NO159181B

NO159181B - DEVICE FOR INJECTION AND DISTRIBUTION OF A HYDROCARBON SUPPLY MATERIAL.

Info

Publication number: NO159181B
Application number: NO782204A
Authority: NO
Inventors: David Bruce Bartholic
Original assignee: Uop Inc
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1988-08-29
Also published as: NO159181C; NO782204L

Description

Denne oppfinnelse angår et apparat for injisering og fordeling av et hydrocarbontilførselsmateriale i en reaksjonssone, slik at hydrocarbontilførselsmaterialet kommer i kontakt med fluidiserbare katalysatorpartikler, spesielt ved en fluidisert, katalytisk krakkingprosess. This invention relates to an apparatus for injecting and distributing a hydrocarbon feed material in a reaction zone, so that the hydrocarbon feed material comes into contact with fluidizable catalyst particles, especially in a fluidized, catalytic cracking process.

Ved den fluidiserte, katalytiske krakkingprosess (FCC) foretaes blanding av et hydrocarbontilførselsmateriale med kokepunktområde 2 60-649°C med en fluidiserbar katalysator i en reaksjonssone av stigerørtypen og overføring av hydrocarbontilf ørselsmaterialet i reaksjonssonen til lettere og mer verdifulle produkter. Temperaturen av hydrocarbontilførsels-materialet er vanligvis 177-371°C, mens temperaturen av den regenererte katalysator vanligvis er 621-732°C. De to strøm-mer blandes for å fordampe hydrocarbontilførselsmaterialet fullstendig og å oppnå en temperatur i omdannelsessonen på 468-593°C. Omdannelsesbetingelsene omfatter også vanligvis lave trykk på fra atmosfæretrykk til 7,8 atm og en hydrocar-bonoppholdstid på fra 0,5 sekund til 5 minutter. Katalysatoren sirkuleres vanligvis gjennom stigerørsreaksjonssonen i en mengde av 4-20 kg katalysator pr. kg hydrocarbontilførsels-materiale. De katalyserte reaksjoner kan utføres fullstendig i stigerørsreaksjonssonen, slik som i en FCC-enhet bestående i sin helhet av en stigerørsreaktor, eller bare partielt i en stigerørsreaksjonssone, idet blandingen av katalysator, reaksjonsprodukter og eventuelt uomsatt tilførselsmateriale da uttømmes i et tett skikt av fluidisert katalysator for ytterligere omdannelse av tilførselsmaterialet eller av de tyngre reaksjonsprodukter til lettere reaksjonsprodukter. Apparatet ifølge oppfinnelsen kan anvendes for begge tilfeller . In the fluidized catalytic cracking process (FCC), a hydrocarbon feed material with a boiling point range of 2 60-649°C is mixed with a fluidizable catalyst in a riser-type reaction zone and the hydrocarbon feed material is transferred in the reaction zone to lighter and more valuable products. The temperature of the hydrocarbon feed material is usually 177-371°C, while the temperature of the regenerated catalyst is usually 621-732°C. The two streams are mixed to completely vaporize the hydrocarbon feedstock and to achieve a temperature in the conversion zone of 468-593°C. The conversion conditions also typically include low pressures of from atmospheric pressure to 7.8 atm and a hydrocarbon residence time of from 0.5 second to 5 minutes. The catalyst is usually circulated through the riser reaction zone in an amount of 4-20 kg of catalyst per kg of hydrocarbon feed material. The catalyzed reactions can be carried out completely in the riser reaction zone, such as in an FCC unit consisting entirely of a riser reactor, or only partially in a riser reaction zone, as the mixture of catalyst, reaction products and any unreacted feed material is then discharged into a dense layer of fluidized catalyst for further conversion of the feed material or of the heavier reaction products into lighter reaction products. The device according to the invention can be used for both cases.

En rekke metoder er hittil blitt benyttet for tilfør-sel av et hydrocarbonmateriale til en stigerørsreaksjonssone. Således beskrives i US patentskrift nr. 3 152 065 en frem-gangsmåte for å injisere et hydrocarbonmateriale i en katalytisk reaksjonssone, hvor det flytende hydrocarbon ledes som en ytre strøm i en generelt lineær retning, den ytre strøm gis en sentrifugalenergikomponent, den ytre strøm med en sent-rifugalkomponent ledes gjennom et ringformig rom, og den i bevegelse holdte strøm uttømmes via en innsnevret kanal i kontakt med en indre strøm av et dampformig materiale, som vanndamp (steam), som virker til å dispergere hydrocarbon-strømmen i små væskedråper. Andre dampformige eller gassfor-mige materialer, som inerte gasser, nitrogen, naturgass eller resirkulerte prosessgasser fra en katalytisk krakkingenhet etc, kan anvendes som den indre strøm. I US patentskriftet er også et munnstykke for injisering av et lett hydrocarbon i kontakt med en katalysator beskrevet, hvor munnstykket inneholder komponenter for å gi en sentrifugalenergikomponent til materialet som strømmer gjennom et ytre skall av munnstykket. Både metoden og munnstykket er beregnet til å gi en høy grad av forstøvning av tilførselsmaterialet og god kontakt mellom hydrocarbontilførselsmaterialet og katalysatoren. Denne høye grad av forstøvning oppnåes ved bruk av en anordning som gir en sentrifugalenergikomponent til en flytende hydro-carbonstrøm og ved bruk av et "dampformig materiale" som virker til å bryte opp hydrocarbonstrømmen i små dråper. A number of methods have so far been used for supplying a hydrocarbon material to a riser reaction zone. Thus, US Patent No. 3,152,065 describes a method for injecting a hydrocarbon material into a catalytic reaction zone, where the liquid hydrocarbon is guided as an external flow in a generally linear direction, the external flow is given a centrifugal energy component, the external flow with a centrifugal component is passed through an annular space, and the flow kept in motion is discharged via a constricted channel in contact with an internal flow of a vaporous material, such as water vapor (steam), which acts to disperse the hydrocarbon stream into small liquid droplets. Other vaporous or gaseous materials, such as inert gases, nitrogen, natural gas or recycled process gases from a catalytic cracking unit, etc., can be used as the internal stream. In the US patent, a nozzle for injecting a light hydrocarbon in contact with a catalyst is also described, where the nozzle contains components to provide a centrifugal energy component to the material flowing through an outer shell of the nozzle. Both the method and the nozzle are intended to provide a high degree of atomization of the feed material and good contact between the hydrocarbon feed material and the catalyst. This high degree of atomization is achieved by the use of a device which imparts a centrifugal energy component to a liquid hydrocarbon stream and by the use of a "vaporous material" which acts to break up the hydrocarbon stream into small droplets.

I US patentskrift nr. 3654140 beskrives en forbedret katalytisk krakkingprosess, hvor en i det vesentlige flytende hydrocarbonolje tilføres til minst én injiseringssone for en reaksjonssone for fluidisert katalytisk krakking, mens samtidig vanndamp innføres i injiseringssonen i et volumfor-hold mellom vanndamp og flytende hydrocarbon på 3-75, slik at den erholdte blanding får en utløpshastighet i forhold til den fluidiserte katalysator på minst 30,5 m/s, hvorved oljen blir praktisk talt fullstendig forstøvet under dannelse av små dråper med en diameter på under 350^um. Fremgangsmåten ifølge dette US patentskrift beror på bruk av damp og meget høye utløpshastigheter på minst 30,5 m/s for å oppnå en høy grad av forstøvning av tilførselsmaterialet, særpreget ved dråper med diameter mindre enn 350^um. US Patent No. 3654140 describes an improved catalytic cracking process, where an essentially liquid hydrocarbon oil is supplied to at least one injection zone for a reaction zone for fluidized catalytic cracking, while at the same time water vapor is introduced into the injection zone in a volume ratio between water vapor and liquid hydrocarbon of 3 -75, so that the mixture obtained has an outlet velocity relative to the fluidized catalyst of at least 30.5 m/s, whereby the oil is practically completely atomized while forming small droplets with a diameter of less than 350 µm. The method according to this US patent is based on the use of steam and very high outlet velocities of at least 30.5 m/s to achieve a high degree of atomization of the feed material, characterized by droplets with a diameter of less than 350 μm.

Disse kjente prosesser og apparater og andre har hoved-sakelig angått den innledende kontakt mellom hydrocarbontilførselsmaterialet og katalysatoren for i det minste til å begynne med å opppnå en jevn blanding av katalysator og hydrocarbonmateriale i stigerørsreaksjonssonen for derved å unngå en for sterk forkoksning av tilførselsmaterialet og derav følgende produkttap. These known processes and devices and others have mainly concerned the initial contact between the hydrocarbon feed material and the catalyst in order to at least initially achieve a uniform mixture of catalyst and hydrocarbon material in the riser reaction zone to thereby avoid too strong coking of the feed material and hence following product loss.

Selv om en innledende dannelse av en jevn blanding Although an initial formation of a uniform mixture

av katalysator og hydrocarboner er av viktighet, er det like viktig at blandingens jevnhet opprettholdes så godt som mulig over hele stigerørsreaksjonssonens tverrsnittsareal på alle nivåer langs stigerørsreaksjonssonen. Det har nærmere bestemt vist seg at til tross for bruk av metoder og apparater for å oppnå en til å begynne med jevn kontakt mellom et hydrocarbontilf ørselsmateriale og en krakkingkatalysator, kan store variasjoner forekomme i katalysatordensiteten og temperaturen over tverrsnitt av typiske stigerørsreaksjonssoner, spesielt over tverrsnitt på lavere nivåer i stigerørsreaksjonssonene. Ved anvendelse av strålingsutstyr og sonder som inneholder termoelementer, er katalysatordensiteter og temperaturer i stigerørsreaksjonssoner blitt målt på forskjellige nivåer, of catalyst and hydrocarbons is important, it is equally important that the uniformity of the mixture is maintained as well as possible over the entire riser reaction zone cross-sectional area at all levels along the riser reaction zone. In particular, it has been found that despite the use of methods and apparatus to achieve an initially uniform contact between a hydrocarbon feed material and a cracking catalyst, large variations in catalyst density and temperature can occur across cross-sections of typical riser reaction zones, particularly across cross-sections at lower levels in the riser reaction zones. Using radiation equipment and probes containing thermocouples, catalyst densities and temperatures in riser reaction zones have been measured at various levels,

og katalysatordensitets- og temperaturprof iler er blitt erholdt. Over tverrsnitt på lavere nivåer i en stigerørsreaksjonssone er katalysatordensiteter på ca. 961 kg/m 3 blitt funnet nær veggene, mens katalysatordensiteter på under 48 kg/m 3 er blitt funnet for det samme tverrsnitt, men nær stigerørets senterlinje. Temperaturprofiler har vist den samme vide variasjon. For tverrsnitt på lavere nivåer i en stigerørsreaksjonssone er temperaturer på 649°C og høyere blitt målt, mens temperaturen nær stigerørets senterlinje har vært ca. 343°C. Slike høye veggtemperaturer nødvendiggjør en forlengelse av stigerørs-reaks jonssonen og overskrider i en rekke tilfeller den temperatur som veggen er blitt konstruert for og fører til perma-nent deformasjon av stigerørsreaksjonssonen. Dessuten forårsaker høye veggtemperaturer en for sterk krakking av hydrocarbontilf ørselsmaterialet i disse områder av høyere temperatur og fører til økede utbytter av tørr gass ( C^ and catalyst density and temperature profiles have been obtained. Across cross-sections at lower levels in a riser reaction zone, catalyst densities of approx. 961 kg/m 3 has been found near the walls, while catalyst densities of less than 48 kg/m 3 have been found for the same cross-section but near the riser centerline. Temperature profiles have shown the same wide variation. For cross-sections at lower levels in a riser reaction zone, temperatures of 649°C and higher have been measured, while the temperature near the centerline of the riser has been approx. 343°C. Such high wall temperatures necessitate an extension of the riser reaction zone and in a number of cases exceed the temperature for which the wall has been designed and lead to permanent deformation of the riser reaction zone. In addition, high wall temperatures cause excessive cracking of the hydrocarbon feed material in these areas of higher temperature and lead to increased yields of dry gas (C^

Med det nye apparat ifølge oppfinnelsen reduseres høye veggtemperaturer og de problemer som disse forårsaker. Det nye apparat gir temperaturprofiler over et tverrsnitt av en stigerørsreaksjonssone som er mer tilnærmet flate, hvorved man unngår for sterk krakking og likeledes risikoen for be-skadigelse av stigerørsreaksjonssonen. With the new device according to the invention, high wall temperatures and the problems these cause are reduced. The new device provides temperature profiles over a cross-section of a riser reaction zone that are more or less flat, thereby avoiding excessive cracking and likewise the risk of damage to the riser reaction zone.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det således et apparat for injeksjon av et hydrocarbontilførselsmateriale slik at det kommer i kontakt med fluidiserbare katalysatorpartikler, hvilket apparat omfatter et sylindrisk stigerør gjennom hvilket det skal føres katalysatorpartikler, og som har en inn-løpsende ved bunnen og en utløpsende ved toppen; en tilfør-selsledning for regenerert katalysator som munner ut i stige-røret ved dettes innløpsende, en katalysatorinntakseksjon som omfatter det parti av stigerøret hvor katalysatortilfør-selsledningen munner ut i stigerøret, en øvre apparatdel som har større diamater enn stigerøret og kommuniserer med dettes utløpsåpning, et inntaksrør for hydrocarbontilførselsmateriale som er ført gjennom stigerørets bunn, en fordelingsanordning for hydrocarbontilførselsmateriale som er anordnet i stigerø-rets katalysatorinntaksseksjon og omfatter en avkortet konus hvis ende med liten diameter er forbundet med inntaksrøret for hydrocarbontilførselsmateriale, og hvis ende med stor diameter er forsynt med en sirkelrund plate som har ett eller flere første hull i eller nær dens sentrum og et antall andre hull utenfor dette eller disse første hull, hvilken fordelingsanordning er slik innrettet at en del av hydrocarbontilførselsmaterialet blir rettet mot stigerørets innervegg. Det nye og særpregede ved apparatet er at det i platen er innsatt munnstykker, som dels er innsatt i platens første hull og har lengdeakse(r) parallell(e) med stigerørets lengdeakse, dels er innsatt i platens andre hull og har lengdeakser som peker mot stigerørets innervegg, idet disse lengdeakser er slik innstilt at den del av hydrocarbonmaterialet som treffer innerveggen, treffer denne på nedstrømssiden av katalysator-inntaksseks jonen , at munnstykkenes lengde er begrenset slik at de ikke rager forbi en sylindrisk projeksjon av den avkortede konus ved dennes største diameter, og at den øvre del av apparatet er en avlastningsbeholder. The invention thus provides an apparatus for injecting a hydrocarbon feed material so that it comes into contact with fluidizable catalyst particles, which apparatus comprises a cylindrical riser through which catalyst particles are to be passed, and which has an inlet end at the bottom and an outlet end at the top; a supply line for regenerated catalyst which opens into the riser at its inlet end, a catalyst inlet section comprising the part of the riser where the catalyst supply line opens into the riser, an upper apparatus part which has larger diameters than the riser and communicates with its outlet opening, an intake pipe for hydrocarbon feed material which is passed through the bottom of the riser, a distribution device for hydrocarbon feed material which is arranged in the catalyst inlet section of the riser and comprises a truncated cone whose small diameter end is connected to the intake pipe for hydrocarbon feed material, and whose large diameter end is provided with a circular plate which has one or more first holes in or near its center and a number of other holes outside this or these first holes, which distribution device is arranged so that part of the hydrocarbon supply material is directed towards the inner wall of the riser. The new and distinctive feature of the device is that nozzles are inserted into the plate, which are partly inserted into the plate's first hole and have longitudinal axis(es) parallel to the riser's longitudinal axis, partly inserted into the plate's second hole and have longitudinal axes that point towards the inner wall of the riser, as these longitudinal axes are set in such a way that the part of the hydrocarbon material that hits the inner wall hits it on the downstream side of the catalyst intake section, that the length of the nozzles is limited so that they do not project beyond a cylindrical projection of the truncated cone at its largest diameter , and that the upper part of the device is a relief container.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningene, som viser foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen. Det vil forståes at disse utførelsesformer bare er vist med slike detaljer som er nødvendige for å forstå den foreliggende oppfinnelse, og at mindre viktige detaljer er blitt utelatt for enkelhets skyld. Fig. 1 er et sideriss av en reaktor for fluidisert, katalytisk krakking, i hvilket det foreliggende apparat for injeksjon av hydrocarbontilførselsmateriale inngår. The invention will be described in more detail with reference to the drawings, which show preferred embodiments of the invention. It will be understood that these embodiments are shown in only such detail as is necessary to understand the present invention, and that less important details have been omitted for convenience. Fig. 1 is a side view of a reactor for fluidized, catalytic cracking, in which the present apparatus for injection of hydrocarbon feed material is included.

Fig. 2 er et forstørret sideriss av den nedre ende Fig. 2 is an enlarged side view of the lower end

av krakkingreaktoren ifølge fig. 1 og spesielt av den nedre ende av stigerøret. Figuren viser mer detaljert plasseringen av fordelingsanordningen i stigerøret i forhold tii andre deler av reaktoren. of the cracking reactor according to fig. 1 and especially of the lower end of the riser. The figure shows in more detail the location of the distribution device in the riser in relation to other parts of the reactor.

Fig. 3 er et riss sett ovenfra av fordelingsanordningen for hydrocarbontilførselsmateriale. Fig. 4 er et sideriss i snitt av den samme fordelingsanordning. Fig. 5 er et riss sett ovenfra av en annen utførelses--form av fordelingsanordningen for hydrocarbontilførselsmate-riale . Fig. 6 er et sideriss i snitt av fordelingsanordningen ifølge fig. 5. Fig. 3 is a plan view of the distribution device for hydrocarbon feed material. Fig. 4 is a side view in section of the same distribution device. Fig. 5 is a top view of another embodiment of the distribution device for hydrocarbon feed material. Fig. 6 is a side view in section of the distribution device according to fig. 5.

Den foreliggende oppfinnelse er særlig nyttig i en reaktor for fluidisert, katalytisk krakking som vist på fig. 1, som omfatter et reaktorstigerør 1, en fordelingsanordning 2 for tilførselsmateriale, et inntaksrør 3 for hydrocarboner, en tilførselsrørledning 4 for regenerert katalysator, en mot-tagningsbeholder 6, en syklonseparator 12 og en utløpsanord-ning 16 for brukt katalysator. Et hydrocarbontilførselsmate-riale, f.eks. en rågassolje som koker innen området 343-649°C, innføres i apparatet via inntaksrøret 3 for hydrocarboner. Hydrocarbontilførselsmaterialet kan forvarmes i et fyrt oppvarmingsapparat (ikke vist) eller ved hjelp av et system av varmevekslere (ikke vist), før det kommer inn i enheten, og det vil forståes at resirkulerte strømmer også kan innføres i enheten sammen med råmaterialet. Hydrocarbontilf ørselsmaterialet kan foreligge i dampfase eller i væskefase eller i en blanding av disse to faser, men en fluidisert, katalytisk krakkingprosess vil typisk utføres i væskefase. Inntaksrøret 3 for hydrocarboner står i forbindelse med en fordelingsanordning 2 for hydrocarboner i den nedre del av stigerøret 1, som hydrocarbonene strømmer gjennom før de blandes med varm, regenerert katalysator fra en regenereringssone (ikke vist) som kommer inn i stigerøret 1 via en tilførsels-rørledning 4 for regenerert katalysator, forsynt med en strøm-ningsregulerende anordning 5 for å regulere strømmen av regenerert katalysator. En i det vesentlige fullstendig fordamp-ning av hydrocarbontilførselsmaterialet finner hurtig sted, og omdannelsen av tilførselsmaterialet under omdannelsesbe-tingelser, omfattende tilstedeværelse av regenerert katalysator, finner sted efterhvert som blandingen strømmer oppad gjennom stigerøret 1 som strekker seg vertikalt oppad gjennom mottagningsbeholderens 6 bunndel og inn i det frigjørende rom 8 i mottagningsbeholderen 6. Reaksjonsprodukter pluss eventuelt uomdannet tilførselsmateriale strømmer ut av stige-røret 1 via en åpning 7 ved den øvre ende av stigerøret 1 The present invention is particularly useful in a reactor for fluidized, catalytic cracking as shown in fig. 1, which comprises a reactor riser 1, a distribution device 2 for feed material, an intake pipe 3 for hydrocarbons, a feed pipeline 4 for regenerated catalyst, a receiving container 6, a cyclone separator 12 and an outlet device 16 for spent catalyst. A hydrocarbon feed material, e.g. a crude gas oil that boils within the range 343-649°C is introduced into the apparatus via the intake pipe 3 for hydrocarbons. The hydrocarbon feed may be preheated in a fired heater (not shown) or by a system of heat exchangers (not shown) before entering the unit, and it will be understood that recycled streams may also be introduced into the unit along with the feedstock. The hydrocarbon feedstock can be in vapor phase or in liquid phase or in a mixture of these two phases, but a fluidized, catalytic cracking process will typically be carried out in liquid phase. The intake pipe 3 for hydrocarbons is connected to a distribution device 2 for hydrocarbons in the lower part of the riser 1, through which the hydrocarbons flow before being mixed with hot, regenerated catalyst from a regeneration zone (not shown) which enters the riser 1 via a supply pipeline 4 for regenerated catalyst, provided with a flow regulating device 5 to regulate the flow of regenerated catalyst. An essentially complete vaporization of the hydrocarbon feed material takes place rapidly, and the conversion of the feed material under conversion conditions, including the presence of regenerated catalyst, takes place as the mixture flows upwards through the riser 1 which extends vertically upwards through the bottom part of the receiving vessel 6 and into in the releasing space 8 in the receiving vessel 6. Reaction products plus any unconverted feed material flow out of the riser 1 via an opening 7 at the upper end of the riser 1

og inn i det frigjørende rom 8 i mottagningsbeholderen 6. and into the releasing space 8 in the receiving container 6.

En viss fraskillelse av hydrocarbondamper fra katalysator finner sted i det frigjørende rom 8 på grunn av fallet i hastighet og forandringenn av strømningsretningen for blandingen av damper og katalysator. Fraskilt brukt katalysator synker ned i et tett skikt 10 med en grenseflate vist ved 9. Hydrocarbondamper og eventuelle inerte gasser pluss eventuell inne-sluttet katalysator i det frigjørende rom 8 kommer inn i en syklonseparator 12 via et innløp 11, og katalysator og damper skilles igjen, idet den fraskilte katalysator strømmer nedad henimot det tette skikt 10 via dykkrør 13, og damp strømmer ut fra syklonseparatoren 12 og ut av beholderen 6 via en damp-ledning 17. Selv om bare én syklonseparator 12 er vist på Fig. 1, vil selvfølgelig flere enn én slik separator kunne anvendes parallelt eller i serie i forhold til hverandre, efter behov og i overensstemmelse med volumet av dampstrøm-men, dennes katalysatorinnhold og den ønskede separerings-grad. Katalysatoren i det tette skikt 10 strømmer nedad og gjennom en nedre innsnevret seksjon av beholderen 6 over skjermer 14 og befris for adsorberte og i mellomrom oppfangne hydrocarboner ved hjelp av en motsatt rettet strøm av et av-drivningsmedium, vanligvis vanndamp, som kommer inn i den nedre del av beholderen 6 via en innløpsanordning 15 for av-drivningsmedium. Brukt katalysator forlater beholderen 6 via en ledning 16 for brukt katalysator og overføres til et rege-nereringsapparat (ikke vist) hvori koks oxyderes fra den brukte katalysator under erholdelse av regenerert katalysator. A certain separation of hydrocarbon vapors from catalyst takes place in the releasing space 8 due to the drop in velocity and change in the flow direction of the mixture of vapors and catalyst. Separated spent catalyst sinks into a dense layer 10 with an interface shown at 9. Hydrocarbon vapors and any inert gases plus any trapped catalyst in the releasing space 8 enter a cyclone separator 12 via an inlet 11, and catalyst and vapors are separated again , with the separated catalyst flowing downwards towards the dense layer 10 via dip pipe 13, and steam flows out of the cyclone separator 12 and out of the container 6 via a steam line 17. Although only one cyclone separator 12 is shown in Fig. 1, of course more than one such separator could be used in parallel or in series in relation to each other, as required and in accordance with the volume of the steam stream, its catalyst content and the desired degree of separation. The catalyst in the dense bed 10 flows downwards and through a lower constricted section of the container 6 over screens 14 and is freed of adsorbed and interstitial hydrocarbons by means of an oppositely directed flow of a stripping medium, usually steam, entering it lower part of the container 6 via an inlet device 15 for drive-off medium. Spent catalyst leaves the container 6 via a line 16 for spent catalyst and is transferred to a regeneration apparatus (not shown) in which coke is oxidized from the spent catalyst to obtain regenerated catalyst.

Fordelingsanordningen 2 for hydrocarbontilførselsma-terialet er vist mer detaljert på Fig. 2, som er et forstørret sideriss av en nedre del av reaktoren ifølge Fig. 1. Stige-røret 1 har en innervegg IA, en utvendig vegg IB, en senterdel 1C, en flens ID og en avsmalnet del 1E. Fordelingsanordningen 2 er vist med en del 2A med form som en avkortet konus, med en ende med liten diameter som står i forbindelse med inntaksrøret 3 for hydrocarbontilførselsmaterialet, og med en ende med stor diameter hvor på det er anbragt munnstykker 2C, 2C (jfr. Fig. 4), med utløpsender 2D, 2D'. Inntaksrøret 3 for hydrocarbontilførselsmaterialet er vanligvis forbundet med stigerøret 1 ved hjelp av en flens ID. På Fig. 2 er dessuten plasseringen av fordelingsanordningen 2 vist. Denne er anordnet i en katalysatorinntaksseksjon 4A som omfatter det parti av stigerøret 1 hvor katalysatortilførselsrørledningen munner ut i stigerøret, nemlig slik at munnstykkenes utløpsen-der befinner seg like under det punkt hvor tilførselslednin-gene for regenerert katalysator munner ut i stigerøret 1. The distribution device 2 for the hydrocarbon feed material is shown in more detail in Fig. 2, which is an enlarged side view of a lower part of the reactor according to Fig. 1. The riser pipe 1 has an inner wall IA, an outer wall IB, a central part 1C, a flange ID and a tapered part 1E. The distribution device 2 is shown with a part 2A shaped like a truncated cone, with a small diameter end which is connected to the intake pipe 3 for the hydrocarbon supply material, and with a large diameter end on which nozzles 2C, 2C are placed (cf. Fig. 4), with outlet end 2D, 2D'. The intake pipe 3 for the hydrocarbon feed material is usually connected to the riser 1 by means of a flange ID. Fig. 2 also shows the location of the distribution device 2. This is arranged in a catalyst intake section 4A which includes the part of the riser 1 where the catalyst supply pipeline opens into the riser, namely so that the outlet ends of the nozzles are located just below the point where the supply lines for regenerated catalyst open into the riser 1.

Det antas at muligheten for tilstopping av ett av munnstykkene med koks, spesielt når hydrocarbontilførsels-materialet tilføres med lav hastighet via munnstykkene, hvilket kan forekomme ved redusert produksjonskapasitet, vil være mindre når fordelingsanordningen 2 er anordnet på denne måte enn dersom den hadde vært anordnet slik at utløpsendene hadde befunnet seg over tilførselsledningen 4 for regenerert katalystor. På Fig. 2 er det vist et sideriss av tre munnstykker, nemlig et sentermunnstykke og to ytre munnstykker. Sentermunnstykket er slik anordnet at det vil dirigere hydrocarbontilf ørselsmaterialet som strømmer ut av dette munnstykke, vertikalt oppad og inn i stigerørets 1 senterdel 1C, mens de øvrige munnstykker er slik anordnet at hydrocarabontilfør-selsmaterialet som strømmer ut fra disse munnstykker, vil støte mot kanalens 1 innervegg IA nedstrøms i forhold til munnstykkenes utløpsender, og fortrinnsvis nedstrøms i forhold til det sted hvor tilførselsledningen 4 for regenerert katalysator kommer inn i stigerøret 1. Det er ennu mer foretrukket at hydrocarbontilførselsmaterialet støter mot innerveggen IA i en avstand av 30,5 cm eller mer nedstrøms i forhold til det sted hvor tilførselsledningen for regenerert katalysator kommer inn i stigerøret 1. Tilførselshastigheten for hydrocarbontilf ørselsmaterialet gjennom munnstykkene 2C vil være 0,3-15,2 m/s, fortrinnsvis 1,5-6,1 m/s. Når hydrocarbontilførselsmaterialet fra disse ytre munnstykker støter mot innerveggen IA med disse hastigheter, vil de stillestående grense-lag av varm katalysator nær stigerørets innervegg brytes opp og veggtemperaturene reduseres, slik at temperaturene på et hvilket som helst punkt på et horisontalt tverrsnittsplan gjennom stigerøret 1 vil bli mer tilnærmet de samme. De guns-tige virkninger av reduserte veggtemperaturer er nedsatt over-' krakking av hydrocarbontilførselsmaterialet og redusert dannelse av tørr gass. • En foretrukken utførelsesform av fordelingsanordningen 2 for hydrocarbontilførselsmateriale er vist mer detaljert på Fig. 3 og 4. På Fig. 4 er en avkortet konus 2A vist med en ende med liten diameter og en ende med stor diameter, hvilken sistnevnte er forsynt med en sirkelrund plate 2B. Diameteren av enden med liten diameter vil være tilnærmet den samme som for inntaksrøret for hydrocarbontilførselsmaterialet, som enden med liten diameter er festet til, og diameteren for enden med stor diameter vil være slik at den vil passere gjennom flensen som forbinder stigerøret og inntaksrøret for hydrocarbontilførselsmaterialet, og dessuten gjennom stigerø-rets avsmalnede del. Platen 2B har et første sirkelformig hull som er tatt ut gjennom midten av platen, og andre sirkelformige hull som er tatt ut gjennom platen og anordnet i samme avstand rundt en sirkel beskrevet av en radius fra midten av platen 2B. Sylindriske munnstykker 2C, 2C har innløpsen-der 2E, 2E' som er ført inn i henholdsvis de første og de andre hull, og har utløpsender 2D, 2D' gjennom hvilke hydrocarbontilførselsmaterialet forlater munnstykkene 2C, It is assumed that the possibility of clogging one of the nozzles with coke, especially when the hydrocarbon feed material is supplied at low speed via the nozzles, which can occur with reduced production capacity, will be less when the distribution device 2 is arranged in this way than if it had been arranged like this that the outlet ends had been above the supply line 4 for regenerated catalyst. Fig. 2 shows a side view of three nozzles, namely a central nozzle and two outer nozzles. The center nozzle is arranged in such a way that it will direct the hydrocarbon supply material that flows out of this nozzle, vertically upwards and into the central part 1C of the riser 1, while the other nozzles are arranged in such a way that the hydrocarbon supply material that flows out of these nozzles will collide with the channel's 1 inner wall IA downstream in relation to the outlet end of the nozzles, and preferably downstream in relation to the place where the supply line 4 for regenerated catalyst enters the riser 1. It is even more preferred that the hydrocarbon supply material impinges on the inner wall IA at a distance of 30.5 cm or more downstream of the location where the regenerated catalyst feed line enters the riser 1. The feed velocity of the hydrocarbon feed material through the nozzles 2C will be 0.3-15.2 m/s, preferably 1.5-6.1 m/s. When the hydrocarbon feed material from these outer nozzles impinges on the inner wall IA at these velocities, the stagnant boundary layers of hot catalyst near the inner wall of the riser will break up and the wall temperatures will decrease, so that the temperatures at any point on a horizontal cross-sectional plane through the riser 1 will be more or less the same. The beneficial effects of reduced wall temperatures are reduced over-cracking of the hydrocarbon feed material and reduced formation of dry gas. • A preferred embodiment of the distribution device 2 for hydrocarbon feed material is shown in more detail in Fig. 3 and 4. In Fig. 4, a truncated cone 2A is shown with a small diameter end and a large diameter end, the latter of which is provided with a circular round plate 2B. The diameter of the small diameter end will be approximately the same as that of the hydrocarbon feed intake pipe, to which the small diameter end is attached, and the diameter of the large diameter end will be such that it will pass through the flange connecting the riser and the hydrocarbon feed intake pipe, and also through the tapered portion of the riser. The plate 2B has a first circular hole taken out through the center of the plate, and second circular holes taken out through the plate and arranged at the same distance around a circle described by a radius from the center of the plate 2B. Cylindrical nozzles 2C, 2C have inlet ends 2E, 2E' which are introduced into the first and second holes, respectively, and have outlet ends 2D, 2D' through which the hydrocarbon supply material leaves the nozzles 2C,

2C og fordelingsanordningen 2. Et første munnstykke 2C er anordnet i midten av platen og med rett vinkel i forhold til platen 2B, dvs. en vertikal senterlinje vil passere gjennom sentrene for innløpsenden 2E og utløpsenden 2D for dette sentermunnstykke. Hydrocarbontilførselsmaterialet gis således en retning oppad gjennom dette sentermunnstykke og inn i sti-gerørets senterdel. Som vist på Fig. 4 er andre munnstykker 2C anordnet langs sirkelen rundt sentermunnstykket og slik at en senterlinje som passerer gjennom lengdeaksen for et andre munnstykke, vil ha en helling bort fra sentermunnstykket med en vinkel "a" i forhold til en vertikal senterlinje som passerer gjennom sentrum av en innløpsende 2E' for et andre munnstykke, hvorved hydrocarbontilførselsmaterialet som strømmer gjennom disse munnstykker vil støte mot stige-rørets innervegg nedstrøms i forhold til munnstykkets utløps-ende 2D', og mer foretrukket 30,5 cm eller mer nedstrøms i forhold til det sted hvor tilførselsledningen for regenerert katalysator kommer inn i stigerøret. Vinkelen "a" er fortrinnsvis 10-30°. Selv om syv andre munnstykker er vist, kan 3-30 andre munnstykker være anordnet på denne måte i platen 2B. Munnstykkene vil være anordnet i et slikt samlet antall og med en slik innvendig diameter at hydrocarbontilførselsma-terialet vil passere gjennom dem med en hastighet av 0,3-15,2 m/s, fortrinnsvis 1,5-6,1 m/s. 2C and the distribution device 2. A first nozzle 2C is arranged in the center of the plate and at right angles to the plate 2B, i.e. a vertical center line will pass through the centers of the inlet end 2E and the outlet end 2D of this center nozzle. The hydrocarbon supply material is thus given an upward direction through this central nozzle and into the central part of the riser pipe. As shown in Fig. 4, second nozzles 2C are arranged along the circle around the center nozzle and such that a center line passing through the longitudinal axis of a second nozzle will have an inclination away from the center nozzle at an angle "a" in relation to a vertical center line passing through the center of an inlet end 2E' of a second nozzle, whereby the hydrocarbon feed material flowing through these nozzles will impinge on the inner wall of the riser downstream of the nozzle outlet end 2D', and more preferably 30.5 cm or more downstream of the place where the supply line for regenerated catalyst enters the riser. The angle "a" is preferably 10-30°. Although seven other nozzles are shown, 3-30 other nozzles may be arranged in this manner in plate 2B. The nozzles will be arranged in such a total number and with such an internal diameter that the hydrocarbon supply material will pass through them at a speed of 0.3-15.2 m/s, preferably 1.5-6.1 m/s.

En annen foretrukken utførelsesform av fordelingsanordningen 2 for hydrocarbontilførselsmaterialet er vist mer de- Another preferred embodiment of the distribution device 2 for the hydrocarbon supply material is shown in more detail

taljert på Fig. 5 og 6. På samme måte som Fig. 4 viser Fig. notched in Fig. 5 and 6. In the same way as Fig. 4 shows Fig.

6 en avkortet konus 2A med en ende med liten diameter og en ende med stor diameter, hvilken sistnevnte er forsynt med en sirkelrund plate 2B. I denne utførelsesform har imidler-tid platen 2B første sirkelformige hull som er tatt ut gjennom platen 2B og anordnet med lik avstand rundt en første sirkel som er beskrevet av en første radius fra midten av platen 2B, og andre sirkelformige hull som er tatt ut gjennom platen 2B og anordnet med lik avstand rundt en annen sirkel som er større enn den første sirkel, og som er beskrevet av en annen radius fra midten av platen 2B. Sylindriske munnstykker 2C, 2C har innløpsender 2E, 2E' som er ført inn i de første og andre hull og har utløpsender 2D, 2D' gjennom hvilke hydrocarbontilførselsmaterialet forlater munnstykkene 2C, 2C og fordelingsanordningen 2. De første munnstykker 2C er anordnet langs den første sirkel på platen og er anbragt i rett vinkel i forhold til platen 2B, dvs. en felles vertikal senterlinje vil passere gjennom sentrene for innløpsenden 2E og utløpsenden 2D for hvert første munnstykke 2C. Hydrocarbontilf ørselsmaterialet gis således en retning oppad gjennom disse første munnstykker og inn i stigerørets senterdel. De andre munnstykker 2C er anordnet rundt den annen sirkel og er anordnet slik at en senterlinje som passerer gjennom lengdeaksen for et andre munnstykke, har en helling bort fra de første munnstykker med en vinkel " a" i forhold til en vertikal senterlinje som passerer gjennom senteret for en inn-løpsende 2E<1> for et andre munnstykke, hvorved hydrocarbontilførselsmaterialet som passerer gjennom disse munnstykker, vil støte mot stigerørets innervegg nedstrøms i forhold til munnstykkets utløpsende 2D', og fortrinnsvis 30,5 cm eller derover nedstrøms i forhold til det sted hvor tilførselsled-ningen for regenerert katalysator munner ut i stigerøret. Vinkelen "a" er fortrinnsvis 10-30°. Selv om 5 første munnstykker og 10 andre munnstykker er vist, kan det være 2-10 første munnstykker og 3-20 andre munnstykker. Munnstykkene vil være anordnet både i et slikt samlet antall og med en slik innvendig diameter at hydrocarbontilførselsmaterialet vil passere gjennom dem med en hastighet av 0,3-15,2 m/s, fortrinnsvis 1,5-6,1 m/s. 6 a truncated cone 2A with a small diameter end and a large diameter end, the latter being provided with a circular plate 2B. In this embodiment, however, the plate 2B has first circular holes taken out through the plate 2B and arranged at equal distances around a first circle described by a first radius from the center of the plate 2B, and second circular holes taken out through the plate 2B and arranged at equal distances around a second circle which is larger than the first circle, and which is described by a different radius from the center of the plate 2B. Cylindrical nozzles 2C, 2C have inlet ends 2E, 2E' which are fed into the first and second holes and have outlet ends 2D, 2D' through which the hydrocarbon supply material leaves the nozzles 2C, 2C and the distribution device 2. The first nozzles 2C are arranged along the first circle on the plate and is placed at right angles to the plate 2B, i.e. a common vertical center line will pass through the centers of the inlet end 2E and the outlet end 2D for each first nozzle 2C. The hydrocarbon supply material is thus given an upward direction through these first nozzles and into the central part of the riser. The second nozzles 2C are arranged around the second circle and are arranged so that a center line passing through the longitudinal axis of a second nozzle is inclined away from the first nozzles by an angle "a" with respect to a vertical center line passing through the center for an inlet end 2E<1> of a second nozzle, whereby the hydrocarbon feed material passing through these nozzles will impinge on the inner wall of the riser downstream in relation to the nozzle outlet end 2D', and preferably 30.5 cm or more downstream in relation to that location where the supply line for regenerated catalyst opens into the riser. The angle "a" is preferably 10-30°. Although 5 first nozzles and 10 second nozzles are shown, there could be 2-10 first nozzles and 3-20 second nozzles. The nozzles will be arranged both in such a total number and with such an internal diameter that the hydrocarbon supply material will pass through them at a speed of 0.3-15.2 m/s, preferably 1.5-6.1 m/s.

Konstruksjonsmaterialene som benyttes, må være materialer som kan motstå de stadige slipende høytemperaturbetin-gelser som forekommer i den nedre seksjon av en stigerørs-reaks jonssone . Nærmere bestemt kan metaller som carbonstål og rustfritt stål anvendes. Munnstykkene 2C, 2C Vil vanligvis være fremstilt av rør av kvalitet "schedule 80 - Sche-dule 160", og platen 2B og den avkortede konus 2A av en 1,3 cm tykk stålplate. Platens 2B øvre overflate er fortrinnsvis dekket med et 1,3-2,5 cm tykt lag av ildfast betong for å The construction materials used must be materials that can withstand the constant abrasive high-temperature conditions that occur in the lower section of a riser reaction zone. More specifically, metals such as carbon steel and stainless steel can be used. The mouthpieces 2C, 2C will usually be made from "schedule 80 - Schedule 160" quality pipe, and the plate 2B and the truncated cone 2A from a 1.3 cm thick steel plate. The upper surface of the plate 2B is preferably covered with a 1.3-2.5 cm thick layer of refractory concrete to

gi ytterligere slitasjemotstand. provide additional wear resistance.

Claims

1. Apparatus for injecting a hydrocarbon feed material so that it comes into contact with fluidizable catalyst particles, which apparatus comprises a cylindrical riser (1) through which catalyst particles are to be passed, and which has an inlet end at the bottom and an outlet end at the top; a supply line (4) for regenerated catalyst which opens into the riser at its inlet end, a catalyst inlet section (4A) comprising the part of the riser where the catalyst supply line opens into the riser, an upper apparatus part (8) which has a larger diameter than the riser and communicates with its outlet opening, an intake pipe (3) for hydrocarbon supply material which is passed through the bottom of the riser, a distribution device (2) for hydrocarbon supply material which is arranged in the riser's (1 ) catalyst inlet section (4A) and comprises a truncated cone (2A) whose small diameter end is connected to the hydrocarbon feed inlet pipe (3) and whose large diameter end is provided with a circular plate (2B) having one or more first holes in or near its center and a number of other holes outside this first hole or holes, which distribution device (2) is arranged so that part of the hydrocarbon supply material is directed towards the inner wall (IA) of the riser, characterized in that nozzles (2C, 2C) are inserted into the plate (2B), which partly (2C) are inserted into the first hole of the plate (2B) and have longitudinal axis(es) parallel to the longitudinal axis of the riser (1), partly (2C<1>) is inserted in the second hole of the plate (2B) and has longitudinal axes that point towards the inner wall (IA) of the riser (1), these longitudinal axes being set so that the part of the hydrocarbon material that hits the inner wall (IA), hits this on the downstream side of the catalyst intake section (4A), that the length of the nozzles (2C,2C) is limited so that they do not project beyond a cylindrical projection of the truncated cone (2A) at its largest diameter, and that the upper part (8 ) of the appliance is a relief container.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a) a single first hole is arranged in the center of the plate (2B) and a first nozzle (2C) is fitted into the hole, and b) several other holes are arranged along a circle described by a radius from the center of the plate, and other nozzles (2C) are fitted into these holes.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a) several first holes are arranged at the same distance along a first circle described by a first radius from the center of the plate (2B), and the first nozzles (2C) are fitted into these first holes, and b) several other holes are arranged along a circle which is larger than the first circle and is described by a different radius from the center of the plate, and the other nozzles (2C) are fitted into these other holes.

4. Apparatus according to claim 3, characterized by having 3-10 first mouth thicks (2 C).

5. Apparatus according to claims 1-4, characterized in that it has 3-30 other nozzles (2C).

6. Apparatus according to claims 1-5, characterized in that the outlet end (2D<1>) of the other nozzles (2C) is arranged so that hydrocarbon supply material flowing out from these will collide with the inner wall (IA) at a distance of 30.5 cm or more from the catalyst the intake section (4A).

7. Apparatus according to claims 1-6, characterized in that the other nozzles (2C) are arranged such that the angle (a) between a longitudinal axis of a second nozzle (2C) and a line parallel to the longitudinal axis of the riser (1) is 10-30°.