DE1015167B

DE1015167B - Process for the conversion of hydrocarbon oils

Info

Publication number: DE1015167B
Application number: DEE11294A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1954-09-23
Filing date: 1955-09-16
Publication date: 1957-09-05
Also published as: US2886510A; GB773121A; FR1135990A

Description

Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffölen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffölen, insbesondere von Roherdöl, bei dem man zuerst die Beschickung durch Berührung mit heißen, festen Teilchen verdampft und anschließend die Teilchen, auf denen sich ein Rückstand der Beschickung abgelagert hat, durch Verkoken weiterbehandelt; sie bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens. Die Erfindung findet besonders bei nicht vorbehandelten Rohölen Anwendung, kann jedoch ebenso bei getoppten Rohölen und anderen Beschickungen mit wesentlichen Mengen an leichteren Bestandteilen vom Gasölsiedebereich, d. h. zwischen 220 bis 565' siedend, angewandt werden.Process for Conversion of Hydrocarbon Oils The invention relates to refers to a process for the conversion of hydrocarbon oils, in particular of Crude oil, which is first charged by contact with hot, solid Particles evaporate and then the particles on which there is a residue of the Has deposited charge, further treated by coking; it also relates to a device for performing this procedure. The invention finds particular Use for crude oils that have not been pretreated, but can also be used for topped crude oils and other feeds containing substantial amounts of lighter ingredients from Gas oil boiling range, d. H. boiling between 220 and 565 '.

Die Erfindung findet besonders Verwendung bei der Umwandlung von Roherdöl, das zuvor nicht der üblichen Normaldruck- oder Vakuumdestillation unterworfen wurde, kann aber auch auf eine wie üblich getoppte Beschicll-ung angewandt werden. Auf Grund der Ernndung können die unter Normaldruck und/oder Vakuum arbeitenden Destillationsanlagen in vielen Fällen wegfallen. In anderen Fällen können die Anforderungen an derartige Anlagen bezüglich der Betriebsbedingungen und der Größe weitgehend herabgesetzt «-erden, d. h., die Kapazität kann verringert werden.The invention finds particular application in the conversion of crude oil, which has not previously been subjected to the usual normal pressure or vacuum distillation, but can also be applied to a coating that is topped as usual. on The reason for this can be the distillation systems operating under normal pressure and / or vacuum omitted in many cases. In other cases the requirements for such Systems largely reduced in terms of operating conditions and size «-Erden, d. that is, the capacity can be reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man die zuerst erfolgende Verdampfung eines Öles mit der Verkokung oder Veredelung der schweren Bestandteile desselben kombiniert, die dampfförmigen Verkokerprodukte zur Unterstützung der Verdampfung verwendet und diese dampfförmigen Verkokerprodukte bei der Entfernung der schweren Rückstände abschreckt. Erfindungsgemäß wird ein einziger Kessel zur Durchführung der kombinierten Verdampfung und Verkokung eines Öls benötigt.The method according to the invention consists in that one which takes place first Evaporation of an oil with coking or refinement of the heavy components of the same combined, the vaporous coker products to support the evaporation used and these vaporous coker products in the removal of the heavy ones Deterring residues. According to the invention, a single boiler is used for implementation the combined evaporation and coking of an oil is required.

Bei früheren Verfahren war es üblich, die leichteren Bestandteile eines Öls, z. B. Rohbenzin und Gasöle, durch Destillation zu entfernen, wobei ein Rückstand bzw. eine Endfraktion von minderem Wert zurückblieb. Unter Normaldruck arbeitende Fraktionierkolonnen sowie Vakuumdestillationsanlagen wurden verwendet, um diese leichteren Fraktionen zu entfernen. Erfindungsgemäß wird ein Öl zur Erzielung der gleichen Trennung verdampft, indem man es mit feinzerteilten, festen Stoffen von geeigneter Temperatur in Berührung bringt. Die leichteren Bestandteile des Öls verdampfen dabei und werden abgetrennt, während sich die schwereren, höhersiedenden Bestandteile auf den festen Stoffen ablagern und mit diesen aus der Verdampfungszone entfernt werden. Der flüssige Anteil des Öls auf den festen Stoffen wird dann verkokt oder in einer bei geeigneter Temperatur gehaltenen Verkokungszone pyrolytisch umgewandelt.In previous processes it was common practice to use the lighter ingredients an oil, e.g. B. petroleum and gas oils, to remove by distillation, with a Residue or a final fraction of inferior value remained. Under normal pressure working fractionation columns and vacuum distillation systems were used, to remove these lighter fractions. According to the invention, an oil is used to achieve the same separation evaporates by mixing it with finely divided solid matter at a suitable temperature. The lighter components of the oil evaporate in the process and are separated off, while the heavier, higher-boiling ones Deposit constituents on the solid matter and with them out of the evaporation zone removed. The liquid part of the oil on the solids is then coked or pyrolytically converted in a coking zone maintained at a suitable temperature.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können feste, verhältnismäßig inerte Stoffe mit guten Wärmeübertragungseigenschaften, vorzugsweise jedoch katalytisch unwirksame Feststoffe von geeigneter Teilchengröße, verwendet werden. Geeignete Teilchenmaterialien sind z. B. Sand, Ton, verbrauchte Katalysatoren, Metallschrot, Glas- oder Keramikperlen. Vorzugsweise «-erden jedoch die in dem Verfahren selbst erzeugten Koksteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 40 bis 800 Mikron verwendet, so daß die Verwendung fremder Feststoffe als Wärmeübertiagungsmittel unnötig wird.In practicing the invention, fixed, proportionate inert substances with good heat transfer properties, but preferably catalytic ineffective solids of suitable particle size can be used. Suitable Particulate materials are e.g. B. sand, clay, spent catalysts, metal scrap, Glass or ceramic beads. Preferably, however, those in the process itself produced coke particles with a particle size of about 40 to 800 microns, so that the use of foreign solids as heat transfer agents becomes unnecessary.

Bei den üblichen Verkokungsverfahren, bei denen die Verkokung eines Rückstandes in einer Heizschlange oder in einer mit einer Heizschlange und einer Trommel versehenen Vorrichtung erfolgt, führt die gewöhnlich länger durchgeführte Erhitzung des Rückstandes auf Temperaturen von 480 bis 595° und darüber zu übermäßigem Cracken. Die verdampften wie auch die unverdampften Produkte weisen dabei eine geringe Qualität auf. Gewöhnlich werden dabei übermäßige Koksmengen gebildet und in der Anlage abgelagert, so daß sich die Heizschlange und andere Teile verstopfen. In einer erfindungsgemäß betriebenen Destillationszone oder im Verdampfer sowie in der aufgewirbelten Koksschicht, die die Rückstände aufnimmt, finden keine Verstopfungen statt, und die Kopfprodukte werden bei weitem nicht so stark zersetzt. Die Kopfprodukte aus der Verdampfungszone (in der sie bei 345 bis 455° mit den heißen Teilchen in Berührung kommen) sind infolge der kurzen Behandlungsdauer noch von verhältnismäßig guter Qualität. Dies bedeutet, daß sie unter sonst gleichen Bedingungen geeignetere Ausgangsmaterialien für katalytische Spaltprozesse darstellen als die nach üblichen Verkokungsverfahren erhaltenen Gasöle. Sie werden bei der anschließenden katalytischen Crackung nicht übermäßig zu Koks zersetzt, und die Erzeugung von Gasen (unter C4) ist ebenfalls nicht beträchtlich.In the usual coking process, in which the coking of a Debris in a heating coil or one with a heating coil and one Drum-provided device takes place, performs the usually longer performed Heating the residue to temperatures of 480 to 595 ° and above to excessive Cracking. The evaporated as well as the non-evaporated products show a low Quality on. Excessive amounts of coke are usually formed and in the System deposited so that the heating coil and other parts become clogged. In a distillation zone operated according to the invention or in the evaporator and in the swirled up coke layer, which absorbs the residues, does not find any blockages instead, and the head products are nowhere near as badly decomposed. The head products from the evaporation zone (in which they are at 345 to 455 ° with the hot particles in Coming into contact) are still proportionate due to the short duration of treatment good quality. This means that all other things being equal, they are more suitable Represent starting materials for catalytic cracking processes than those according to the usual Coking process obtained gas oils. You will be at the subsequent catalytic cracking does not unduly decompose into coke, and the generation of gases (under C4) is also not significant.

Die Umwandlung von Kohlenwasserstoffölen erfolgt in der Weise, daß man ein Ölzwecks Verdampfung der leichteren Anteile im oberen Teil einer Umwandlungszone mit aufgewirbelten festen Teilchen, die auf einer Temperatur von 345 bis 455° gehalten werden, in Berührung bringt, die Dämpfe am Kopf abzieht und als ein Endprodukt abtrennt. Die übrigen festen Teilchen werden zusammen mit den anhaftenden unverdampften Anteilen des Öls in den unteren Teil der Umwandlungszone zurückgeführt, dort aufgewirbelt und auf einer Verkokungstemperatur von etwa 485 bis 565° gehalten, um das restliche Öl pyrolytisch in gasförmige Produkte und kohlenstoffhaltige Rückstände, die sich auf den festen Stoffen ablagern, umzuwandeln. Die Umwandlungsprodukte aus der unteren Zone gehen nach oben, um die dort befindlichen festen Stoffe aufzuwirbeln und die Verdampfung des Öls zu unterstützen. Da im oberen Teil eine niedrigere Betriebstemperatur herrscht, werden die gasförmigen Verkokungsprodukte in der oberen Zone gekühlt. Ebenso werden die schweren Rückstände der Verkokungsprodukte auf den Feststoffteilchen kondensiert und mit diesen in die Verkokungszone zurückgeleitet. Die von den Kohlenwasserstoffen befreiten Feststoffteilchen werden aus dem unteren Teil der Verkokungszone in den oberen Teil bzw. die Verdampfungszone geleitet, um die Verdampfungstemperatur aufrechtzuerhalten. Das Verhältnis der im Kreislauf geführten Feststoffe zur Beschickung wird genügend hoch gehalten, damit die festen Teilchen durch die abgelagerte Flüssigkeit nicht so klebrig werden, daß sie anhaften oder sich zusammenballen und dadurch eine Verstopfung verursachen, d. h., die Schicht wird durch eine ausreichende Feststoffzufuhr verhältnismäßig trocken gehalten. Die Feststoffe werden zur Aufrechterhaltung der Verkokungstemperatur aus dem unteren Teil in eine außerhalb des Kessels gelegene Heizzone, d. h. Verbrennungszone, geleitet und von da wieder in den Verkokungskessel zurückbefördert.The conversion of hydrocarbon oils takes place in such a way that one oil is used to evaporate the lighter fractions in the upper part of a conversion zone with suspended solid particles kept at a temperature of 345 to 455 ° is brought into contact, the vapors are drawn off at the head and separated as an end product. The remaining solid particles become together with the adhering non-evaporated fractions of the oil is returned to the lower part of the conversion zone, whirled up there and maintained at a coking temperature of about 485 to 565 ° to the remainder Oil pyrolytically turns into gaseous products and carbonaceous residues to be deposited on the solid matter, to transform. The conversion products from the lower Zone go upstairs to stir up the solids located there and the To aid evaporation of the oil. Because in the upper part a lower operating temperature prevails, the gaseous coking products are cooled in the upper zone. Likewise, the heavy residues of the coking products on the solid particles condensed and returned with these into the coking zone. The ones from the hydrocarbons freed solid particles are from the lower part of the coking zone in the passed upper part or the evaporation zone in order to maintain the evaporation temperature. The ratio of the circulating solids to the feed becomes sufficient kept high so that the solid particles cannot get through the deposited liquid get so sticky that they adhere or clump together, creating a blockage cause, d. that is, the layer becomes proportionate by a sufficient supply of solids kept dry. The solids are used to maintain the coking temperature from the lower part into a heating zone outside the boiler, d. H. Combustion zone, and from there returned to the coking boiler.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Produkte können entweder innerhalb oder außerhalb des Verfahrens weiterbehandelt werden. So können die Benzine und/oder Gasöle reformiert, entschwefelt, katalytisch gecrackt, stabilisiert, gemischt oder auf eine andere Art behandelt werden.The products obtained in the process according to the invention can further treatment either within or outside of the procedure. So can reformed, desulfurized, catalytically cracked, stabilized the gasoline and / or gas oils, mixed or treated in a different way.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Beschickungen bestehen vorzugsweise aus Rohölen, insbesondere aus solchen Rohölen, aus denen zweckmäßig nur verhältnismäßig niedrig siedende Produkte gewonnen werden. Es können jedoch auch getoppte oder zum Teil getoppte Rohöle oder Rückstände verarbeitet werden. Die Erfindung ist nicht auf Erdöle beschränkt, sondern kann auch bei der Behandlung anderer Kohlenwasserstofföle, wie z. B. Schieferölen, Steinkohlenteeren oder synthetischen Ölen, Verwendung finden.Suitable feeds exist for the process of the invention preferably from crude oils, in particular from those crude oils from which it is expedient only relatively low-boiling products are obtained. It can, however Topped or partially topped crude oils or residues are also processed. The invention is not limited to petroleum, but can also be used in the treatment other hydrocarbon oils, such as. B. shale oils, coal tars or synthetic ones Oils, find use.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Anlage und einen erfindungsgemäß durchgeführten Arbeitsgang. Ein nicht vorbehandeltes Rohöl wird durch die Leitung 2 in den oberen Teil eines Umwandlungs- oder Verkokungskessels 1 eingeführt. Dieses Öl kann, z. B. durch Wärmeaustausch mit verschiedenen Endprodukten, entsprechend vorgewärmt werden. Der Umwandlungskessel besteht aus zwei Zonen. In der unteren Zone, die auf Grund ihrer Konstruktion wie ein üblicher Verkoker mit Abwärtsströmung arbeitet, werden die schweren Rückstände des Rohöls durch Pyrolyse umgewandelt. Die obere Zone, die verhältnismäßig klein ist, arbeitet wie ein Wirbelschichtreaktor mit Aufwärtsströmung. Die Zonen sind durch eine perforierte Platte 3 oder ähnliche Vorrichtungen, z. B. Roste, Siebe, Vermauerungen usw., getrennt. Diese lassen die Dämpfe zwar durch, verhindern jedoch ein Zurückfallen der Feststoffteilchen. Die untere Zone arbeitet bei 480 bis 565°, die obere Zone bei etwas niedrigeren Temperaturen zwischen 345 und 455°. In der unteren Verkokungszone werden die üblichen Wirbelgasgeschwindigkeiten von etwa 0,06 bis 1,52 m/s verwendet, während die Flächengeschwindigkeiten der Dämpfe in der oberen Verdampfungszone etwas höher, zwischen 1,22 bis 6,10 m/s, liegen.The drawing shows schematically a system and one according to the invention performed operation. A crude oil that has not been pretreated is passed through the pipe 2 introduced into the top of a conversion or coking kettle 1. This Oil can e.g. B. by heat exchange with different end products, accordingly be preheated. The conversion boiler consists of two zones. In the lower Zone which, due to its construction, resembles a normal coker with downward flow works, the heavy residues of the crude oil are converted by pyrolysis. The upper zone, which is relatively small, works like a fluidized bed reactor with upward flow. The zones are defined by a perforated plate 3 or the like Devices, e.g. B. grids, sieves, brickwork, etc., separately. These leave the Vapors through, but prevent the solid particles from falling back. the lower zone works at 480 to 565 °, the upper zone at slightly lower temperatures between 345 and 455 °. The usual fluidizing gas velocities are used in the lower coking zone from about 0.06 to 1.52 m / s is used while the surface velocities of the vapors slightly higher in the upper evaporation zone, between 1.22 and 6.10 m / s.

Die obere Zone hat einen dreifachen Zweck: 1. Die leichten Bestandteile der Beschickung werden verdampft und infolge der niedrigen Temperaturen und hohen Geschwindigkeiten schnell entfernt, wodurch eine übermäßige Zersetzung der frischen Beschickung vermieden wird.The upper zone has a threefold purpose: 1. The light components of the feed are evaporated and as a result of the low temperatures and high Speeds away quickly, causing excessive decomposition of the fresh Loading is avoided.

2. Die schweren, hochsiedenden Bestandteile des Öls werden auf dem Koks abgelagert.2. The heavy, high-boiling components of the oil are on the Deposited coke.

3. Die Verkokerdämpfe aus der unteren Verkokungszone werden abgeschreckt, wodurch ein Nachcracken vermieden wird, und die schweren Teile der Dämpfe werden ebenfalls entfernt und scheiden sich auf dem Koks ab.3. The coking vapors from the lower coking zone are quenched, thereby avoiding post-cracking and becoming the heavy parts of the vapors also removed and deposited on the coke.

Die die flüssigen Bestandteile tragenden Koksteilchen und die Dämpfe werden aus der oberen Zone durch Leitung 4 in eine Abscheidevorrichtung, z. B. einen Zyklon 5, befördert. Die Dämpfe werden am Kopf des Zyklons abgezogen und gelangen durch die Leitung 7 in eine Abscheidevorrichtung B. In einigen Fällen ist es vorteilhaft, die aus dem Zyklon abziehenden Dämpfe unmittelbar auf eine Temperatur von unter etwa 315° abzuschrecken. Hierzu können die gekühlten im Kreislauf zurückgeführten Öle verwendet werden. Es wird eine einfache Abtrennung durchgeführt. Die Dämpfe werden von den über etwa 510 bis 565° siedenden Stoffen abgetrennt und durch die Leitung 9 der Weiterbehandlung zugeführt. Vorzugsweise wird der größte Teil des von den Dämpfen abgetrennten höhersiedenden Materials, das noch Koksteilchen enthält, die im Zyklon nicht abgeschieden wurden, durch Leitung 11 in den Umwandlungskessel zurückgeführt. Gegebenenfalls kann ein Teil des kondensierten Materials durch Leitung 12 als Produkt abgezogen werden. Hierdurch wird die Anreicherung von Verunreinigungen und nachteiligen hitzebeständigen Bestandteilen in dem im Kreislauf geführten Material verhindert.The coke particles carrying the liquid constituents and the vapors are discharged from the upper zone through line 4 into a separator, e.g. B. a cyclone 5, promoted. The vapors are drawn off at the top of the cyclone and pass through line 7 into a separating device B. In some cases it is advantageous to quench the vapors drawn off from the cyclone immediately to a temperature below about 315 °. The cooled oils returned in the circuit can be used for this purpose. A simple separation is carried out. The vapors are separated from the substances boiling above about 510 to 565 ° and fed through line 9 for further treatment. Preferably, most of the higher-boiling material separated from the vapors, which still contains coke particles that were not separated in the cyclone, is returned through line 11 to the conversion boiler. If necessary, part of the condensed material can be withdrawn as product through line 12. This prevents the accumulation of impurities and disadvantageous heat-resistant components in the circulated material.

Die im Zyklon 5 von den Dämpfen abgeschiedenen Feststoffteilchen werden zusammen mit der anhaftenden Flüssigkeit durch die Leitung 13 in den unteren Teil bzw, die Verkokungszone des Umwandlungskessels befördert. In der unteren Zone werden die an den festen Stoffen haftenden flüssigen Bestandteile Verkokungstemperaturen ausgesetzt und erleiden pyrolytische Spaltung. Die gebildeten Dämpfe strömen, wie bereits erwähnt, durch die Verdampfungszone nach oben. In den unteren Teil des Umwandlungskessels wird durch die Leitung 14 ein Abstreif- und Wirbelgas, z. B. Wasserdampf, eingelassen, um die festen Stoffe in der Verkokungszone zunächst von den Kohlenwasserstoffen zu befreien und dann aufzuwirbeln. Der Dampf kann in Mengen von 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die frische Beschickung, verwendet werden.The solid particles separated from the vapors in the cyclone 5 are together with the adhering liquid through the line 13 into the lower part or, the coking zone of the conversion boiler is conveyed. Be in the lower zone the liquid constituents adhering to the solid substances coking temperatures exposed and suffer pyrolytic cleavage. The vapors formed flow like already mentioned, through the evaporation zone upwards. In the lower part of the conversion kettle a stripping and fluidizing gas, e.g. B. water vapor, let in, to remove the solid matter in the coking zone first of all from the hydrocarbons to free and then stir up. The steam can be used in amounts of 1 to 20 percent by weight, based on the fresh charge.

Die von den Koblenwasserstoffen befreiten festen Teilchen werden vom unteren Teil des Umwandlungskessels über die Leitung 15 in die Verdampfungszone befördert. Sie können, da sie eine höhere Temperatur als die in der oberen Zone befindlichen Teilchen besitzen, in einem Wärmeaustauscher 16 gekühlt werden. Dieser Wärmeaustausch kann auf irgendeine bekannte Weise durchgeführt werden. So kann z. B. Dampf zur Verwendung in. dem Verfahren oder für andere Zwecke erzeugt werden. Ein Teil des in die obere Zone eingeleiteten Öls kann durch die Leitung 2a geführt und mit den festen Teilchen gemischt werden, ehe sie in die Verdampfungszone gelangen; auf diese Weise wird eine bessere Verteilung des Öls und der Feststoffe erzielt. Die von der unteren in die obere Zone beförderte Feststoffmenge beträgt etwa 5 bis 50 kg/kg frisches Öl. Dieses Verhältnis wird so hoch gehalten, um ein Zusammenbacken der Teilchen zu verhindern; in Verbindung mit den hohen Dampfgeschwindigkeiten erlaubt es eine reibungslose Durchführung des Verfahrens.The solid particles freed of the coblenehydrogen are from the lower part of the conversion vessel via line 15 into the evaporation zone promoted. You can as it has a higher temperature than the one in the upper zone Have particles located, are cooled in a heat exchanger 16. This Heat exchange can be carried out in any known manner. So z. B. Steam for use in. the procedure or for other purposes be generated. A portion of the oil introduced into the upper zone can pass through the Line 2a and mixed with the solid particles before they enter the evaporation zone reach; This way there will be a better distribution of the oil and the solids achieved. The amount of solids conveyed from the lower to the upper zone is about 5 to 50 kg / kg of fresh oil. This ratio is kept so high as to be one Prevent the particles from caking together; in connection with the high steam speeds allows the procedure to be carried out smoothly.

Um dem Verfahren Wärme zuzuführen, werden die von den Kohlenwasserstoffen befreiten Koksteilchen von der unteren Zone durch die Leitung 17 in eine außerhalb des Verkokungskessels gelegene Heizzone befördert. Es können beliebige Heizvorrichtungen verwendet werden, z. B. solche, in denen sich die festen Teilchen auf Grund ihres Gewichts von oben nach unten bewegen, ferner Wirbelschichtbrenner, Heizanlagen mit Wärmeübertragung durch Anfallschrot und andere direkte und indirekte Heizvorrichtungen. Wie ersichtlich, werden die festen Teilchen beim Durchgang durch eine als Heizzone dienende Transportleitung zum Teil verbrannt, zum Teil auf eine 55 bis 165° oberhalb der Verkokungstemperatur liegende Temperatur erhitzt. Ein Gas mit freiem Sauerstoff, z. B. Luft, wird in den unteren Teil einer im wesentlichen vertikalen, als Heizzone dienenden Transportleitung eingeblasen und befördert die Koksteilchen mit einer Geschwindigkeit von mehr als etwa 3 m/s, z. B. 18 m/s, durch den Brenner nach oben. Die Menge der eingeblasenen Luft beträgt etwa 12,5 bis 50 m3/kg frische Ölbeschickung. Die erhitzten Feststoffe werden im Zyklon 20 abgeschieden, die Abgase werden am Kopf des Zyklons abgezogen und durch die Leitung 21 entfernt. Ein Teil der erhitzten Feststoffe wird anschließend durch die Leitung 22 dem Feststoff-Austrag des Zyklons 5 zugeführt und erhitzt die festen Teilchen in Leitung 13, um ein Zusammenbacken zu verhindern. Ein weiterer Teil der erhitzten Feststoffe wird durch die Leitung 23 in die Verkokungszone geleitet. Die Menge der aus der Verkokungszone abgezogenen und wieder zurückgeführten Feststoffteilchen beträgt gewöhnlich 1 bis 10 kg/kg frische Ölbeschickung.In order to add heat to the process, the hydrocarbons freed coke particles from the lower zone through line 17 to an outside the heating zone located in the coking boiler. Any heating device can be used be used, e.g. B. those in which the solid particles are due to their Move weight from top to bottom, furthermore fluidized bed burners, heating systems with Heat transfer through shot meal and other direct and indirect heating devices. As can be seen, the solid particles act as a heating zone as they pass through one serving transport line partly burned, partly to a 55 to 165 ° above the coking temperature is heated. A gas with free oxygen z. B. air, is in the lower part of a substantially vertical, as a heating zone serving transport line is blown in and conveys the coke particles with a Speed of more than about 3 m / s, e.g. B. 18 m / s, through the burner upwards. The amount of air blown in is about 12.5 to 50 m3 / kg fresh oil charge. The heated solids are separated in the cyclone 20, the exhaust gases are on The top of the cyclone is withdrawn and removed through line 21. Part of the heated Solids then pass through line 22 to the cyclone's solids discharge 5 and heats the solid particles in line 13 to caking to prevent. Another part of the heated solids is through the pipe 23 passed into the coking zone. The amount of that withdrawn from the coking zone and recycled particulate matter is usually 1 to 10 kg / kg fresh Oil loading.

Bei den Verfahren, in denen als Transportleitungen ausgebildete Erhitzer verwendet werden, ist es vorteilhaft, einen Teil der erhitzten Feststoffe in den Brenner zurückzuführen, um eine hohe Anfangstemperatur der Verbrennung aufrechtzuerhalten. Dadurch können kleinere Brenner verwendet werden. Ein Teil der wiedererwärmten, festen Stoffe wird also durch die Leitung 24 in die Einlaßleitung des Erhitzers zurückgeführt.In the case of processes in which heaters designed as transport lines are used, it is advantageous to have some of the heated solids in the Burner returned to maintain a high initial combustion temperature. This allows smaller burners to be used. Part of the rewarmed, Solid matter is thus through line 24 into the inlet line of the heater returned.

Das Verfahren kann unter geeigneten Bedingungen so durchgeführt werden, daß kein überschüssiger Koks erzeugt wird, d. h. der gesamte während des Verfahrens gebildete Koks oder kohlenstoffhaltige Rückstand wird zur Erzeugung der für die Verdampfung und Pyrolyse erforderlichen Wärme verbrannt. Sollte ein Überschuß an Koks entstehen, so kann dieser durch die Leitung 25 entfernt werden. Gewünschtenfalls können dem Brenner fremde Heizstoffe durch Leitung 26 zugeführt werden, die dann vorzugsweise zur Erwärmung der festen Teilchen verbrannt werden.Under suitable conditions, the process can be carried out in such a way that that no excess coke is generated; d. H. the entire during the procedure formed coke or carbonaceous residue is used to generate the for the Evaporation and pyrolysis required heat burned. Should be an excess If coke is produced, it can be removed through line 25. If so desired foreign heating materials can be fed to the burner through line 26, which then preferably burned to heat the solid particles.

Das aus dem Abscheider 8 zurückgeführte Öl kann entweder in die obere oder in die untere Zone eingeführt werden. Vorzugsweise führt man das Öl in den unteren Teil der unteren Zone, wie angegeben, ein. Da es verhältnismäßig flüchtig ist, verdampft es leicht und ersetzt oder ergänzt das durch Leitung 24 zugeführte Wirbelgas.The oil returned from the separator 8 can either go into the upper or introduced into the lower zone. The oil is preferably fed into the lower part of the lower zone as indicated. As it is relatively volatile is, it vaporizes easily and replaces or supplements that supplied through line 24 Fluidizing gas.

Tabelle I, welche die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Betriebsbedingungen sowie ein besonderes Beispiel enthält, dient zur besseren Erläuterung der Erfindung. Tabelle I Bereich Beispiel Druck, Verkokeraustritt, in kg/cm' . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 bis 28 4,2 Temperatur in ° C Verdampfungszone ....... 340 " 455 426 Verkokungszone .......... 480 " 565 510 Mittlere Verweilzeit der festen Stoffe in Minuten Verdampfungszone ....... bis zu 2 1 Verkokungszone . . . . . . . . . . 4 bis 15 10 Oberflächengeschwindigkeit des des Gases in m/s Verdampfungszone ....... 1,20 " 6,10 3,05 Verkokungszone .......... 0,15 " 1,22 0,61 Verhältnis von zirkuliertem Koks zur Frischbeschickung in kg/kg von Verkokungszone zur Verdampfungszone ... 1 " 50 24 von Verkokungszone zur Verbrennungszone..... 1 " 10 3 von Verbrennungszone zur Verkokungszone ...... 1 " 10 3 Zufuhrgesch@irindigkeit zur Ver- dampfungszoneinGew./Std./Gew. 0,5 " 10 2,5 In Verdampfungszone verdampft in % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 " 90 80 546° + Umwandlungl) . . . . . . . 70 " 100 100 i) 546° -r Umwandlung bedeutet: 100 Volumprozent frische Beschickung minus Volumprozent der über 546° siedenden Produkte, ausschließlich Koks.Table I, which contains the operating conditions used in the process according to the invention and a particular example, serves to better explain the invention. Table I. Area example Pressure, coker outlet, in kg / cm '. . . . . . . . . . . . . . . . . 0 to 28 4.2 Temperature in ° C Evaporation Zone ....... 340 "455 426 Coking zone .......... 480 "565 510 Mean residence time of the solid Fabrics in minutes Evaporation zone ....... up to 2 1 Coking zone. . . . . . . . . . 4 to 15 10 Surface speed of the of the gas in m / s Evaporation Zone ....... 1.20 "6.10 3.05 Coking zone .......... 0.15 "1.22 0.61 Ratio of circulated coke for fresh loading in kg / kg of coking zone to the evaporation zone ... 1 "50 24 of coking zone to the combustion zone ..... 1 "10 3 from combustion zone to the coking zone ...... 1 "10 3 Feed speed for steaming zone in weight / hour / weight 0.5 "10 2.5 Evaporated in the evaporation zone in % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 "90 80 546 ° + conversionl). . . . . . . 70 "100 100 i) 546 ° -r conversion means: 100 volume percent fresh charge minus volume percent of the products boiling above 546 °, excluding coke.

In Tabelle II sind die Produkte gekennzeichnet, die unter Verwendung des angegebenen Beschickungsmaterials und bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend dem Beispiel in Tabelle I erzielt werden. Tabelle II Untersuchung von Hawkins-Rohöl Dichte ................................... 0,8973 Kohlenstoffgehalt nach Conradson in Gewichts- prozent ................................ 7,5 Schwefelgehalt in Gewichtsprozent .......... 2,4 Viskosität in SSU bei etwa 38° ............ 159 SSU bei etwa 54° ............ 108 Produkte in - %, bezogen auf die Beschickung C3 - Gase ..................... 3 Gewichtsprozent C4 ............................. 2 Volumprozent G - 220° ...................... 31 " 220 bis 546° .................... 59 Gesamtkokserzeugung . . . . . . . . . . . . 8 Gewichtsprozent Anmerkung: Das gesamte 546° + Material wird zur Zerset- zung zurückgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt verschiedene Umwandlungen zu, beispielsweise kann in der oberen oder Verdampfungszone mit höheren Temperaturen gearbeitet werden. Dadurch könnte die Menge der zugeführten Koksteilchen etwas verringert oder die Beschikkungszufuhr erhöht werden. Neben der Steuerung durch Rückführung der schweren Rückstände in den Umwandlungsprodukten kann die Temperatur in der Verdampfungszone zweckmäßigerweise zur Bestimmung des Endpunkts der schweren Gasöle verwendet werden. Ein Grund für die Rückführung dieser schweren Rückstände ist der, die mitgerissenen Koksteilchen, die nicht von den Umwandlungsprodukten im Zyklon 5 abgetrennt wurden, in den Verkoken zurückzubefördern. In einigen Fällen kann es angebracht sein, keinen Kreislauf durchzuführen, z. B. dann, wenn ein schweres Heizöl als Produkt gewünscht wird. In diesem Falle können die Koksteilchen z. B. durch Absetzenlassen, Filtrieren usw. von dem Heizöl abgetrennt und kann die Temperatur in der Verdampfungszone allein zur Festlegung des Endpunktes verwendet werden.In Table II the products are identified which are obtained using the indicated feed material and when carrying out the method according to the invention according to the example in Table I. Table II Examination of Hawkins Crude Oil Density ................................... 0.8973 Carbon content according to Conradson in weight percent ................................ 7.5 Sulfur content in percent by weight .......... 2.4 Viscosity in SSU at about 38 ° ............ 159 SSU at about 54 ° ............ 108 Products in -%, based on the feed C3 - gases ..................... 3 percent by weight C4 ............................. 2 percent by volume G - 220 ° ...................... 31 " 220 to 546 ° .................... 59 Total coke production. . . . . . . . . . . . 8 percent by weight Note: All 546 ° + material is used for decomposition led back. The process according to the invention allows various conversions, for example higher temperatures can be used in the upper or evaporation zone. This could reduce the amount of coke particles supplied or increase the feed rate. In addition to the control by recycling the heavy residues in the conversion products, the temperature in the evaporation zone can expediently be used to determine the end point of the heavy gas oils. One reason for recycling these heavy residues is to return the entrained coke particles, which were not separated from the conversion products in the cyclone 5, to the coke. In some cases it may be appropriate not to perform a cycle, e.g. B. when a heavy fuel oil is desired as a product. In this case, the coke particles can e.g. B. separated by settling, filtering, etc. from the fuel oil and the temperature in the evaporation zone can be used solely to determine the end point.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ganz hervorragend zur Behandlung stark aromatischer Öle, z. B. von Coleville-Rohöl, Steinkohlenteeren, Umlaufölen, und ähnlichen Materialien. Bei diesen Ölen ist es oft erwünscht, lediglich verhältnismäßig niedrig siedende Produkte herzustellen, da die hochsiedenden Produkte von geringer Qualität und geringem Wert sind.The method according to the invention is very suitable for treatment strongly aromatic oils, e.g. B. Coleville crude oil, coal tars, circulating oils, and similar materials. With these oils it is often desirable, only proportionate produce low-boiling products, as the high-boiling products of lower Quality and low value are.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Procedure for conversion before. Hydrocarbon oils, characterized in that an oil is brought together in the upper part of a conversion zone with fluidized solid particles which are kept at an evaporation temperature of 340 to 455 ', the vapors formed are drawn off at the top and separated as a product from the solid matter , the so separated solids together with the adhering non-evaporated parts of the oil returns to the lower part of the conversion zone, the fluidized solid particles in this lower part keeps the solid particles at a coking temperature of 480 to 565 ° and the non-evaporated parts of the oil pyrolytically in gaseous products and carbonaceous residues deposited on the solid particles are converted, the conversion products are passed up through the upper part of the conversion zone by removing the hydrocarbon-free solid particles from the lower part in amounts of 1 to 50 kg / kg of oil promoted to the top and d The solid particles freed from the hydrocarbons are passed from the lower part into a heating zone outside the boiler, where they are heated to a temperature which is 55 to 165 ° above the coking temperature, and the thus heated solid particles are returned to maintain the coking temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that the conveyed solid particles in the upper part cooled «-erden. Experienced according to claim 1, characterized in that this oil is a completely untreated oil. -1. Procedure. according to claim 1, characterized in that a portion of the reheated particles of charcoal is mixed with the solid particles separated from the product vapors immediately after their separation. 5. The method according to claim 1, characterized in that the vapors withdrawn as product are immediately quenched to a temperature below 315. 6. Plant for the conversion of hydrocarbons according to claim 1, characterized in that it consists of a vertically arranged boiler with two zones, a device for the formation and upright. Solid fluidized beds in the upper and lower part of the boiler, a device for introducing and distributing an oil in the upper fluidized bed, a device for drawing off and separating solid particles and gaseous products from the upper fluidized bed, lines for returning the solid matter separated in this way together with the adhering, non-evaporated parts of the oil in the lower fluidized bed, of means for conveying the solids freed from the hydrocarbons from the lower to the upper fluidized bed and of devices for heating the solid substances in the lower fluidized bed to maintain a coking temperature. 7. Plant according to claim 6, characterized in that the device for heating the solid substances consists of a transport line designed as a heater. S. Plant according to Claim 6, characterized in that it also contains a heat exchanger for cooling the solid particles which have been freed from the hydrocarbons and conveyed from the lower to the upper fluidized bed. Documents considered: Belgian Patent No. 512061.