DE2326072C3 - Verfahren zum Regenerieren von mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigem, erschöpftem Krackkatalysator - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des regenerierten Katalysators durch Einspeisen einer dosierten Menge eines fließfähigen Brennstoffs, insbesondere Heizgas und/oder flüssige Kohlenwasserstoffe, in das erste dichte Bett und/oder das Verdünntphasentransportsteigrohr geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koksgehalt des regenefierten Katalysators durch Begrenzen der dem trsten dichten Bett zugeführten Menge an frischem Regeneriergas und/oder der Temperatur im ersten fliehten Bett geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Verdünntfhasentransportsteigrohr zusätzliches frisches Re-Jeneriergas eingespeist vird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbedingungen so gewählt werden, daß die Verweilzeit des Katalysators im ersten dichten Bett weniger als 2 Minuten und/oder im zweiten dichten Bett weniger als 1 Minute, vorzugsweise weniger als 30 Sekunden, und/oder die Gesamtverweilzeit des Regeneriergases im ersten dichten Bett und im Verdünntphasentransportsteigrohr weniger als 10 Sekunden beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten dichten Beit die Temperatur in einem Bereich von 620 bis 760^QC und die Globalgasgeschwindigkeit in eintm Bereich von 0,9 bis 3,0 m/Sekunde und/oder im Verdünntphasentransportsteigrohr die Temperatur ir. einem Bereich von 650 bis 800⁰C und die Globalgasgeschwindigkeit in einem Bereich von 3,0 bis 7,5 m/Sekunde gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten dichten Bett Regeneriergas vom regenerierten Katalysator, vorzugsweise mit überhitztem Wasserdampf, abgestreift wird.

Die Erfindung belrifft ein Verfahren zum Regenerieren von aus einer Kohlenvvasserstoffumwandlungszone abgezogenem, mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigen!, erschöpftem Krackkatalysator durch Abbrennen von Koks mit einem sauerstoffhaltigen Regeneriergas in einem Regenerator mit z'.vei in Reihe angeordneten dichten Betten aus Katalysatorteilchen und einer verdünnten Phase, wobei der erschöpfte Katalysator im ersten dichten Bett aus fluidisierten Teilchen durch Verbrennen von Koks unter gleichzeitiger Bildung von teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, in der verdünnten Phase beim Abbrennen von Koks entstandenes Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff aus dem Regeneriergas zu Kohlendioxyd oxydiert (Nachverbrennung) und aus der verdünnten Phase in diese mitgerissener, regenerierter Katalysator abgetrennt und mindestens einem der dichten Betten zugeführt sowie der regenerierte Katalysator aus dem zweiten dichten Bett zur Rückführung in die Kohlenwasserstoffumwandlungszone abgezogen wird.

Bei der katalytischen Wirbelschichtkrackung verhältnismäßig hochsiedender Kohlenwasserstoffe zu leichteren Kohlenwasserstoffen, die im Heizöl- und Benzinbereich oder darunter sieden, wird das Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial in einer oder mehreren Reaktionszonen mit einem teilchenförmigen Krackkatalysator in Berührung gebracht, der in fluidisiertem Zustand gehalten wird. Dabei kann mit

So fluidisierten dichten Katalysatorwirbelschichtbetten oder mit Steigrohrreaktoren, bei denen die Katalysatorleilchen von den Kohlenwasserstoffdämpfen aufwärts durch das Steigrohr getragen werden und hierbei die Krackung stattfindet, gearbeitet werden. In jedem Falle werden beträchtliche Mengen an schwere Kohlenwasserstoffzersetzungsprodukte enthaltenden koksartigen Substanzen, gewöhnlich einfach als Koks bezeichnet, auf den Katalysatorteilchen abgeschieden, und diese müssen für eine kontinuierliche Verfahrensdurchführung mit ständigem Kreislauf des Katalysators zur Regeneration des Katalysators von den Katalysatorteilchen heruntergebrannt werden.

Der von den gekrackten Kohlenwasserstoffprodukten abgetrennte Katalysator wird gewöhnlich zunächst durch eine Abstreifzone geführt, in der ein Abstreifgas, zumeist Wasserdampf, im Gegenstrom durch den erschöpften Katalysator geleitet wird, um mitgeschleppte Kohlenwasserstoffe aus dem Katalysator

auszuspülen. Danach fließt der Katalysator in eine Wirbelschichtregenerationszone. Dort wird der Koks mittels eines sauerstolThaltigen Gases, in der Reeel Luft, von den Katalysatorteilchen heruntercebrannt Das gebildete Rauchgas, das aus Kohlenmonoxyd! Kohlendioxyd, Wasserdampf, Stickstoff und eerincen Restmengen an Sauerstoff besteht, .vird gewöhnlich in einem Wasserdampferzeugusgskessel verbrannt. Der regenerierte Katalysator wird zu der Krackreaktionszone zurückgeführt. Normalerweise enthält der erschöpfte Katalysator 0,5 bis 1,0 Gewichtsprozent Koks und der regenerierte Katalysator etwa 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent oder bei modernen bekannten Anlagen auch nur 0,01 bis 0,05 Gewicbtsprozent Koks.

Die Regeneration wird in der Praxis zumeist in einem einzigen dichten Katalysatorwirbelschichtbett durchgeführt, das am Boden des Regenerators angeordnet ist. Katalysator, der von dem aus dem dichten Sett abfließenden Rauchgas mitgerissen wird, wird zurückgewonnen, indem man das Rauchgas durch Cyclone !eitet, die in einem über dem dichten Bett befindlichen, ziemlich großen Trennraum angeordnet sind. Dennoch geht stets etwas Katalysator aus dem Regenerator verloren.

Bei der Regeneration wird gewöhnlich mit einer Strömungsgeschwindigkeit des Gases, bezogen auf die Gesamtqueischnittsfläche des Regenerators (zur Vereinfachung auch als Leerraum- oder Globaiströmungsgeschwindigkeit bezeichnet), von etwa 0,45 bis 1,8 und insbesondere 0,45 bis 0,9 m/Sekunde gearbeitet. Derartige Globalgasgeschwindigkeiten werden eingtiialten, um ein zu starkes Mitreißen von Katalysatorteilchen aus dem dichten Wirbelschichtbett in das Rauchgas zu vermeiden. Wenn der Gasdurchsatz und die Globalgasgeschwindigkeit festgelegi sind, liegt auch die Mindestquerschnittsfläche des Regenerators fest. Bei einer gegebenen Querschnittsfläche legt die Höhe des dichten Bettes auch die Katalysatorverweilzeit für einen gegebenen Katalysatordurchsatz durch den Reaktor fest, wenn man annimmt, was zulässig ist, daß die Dichte des dichten Bettes in etwa konstant ist. Die Katalysatorverweilzeit muß lang genug sein, um bei gegebenen Werten hinsichtlich Regeneratorabmessungen, Temperatur und Sauerstoffkonzentration zu gewährleisten, daß vom Katalysator die gewünschte Menge Koks abgebrannt w'.rd. Die Katalysatorverweilzeit im Regenerator beträgt in der Regel 2 bis 5 und vorzugsweise 2 bis 3 Minuten, die Verweilzeit des Gases im Regenerator gewöhnlich etwa 10 bis 20 Sekünden.

Es ist bekannt, den Luftzufluß zum Regenerator zu regeln, um eine vorgegebene Temperaturdifferenz zwischen dem Gastrennraum und dem dichten Bett aufrechtzuerhalten bzw. den Sauerstaffüberschuß im Rauchgas so gering wie möglich zu halten und hierdurch eine Nachverbrennung von CO zu CO₂ im Trennraum zu beschränken. Gewöhnlich beträgt der Sauerstoffgehalt im Rauchgas bei den bekannten Arbeitsweisen nur etwa 0,1 bis 1 %, jedoch sind beträchtliche Mengen an Kohlenmonoxyd im Rauchgas anwesend.

Bei einer Wirbelschichtkrackanlage mit Regenerator befindet sich der größte Teil des insgesamt in der Anlage umlaufenden Katalysators in dem Regenerator. Bei modernen Anlagen, die mit Reaktoren mit kurzer Verweilzeit arbeiten, z. B. mit Steigrohrreaktoren, ist das besonders ausgeprägt. Die im Regenerator befindliche Katalysatormenge hängt vom Kohlenwasserstoffdurchsat: durch die Krackanlage und insbesondere von der erwarteten Koksausbeute ab, wobei die Koksausbeute wiederum den Bedarf an frischem Regeneriergas in der Regeneriervorrichtung bestimmt. Beim ständigen Umlauf des Katalysator geht durch Abrieb Katalysator verloren. Der Katalysatorverlust ist etwa proportional dem Katalysatoreinsatz, d. h. der insgesamt in der Anlage befindlichen Katalysatormenge. Die zum Ausgleich der Verluste erforderlichen Katalysatormengen betragen täglich etwa 0,5 bis 2°„ des Katalysatoreinsatzes. Demgemäß ist ein möglichst geringer Katalysatoreinsatz anzustreben. Da sich der größte Teil des Katalysatoreinsatzes im Regenerator befindet, sind Bemühungen darauf gerichtet worden, die im Regenerator befindliche Katalysatormenge durch Herbeiführung hoher Kohlenstoffvcrbrennungsgeschwindigkeiten zu verringern. Hierzu werden höhere Drücke und Temperaturen angewendet. Derzeit sind Regeneratordrücke von etwa 3 bis 3,7 Atm und Temperaturen von etwa 620 bis 675°C üblich. Dadurch konnte zwar eine gewisse Verringerung des Katalysatoreinsatzes erzielt werden, die jedoch infolge der höheren Drücke mit höheren Anlagekosten und infolge der verhältnismäßig langen Vervveilzeit in den Hochtemperaturregeneratoren mit erhöhter Kataly^atordesaktivierung erkauft werden mußte.

Weiterhin konnte bei herkömmlichen Arbeitsweisen die Temperatur des regenerierten Katalysators in der Regel nicht geändert werden und ferner keine annähernd vollständige Kohlenmonoxydverbrennung im Regenerator bei gleichzeitiger Regelung des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator herbeigeführt werden.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine Gegenstromregenerierung angewendet, bei der erschöpfter Katalysator in einem ersten Wirbelschichtbett mit teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, dann in einer Überführungsleitung mit frischem Regeneriergas regeneriert und dann in ein zweites Wirbelschichtbett geführt wird, in dem eine weitere Regenerierung mit teilweise verbrauchtem Regeneriergas stattfinden kann. Die bevorzugten Globalgasgeschwindigkeiten betragen 0,75 bis 0,9 m/Sekunde, die bevorzugten Temperaturen etwa 593 bis 635⁰C. Eine Nachverbrennung von CO zu CO₂ wird nicht erwähnt. Es wird eine weitgehende Entfernung des Kokses bis zu einem Gehalt von weniger als 0,2% und möglichst 0,1 % angestrebt. Der regenerierte Katalysator kann dann in einer eigenen Abstreifzone durch Abstreifen mit Wasserdampf oder Rauchgas von Gasen mit hohem Sauerstoffgehalt befreit werden.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (DT-OS 19 64 647) wird der erschöpfte Katalysator in einem ersten dichten Wirbelbett mit einem ersten sauerstoffhaltigen Gas bei einer Temperatur von wenigstens etwa 593°C, die wenigstens etwa 56°C über der Eintrittstemperatur des Katalysators in dieses Bett liegt, teilweise regeneriert und dann in einem zweiten dichten Wirbelbett mit einem weiteren sauerstoffhaltigen Gas bei einer Temperatur zwischen 607 und 732° C, die um wenigstens etwa 14° C über der Temperatur in dem ersten Bett gelhalten wird, weiter regeneriert. Der Katalysator wird kontinuierlich dem ersten Bett zugeführt und kontinuierlich aus dem ersten Bett in das zweite Bett eingeleitet. Über beiden dichten Wirbelbetten befindet sich eine gemeinsame verdünnte Phase. Gegebenenfalls kann der in dem ersten Wirbelbett

teilweise regenerierte Katalysator, bevor er in das zweite Wirbelbett eingeführt wird, in einem mittleren Wirbelbett weiter mit einem sauerstoffhaltigen Gas zum Abbrennen von kohligem Material in Berührung gebracht werden, wobei in diesem mittleren Wirbelbett die Temperatur zwischen der Temperatur des ersten und der Temperatur des zweiten Bettes und um wenigstens 14° C über der Temperatur des ersten Bettes gehalten wird. Das Verfahren arbeitet mit Globalgasgeschwindigkeiten von etwa 0,38 bis 1,8 und vorzugsweise 0,6 bis 1,36 m/Sekunde. Nach den dortigen Angaben kann bei bestimmten Bedingungen die laufend im Regenerator befindliche Katalysatormenge auf etwa 84% der bei einer Arbeitsweise mit nur einem dichten Wirbelbett erforderlichen Menge verringert werden. Dies ist noch keine sehr einschneidende Verringerung. Weiterhin kann nur eine sehr begrenzte Nachverbrennung von Kohlenmonoxyd im oberen Teil der Regenerationszone geduldet werden, während bei zu starker Nachverbrennung die Regeneriergaszufuhr gedrosselt werden muß. Somit kann auch die Reaktionswärme des im teilweise verbrauchten Regeneriergas enthaltenen Kohlenmonoxyds nur zu einem sehr geringen Teil im Regenerationsverfahren selbst zur Aufheizung des regenerierten Katalysators nutzbar gemacht werden. Eine annähernd vollständige Kohlenmonoxydverbrennung im Regenerator mit gleichzeitiger Regelung des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das nicht die vorstehend erläuterten und ähnliche Mangel bekannter Arbeitsweisen aufweist, eine starke Verringerung der jeweils im Regenerator befindlichen Katalysatormenge und damit eine starke Verringerung des Katalysatoreinsatzes der Gesamtanlage ermöglicht, eine annähernd vollständige Kohlenmonoxydverbrennung im Regenerator selbst bei gleichzeitig sehr weitgehender und hinsichtlich des Restkoksgehaltes regelbarer Abbrennung des Kokses von dem Katalysator gestattet, die Kohlenmonoxydverbrennungswärme sehr weitgehend zur Aufheizung des regenerierten Katalysators nutzbar macht, eine Steuerung der Temperatur des regenerierten Katalysators erlaubt und trotzdem einfach, betriebssicher, störungsunanfällig und wirtschaftlich durchzuführen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Regenerieren von aus einer Kohlenwasserstoffumwandlungszone abgezogenem, mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigen!, erschöpftem Krackkatalysator durch Abbrennen von Koks mit einem sauerstoffhaltigen Regeneriergas in einem Regenerator mit zwei in Reihe angeordneten dichten Betten aus Katalysatorteilchen und einer verdünnten Phase, wobei der erschöpfte Katalysator im ersten dichten Bett aus fluidisierten Teilchen durch Verbrennen von Koks unter gleichzeitiger Bildung von teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, in der verdünnten Phase beim Abbrennen von Koks entstandenes Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff aus dem Regeneriergas zu Kchlendioxyd oxydiert (Nachverbrennung) und aus der verdünnten Phase in diese mitgerissener, regenerierter Katalysator abgetrennt und mindestens einem der dichten Betten zugeführt sowie der regenerierte Katalysator aus dem zweiten dichten Bett zur Rückführung in die Kohlenwasserstoffumwandlungszone abgezogen wird, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, «laß man

a) den gesamten im ersten dichten Bett teilweise regenerierten Katalysator zusammen mit dem teilweise verbrauchten Regeneriergas direkt in verdünnter Phase in und durch ein Verdünntphasentransportsteigrohr führt, in dem er durch weiteres Abbrennen von Koks bis zum gewünschten Endkoksgehalt fertig regeneriert wird,

b) im Verdünntphasentransportsteigrohr eine Nachverbrennung durchführt, bei der das vorhandene

ίο Kohlenmonoxyd praktisch vollständig zu Kohlendioxyd verbrannt wird, und

c) den aus der verdünnten Phase abgetrennten regenerierten Katalysator dem zweiten dichten Bett zuführt.

Weitere Gesichtspunkte, Ausführungsformen und technische Vorteile, die mit den durch die Lösung der vorstehend umrissenen Aufgabe gegebenen technischen Vorteilen in Verbindung stehen oder zusätzlich erzielt werden, gehen aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnungen und den anschließenden Erläuterungen hervor.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die F i g. 2 und 3 zeigen weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung, wobei die F i g. 3 die Durchführung des Verfahrens mit einem bereits vorhandenen herkömmlichen Regeneriergefäß erläutert.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Regenerator 100 ist ein erstes dichtes Wirbelschichtbett 1 über einen sich verjüngenden Übergangsbereich 28 an das untere Ende eines senkrechten Transportsteigrohrs 2 für eine verdünnte Katalysator-Gas-Phase angeschlossen. Das Transportsteigrohr 2 weist einen Auslaß 7 auf, an den ein Katalysator-Gas-Scheider 3 in Form eines Cyclons angeschlossen ist. Aus dem Scheider 3 austretendes Regeneriergas gelangt in einen Trennraum 5, von da in einen Feinscheider 4, ebenfalls in Form eines Cyclons, und dann durch dessen Auslaß 26 in eine Kammer 27. Aus der Kammer 27 fließt das Regeneriergas durch Auslässe 8 und 8' ab. Der durch den Scheider 3 und den Feinscheider 4 abgetrennte Katalysator wird einem zweiten dichten Bett 6 zugeführt.

Der erschöpfte Krackkatalysator tritt du-ch eine Katalysatorzufuhrleitung 9 in das erste dichte B;tt 1 ein. Der obere Spiegel oder Kopf 10 d;s Bettes 1 liegt im Obergangsbereich 28 zwischen dem Bett 1 und dem Transportsteigrohr 2. Frisches Regeneriergas tritt über eine Zufuhrleitung H durch einen Verteiler 12 in das Bett 1 ein. Als Regeneriergas wird vorzugsweise Luft verwendet, und nachfolgend wird daher einfach von Luft gesprochen, jedoch können auch andere sauerstoffhaltige Gasgemische, beispielsweise mil Sauerstoff angereicherte oder an Sauerstoff verarmt« Luft, eingesetzt werden. Als Verteiler 12 kann ζ. Β eine mit Löchern oder Schützen versehene Metall platte oder vorzugsweise ein Gitterrohr vorgesehei sein. Im dichten Bett 1 findet eine geregelte Oxydatioi der koksartigen Ablagerungen statt Das Regenerierga und der Katalysator werden aus dem Bett 1 durch dei Übergangsbereich 28 in das Transportsteigrohr 2 aus getragen, in dem eine Kohleiamonoxydoxydation statt findet

Das Transportsteigrohr 2 hat seinen Auslaß 7 nah am Kopfende. Der Auslaß 7 kann aus einer ode mehreren öffnungen bestehen. Der Katalysator um

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Jas Regeneriergas fließen durch die Öffnungen in den Katalysator-Gas-Schcider 3. Der Scheider 3 trennt mitgerissenen Katalysator im wesentlichen vollständig vom Regeneriergas ab. Der Scheider 3 kann z. B. aus 1 bis 4 Cyclonen bestehen. Aus dem Scheider 3 tritt durch den Auslaß 13 im wesentlichen katalysatorfreies Gas aus, während der Katalysator durch ein Fallrohr 14 zu dem zweiten dichten Bett 6 abfließt. Der Scheider 3 kann gegebenenfalls weggelassen werden, so daß dann aus dem Transportsteigrohrauslaß 7 das Gas und der Katalysator direkt in den Trennraum 5 gelangen. Im Trennraum 5 tritt eine Trennung von Gas und Katalysator ein, jedoch nicht so vollständig wie bei Verwendung des Scheiders 3.

In den Feinscheidcr 4 treten durch dessen Einlaß 16 das verbrauchte Regeneriergas und mitgerissener Katalysator aus dem Trennraum 5 ein. Sie werden im Feinscheider 4 im wesentlichen vollständig voneinander getrennt. Das Gas fließt dann aus dem Regenerator 100 durch den Feinscheiderauslaß 26, die Kammer 27 und die Auslässe 8 und 8' ab. Der Katalysator fließt durch ein Fallrohr 17 abwärts zum zweiten dichten Bett 6. Bei der dargestellten Ausführungsform ist nur ein Feinscheider 4 vorgesehen, jedoch können auch mehrere verwendet werden. Die Fallrohre 14 und 17 der Scheider 3 und 4 münden vorzugsweise oberhalb des dichten Betts 6. Die Fallrohrauslässe können mit Flatterventilen ausgerüstet sein, um zu verhindern, daß Gas und Katalysator durch die Fallrohre nach oben fließen. Wenn die Fallrohre, wie bevorzugt, oberhalb des dichten Katalysatorbetts enden, arbeiten die Cyclonscheider auch dann konstant, wenn sich das Niveau des dichten Bettes ändert.

In das Traruportsteigrohr 2 kann über eine Zufuhrleitung 20 und einen Verteiler 21 ein fließfähiger Brennstoff, z. B. ein Heizgas oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff, eingespeist werden. Dies ist beim Anfahren der Anlage und zu Beginn der CO-Nachverbrennung im Transportsteigrohr günstig. Au;h kann dadurch die Temperatur des durch das Transportsteigrohr 2 fließenden Katalysators zur Regelung der Temperatur des regenerierten Katalysators erhöht werden.

In das Transportsteigrohr 2 kann durch eine Leitung 18 und einen Verteiler 19 ein Sekundärluftstrom eingespeist werden, um die Verbrennung von zusätzlich zugeführtem Brennstoff oder von CO zu unterstützen.

Das zweite dichte Bett 6 weist bis zu seinem oberen Spiegel 15 eine hinreichende Höhe auf, um den gesamten Druckabfall in der Katalysatorauslaßleitung 22, einem Regelventil 23 sowie anderen stromabwärts angeordneten Einrichtungen zu überwinden und einen ungehinderten Abfluß des Katalysators zu gewährleisten.

Das dichte Bett 6 kann oberhalb, unterhalb oder neben dem dichten Bett 1 angeordnet sein. Der gesamte Regenerator kann über, unter oder längsseits des Reaktors angeordnet sein, in dem der regenerierte Katalysator zum Einsatz kommt.

Das dichte Bett 6 kann wie bei der dargestellten Ausführungsform als Abstreifer ausgebildet sein oder lediglich dazu dienen, genügend regenerierten Katalysator in dichter Phase zu sammeln.

Der Katalysator fließt durch die Auslaßleitung 22 über das Regelventil 23 ab. Zumeist wird als Regelventil 23 ein Sperrschieber vorgesehen, der von einem Reaktortemperatur- odsr Niveaumeß- und -regelgerät betätigt wird.

In das zweite dichte Bett 6 kann über eine Leitung 24 und einen Verteiler 25 ein Abstreifmidium eingeführt werden, um adsorbiertes und/oier in den Zwischenräumen befindliches Regeneriergas aus dem regenerierten Katalysator auszuspülen. Vorzugsweise wird hierzu überhitzter Wasserdampf verwendet.

Der größere Teil des insgesamt im Regenerator 100 befindlichen Katalysators ist vorzugsweise im dichten Bett 1 und nur ein kleinerer Teil befindet sich im

ίο dichten Bett 6. Wenn im dichten Bett 6 mit Wasserdampf abgestreift wird, sollte die Verweilzeit des Katalysators in diesem Bett weniger als 1 Minute und vorzugsweise weniger als 30 Sekunden betragen.
Bei dem in F i g. 2 dargestellten Regenerator 2OD tritt der erschöpfte Krackkatalysator in das erste dichte Bett 201 durch die Ltitung 209 ein. Der obere Spiegel oder Kopf 210 des ersten dichten Betts 201 liegt im Übergangsbereich 228. Das frische Regeneriergas wird durch die Leitung 211 uni d:n Verteiler 212 eingespeist. Im dichten Bett 201 findet eine kontrollierte Oxydation der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen statt, die es ermöglicht, den Kaksgehalt des regenerierten Katalysators zi reg;ln. Das Regeneriergas und der Katalysator fließen aus dem dichten Bett 201 durch den Übergangsbereich 223 in das Transportsteigrohr 202, in dem die CO-Nachverbrennung stattfindet.

Das Transportsteigrohr 202 weist Auslass; 217 und 207' in Nähe des oberen Endes auf, aus den:n d;r Katalysator und das Rejenerierga; in Scheider 203 und 203' in Form von Cyclonen eintreten. D'.e;e Cyclone trennen das Regeneriergas annähernd vollständig vom Katalysator ab. Das Gas fließt aus den Cyclonen durch Auslässe 213 und 213' in den Trennraum 205, der im wesentlichen Gas und nur wenig mitgerissenen Katalysator enthält. Der Katalysator fließt aus den Cyclonen durch Fallrohre 214 und 214' nach unten in das zweite dichte Bett 205, dessen oberer Spiegel mit 215 bezeichnet ist. Gegebenenfalls können die Fallrohre 214 und 214' bis unter den Katalysatorspiegel 215 reichen.

Die Scheider 203 und 203' können gegebenenfalls weggelassen werden. Dann befindet sich mehr Katalysator in dem Trennraum 205 und demzufolge nimmt die Belastung des Feinscheiders 204 zu.

In den Feinscheider 204, normalerweise ein Cyclon, fließt durch den Einlaß 216 das verbrauchte Regeneriergas und mitgerissener Katalysator aus dem Trennraum 205. Nach im wesentlichen vollständige Trennung verläßt das Gas den Feinscheider 204 und damit den Regenerator 200 durch den Auslaß 208. Der Katalysator fließt aus dem Feinscheider 204 über ein Fallrohr 217 nach unten in das zweite dichte Bett 206.
In das Transportsteigrohr 202 kann ein fließfähigei Brennstoff durch die Leitung 220 und den Verteilet 221 eingespeist werden. Durch die Leitung 218 und den Verteiler 219 kann in das Transportsteigrohr 202 Sekundärluft eingef uhr twerden. Wahlweise kann man über die Leitung 218 ein Kühlgas einspeisen, um den Katalysator auf eine vorgegebene Temperatur zu kühlen.

Der Katalysatorstand bis zum Kopf 215 im Bett 206 sollte ausreichen, den Druckabfall in der Katalysatorauslaßleitung 222, dem Regelventil 223 und nachgeschalteten Einrichtungen zu überwinden und einer glatten Abfluß des regenerierten Katalysators zi gewährleisten.
Der Katalysp'orstand kann so geregelt werden, dal

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für die gewünschte Katalysatorverweilzei: im zweiten dichten Bett 206 gesorgt ist.

Der regenerierte Katalysator fließt aus dem Bett 206 und damit aus dem Regenerator 200 über die Auslaßleitung 222 und das Regelventil 223 nach unten ab. Das Regelventil 223 ist vorzugsweise ein Sperrschieber, der von einer Reaktortemperatur- oder Niveaumeß- und -regeleinrichtung betätigt wird.

In das Bett 206 kann über Leitungen 224 und 224'

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serdampf und die Anwesenheit von Metallen in der Krackbeschickung vertragen. Bei amorphen Katalysatoren sind andererseits einige Vorzüge der Erfindung besonders ausgeprägt, weil durch die hier angewandten kürzeren Katalysatorverweilzeiten im Regenerator ihie Lebensdauer verlängert wird.

Die verbesserte Regenerierung nach dem Verfahren der Erfindung erlaubt den Einsatz von Ausgangsmaterialien bei der Krackung, die einen höheren

sowie Verteiler 225 und 225' ein Abstreifmedium, vor- io Gehalt an Verunreinigungen, z. B. Verkokungsrück

zugsweise überhitzter Wasserdampf, eingespeist wer den, um adsorbiertes und in Zwischenräumen befindliches Regeneriergas zu entfernen.

Wie bei dem in F i g. 1 dargestellten Regenerator befindet sich der größte Teil des Katalysators im ersten dichten Bett 201 und wiederum sollte die Katalysatorverweilzeit im zweiten dichten Bett 206, wenn eine Abstreifung mit Dampf durchgeführt wird, weniger als eine Minute und vorzugsweise weniger als 30 Sekunden betragen.

F i g. 3 veranschaulicht eine mögliche Abwandlung eines herkömmlichen Regenerators zur Schaffung eines Regenerators, der zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignet ist. Hierzu sind im stand nach Conradson und Metalle, wie Nickel, Eisen und Vanadium, aufweisen als die bisher üblichen Einsatzmaterialien, da durch das Verfahren der Erfindung die Regenerierungskapazität erhöht wird.

Beim Verfahren der Erfindung wird die durch CO-Oxydation frei werdende Verbrennungswärme vom Katalysator aufgenommen, dessen Temperatur dadurch beträchtlich erhöht wird. Eine weitere Erhöhung der Katalysatortemperatur kann durch das Einspeisen eines Brennstoffs in das Verdiinntphasentransportsteigrohr bewirkt werden. Die dort stattfindende Verbrennung von CO bzw. Brennstoff ist von einer iehr wirksamen Wärmeübertragung auf den Katalysator begleitet. Weiterhin kann trotz der Verbrennung des

Regenerator 300 Einbauten angebracht, so daß er 25 CO im Regenerator ein kontrollierter Koksgihalt auf ein erstes dichtes Bett 301, ein Transportsteigrohr 302 dem regenerierten Katalysator eingehalten werden.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß man dem ersten dichten Bett weniger als die stcchiometrische Luftmenge zuführt, so daß auf dem Katalysator merkliche Koksmengen zurückbleiben, oder indem man im ersten dichten Bett eine verhältnismäßig niedrige Temperatur einhält, um die Koksverbrennung zu beschränken. Im Verdünntphasentransportsteigrohr wird dann vorzugsweise weitere Luft zugeführt, wodurch das CO

durch den Übergangsbereich 328 in das Transport- 35 dort verbrannt wird. Die Verbrennung des Kohlensteigrohr 302, in dem Kohlenmonoxyd oxydiert wird. monoxyds im Transportsteigrohr verläuft sehr rasch,

' — ' ' ""'" ^j:~ so daß fast das gesamte CO zu CO₂ verbrannt wird,

obwohl die Verweilzeit im Transportsteigrohr kurz ist. Im Transportsteigrohr wird auch etwas restlicher Koks verbrannt, jedoch ist die Katalysatorverweilzeit im Transportsteigrohr so kurz, daß trotz der dort herrschenden hohen Temperaturen die Hauptmenge des beim Eintritt noch vorhandenen Restkokses während des Durchgangs des Katalysators durch das Trans-

307 so ausgebildet, daß der Katalysator und das Gas 45 portsteigrohr unverbrannt bleibt, in einem nach unten gerichteten Strahl austreten, um Koks und Kohlenmonoxyd reagieren beide im

die in den Trennraum 305 mitgerissene Katalysator- ersten dichten Bett und im Verdünnungsphasenmenge so gering wie möglich zu halten, transportsteigrohr,. wobei beide um den Sauerstoff In den Feinscheider 304 in Form eines Cyclons konkurrieren. Die relativen Reaktionsgeschwindigkeifließen dureh den Enlaß 316 Gas und mitgerissener 50 ten werden durch die herrschenden Temperaturen und Katalysator aus dem Trennraum 305. Das Gas verläßt die Verfügbarkeit der Reaktionsteilnehmer beeinflußt den Feinscheider 304 und damit den Regenerator 300 durch den Auslaß 308, der Katalysator fließt durch das Fallrohr 317 nach unten zum zweiten dichten Bett 306. Dessen oberer Spiegel 315 bildet die Grenze zwischen dem zweiten dichten Bett 306 und dem Trennraum 305. Der regenerierte Katalysator fließt nach unten aus dem Regenerator durch die Leitung 322 und das Regelventil 323 ab, wobei Letzteres in der bereits erläuterten Weise betätigt wird. In das Bett 306 kann durch die Leitung 324 und den Verteiler 325 ein Abstreifmedium, vorzugsweise überhitzter Wasserdampf, eingespeist werden, um Regeneriergas vom regenerierten Katalysator zu entfernen.

und ein zweites dichtes Bett 306 aufweist.

Der erschöpfte Katalysator fließt durch die Leitung

309 in das erste dichte Bett 301, dessen oberer Spiegel

310 im Übergangsbereich 328 zwischen dem Bett 301 und dem Transportsteigrohr 302 liegt. Luft wird über, die Leitung 311 und den Verteiler 312 eingespeist Im dichten Bett 301 wird Koks oxydiert. Aus dem Bett 301 fließen Gas und fluidisierter Katalysator

In das Transportsteigrohr 302 kann durch die Leitung 320 und den Verteiler 321 ein fließfähiger Brennstoff und durch die Leitung 318 und den Verteiler 319 Sekundärluft eingespeist werden.

Katalysator und Gas treten aus dem Transportsteigrohr 302 durch den Auslaß 307 in den Trennraum 305 aus. Bei dieser Ausführungsform ist dort kein Cycion angeschlossen. Vorzugsweise ist der Auslaß

Das Verfahren der Erfindung eignet sich für die üblichen fluidisierbaren Krackkatalysatoren. Hochaktive zeolithische Katalysatoren werden bevorzugt, weil sie hohe Temperaturen, die Einwirkung von Was-Die Koksverbrennung und die CO-Nachverbrennun§ schließen sich nicht gegenseitig aus, vielmehr bezeichnen diese Ausdrücke, welche Reaktion jeweils vorherrscht.

Wenn der regenerierte Katalysator möglichst wenij Koks enthalten soll, wird fast das gesamte Regeneriergas in das erste dichte Bett eingespeist. Die Temperaturen sind dort niedriger als im Steigrohr, so daß ir diesem Bett keine beträchtliche Nachverbrennung vor Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd stattfindet. In Transportsteigrohr steht weniger Katalysator mit den Regeneriergas in Berührung, so daß die Nachver brennung eintritt Gegebenenfalls kann durch zusatz liehe Einspeisung des Brennstoffs der Katalysato noch weiter aufgeheizt werden, meistens ist das jedocl nicht nötig.

Durch die in der oben erläuterten Weise erreichbar

Zurücklassung von etwas Koks auf dem Katalysator kann man die Aktivität des Katalysators gezielt steuern, um beispielsweise die Krackung von einer möglichst hohen Benzinausbeute auf eine möglichst hohe Ausbeute an Brennöl umzustellen.

Im ersten dichten Bett werden höhere Globalgasgeschwindigkeiten des frischen Regenerationsgases als bei bekannten Verfahren eingehalten, vorzugsweise im Bereich von 0,9 bis 3 m/Sekunde. Dabei wird der Katalysator in der erläuterten Weise aus dem ersten dichten Bett in das Verdünntphasentransportsteigrohr getragen. Die Globalgasgeschwindigkeit im Verdünntphasentransportsteigrohr beträgt vorzugsweise 3 bis 7,5 m/Sekunde.

Die im Regenerator der Erfindung angewandten höheren Gasgeschwindigkeiten erzeugen eine turbulentere Strömung und führen zu einer besseren Durchmischung und wirksameren Regenerierung. Durch den verbesserten Gas-Feststoffkontakt, höhere Sauerstoffpartialdrücke und höhere Temperaturen wird die Koksverbrennungsgeschwindigkeit gesteigert. Da der Koks rascher entfernt wird, kann die Katalysatorverweilzeit von den bisher üblichen 2 bis 5 Minuten auf weniger als 2 Minuten und die Gasverweilzeit üblicherweise von etwa 20 Sekunden auf weniger als 10 Sekünden verringert werden. Da der Katalysator nur eine kürzere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt ist, bleibt auch die Katalysatoraktivität langer erhalten, wodurch die erforderliche Katalysatorzufuhr verringert wird. Kürzere Katalysatorversveilzeiten vermindem auch den in der Anlage erforderlichen Katalysatoreinsatz.

Der Katalysatoreinsatz braucht bei Anwendung des Verfahrens der Erfindung nur etwa 40 bis 60°,, des Katalysatoreinsatzes von derzeit gebräuchlichen Ein- oder Mehrstufenregenerierverfahren zu betragen. Eine Wirbelschichtkrackanlage mittlerer Größe erhält meist etwa 140 t Katalysator. Durch Anwendung des Verfahrens der Erfindung lassen sich die Anfangskosten für etwa 70 t Katalysator einsparen. Die erforderliche Katalysatorergänzung wird ebenfalls stark verringert, weil die Katalysatorverluste einen bestimmten Prozentsatz des Katalysatoreinsatzes ausmachen.

Beim Verfahren der Erfindung kann der regenerierte Katalysator bequem ausgespült werden, insbesondere mit Wasserdampf. Obvohl Wasserdampf grundsätzlich etwas desaktivierend wirkt, kann ein Abstreifen mit Wasserdampf entgegen bisherigen Verfahren bedenkenlos vorgenommen werden, da die Einwirkung des Wasserdampfes auf den Katalysator wegen der geringen Katalysatorverweilzeit im zweiten dichten Bett nur kurz ist, geringe Wasserdampfmengen genügen und der Wasserdampf mit dem Katalysator weder im ersten dichten Bett noch im Verdünntphasentransportsteigrohr in Berührung kommt, so daß eine Schädigung durch Wasserdampf in diesen Zonen ausgeschlossen ist. Ein Abstreifen mit Wasserdampf ist wünschenswert, weil der regenerierte Katalysator sonst etwa 1 bis 3 Gewichtsteile Rauchgasbestandteile auf 1000 Gewichtsteile Katalysator enthält In einer mittelgroßen Wirbel- schichtkrackanlage laufen pro Stunde etwa \ 350 000kg Katalysator um, der pro Stunde etwa 2000 kg Rauchgas in den Reaktor einschleppt Der Reaktorausfluß enthält somit pro Stunde etwa 1600 Nm³ Rauchgas komponenten. Diese gelangen bei der üblichen destillativen Aufarbeitung in Verbindung mit einer Gas konzentrationsanlage, die Kompressoren, Absorber und Fraktionierkolonnen umfaßt, in das Gas aus dem

letzten Absorber. Das eingeschleppte Rauchgas (N₂, CO und CO₂) macht dann z. B. 31,1 Molprozent dieses Produktstroms aus. Durch Abstreifen des regeneriertem Katalysators mit Wasserdampf kann der größte Teil des Rauchgases im Regenerator entfernt werden. Dies führt zu beträchtlichen Einsparungen, da kleinere Kompressoren und Absorber verwendet werden können und das Adsorberabgas einen höheren Heizwert hat.

Heim Verfahren oer Erfindung findet der größte Teil der Koksoxydation im ersten dichten Bett und der größte Teil der Kohlenmonoxydoxydation im Transportsteigrohr statt. Die bei der Kohlenmonoxydoxydation auftretenden Temperaturen sind höher als die Temperaturen, die für die Koksoxydation erforderlich sind. Im Transportsteigrohr ist aber die Katalysatorverweilzeit sehr kurz. Dadurch wird die Zeit, während der der Katalysator sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist, weitestgehend verringert. Wenn die Oxydation von CO im dichten Bett so gering wie möglich gehalten werden soll, wird dort zweckmäßig mit einer Temperatur von 620 bis 675⁰C gearbeitet. Bei Temperatüren von 675 bis 695⁰C findet eine schwache Nachverbrennung von CO statt. Für eine starke Nachverbrennung sind Temperaturen von 695 bis 760 C erforderlich.

Die nahezu vollständige Nachverbrennung des Kohlenmonoxyds im Transportsteigrohr des Regenerators lost das Luftverschmutzungsproblem ohne die bisher erforderliche Verwendung eines zusätzlichen CO-beheizten Kessels. Die Aufnahme der bei der Verbrennung von Kohlenmonoxyd frei werdende Wärme durch den Katalysator im Transportsteigrohr führt zur Erzeugung eines heißeren regenerierten Katalysators, dadurch wird die notwendige Beschikkungsvorwärmung bei der Krackung verringert.

Im Regenerator werden vorzugsweise Drücke von Atmosphärendruck bis 4,5 Atm, vorzugsweise 2 bis 3,5 Atm, angewandt

Der in das erste dichte Bett eintretende erschöpfte Krackkatalysator kann von einigen Zehntel bis zu etwa 5 Gewichtsprozent Koks enthalten, gewöhnlich enthält er 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent Koks. Der regenerierte Katalysator enthält normalerweise weniger als 0,5 und gegebenenfalls weniger als 0,05 Gewichtsprozent Koks, je nach den im Regenerator angewandten Betriebsbedingungen und der im Krackreaktor angestrebten Umwandlung. Beim teilweise regenerierten Katalysator ist ein Teil des Kokses abgebrannt. Das teilweise verbrauchte Regeneriergas, das aus dem ersten dichten Bett austritt, weist einen verminderten Gehalt an freiem Sauerstoff auf und besteht im wesentlichen aus H₂O, N₂, O₂, CO und CO₂. Das verbrauchte Regeneriergas enthält fast kein Kohlenmonoxyd, einige Zehntel bis zu 15 Molprozent O₂ und außerdem CO₂, N₂ und H₂O.

Bei den für die Gas-Feststoff-Trennung verwendeter Cyclonen kann es sich jeweils um nur ein Cyclon odei um mehrere, parallel oder in Reihe angeordnete Cyclone handeln.

Beispiel mit Vergleichsversuchen

Es wurde ein im Handel erhältlicher Molekular sieb-Krackkatalysator mit Luft regeneriert, nachdem er zur Krackung eines Vakuumgasöls in einem Krackreaktor benutzt und danach mit Dampf abgestreifi worden war. Der erschöpfte Krackkatalysator enthielt 0,9 Gewichtsprozent Koks, der seinerseits 10,1 Ge-

3

wichtsprozent Wasserstoff enthielt. Für den Vereleichsvcrsuch diente ein herkömmlicher Regenerator mit einem einzigen dichten Bett, über dem sich ein großer Verdünntphasertrennraum befand. Die Ergebnisse für die Vü-fahrensdurchführung nach der Erfindung und den Vcrglcichsversuch sind in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Stand der
Technik

Erfindung

Temperatur, "C	643	677
Dichtes Elett	641
Verdünnte Phase	—	741
Transportstcig-
leitung	674	738
Rauchgas		727
Zweiies dichtes Bett	2.67	2,36
Druck, atm	105 600	105 100
Luftzufuhr zum Re
generator, kg/h	11,1.3	14,51
Luft/Koks-Gewichts
verhältnis	6,61	5,05
Koksanfall bei der
Krackung, Gewichts
prozent der Frisch
beschickung (bei 75 °o
Umwandlung)	0,2	0,02
Koks auf dem regene
rierten Katalysator.
Gewichtsprozent	7,5	4,8
Regenciatordurch-
messcr, m	3	0,9
Katalysatotverweil-
zeit. Min.	15,5	5,5
Gasvcrwcilaeit. Sek.
Globalgasgcschw in-
digkeit, m/Siek.	0.72	1,5
Dichtes Etett	0,72	6,0
Verdünnte Phase
bzw. Trainsport
steigrohr
Rauchgasanalyse,
Molccwichlsprozent	9.2	14,9
CO1	1,1	1,0
Argon	79.2	82,3
N,	10,2	(270 Volumteile
CO		je Million)
	0,2	1,8
o,	0.1	0
CH4	nein	ja
Abstreifen des regene
rierten Katalysators	211	136
Erforderliche Be
sehickungsv erwär
mung bei der Krackung
auf Grad Cdsius	54	32
Katalvsatorcinsatz, t

3°

35

40

45

55

Bei beiden Verfahrensdurchführungen wurde trokkenc Luft als Regeneriergas verwendet. Beim Verfahren der Erfindung ergibt sich eine höhere Sauerstoffkonzentration im Regenerator, wie aus der höheren Rauchgassauerstoffkonzentration — l.S Molprozent O₅ gegenüber 0,2 Molprozent O. bei dem bekannten Verfahren — zu ersehen ist Der erfir.dungscemäß regenerierte Katalysator ist heißer, was eine geringere Katalysatorumwälzung erlaubt und demzufolge eine Verringerung des Koksanfalls von 6,61 auf 5.05 Gewichtsprozent Koks mit sich bringt. Dadurch steigt wiederum die Ausbeute an wertvollen Produkten bei der Krackung. Beim Verfahren der Erfindung wird weniger Luft bei niedrigerem Druck verwendet aber dennoch ein regenerierter Katalysator mit geringerem Koksgehalt und ein Rauchgas erzeugt, das fast kein Kohlenmonoxyd enthält. Die Verbrennung des Kohlenmonoxyds im Regenerator selbst beseitigt somit Luftverunreinigungsprobleme und setzt infolge der höheren Katalysatoraufheizung die erforderliche Vorwärmung der Kxackbeschickung um etwa 75°C herab. Der Katalysatoreinsatz ist um etwa 40 % geringer als beim herkömmlichen Verfahren, so daß auch der Regenerator kleiner sein kann. Obwohl dies durch die Versuchsergebnisse nicht direkt aufgezeigt wird, ist eine selbstverständliche Folge, daß der geringere Katalysatoreinsatz und die kürzere Verweilzeit des Katalysators zu einer Verminderung der erforderlicher Katalysatorergänzung führen. Die erfindungsgemäß unbedenkliche Abslreifung des regenerierten Katalysators bringt die erläuterten Vorzüge mit sich.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es auch, die Temperaturdes regenerierten Katalysatorsunddamitdie Katalysatoranlieferungstemperatur bei der Krackung zu regeln. Es hatsich gezeigt, daß die Anlieferungstemeratur des regenerierten Katalysators eine bedeutsame Reaklorvariable bei der katalytischen Wirbelschichtkrackung ist. Durch die erfindungsgemäß mögliche Regelung der Temperatur des regenerierten Katalysators kann eine bessere Ausbeuteverteilung und Produktqualität bei der Krackung erzielt werden. Die Wirkung der Temperatur des regenerierten Katalysators bei konstanter ReaktorauslaCtemperatur auf die Produktausbeuten bei der Wirbelschichtkrackung ist in Tabelle II wiedergegeben.

Tabelle II

Betriebsbedingungen und
Ergebnisse

Katalysator regeneriert nach

Stande der Erfindung Technik

Reaktorauslaßtemperatur,	536	536
Temperatur des regenerier	677	732
ten Katalysators, 0C
Beschickunesvorwärmung	364	316
auf 3C
Benzinausbeute (C5 bis 90 %	67,1	67,0
destilliert bei 1930C) Vo
lumprozent (flüssig)
Alkylierungsbeschickungs-	25,1	27,1
ausbeute (C3 bis C4), Vo
lumprozent (flüssig)
K. reislauf ölgesamtausbeute,	21,3	23,5
Volumprozent (flüssig)
Koksausbeute, Gewichts	5,3	3,8
prozent
Umwandlung. Volumpro	78,7	76,5
zent (flüssig)
Benzin-Oktanzahl (Re	93,0	93,3
search, unverbleit)

Das Beispiel zeigt, daß bei der höheren Temperatur des crfinduingsgemäß regenerierten Katalysators die Umwandlung etwas geringer, jedoch der Produktwert deutlich höher ist. Die Benzinausbeute ist bei der Verwendung des heißeren Katalysators ungefähr gleich, jedoch ist die Oktanzahl höher. Weitere wesentliche Vorteile sind die um 1,0 Volumprozent höhere Ausbeute an Alkylierungsbeschickung, die um 2,3 Volumprozent höhere Kreislaufölgesamtausbeute und die um 1,5 Gewichtsprozent geringere Ausbeute an Koks. Ferner wird durch den heißeren Katalysator die erforderliche Beschickungsvorwärmung verringert.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht auch eine

Regelung des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator. Bei konstanter Katalysator- und Reaktortemperatur verringert eine Zunahme des Restkoksgehaltes auf dem regenerierten Katalysator die Um-Wandlung und die Benzinausbeute und erhöht die Ausbeute an Kreislauföl (Brennöl) bei der Krackung. Eine Senkung des Restkoksgehaltes erhöht die Umwandlung auf Kosten der Brennölausbeute. Ein sehr niedriger Restkoksgehalt steigert die Flüssiggasausbeute auf Kosten der Benzinausbeute. Einschlägige Ergebnisse bei konstanter Temperatur des regenerierten Katalysators sind in Tabelle III angegeben.

Tabelle III

Betriebsweise für hohe Ausbeute an Flüssiggas Benzin

Brennöl

Wirkung des Restkoksgehalts bei Flüssiggasbedingungen

Reaktortemp., °C
Beschickungsvorwärmtemp., ⁰C
Temperatur des regen. Katalysators,
Restkoksgehalt auf dem regen.
Katalysator Gewichtsprozent

Ausbeuten, Volumprozent (flüssig),

bezogen auf Frischbeschickung

Umwandlung

Flüssiggas (C₃-C₄)

Benzin (90% destilliert bei 193⁰C)

Leichtes Kreislauföl

Geklärtes Schlammöl

Koks, Gewichtsprozent

521	521	521	521
191	316	316	191
732	732	732	732
<0,02	0,11	0,62	0,62
85,7	75,0	64,4	77,0
38,2	26,3	20,4	31,4
52,0	62,3	48,3	58,3
11,4	20,0	30,6	18,0
5,0	5,0	5,0	5,0
6,8	3,8	5,3	6,8

Eine maximale Flüssiggasausbeute wird bei diesen Bedingungen somit erzielt, wenn man die erfindungsgemäße Regeneration des Katalysators bis zu einem sehr niedrigem Restkoksgehalt durchführt. Der Katalysator mit weniger als 0,02 Gewichtsprozent Koks ergibt die höchste Umwandlung und krackt sogar Benzin zu Flüssiggas. Der Katalysator mit 0,11 Gewichtsprozent Restkoks ergibt eine geringere Umwandlung und eine geringere Flüssiggasausbeute, dafür aber eine höhere Benzinausbeute. Wenn man bei der Regeneration den Restkoksgehalt noch höher läßt, wie beim Brennölbetrieb mit 0,6 Gewichtsprozent Restkoks, sinken die Umwandlung und die Ausbeuten an Flüssiggas und Benzin, jedoch nimmt die Ausbeute an leichtem Kreislauf (Brennöl) zu. Die Wirkung des Restkoksgehaltes auf die Produktausbeuten ist am besten aus einem Vergleich der ersten und der letzten Spalte von Tabelle III zu ersehen. Die jeweils angewandten Betriebsbedingungen sind mit Ausnahme des

Restkoksgehaltes gleich. Die Umwandlung und die Flüssiggasausbeute sind bei Regeneration des Katalysators auf einen Restkoksgehalt von 0,62 Gewichtsprozent geringer, dafür sind die Ausbeuten an Benzin und Kreislauföl (Brennöl) höher.

Die Regeneration nach dem Verfahren der Erfindung gestattet somit, die Produktausbeuten bei der Krackung direkt und bequem durch Regeln der Temperatur des regenerierten Katalysators und/oder Einstellen seines Restkoksgehaltes zu steuern und zu

optimieren. So kann man bei Anwendung des Regenerationsverfahrens der Erfindung in sehr einfacher Weise nach Wahl die Brennölerzeugung, die Benzinausbeute oder die Flüssiggaserzeugung auf einen Höchstwert bringen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Regenerieren von aus einer Kohlenwasserstoffumwandlungszoneabgezogenem, mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigen!, erschöpftem Krackkatalysator durch Abbrennen von Koks mit einem sauerstoffhaltigen Regeneriergas in einem Regenerator mit zwei in Reihe angeordneten dichten Betten aus Katalysatorteilchen und einer verdünnten Phase, wobei der erschöpfte Katalysator im ersten dichten Bett aus fluidisierten Teilchen durch Verbrennen von Koks unter gleichzeitiger Bildung von teilweise verbrauchtem Regeneriergas teilweise regeneriert, in der verdünnten Phase beim Abbrennen von Koks entstandenes Kohlenmonoxyd mit Sauerstoff aus dem Regeneriergas zu Kohlendioxyd oxydiert (Nachverbrennung) und aus der verdünnten Phase in diese mitgerissener, regenerierter Katalysator abgetrennt und mindestens einem der dichten Betten zugeführt towie der regenerierte Katalysator aus dem zweiten Richten Bett zur Rückführung in die Kohlenwasserstoff Umwandlungszone abgezogen wird, d adurch gekennzeichnet, daß man

a) den gesamten im ersten dichten Bett teilweise regenerierten Katalysator zusammen mit dem teilweise verbrauchten Regeneriergas direkt in verdünnter Phase in und durch ein Verdünntphasentransportsteigrohr führt, in dem er durch weiteres Abbrennen ' on Koks bis zum gewünschten Endkoksgehalt fertig regeneriert wird,

b) im Verdünntphasentransportsteigrohr eine Nachverbrennung durchführt, bei der das vorhandene Kohlenmonoxyd praktisch vollständig zu Kohlenaioxyd verbrannt wird, und

c) den aus der verdünnten Phase abgetrennten regenerierten Katalysator dem zweiten dichten Bett zuführt.