DE2328679A1 - Verfahren zum steuern einer katalytischen wirbelschicht-crackanlage - Google Patents

Verfahren zum steuern einer katalytischen wirbelschicht-crackanlage

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DE2328679A1
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Description

Patentassessor Hamburg, den 31. Mai 1973
Dr. G-. Schupfner T 73048 (D TO ,960-P)
DEUTSCHE TEXACO AG 769/HH
2000 Hamburg 76 9^28679
Sechslingspforte 2
TEXACO DEVEIOPMENT CORPORATION
135 East 42nd Street
New York, N.Y. 10017
U. S. A.
Verfahren zum Steuern einer katalytischen Wirbelschicht-
Crackanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft das katalytisch^ Wirbelschichtcracken. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Steuern des katalytischen Wirbelschichtcrackens, um eine gewünschte Produktverteilung zu erhalten.
In einem katalytischen Wirbelschicht-Crackverfahren wird Kohlenwasserstofföl mit einem Katalysator in einer Reaktionszone unter derartigen Bedingungen umgesetzt,- daß der Kohlenv/asserstoff in gewünschte Produkte mit gleichzeitiger Koksablagerung auf dem Katalysator umgewandelt wird. Der aus der Reaktionszone entfernte Katalysator kann in einer Strippzone mit einem Strippmedium in Kontakt treten, um eingeschlossenes Kohlenwasserstofföl aus demselben zu entfernen. Das Strippmedium und entfernter Kohlen-• ' -2-
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wasserstoff können aus der Strippzone in die Reaktionszone eingeführt werden. Aus der Strippzone kann der gestrippte Katalysator in eine Regenerationszone eingegeben werden, in welcher der gestrippte Katalysator durch Abbrennen des Kokses von demselben unter Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases, wie z.B. Luft, regeneriert wird. Aus der Regenerationszone kann heisser, regenerierter Katalysator abgezogen und mit weiterem Kohlenwasserstoff in der Reaktionszone umgesetzt werdßn. Kohlenwasserstoff dämpfe aus der Reaktionszone können in eine Fraktionierzone gegeben werden, in welcher die Dämpfe entsprechend ihrem Siedebereich in Fraktionen aufgetrennt werden. Eine Fraktion, bestehend aus G-asolin und leichteren Komponenten, kann über Kopf und eine schwere Kreislaufgasöl-Fraktion als Sumpfprodukt aus der Fraktionierzone abgezogen werden. Eine leichte Kreislaufgasöl-Fraktion, geeignet als Heizöl, kann als ein Flüssigkeitsseitenstrom aus der Fraktionierzone gewonnen werden. Eine mittlere Kreislaufgasöl-Fraktion kann in einem Anreicherungsabschnitt in der Fraktionierzone gesammelt werden, aus welchem ein zweiter Kreislaufgasölstrom abgenommen werden kann. Aller oder ein Teil des mittleren Kreislaufgasölstroms kann aus der Fraktionier- in die Reaktionszone zur weiteren Umwandlung in gewünschte Produkte zurückgeführt werden.
Die Ausbeute an gewünschten Produkten aus einem derartigen katalytischen Wirbelschicht-Crackverfahren kann innerhalb eines bestimmten Bereichs gesteuert werden durch Auswahl der Kohlenwasserstoffumwandlungsbedingungen in der Reaktionszone und / durch Auswahl der Kreislaufgeschwindigkeit des-mittleren Kreis-
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laufgas öl Stroms von der Fraktionier- in die Reaktionszone. Beispielsweise kaiin die Produktgeschwindigkeit an leichtem KreislaufgasöT auf Kosten der anderen Produkte während der Monate, in welchen der Bedarf an Heizöl hoch ist, gesteigert und vermindert werden mit einem gleichzeitigen Anstieg in der Gasolinerzeugung während der Monate, in welchen der Gasolinbedarf hoch ist.
Die in die Reaktionszone eingegebenen Kohlenwasserstofföle werden auf Temperaturen von etwa 232 bis etwa 3990C erhitzt. Vorzugsweise überschreitet die Vorwärmtemperatur der Kohlenwasserstofföle nicht diejenige Temperatur, bei welcher beträchtliches thermisches Cracken aufzutreten beginnt. Derartige Kohlenwasserstoff-Vorwärmtemperaturen liegen im allgemeinen unterhalb der gewünschten Reaktionstemperatur. Die zusätzliche Wärme, die benötigt wird, um die Kohlenwasserstoff-Temperatur in der Reaktionszone auf die gewünschte Reaktionstemperatur zu erhöhen, wird vom heissen, regenerierten Katalysator geliefert. Wenn der Koks vom gestrippten Katalysator in der Regenerationszone abgebrannt wird, steigt die Temperatur des regenerierten Katalysators auf etwa 593 bis etwa 677 C. Eine gewünschte Temperatur des regenerierten Katalysators kann durch Steuern des Wärmeänteiis, welcher aus der Regenerationszone abgezogen wird, erhalten werden.
Die bevorzugte Reaktionstemperatur zur Kohlenwasserstoffumwandlung beträgt etwa 471 bis etwa 53O0C. Das Kohlenwasserstofföl wird auf eine Temperatur erhitzt, so daß der regenerierte Kata-
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lysator in einem Katalysator-Öl-Gewichtsverhältnis von etwa 3 bis etwa 15 zugesetzt werden kanny um die Kohlenwasserstoff-Temperatur auf die ausgewählte Reaktionszonentemperatur zu erhöhen, während eine annehmbare Regenerationszonentemperatur aufrechterhalten wird.
Ein bekanntes katalytisches Wirbelschicht-Crackverfahren, um gewünschte Produkte in einem ausgewählten Verhältnis zu erhalten, sieht vor, die Kohlenwasserstoff-Beschickung auf eine ausgewählte Temperatur zu .erwärmen, die Zugabe regenerierten Katalysators zum Kohlenwasserstoff zu steuern zum Aufrechterhalten einer ausgewählten Reaktionstemperatur und ein mittleres Kreislaufgasöl bei einer ausgewählten Geschwindigkeit zurückzuführen. Gasolin und leichtere Produkte werden aus der Fraktionierzone nach- ihrer Erzeugung sogleich abgenommen. Auch die schwere Kreislaufgasöl-Fraktion wird nach der Erzeugung sogleich aus der Fraktionierzone abgenommen. Das leichte Kreislaufgasöl wird aus der Fraktionierzone bei einer Geschwindigkeit, um ein konstantes Niveau mittleren KreislaufgasÖls im Anreieherungsabschnitt der Fraktionierzone aufrecht zu erhalten, abgenommen, Die Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls und die Reaktionszonentemperatur können variiert werden, um die gewünschte Pfoduktverteilung zu erhalten. Beispielsweise führt die Erhöhung der Reaktionszonentemperatur zu einem Anstieg in der Erzeugung von leichteren Produkten und es führt die Erhöhung der Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls zu einer Abnahme der Ausbeute des leichten Kreislaufgasöls, da einem Jüeil des leichten Kreislaufgasöls ein Sammeln auf dem
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Fangboden für das mittlere Kreislaufgasöl erlaubt werden muß, um das ITüssigkeitsniveau auf dem Boden aufrecht zu erhalten. Durch geeignete Auswahl der Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls und der Reaktionszonentemperatur kann eine"breite Produktverteilung zwischen leichten Produkten, dem Gasolin und der leichten Kreislaufgasöl-Fraktion erhalten werden. Ein Nachteil bei diesem Verfahren zum Steuern einer katalytischen Wirbelschicht-Crackanlage liegt darin, daß sowohl Reaktionszonentemperatur als auch Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren KreislaufgasÖls gleichzeitig eingeregelt werden müssen, um die gemischte Produktverteilung zu erhalten.
Es wurde nun ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer katalytischen Wirbelschicht-Crackanlage, um eine gewünschte Produktverteilung zu erhalten, gefunden. Dieses neue Verfahren betrifft das Abziehen leichten Kreislaufgasöls aus einer Fraktionierzone bei einer ausgewählten Geschwindigkeit, Zurückführen mittleren Gasöls aus der Fraktionierzone in die Reaktionszone bei einer gegebenen Geschwindigkeit und Aufrechterhalten eines im wesentlichen konstanten Gasöl-Plüssigkeitsniveaus in einem Anreicherungsabschnitt der Fraktionierzone durch Einstellen des Verhältnisses von regeneriertem Katalysator zu Kohlenwasserstoff in der Reaktionszone.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß leichtes Kreislauf gasöl mit einer Geschwindigkeit, die dem Marktbedarf für dieses Produkt entspricht, erzeugt wird und die Produktverteilung zwischen Gasolin und leichteren Produkten kann innerhalb
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eines breiten Bereiches durch Verändern der Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls eingestellt werden.
Die beigefügte Zeichnung ist ein schematisch.es Diagramm einer katalytischen Wirbelschicht-Crakanlage und gibt das verbesserte, erfindungsgemäße Steuerverfahren wieder.
Katalytische Wirbelschicht-Crackanlagen und -verfahren sind bekannt. Frische Kohlenwasserstoff-Beschickungen für eine solche Anlage, wie beispielsweise Destillat-Fraktionen des Rohöls, sind ebenfalls bekannt. Ein breiter Katalysatorbereich, wie synthetisches SiOp/Aluminiumoxid, synthetisches SiOg/MgO , SiOp/Aluminiumoxid-Zeolith, natürliche Tone, säurebehandelte natürliche Tone, usw., ist für den Einsatz in derartigen Anlagen verfügbar.
Bei der Entwicklung des katalytischen WirbelscMchtcrackens wurde gefunden, daß eine verbesserte Ausbeute an Gasolin und leichtem Kreislaufgasöl durch Anwenden einer relativ kurzen Kontaktperiode bei gutem Kontakt von Kohlenwasserstoff und Katalysator in der Reaktionszone erhalten wird. Ein verbesserter Kontakt zwischen Kohlenwasserstoff und Katalysator kann durch. Terwenden eines Reaktionszonenaufbaues, bestehend aus einem Reaktor, einer benachbarten und oberhalb angeordneten Regenerationszone und einer Steigerleitung, erzielt werden. Bei Verwendung dieses Aufbaues tritt Kohlenwasserstoff am unteren Ende des Steigers ein und regenerierter Katalysator wird dem Steiger aus der Regenerationszone zugeführt. Katalysator und
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Kohlenwasserstoff fHessen durch den Steiger unter Reaktionsbedingungen, so daß ein wesentlicher Teil der Kohlenwasserstoff umwandlung im Steiger eintritt, nach oben. Die Katalysator-Kohlenwasserstoff -Mischung fließt aus dem Steiger in den Reaktor. Im Reaktor wird der Katalysatorbestand im Wirbelschichtzustand dadurch gehalten, daß Kohlenwasserstoff dämpfe aus dem Steiger und andere Dämpfe,wie beispielsweise primärer Strippdampf, den Katalysator durchströmen. Die Anordnung des Steigerausganges in den Reaktor ist so gewählt, daß die abgegebenen Kohlenwasserstoffdämpfe in Kontakt mit dem Katalysatorbestand' im Reaktor für einen Zeitraum, der zur gewünschten weiteren Kohlenwasserstoffumwandlung im Reaktor ausreichend ist, treten können. Der gewünschte Katalysatorbestand im Reaktor wird durch Abführen von Katalysator in eine Strippzone aufrecht erhalten. In der Strippzone werden eingeschlossene Kohlenwasserstoffe mit Hilfe von Strippdampf vom Katalysator abgetrennt. Der Strippdampf und die abgetrennten Kohlenwasserstoffe werden in den Reaktor und der gestrippte Katalysator in die Regenerationszone geführt. Die als Koks bekannten kohlenstoffhaltigen Ablagerungen werden vom gestrippten Katalysator unter Verwendung sauerstoff haltigen Gases, wie Luft, in der Regenerati ons zone abgebrannt. Regenerierter Katalysator wird von der Regenerationszone zum Umsetzen mit weiteren Kohlenwasserstoffen in den Steiger geführt.
Kohlenwasserstoff dampf wird aus dem Reaktor abgezogen und in eine Eraktionierzone geführt, in welcher der Dampf in eine Gasolin- und leichtere Fraktion, in eine leichte Kreislaufgas-
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öl-Fraktion 9 als flüssiger Seitenstrom der Fraktionierzone, und in eine schwere Kreislaufgasöl-Fraktion 9 als Sumpfprodukt der Praktionierzone, aufgetrennt wird. Die Fraktionier™ zone ist mit Einrichtungen, wie beispielsweise einem Fangbodenj, zum Sammeln eines Volumens mittleren Kreislaufgasöls in einem Anreicherungsabschnitt der Praktionierzone ausgestattet. Ein Kreislaufstrom mittleren Kreislaufgasöls wird bei einer ausgewählten Geschwindigkeit aus der Praktionierzone abgezogen und für die weitere Umwandlung in Gegenwart regenerierten Katalysators in die Reaktionszone eingegeben,,
Bei der Anwendung des. erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein katalytisches Wirbelschicht-Crackverfahren kann die Praktionierzone mit einer Niveauanzeigeeinrichtung versehen sein^ um den Anteil mittleren Kreislauf gasölS;, der sich im Anreicherungs-. abschnitt angesammelt hat, zu bestimmen,, Die Gasolin- und leichtere Produkte enthaltende Fraktion wird, so wie sie erzeugt wurde, aus der Praktionierzone abgenommen«, das leichte Kreislaufgasöl bei einer· ausgewählten Geschwindigkeit aus der Fraktio- ' nierzone abgenommen und der Kreislaufstrom des mittleren Kreislaufgasöls auf eine Soll"Geschwindigkeit von der Fraktionierin die Reaktionszone eingestellt . Katalysator aus der Regenerationszone wird bei eingestelltem Katalysator-Öl-Verhältnis in die Reaktionszone eingeführt, um ein gewünschtes Flüssigkeitsniveau des mittleren Kreislaufgasöls im Anreicherungsabschnitt aufrecht zu erhaltene Die Produktverteilung zwischen Gasolin und leichteren Produkten wird auf den gewünschten Bereich durch geeignete Auswahl der Kreislaufgeschwindig-
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keit des schweren Kreislaufgasöls eingestellte Die Fraktion des schweren Kreislaufgasöls wirds so wie sie erzeugt wurde, aus der Fraktionierzone abgezogen· und kann zur weiteren Umwandlung in die Reaktionszone zurückgeführt oder als Produkt abgeführt werdeno
Bei der Entwicklung des katalytischen Wirbelschicht-Crackverfahrens wurde gefundens daß die Kreislaufmaterialien hitzebeständiger und somit schwieriger als die frischen Beschickungen umzuwandeln sind» Um eine bessere Produktverteilung zu erhaltenP können die hitzebeständigeren Kreislaufmaterialien unter schärferen Bediigrngen als die frischen Beschickungen gecrackt werden»
Vorteilhafterweise können zwei Steiger beim katalytischen Wirbelschicht-Crackverfahren verwendet werdeno Vorgewärmte frische Kohlenwasserstoffbeschickung und regenerierter Katalysator aus der Regenerationszone werden in einem ersten Steiger eingegeben. Eine optimale Umwandlung der frischen Beschickung in gewünschte Produkte kann durch Regulieren der Reaktionsbedingungen im ersten Steiger erhalten werden„ Aus dem ersten Steiger tritt der Inhalt in.'den Reaktor an einem mittleren Punkt, der derart angeordnet ist s daß der abgegebene Kohlenwasserstoff in Kontakt mit dem Katalysatorbestand während eines relativ kurzen Zeitraumes tritt, ein0 Beispielsweise kann der Ausgang des ersten Steigers nach unten gebogen sein und kann unmittelbar oberhalb der Oberfläche der dichten Wirbelschicht-Katalysator-" phase, die im Reaktor existierts angeordnet seino Durch diese
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Anordnung tritt die nach unten gerichtete Kohlenwasserstoff-Abgabe des ersten Steigers nur für eine kurze Zeit in Kontakt mit dem Katalysatorbestand des Reaktors „ Kreislaufgasöl aus •der Fraktionierζone und regenerierter Katalysator können in einen zweiten Steiger eingegeben werden» Die Reaktionsbedingungen zur Umwandlung des Kreislaufmaterials im zweiten Steiger sind relativ schärfer als die im ersten Steiger für die frische Beschickung angewendeten Reaktionsbedingungen0 Der Inhalt des zweiten Steigers kann an einem Punkt unterhalb der Abgabe des ersten Steigers in den Reaktor abgegeben werden» Hierdurch wird erreicht, daß der Kreislaufkohlenwasserstoff aus dem zweiten Steiger durch einen grösseren Bereich des Katalysatorbestandes im Reaktor tritt als der aus dem ersten Steiger abgegebene Kohlenwasserstoff* Dieser zusätzliche Kontakt des Kreislaufkohlenwasserstoffes mit dem Katalysator im Reaktor steigert die Umwandlung des Kreislaufkohlenwasserstoffes.
Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auf ein katalytisches Wirbelschicht-Crackverfahren, in welchem zwei getrennte Steiger für eine frische Kohlenwasserstoffbeschikkung und für Kreislaufmaterial verwendet werden, kann eine Abänderung des Steuerverfahrens vorgenommen werden. In einer Ausführungsform wird eine G-asolin- und leichtere Produkte ent-, haltende Fraktion, so wie sie erzeugt wurde, aus der Fraktionierzone abgesogen, leichtes Kreislaufgasöl bei einer ausgewählten Geschwindigkeit abgenommen und mittleres Kreislaufgas-
öl aus der Fraktionierzone in den zweiten Steiger bei einer ■ ■ - . -11-
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Soll-Geschwindigkeit zurückgeführte Eine üiveauanzeigeeinriehtung wird verwendets um das Kreislaufgasöl-Flüssigkeitsniveau im Anreicherungsabschnitt .der Fraktionierzone zu be-■ stimmen. Auch die schwere Kreislaufgasöl-Fraktion wird, so wie sie erzeugt wurdea aus der Fraktionierzone abgezogene Vorzugsweise werden Reaktionsbedingungen im ersten Steiger aufrecht erhalten, um eine optimale Umwandlung von frischer Beschickung in gewünschte Produkte zu erhalten» Ein Verfahren^ um diese optimale Umwandlung zu erzielens besteht darin9 die Reaktionstemperatur im ersten Steiger zu überwachen und das Verhältnis von regeneriertem Katalysator zum Öl einzustellenj um die optimale Umwandlungstemperatur für die frische Beschikkung zu erhalten. Die Umwandlung der mittleren KreislaufgasÖl-Rückführung im zweiten Steiger wird durch Eingabe regenerierten Katalysators aus. der Regenerationszone in den zweiten Steiger "bei einem Katalysator~Öl~Yerhältnis Q welches ausreichend ist9 um das Kreislaufgasöl-Flüssigkeitsniveau im Anreicherungsabschnitt der Fraktion!erzone aufrecht zu erhalten,, gesteuert. Die Umwandlungsgeschwindigkeit der frischen Beschickung wird eingestellt, um die gewünschte Produktverteilung zwischen Gasöl und leichteren Produkten zu erhalten» Durch Anwendung dieser Ausführungsform des.erfindungsgemäßen Terfahrens kann eine optimale Ausbeute gewünschter Produkte aus frischen Beschickungen bezogen auf einen Umwandlungsschritt erhalten wer-· den0 Weitere Anteile gewünschter Produkte in einer ausgewähl- ,. ten Produktverteilung können aus der Rückführung mittleren Kreislaufgasöls erhalten werden,
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Zeichnung, welche eine Ausführungsform darstellt, eingehender erläutert ι Eine vorgewärmte Frisehgasöl-Beschickungj siedend zwischen 232 und 5660C, aus der Leitung (10) wird mit heissem, regeneriertem Katalysator, entstammend dem Standrohr (H)5, bei etwa 5820C am Eingangsteil des Frischausgangsmaterial-Steigers (12) in Kontakt gebracht. Die resultierende Katalysator-Öldampf-Mis.chung mit einer Temperatur von etwa 493 C und einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwa 12,2 m/sec, eine Verweilzeit von etwa 4 Sekunden herstellend, strömt nach oben durch den Steiger (12) in den Reaktor (13), wobei der Steiger (12) in einem nach unten gerichteten Auslaß endet. Das Katalysator-Öl-G-ewichtsverhältnis im Steiger (12) beträgt etwa 9S8 j 1. Eine wesentliche Umwandlung des Frischmaterials tritt im Steiger (12) ein und bei diesen Bedingungen werden etwa 30 Vol.-Jo frischer Beschickung in unterhalb 2210C siedende Produk te umgewandelt. Die gewünschte Reaktionstemperatur im oberen Teil des Steigers (12) wird durch Anwendung einer Temperaturansprechvorrichtung (15) erhalten,, um ein Schieberventil (19) einzustellen, damit der Anteil regenerierten Katalysators, welcher aus einer Regenerationszone (20) in den Steiger (12) eingegeben wird, gesteuert wird. Das Schieberventil (19) steuert die Geschwindigkeit des Anteils regenerierten, in den Steiger (12) eintretenden Katalysators derart, daß eine gewünschte Reaktionstemperatur im oberen Teil des Steigers (12) gehalten wird. Regenerierter Katalysator aus dem Regenerator (20) fließt durch das Standrohr (52), durch das Schieberventil
(19) in das Standrohr (11)e Aus dem Standrohr (11) tritt der
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regenerierte Katalysator in den Steiger (12) eino Die Rückführung des mittleren Kreislaufgasöls geschieht über die Leitung (21) in den Einlaßteil des KreislaufSteigers (22)s in welchem das mittlere Kreislaufgasöl mit regeneriertem Katalysator aus einem zweiten Standrohr (23) bei etwa 582°C in Kontakt trittο Die resultierende Katalysator-Kreislaufgasöldampf-Mischung strömt bei 5100C nach oben durch den Steiger (22) mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwa 9S15 m/sec und einer durchschnittlichen Verweilzeit von etwa 5 Sekunden*, Die weiteren Bedingungen im Steiger (22) beinhalten ein Katalysator-Öl-Gewichtsverhältnis von ΙΟ,2 ; 1 und eine Raumgeschwindigkeit (bezogen auf Gewicht) von 45° Etwa 60 VoI,-% des Kreislaufgasöls werden in unterhalb 2210C siedende Produkte im Steiger (22) umgewandelt„
Der Steiger (22) endet in einem nach unten gerichteten Auslaß im Reaktor (13)» Der Kohlenwasserstoffdampfausfluß des Steigers (22) ergießt sich in den Reaktor (13) und steigt durch das dichte Wirbelschichtbett des Katalysators nach oben? wodurch eine weitere Umwandlung von Kreislaufgasöl in etwa 7455 % unterhalb 221 G siedender Produkte bewirkt wird» Die Reaktionsbedingungen im Reaktor-Wirbelschichtbett lauten 5O4°C und eine Raumgeschwindigkeit von 12,8 (bezogen auf Gewicht). Das Cracken von frischer Beschickung und Kreislaufgasöl in den Steigern^ sowie das Cracken im Reaktorbett führt zu einer Gesamtumwandlung von etwa 65,2 VoI.-% der frischen Beschickung in unterhalb 221 C siedende Produkte und eine Ausbeute an leichtem Kreislaufgasöl von 24„6 VoIo-% (bezogen auf frische Beschickung).
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Die Dampfgeschwindigkeiten im Reaktor (13) betragen O946 m/sec an dem Punkt, an welchem der Steiger (22) sich entleert, I9O m/sec an dem Punkt, an welchem sich der Steiger (12) entleert 'und 0,49 m/sec im oberen Teil des Reaktors, oberhalb der Wirbelschichtphase»
Yerdampfte Produkte trennen sich am Niveau (25) von der dichten Katalysatorphase mit einer Dampfgeschwindigkeit von etwa 0,24 m/sec. Dämpfe und mitgerissener Katalysator strömen durch einen Zyklon (26), in welchem der mitgerissene Katalysator abgetrennt und durch das Tauchrohr (27) in das Katalysatorbett zurückgeführt wird» Obgleich nur ein Zyklon abgebildet ist, ist es einleuchtend, daß auch mehrere Zyklone zusammengeschaltet werden können, um im wesentlichen vollständige Abtrennung zu erzielen, und es können mehrere Zyklonzusammenschaltungen eingesetzt werden, um die auftretenden Dampfvolumina zu beherrschen. Die Ausstromdämpfe vom Zyklon (26) strömen durch die Leitung (28) in eine Sammelkammer (29), in welcher die Dämpfe aus den anderen Zyklonzusammenschaltungen (nicht gezeigt) gesammelt und über die Leitung (30) aus dem Reaktor (13) abgezogen werden. Die Dampfleitung (30) fördert die Reaktionsprodukte in eine Fraktionierkolonne (54).
Dampf, der Leitung (31) entstammend, wird durch den Dampfring (32) geschickt und in den unteren Teil des Reaktors (13) an einem Punkt, welcher unterhalb des Ausgangs vom Steiger (22) liegt, eingegeben,, Die dichte Katalysatorphase im unteren Reaktorteil wird durch den Dampf gestrippt und fließt nach unten
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durch das Standrohr (33) und das Katalysatorventil (34) in die Strippzone (35). Dampf, der leitung (37) entstammend^ wird durch den Dampf ring (38) in den unteren Teil des Strippers (35) eingegeben. Der durch den Stripper (35) aufsteigende Dampf entfernt eingeschlossene und mitgerissene Kohlenwasserstoffdämpfe und steigt nach oben durch die Stripperabgasleitung (39) in den oberen Teil des Reaktors (13)«
G-estrippter Katalysator wird am Boden des Strippers (35) durch das Standrohr (40) für verbrauchten Katalysator mit einer durch das Schieberventil (41) gesteuerten Geschwindigkeit abgezogen und durch die Leitung (42) in den Regenerator (20) eingegeben» Im Regenerator (20) tritt der verbrauchte Katalysator in Kontakt mit durch die Leitung (43) und den Luftring (44) eingeführter Luft ο Sauerstoff aus der Luft betreibt die Verbrennung des auf dem gestrippten Katalysator angesammelten Kokses s wobei der Katalysator regeneriert wird,, Der der Regenerierung im Regenerator (20) unterliegende Katalysator bildet ein dichtes Wirbelschichtbett mit dem liveau (45)° Das der Koksverbrennung entstammende Rauchgas strömt aufwärts und tritt in den Zyklon (46) ein? in welchem mitgerissener Katalysator abgetrennt und durch das Tauchrohr. (47) in das dichte Bett zurückgeführt -wird. Obwohl nur ein Zyklon (46) gezeigt wird8 kann eine Reihe von Zyklonen, parallel oder in Reihe geschaltet^ angeordnet werden", um im wesentlichen vollständige Abtrennung der mitgerissenen Feststoffe aus dem Rauchgas zu bewirken„ Abgas aus dem Zyklon (46) strömt durch die Leitung (48) in die Sammelkammer (49) und von dort durch die Rauchgasleitung (50) in Abgaseinrich-
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tungen (nicht gezeigt). Regenerierter Katalysator wird am Boden des Regenerators (20) durch die Standrohre (51) und (52) bei durch die Schieberventile (19) und (53) gesteuerter Geschwindigkeit abgezogen^ um die Standrohre (11) und (23) mit heißem, regeneriertem Katalysator zu versorgen*
Produktdampf in der Leitung (30) fließt in eine fraktionierende Destillationskolonne (54)s in welcher der Produktdampf in gewünschte Fraktionen aufgetrennt wird. Eine aus Gasolin und leichteren Kohlenwasserstoffen bestehende Dampffraktion wird am Kopf der Kolonne (54) über die Leitung (55) abgenommen. Aus der Leitung (55) strömt die Dampffraktion in den Kondensator (56) ,in welchem im wesentlichen alles Gasolin kondensiert \vird. Tom Kondensator (56) fließen Kondensat und nichtkondensierte Dämpfe durch die Leitung (57) in einen Saimnelkessel (58), in welchem die nichtkondensierten Dämpfe vom Kondensat abgetrennt werden. Die nichtkondensierten Dämpfe„ enthaltend Material wie Gasolin, v/erden aus dem Sammler (58) über die Leitung (59) zur weiteren Behandlung 'abgezogene. Ein 3!eil des Kondensats, Gasolin enthaltend, wird aus dem Sammler (58) durch die Leitung (60) als Kopfrückfluß in die Kolonne (54) zurückgeführt. Produktgasolin wird aus dem Sammler (58) durch die Leitung (61) zur weiteren Behandlung abgezogen» Wasser;, welches aus kondensiertem Strippdampf des Reaktors (13) besteht, wird in dem dem Sammler zugeschalteten Tauchrohr gesammelt und von dort über die Leitung (63) entfernt.
Eine flüssige !Fraktion, bestehend aus leichtem Kreislaufgas0I9
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\iird von der Kolonne (54) durch die Leitung (64) in eine Lageranlage abgezogen» Eine ausgewählte Abnahmegeschwindigkeit des leichten KreislaufgasÖls wird- durch die ansprechende •Strömungssteuerungseinrichtung (65) aufrecht erhaltene
Eine schwere Kreislaufgasöl-Praktion wird am Boden der Kolonne (54) durch die Leitung (66) abgezogene
In der Kolonne (54) sammelt sich eine Flüssigkeits-Praktion,, enthaltend mittleres Kreislaufgasölj, auf einem Pangboden (67)0 Vom Boden (67) wird ein Kreislaufstrom9 enthaltend mittleres Kreislauf gas öl j, über die Leitung (68) bei einer durch die ansprechende Strömungssteuerungseinrichtung (69) gesteuerten Soll-Geschwindigkeit abgezogene Von der Einrichtung (69) fließt der Gasölkreislaufstrom mit etwa 3320C durch die Leitung (21) zum Einlaßteil des Steigers (22)„ Die Temperatur9 bei welcher Kreislaufstrom des mittleren Kreislaufgasöls überführt wird, liegt etwa bei der Siedepunkttemperatur der auf dem Pangboden (67) gesammelten mittleren Kreislaufgasöl=Praktion0 Palls gewünschtj kann ein Produkts ext enstrorn des mittleren Kreislaufgasöls durch die Leitung (71) zu einer Lageranlage abgezogen werden.
Das Niveau (72) des angesammelten Gasöls wird durch Steuern der Umwandlung des mittleren Kreislaufgasöls im Steiger (22) aufrecht erhaltene Eine Niveauerwiderungssteuereinrichtung (70) stellt das Schieberventil (53)„ durch welches der regenerierte Katalysator über das Standrohr (23) in den Steiger (22) ein- '
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tritt, ein» Der Umwandlungsgrad des Kreislaufs im Steiger (22) v/ird durch das Verhältnis von regeneriertem Katalysator zum Kreislauf im Steiger (22) bestimmt,, Wird beispielsweise das" Katalysator-Öl-Verhältnis im Steiger (22)' erhöht s wächst die Umwandlung von mittlerem Kreislaufgasöl und der Anteil nicht umgewandelten Kreislaufs 9 der auf den Fangboden zurückkehrt s nimmt ab. Da die Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls vorgegeben ist, senkt sich somit das Niveau (72) 0
Die Produktverteilung zwischen Gasolin und leichteren Produkten kann durch geeignete Auswahl der Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren KreislaufgasÖls eingeregelt werden« Um ein Materialgleichgewicht im katalytischen Wirbelschicht-Crackverfahren aufrecht zu erhalten, muß das mittlere Kreislaufgasöl bei der Nettogeschwindigkeit , bei welcher es erzeugt v/ird und sich auf dem Fangboden (67) sammelt, verbraucht werden«, Der Anteil mittleren Kreislaufgasöls, welcher pro Durchgang durch die Reaktionszone umgewandelt werden muß, wird durch die Nettogeschwindigkeit der Anreicherung mittleren Kreislaufgasöls auf dem Fangboden (67) bestimmt. Bei relativ grossen Umlaufgeschwindigkeiten ist die Fraktion des Kreislaufstroms, welche pro Durchgang durch das System umgewandelt werden muß„ um das System im Gleichgewicht zu halten, gering. Somit können relativ milde Crackbedin» gungen im Steiger (22) angewendet werden. Unter relativ milden' Crackbedingungen steigt das Verhältnis von leichtem Kreislaufgasöl zu leichten Kohlenwasserstoffen an«,
Bei relativ kleinen Kreislaufgeschwindigkeiten ist die Fraktion
. -19-
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des KreislaufStroms, welche pro Durchgang umgewandelt werden muß, um das Systemgleichgewicht zu halten,, gewachsen und es werden schärfere Crackledingungen benötigts um die fraktion 1 des umgewandelten Kreislaufstroms zu erhöhen,, Unter schärferen Grackbedingungen wird die Umwandlung des Kreislaufs in leichtere Kohlenwasserstoffe in steigendem Maße auf Kosten des leichten Kreislaufgasöls bevorzugt. Somit kann durch eine geeignete Auswahl der Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls ein Produktverteilungsbereich zwischen leichtem Kreislaufgasöl, Gasolin und leichteren Produkten erhalten werden«,
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Claims (4)

  1. . - 20 -
    T 75048 P a t ent an. s 'ρ r ü c Ii e
    J) Verfahren zum Steuern einer katalytischen Wirbelschicht-Crackanlage, bestehend aus einer Reaktionszone, einer Regenerationszone und einer Zone zur fraktionierenden Destillation, in welcher Kohlenv/asserstofföl mit regeneriertem Katalysator aus der Regenerationszone in der Reaktionszone unter Reaktionsbeöingungen zur Umwandlung eines Teils des Kohlenwasserstofföls in gewünschte Produkte in Kontakt tritt, Produktkohlenwasserstoffdämpfe aus der Reaktionszone in der Destillationszone in Gasolin und leichtere Produkte, eine leichte Kreislaufgasöl- und eine schwere Kreislaufgasöl-Fraktion aufgetrennt werden, eine mittlere Kreislaufgasöl-Praktion in einem Anreicherungsabschnitt der Destillationszone gesammelt und ein Kreislaufstrom des mittleren Kreislaufgasöls in die Reaktionszone zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
    bei einer gewählten Geschwindigkeit ein Produktstrom des leichten Kreislaufgasöls aus der Destillationszone abgenommen,
    bei einer Soll-Geschwindigkeit ein Strom des mittleren Kreislaufgasöls aus dem Anreicherungsabschnitt in die Reaktionszone zurückgeführt
    und
    die Kohlenwasserstoffumwandlung eingestellt wird, um ein
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    Volumen an mittlerem Kreislaufgasöl im Anreicherungsabschnitt zu erhalten.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffumwandlung eingestellt wird durch Steuerung des Anteils τοη in die Reaktionszone eingegebenem, regeneriertem Katalysators.
  3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine gewählte Produktverteilung zwischen leichtem G-asöl und leichteren Kohlenwasserstoffen durch Auswahl einer geeigneten Kreislaufgeschwindigkeit des mittleren Kreislaufgasöls erhalten wird.
  4. 4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Zugabe regeneriertem Katalysators zur Reaktionszone mittels einer auf das Niveau des angesammelten mittleren KreislaufgasÖls im Anreicherungsabschnitt ansprechenden Einrichtung gesteuert wird,
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    3Z
    Leerseite
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