DE765111C

DE765111C - Process for the catalytic conversion of hydrocarbon mixtures, in particular for hydrocarbon aromatization

Info

Publication number: DE765111C
Application number: DER107115D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Tramm
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1940-03-10
Filing date: 1940-03-10
Publication date: 1953-11-30

Description

Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffgemischen, insbesondere zur Kohlenwasserstoff-Aromatisierung Bei der katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, wie bei der Spaltung, Polymerisation oder Aromatisierung, belegt sich der Katalysator mit Koksabscheidungen, welche periodisch auszubrennen sind. Derartige Prozesse verlaufen somit in zwei einander abwechselnden Betriebsabschnitten, welche einerseits die Kohlenwasserstoffumwandlung und andererseits die Kontaktregenerierung zur Aufgabe haben.Process for the catalytic conversion of hydrocarbon mixtures, especially for hydrocarbon aromatization in catalytic conversion of hydrocarbons, such as in cleavage, polymerization or aromatization, the catalyst is covered with coke deposits, which burn out periodically are. Such processes thus take place in two alternating operating phases, which on the one hand the hydrocarbon conversion and on the other hand the contact regeneration have to do.

In der Umwandlungsperiode werden verdampfte Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgernische durch den Kontaktofen geleitet, während die Entfernung der Koksabscheidungen mit sauerstoffhaltigem Gasen, z. B. mit Luft, erfolgt. Die freien Durchgang5querschnitte müssen den für beide Verfahrensabschnitte nötigen Gasmengen angepaßt werden. Während für die Durchleitung der Kohlenwasserstoffdämpfe verhältnismäßig enge Rohrleitungen ausreichen, erfordern die Ausbrenngase wesentlich größere Durchgangsquerschnitte, weil ihr Volumen vier- bis zehnmal so groß zu sein pflegt als das Dampfvolumen der umzuwandelnden Kohlenwasserstoffe. Durch diese Volumenunterschiede ergeben sich große Betriebsschwierigkeiten. Man mttß übergroße Rohrquerschnitte oder vermehrte Gasgeschwindigkeiten anwenden, welche die Gefahr mit sich bringen, daß das Kataly satorbett in Bewegung gerät, was unerwünschte Schädigungen des Katalysatorkorns zur Folge hat.During the conversion period, evaporated hydrocarbons or Hydrocarbon mixtures passed through the contact furnace during removal the coke deposits with oxygen-containing gases, e.g. B. with air. the Free passage cross-sections must be necessary for both process stages Gas quantities are adjusted. While for the passage of the hydrocarbon vapors relatively narrow pipelines are sufficient, the burn-out gases require a substantial amount larger passage cross-sections because their volume has to be four to ten times as large maintains than the steam volume of the hydrocarbons to be converted. These differences in volume result in great operational difficulties. Man must use oversized pipe cross-sections or increased gas velocities, which bring with it the risk that the Kataly satorbett starts moving, which is undesirable Causes damage to the catalyst grain.

Zur Beschleunigung der Kontaktregenerierung hat man bereits vorgeschlagen, die Ausbrennung von Kohlenwasserstoffum«-andlungskontakten für jeden Ofenabschnitt im Ouerstrom vorzunehmen, während die Kohlenwasserstoffumwandlung selbst unter Hintereinanderschaltung der Einzelöfen oder Ofenabschnitte erfolgt. Hiermit ließ sich jedoch der Übelstand einer wechselnden Gasgeschwindigkeit, welche Bewegungen des Katalysatorbettes und infolge weitgehender Staubbildung eine unerwünschte Schädigung des Kontaktkorns herbeiführt, nicht beseitigen. Diese Nachteile treten erst dann nicht mehr auf, wenn man bei der Kohlenwasserstoffumwandlung bzw. bei der Kontaktregenerierung so viele Ofeneinzelabschnitte oder Einzelöfen hintereinanderschaltet, daß unter Berücksichtigung der durchzusetzenden Gasvolumina und Reaktionszeiten im Katalysatorbett eine stets gleiche Gasdurchgangs- aufrechterhalten wird.To accelerate the regeneration of the contacts, it has already been proposed to burn out hydrocarbon conversion contacts for each furnace section in the overflow, while the hydrocarbon conversion itself takes place with the individual furnaces or furnace sections being connected in series. However, this did not eliminate the inconvenience of a changing gas velocity, which causes movements of the catalyst bed and, as a result of extensive dust formation, undesired damage to the contact grain. These disadvantages only no longer occur when so many individual furnace sections or individual furnaces are connected in series during the hydrocarbon conversion or contact regeneration that the same gas flow rate is always maintained in the catalyst bed, taking into account the gas volumes to be penetrated and the reaction times.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Durchflußscltemas beispielsweise dargestellt. Hierbei wird angenommen, daß in diesem Fall das Volumen der Ausbrenngase viermal so groß ist als dasjenige der umzuwandelnden Kohlenwasserstoffgase.In the drawing, the invention is based on a flow diagram for example shown. It is assumed here that in this case the volume the burn-out gases is four times as large as that of the hydrocarbon gases to be converted.

Es handelt sich um zwei Reihen von I,7,ontaktöfen Ia bis Id bzw. IIa bis IId. Durch die Gasleitung he strömt der umzuwandelnde Kohlenwasserstottdampf zu. Er durchfließt in Hintereinanderschaltung jeweils vier Ofengruppen IQ bis Id bzw. IIa bis IId und wird nach beendeter Umwandlung durch Leitung Ka abgeführt. Zur periodischen Ausbrennung der entstandenen Kohlenstoffablagerungen drückt man durch Leitung Se das vierfache Volumen an erhitzten sauerstoffhaltigen Gasen ein, beispielsweise Luft. Die Ausbrenngase «erden durch Zweigleitungen z jedem Ofen einzeln zugeführt. Aus jedem Ofen führt man mit Hilfe der Abgaszweigleitungen g und der Sammelleitung Sa die entstehenden Verbrennungsgase ab. Trotz des vergrößerten Gasvolumens der Ausbrennperiode bleibt die Gasgeschwindigkeit innerhalb des Katalysatorbettes dauernd gleich.There are two rows of I, 7, ontact ovens Ia to Id and IIa to IId. The hydrocarbon vapor to be converted flows through the gas line he to. It flows through four furnace groups IQ to Id in series or IIa to IId and is discharged through line Ka after the conversion has ended. To periodically burn out the resulting carbon deposits, press four times the volume of heated oxygen-containing gases through line Se, for example air. The burn-out gases are grounded individually through branch lines to each furnace fed. From each furnace one leads with the help of the exhaust branch lines g and the Collecting line Sa from the resulting combustion gases. Despite the increased gas volume During the burnout period, the gas velocity remains within the catalyst bed always the same.

Erfolgt die Ausbrennung auf andere Weise, weil entweder größere Kohlenstoffmengen entstanden sind, mit besonders sauerstoffreichen Gasen gearbeitet oder etwa keine vollständige Ausnutzung der oxydierenden Gase beabsichtigt ist, so sind entsprechend abgeänderte Ofenschaltverhältnisse anzuwenden. Man kombiniert in diesen Fällen bei der Kohlenwasserstoffumwandlung beispielsweise 6. 8 oder zoÖfen in Hintereinanderschaltung, während die Ausbrenngase durch jeden Ofen einzeln oder nur durch jeweils zwei hintereinandergeschaltete Öfen strömen.The burnout takes place in a different way, either because of larger amounts of carbon have arisen, worked with particularly oxygen-rich gases or none at all full utilization of the oxidizing gases is intended, so are accordingly to use modified furnace switching ratios. In these cases, one combines at the hydrocarbon conversion, for example, 6. 8 or zo ovens in series, while the burn-out gases pass through each furnace individually or only through two connected in series Ovens pour.

An Stelle von Einzelöfen, wie sie in der Abbildung wiedergegeben sind, kann man, wie bereits erwähnt, auch hintereinanderliegende Ofenabschnitte veruenden, «-elche mit getrennten Zuleitungen für die Ausbremiluft versehen sind. Verhalten sich in der Umwandlungs- und Ausbrennperiode die durchzusetzenden Gasmengen allgemein wie r : )i, so werden bei der Kohlenwasserstoffbehandlung it Öfen hintereinandergeschaltet, während die Ausbrennung für jeden Ofen einzeln erfolgt. -Nur auf diese Weise arbeitet man mit stets gleicher Gasgeschwindigkeit und braucht Umlagerungen des Katalysatorbettes nicht zu befürchten. Als Ofen oder Ofenabschnitt im Sinn der Erfindung wird hierbei diejenige Katalysatorstrecke betrachtet, welche die durchzusetzenden Gase jeweils von ihrem Eintritt bis zu ihrem Austritt zusammenhängend durchströmen.Instead of individual ovens, as shown in the figure, As already mentioned, one can also use furnace sections that are one behind the other, «-Which are provided with separate supply lines for the exhaust air. behavior the gas quantities to be enforced in general during the conversion and burnout period like r:) i, in the case of hydrocarbon treatment, furnaces are connected in series, while the burnout takes place individually for each furnace. -Only works that way you always have the same gas velocity and you need rearrangements of the catalyst bed not to fear. As a furnace or furnace section in the sense of the invention that catalytic converter section is considered which contains the gases to be passed through flow through continuously from their entry to their exit.

Die vor oder nach der Ausbrennung erforderliche Durchleitung von inerten Verdrän-W er in.. gsgasen kann in beliebiger Durchgangswei se erfolgen. Zweckmäßig werden dieselben ähnlich wie die Kohlenwasserstoffgase durch mehrere hintereinandergeschaltete Ofen geleitet.The passage of inert materials required before or after the burnout Displacer in .. gsgases can be made in any way. Appropriate become the same as the hydrocarbon gases through several series-connected Furnace headed.

Besondere Vorteile bietet das angegebene Verfahren bei der Überführung aliphatischer Kohlenwasserstoffe in solche aromatischer Art, weil hier mit besonders hoher Kohlenstoffabscheidung zu rechnen ist.The specified method offers particular advantages for the transfer aliphatic hydrocarbons in such an aromatic kind, because here with special high carbon deposition is to be expected.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the catalytic conversion of hydrocarbon mixtures, especially for hydrocarbon aromatization, the hydrocarbon gases to be converted in series connection and the oxygen-containing burnout gases in partial Parallel connection through the furnace sections or individual furnaces are passed, thereby characterized in that one in the hydrocarbon conversion and in the contact regeneration so many individual oven sections or individual ovens connected in series that under Consideration of the gas volumes to be enforced in the hydrocarbon conversion and contact regeneration equal gas passage speeds by the catalyst bed can be maintained. To delimit the subject matter of the invention From the state of the art, the following publications are considered in the granting procedure drawn: German Patent No. 549 531; French patents No. 84I683, 85086o ..