12 3 4
Ainetase 5 Syöttö, g öljy 4073 3802 4248 8780 typpi 3323 2620 2618 0 ilma 593 428 0 2962 10 yht. 7989 6850 6866 11742Material balance 5 Feed, g oil 4073 3802 4248 8780 nitrogen 3323 2620 2618 0 air 593 428 0 2962 10 tot. 7989 6850 6866 11742
Tuotteet, g kaasu 5593 4563 4406 7164 lauhde 15 2132 1594 2234 3555 koksi 407 380 425 1300 yht. 8132 6537 7065 10719 20 erotus -143 313 -199 -277 virhe syöttöön nähden -2% 5% -3% -2%Products, g gas 5593 4563 4406 7164 condensate 15 2132 1594 2234 3555 coke 407 380 425 1300 tot. 8132 6537 7065 10719 20 Difference -143,313 -199 -277 error relative to input -2% 5% -3% -2%
Prosessi 25 Saannot, p-%Process 25 Yields, wt%
Cj. - C4 alkaanit 5,8 6,4 5,9 13,8 C2‘ - C4· 26,2 24,2 21,2 26,0 bensiini 28,3 30,8 37,1 30,4 polttoöljy 23,9 23,1 20,3 12,5 30 pohjat 4,3 4,0 3,7 0,4 koksi 10,7 9,9 11,5 14,3 C02, H2, H20 0,8 0,8 0,2 2,5 yht. 100.0 99.8 99.7 99.9 .35: '· ' Konversio, p-%Cj. - C4 alkanes 5.8 6.4 5.9 13.8 C2 '- C4 · 26.2 24.2 21.2 26.0 petrol 28.3 30.8 37.1 30.4 fuel oil 23.9 23 , 1 20.3 12.5 30 bases 4.3 4.0 3.7 0.4 coke 10.7 9.9 11.5 14.3 CO2, H2, H2O 0.8 0.8 0.2 2 , 5 tot. 100.0 99.8 99.7 99.9 .35: '·' Conversion, p-%
Reaktorin lämpötila, °CReactor temperature, ° C
588 587 585 591588 587 585 591
413- Regeneraattorin lämpötila, °C413- Regenerator temperature, ° C
·;;; 760 755 786 762 : : : Sis. katalyytti/öljy-suhde 0 15 8 0· ;;; 760 755 786 762::: Including catalyst / oil ratio 0 15 8 0
Ulk. katalyytti/öljy-suhde 45 27 15 15 22Ext. catalyst / oil ratio 45 27 15 15 22
Viipymäaika, s 0,25 0,31 0,32 0,83Dwell time, s 0.25 0.31 0.32 0.83
Claims (16)
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI941528A FI98529C (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Method and apparatus for the preparation of light olefins |
EP95914373A EP0753037B1 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Process and apparatus for producing light olefins |
CA002186744A CA2186744C (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Process and apparatus for producing light olefins |
DE69518407T DE69518407T2 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING LIGHT OLEFINS |
CN95193178A CN1124330C (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Process and preparation for producing light olefins |
JP7525430A JPH09511535A (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Method and apparatus for producing light olefin |
KR1019960705409A KR100281750B1 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Method and apparatus for preparing low molecular weight olefins |
ES95914373T ES2149976T3 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | PROCEDURE AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF LIGHT OLEFINS. |
PCT/FI1995/000177 WO1995027019A1 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Process and apparatus for producing light olefins |
RU96119940A RU2125079C1 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Method and plant for producing light olefins |
AU21396/95A AU2139695A (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Process and apparatus for producing light olefins |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI941528A FI98529C (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Method and apparatus for the preparation of light olefins |
FI941528 | 1994-03-31 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI941528A0 FI941528A0 (en) | 1994-03-31 |
FI941528A FI941528A (en) | 1995-10-01 |
FI98529B FI98529B (en) | 1997-03-27 |
FI98529C true FI98529C (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=8540434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI941528A FI98529C (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Method and apparatus for the preparation of light olefins |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0753037B1 (en) |
JP (1) | JPH09511535A (en) |
KR (1) | KR100281750B1 (en) |
CN (1) | CN1124330C (en) |
AU (1) | AU2139695A (en) |
CA (1) | CA2186744C (en) |
DE (1) | DE69518407T2 (en) |
ES (1) | ES2149976T3 (en) |
FI (1) | FI98529C (en) |
RU (1) | RU2125079C1 (en) |
WO (1) | WO1995027019A1 (en) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI101133B (en) | 1996-08-30 | 1998-04-30 | Fortum Oil Oy | Equipment for chemical and physical processes |
US6538169B1 (en) | 2000-11-13 | 2003-03-25 | Uop Llc | FCC process with improved yield of light olefins |
KR100473986B1 (en) * | 2001-11-01 | 2005-03-07 | 서곤 | Preparation of catalysts from used fcc catalysts for the liquid-phase degradation of waste polymer, and catalytic degradation process using the same |
US20040064007A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Beech James H. | Method and system for regenerating catalyst from a plurality of hydrocarbon conversion apparatuses |
US7442739B1 (en) | 2003-11-12 | 2008-10-28 | Henkel Corporation | Hot melt pressure sensitive adhesives |
CA2576329A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for making a middle distillate product and lower olefins from a hydrocarbon feedstock |
KR100651329B1 (en) * | 2005-10-07 | 2006-11-30 | 에스케이 주식회사 | Process for the production of light olefins from hydrocarbon feedstock |
KR100651418B1 (en) | 2006-03-17 | 2006-11-30 | 에스케이 주식회사 | Catalytic cracking process using fast fluidization for the production of light olefins from hydrocarbon feedstock |
DE102006035718A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Basf Ag | Preparing dehydrogenated hydrocarbon comprises providing a gaseous reaction mixture stream containing hydrocarbon at an increased temperature through a catalyst bed system, and supplying a volume flow of e.g. molecular oxygen |
WO2008082866A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Uop Llc | Fluidized bed reactor with back-mixing for dehydrogenation of light paraffins |
KR100898816B1 (en) * | 2007-02-12 | 2009-05-22 | 한국에너지기술연구원 | Carbon deoxide capturing device including water vapor pretreatment apparatus |
KR100841804B1 (en) * | 2007-07-13 | 2008-06-26 | 에스케이에너지 주식회사 | Process for manufacturing naphthenic base oils from effluences of fluidized catalytic cracking unit |
JP5124407B2 (en) * | 2008-09-26 | 2013-01-23 | ジェイパワー・エンテック株式会社 | Conveyor system for dry exhaust gas treatment equipment |
US7935314B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-05-03 | Uop Llc | Apparatus for mixing regenerated and carbonized catalyst |
US8323477B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-12-04 | Uop Llc | Process for mixing regenerated and carbonized catalyst |
US8293670B2 (en) * | 2009-12-09 | 2012-10-23 | Uop Llc | Process for the production of propylene |
JP2013141659A (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | REACTION APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING ε-CAPROLACTAM |
CN103566838B (en) * | 2012-08-02 | 2018-04-13 | 宁波科元塑胶有限公司 | Acrylonitrile fluidized reaction system and acrylonitrile fluid bed production method |
KR102179574B1 (en) * | 2017-06-07 | 2020-11-16 | 에스케이가스 주식회사 | A method for producing olefin comprising reduction pretreatment |
MY192623A (en) * | 2017-07-18 | 2022-08-29 | Lummus Technology Inc | Integrated thermal and catalytic cracking for olefin production |
FI130603B (en) | 2018-08-03 | 2023-12-08 | Neste Oyj | Method to produce bio-renewable propylene from oils and fats |
EP4004153A1 (en) * | 2019-07-31 | 2022-06-01 | SABIC Global Technologies, B.V. | High-density fluidized bed systems heat balance |
CN116218561A (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-06 | 中国石油化工股份有限公司 | Catalytic cracking reactor, catalytic cracking system and method |
KR20240054505A (en) * | 2022-10-19 | 2024-04-26 | 한국화학연구원 | Olefin production method through dehydrogenation-cracking reaction of saturated hydrocarbons |
WO2024118432A1 (en) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | Dow Global Technologies Llc | Methods for forming light olefins with catalyst recycle |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4724065A (en) * | 1985-12-05 | 1988-02-09 | Engelhard Corporation | Hydrocarbon conversion with hot and cooled regenerated catalyst in series |
US5234578A (en) * | 1988-08-26 | 1993-08-10 | Uop | Fluidized catalytic cracking process utilizing a high temperature reactor |
US5009769A (en) * | 1989-02-06 | 1991-04-23 | Stone & Webster Engineering Corporation | Process for catalytic cracking of hydrocarbons |
US4917790A (en) * | 1989-04-10 | 1990-04-17 | Mobil Oil Corporation | Heavy oil catalytic cracking process and apparatus |
US5019239A (en) * | 1989-11-21 | 1991-05-28 | Mobil Oil Corp. | Inverted fractionation apparatus and use in a heavy oil catalytic cracking process |
-
1994
- 1994-03-31 FI FI941528A patent/FI98529C/en active
-
1995
- 1995-03-31 CN CN95193178A patent/CN1124330C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-31 AU AU21396/95A patent/AU2139695A/en not_active Abandoned
- 1995-03-31 KR KR1019960705409A patent/KR100281750B1/en not_active IP Right Cessation
- 1995-03-31 DE DE69518407T patent/DE69518407T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-31 ES ES95914373T patent/ES2149976T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-31 JP JP7525430A patent/JPH09511535A/en not_active Ceased
- 1995-03-31 CA CA002186744A patent/CA2186744C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-31 EP EP95914373A patent/EP0753037B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-31 WO PCT/FI1995/000177 patent/WO1995027019A1/en active IP Right Grant
- 1995-03-31 RU RU96119940A patent/RU2125079C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970702349A (en) | 1997-05-13 |
CN1124330C (en) | 2003-10-15 |
WO1995027019A1 (en) | 1995-10-12 |
ES2149976T3 (en) | 2000-11-16 |
CN1148865A (en) | 1997-04-30 |
AU2139695A (en) | 1995-10-23 |
FI98529B (en) | 1997-03-27 |
FI941528A (en) | 1995-10-01 |
FI941528A0 (en) | 1994-03-31 |
CA2186744C (en) | 2003-06-24 |
DE69518407D1 (en) | 2000-09-21 |
RU2125079C1 (en) | 1999-01-20 |
EP0753037B1 (en) | 2000-08-16 |
EP0753037A1 (en) | 1997-01-15 |
JPH09511535A (en) | 1997-11-18 |
KR100281750B1 (en) | 2001-03-02 |
DE69518407T2 (en) | 2001-03-22 |
CA2186744A1 (en) | 1995-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI98529C (en) | Method and apparatus for the preparation of light olefins | |
US7517500B2 (en) | Process and apparatus for upgrading FCC product with additional reactor with thorough mixing | |
KR100651418B1 (en) | Catalytic cracking process using fast fluidization for the production of light olefins from hydrocarbon feedstock | |
US6866771B2 (en) | Process and apparatus for upgrading FCC product with additional reactor with catalyst recycle | |
JP5459932B2 (en) | New reactor with two flow reaction zones with integrated gas / solid separation system | |
RU2306974C2 (en) | Method and device for deep catalytic cracking of hydrocarbon raw material | |
CA2235491C (en) | Method based on a fluidized-bed reactor for converting hydrocarbons | |
JPS6363600B2 (en) | ||
RU2588982C1 (en) | Method and device for distribution of hydrocarbon raw material on flow of catalyst | |
CA1055915A (en) | Method and system for regenerating fluidizable catalyst particles | |
KR20230042735A (en) | Process for producing light olefins by processing hydrocarbons in a counter flow catalytic cracking reactor | |
US20110266197A1 (en) | Method of production of light olefins in catalytic cracking units with energy deficiency | |
US4444722A (en) | System for regenerating fluidizable catalyst particles | |
EP1713884B1 (en) | Method for selective component cracking to maximize production of light olefins | |
KR20230121094A (en) | Systems and methods for regenerating particulate solids | |
CA2079011A1 (en) | Fcc riser discharge separation and quench | |
US20210009903A1 (en) | Fluid Bed Steam Cracking Using Direct Heating | |
CN109232153A (en) | A kind of method that naphtha prepares low-carbon alkene | |
RU2811274C1 (en) | Catalytic cracking method | |
US11707720B2 (en) | Integrated loop systems for catalyst regeneration in multi-zone fluidized bed reactors and methods of using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application |