DE2612507B2 - Verfahren und vorrichtung zum abscheiden von katalysatorteilchen aus crackgasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen ,_on Katalysalorieilchen aus Produktgasen der katalytiichen Crackung von Erdöl-Kohlenwasserstoffen im Fließbett. Im Fließbettverfahren zur katalytischen "rackung des Erdöls erfolgt die Umwandlung der ■ Schweren öle oder Rückstandsöle in leichtere Kohlenwasserstofffraktionen auf diese Weise, daß man das Rohöl mit einem heißen, spezieller Katalysator im Fließbettverfahren oder in. fließender Suspension in Berührung bringt. In der bekannten und vielfach nraktizierten sogenannten »Steigrohr-Crackung« erf_ol_g1 (j_er Kontakt des Katalysators mit dem Öl in einem Reaktor in Form einer länglichen aufsteigenden Reaktionsrohrleitung, die Steigrohrleitung genannt

wird. '

Bei der vorstehenden Verfahrensart wird eingespeistes öl einer Temperatur von 260 bis 430° Cam unteren Ende der Steigrohrleitung mit einem .leißeren Katalysator von 620 bis 730⁰C vermischt. Die Berührung des heißen Katalysators mit dem öl bewirkt eine sehr ; rasche Freisetzung großer Gasmengen, wodurch in der Steigrohrleitung Transportgeschwindigkeiten von 11 bis !5m/sec erreicht werden. Die Crackungsreaktion wird so lange fortgesetzt, während das Gemisch von Gas'.eilchen in der Rohrleitung aufwärts strömt, bis eine Trennung von Katalysator und Gasen erfolgt.

Um die Crackungsreaktion bei einer beliebigen Stufe zu stoppen und die Zersetzung der erwünschten Produkte zu vermeiden, ist es notwendig, üach einer besummten Kontaktzeit mit dem Katalysator diesen sehr rasch von den entstandenen Reaktionsprodukten zu befreien. Dies erfolgt üblicherweise in einer sogenannten Abscheidekammer. Zur Durchführung dieser Trennung ist es bekannt, einen oder mehrere Zyldonabscheider einzusetzen. Die abgetrennten Gase strömen durch den Gasaustritt der Zyklone, während die abgetrennten Festteilchen durch ein Trichterrohr (Austrageorgan) in den unteren Teil der Abscheidekammer transportiert werden. Sofern der erreichte Trennungsgrad in einem einzelnen (einstufigen) Zyklon nicht ausreichend ist, kann das austretende Gas, welches nach wie vor einen geringen Anteil an festen'Teilchen enthält, weiterhin in einem zweiten Zyklon (zweite Zyklonstufe) aufgetrennt werden.

In den Verfahren zur Abtrennung des Katalysators aus Gas-Katalysator-Gemischen von Kohlenwasserstoffumwandlungsprozessen, wie sie aus Steigrohrleitungen in die Abscheidekammer gelangen, ist eine wirkungsvolle Katalysatorabtrennung äußerst wesentlich. Feste Katalysatorteilchen, die nicht abgetrennt werden und somit in dem aus dem Zyklon austretenden Gas enthalten sind, gehen dem Crackungsverfahren verloren und müssen ersetzt oder erneut in das Verfahren eingespeist werden, um ein bestimmtes Verhältnis von Katalysator zu Beschickung aufrechtzuerhalten und die Katalysatorkosten so gering wie möglich zu halten. Darüber hinaus wird durch Katalysatorteilchen, die mit dem aus dem Zyklon austretenden Gasen mitgeschleppt werden, eine Erosion der' Verfahrensgeräte bewirkt. Die Notwendigke:' Katalysatorverluste zu begrenzen kann zu einer Verfahrensbegrenzung im Hinblick auf die Geschwindigkeit der öleinspeisung und somit zu einer Beschränkung der Leistungsfähigkeit führen. Weiterhin können bei hohen Durchsätzen die Temperaturen in der Abscheidekammer so hoch werden, daß sie infolge des Erreichens von Metallbeanspruchungsgrenzen zu einer Beschränkung des Verfahrens führen.

Obzwar die zur Katalysatorabtrennung eingesetzten Zyklone bereits wirkungsvolle Trennvorrichtung cn darstellen, welche bis zu 99,995% der Katalysaiortcilchen abtrennen können, sind sie andererseits einer sehr hohen Belastung ausgesetzt:

Bei Raffinierverfahren kann die Katalysator-Beschikkungsgeschwindigkeit in den Steigrohren über 820 000 kg/Std. betragen. Hier wird deutlich, daß Trennunwirksamkeiten von nur 0,005% dennoch wesentliche Verluste bewirken können, wenn man von den tatsächlich verlorenen kg-Mengen an Katalysator ausgeht.

Ein früherer Versuch zur Lösung des Problems Feststoffteilchen aus Gasen in Steigrohr-Crackungsverfahren abzuscheiden, wird in der US-PS 29 94 659 beschrieben. In dieser Patentschrift enthält die Steigrohrleitung eine Vielzahl von Austrittsschlitzen in der Seitenwand unterhalb eines geschlossenen oberen Endes. Der gesamte Gasfluß aus dem Steigrohr wird direkt in eine Abscheidekammer geleitet, in der eine Herabsetzung der Oberflächengeschwindigkeit des Gases erfolgt, wodurch sich ein Teil des Katalysators abscheidet. Die Eintrittsöffnung eines in zwei Stufen hintereinandergeschalteten Zyklonabscheiders befindet sich in der Abscheidekammer.

Es zeigte sich, daß die vorstehende Vorrichtung wenig wirksam war und daß der Abscheidungsgrad in der Abscheidekammer rasch mit ansteigender Oberflächengeschwindigkeit des Gasstroms in der Kammer ι. abnahm. Über einem bestimmten Geschwindigkeitsgrenzbereich (gewöhnlich zwischen 1,1 und 1,5 m/sec, je nach der Dichte der Katalysatorteilchen, deren Größenverteilung, Oberflächenform, der Gasdichte und weiterer Faktoren), enthielt der Gasfluß bei der hohen Geschwindigkeit auf dem Weg vom Riser-Auslaß über die Abscheidekammer in den Gaseintritt des Zyklons einen großen Feststoffanteil suspendiert und strömte mit dieser Belastung in die Zyklone ein. Das genannte System war bei niedrigen Geschwindigkeiten wirksam, jedoch bei höheren Geschwindigkeiten, die für eine wirtschaftlich verwertbare Verfahrensführung erforderlich waren, in hohem Maße unwirksam.

Ein alternativer Versuch in der gleichen Verfahrensrichtung wird in der US-PS 31 52 066 beschrieben. In dieser Patentschrift weist die Steigrohrleitung eine einzelne Auslaßöffnung an der Seite auf, die sich genau gegenüber dem Gaseintritt des Zyklons befindet. Zwischen der Steigrohr-Auslaßöffnung und dem Gaseintritt des Zyklons befindet sich ein kleiner horizonta-' ler Zwischenraum, der dazu dient, daß Abstreifdampf in der Abscheidekammer durch den Zyklon abgeschieden werden kann. Der gesamte aus dem Steigrohr ausströmende Gasfluß wird direkt in den Zyklon eingespeist. Das austretende Gas aus dem Zyklon der ersten Stufe tritt direkt in einen Zyklon der zweiten Stufe ein. Es zeigte sich, daß dieses System ebenfalls geringe Trennwirkungen aufweist. Das Zyklonsystem ist sehr empfindlich gegenüber Druckschwankungen im Steigrohr, so daß diese Druckschwankungen den Zyklonbetrieb stören. Dies wird, zumindest teilweise, durch Katalysatorstöße im Steigrohr und somit im Zyklon bewirkt. Die in vorstehender Patentschrift beschriebene Vorrichtung erwies sich als industriell nicht verwertbar. Diese Vorrichtung wurde in der Weise modifiziert, daß man den aus der ersten Zyklonstufe austretenden Gasfluß in di? Abscheidekammer leitete und den Gaseintritt in den Zyklon der zweiten Stufe aus dieser Kammer erfolgen ließ, anstelle aus dem Zyklon

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der ersten Stufe. Diese Änderungen bewirkten jedoch keine wesentliche Verbesserung.

Als Abscheider wird eine Vorrichtung verwendet, die am Ende der Steigrohrleitung ein T-förmiges Kopfstück aufweist, das »T« weist Arme in horizontaler Richtung mit nach abwärts gerichteten öffnungen in die Abscheidekammer auf. Die öffnungen sind vom Gaseintritt der Zyklone entfernt. Die stromaufwärts von den Zyklonen erfolgende Abscheidung in der Kammer wird verbessert und die Grenze der Oberflächengeschwindigkeit liegt höher. Dennoch bleibt eine ziemlich scharfe Geschwindigkeitsbegrenzung bestehen. Auch hängt der Abscheidungsgrad in hohem Ausmaße von der Höhe der »T«-Auslaßöffnung über dem Katalysatorbett ab. Je näher diese »T«-förmige Auslaßöffnung an dem Katalysatorbett ist, desto geringer ist die Trennwirkung und desto höher die Belastung der Zyklone. Darüber hinaus verursacht das Herabströmen des Katalysators mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit schwerwiegende Abnützungsprobleme am Steigrohr, Trichterrohr und am Klappenventil am Ende des Trichterrohrs.

In der US-PS 26 48 398 wird ein Luftreiniger beschrieben, der aus einer länglichen Kammer besteht, velche an einer Seitenwand einen Einlaß mit ungehinderter Berührung zur Atmosphäre aufweist, sowie eine Staubaustrittsöffnung, die kleiner als die Einlaßöffnung ist, und ihr gegenüber, an der gegenüberliegenden Seitenwand der Kammer angeordnet ist. Die Austrittsöffnung ist ebenfalls mit der Atmosphäre verbunden. An einem Luftauslaß wird angesaugt, um Luft seitlich aus dem Raum zwischen Einlaß und Staubaustritt abzusaugen. Die Staubteilchen bewegen sich seitlich zur Längsachse der Kammer, vom Einlaß durch die Kammer und entweichen am gegenüberliegenden Staubaustritt, während die saubere Luft in der Längsrichtung abgezogen wird.

In der US-PS 25 40 695 wird eine Vorrichtung zum Sparen von Treibstoff und zur Luftreinigung in Motorfahrzeugen beschrieben. Ein trichterförmiges Verbindungsstück, welches hinter einem Autokühler angebracht ist, führt in eine röhrenförmige Ablenkvorrichtung, die von einem konzentrischen Filter umgeben ist. Das Filter hat gegenüber dem trichterförmigen Einlaß eine Auslaßdüse, durch die Rußteilchen in die Atmosphäre ausgeschieden werden. Ein Vergasereinlaß führt radial aus einer ringförmigen Kammer, welche den Filter umgibt.

In der US-PS 35 97 903 wird ein Staubsauger beschrieben, in dem das Saugrohr eine in einen Filterbeutel führende endständige öffnung aufweist, sowie eine stromaufwärts gelegene in der Seitenwand befindliche öffnung in einen zweiten Filterbeutel. Der Raum um die beiden Filterbeutel steht unter negativem Druck. Die Staubteilchen werden vorzugsweise zunächst in dem in Reihe angeordneten Filterbeutel aufgefangen und erst sobald dieser gefüllt ist in dem seitlichen Filterbeutel.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei katalytischen Kohlenwasserstoff-Crackverfahren eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gas/Katalysatorteilchen-Trennung zu schaffen, die die Nachteile der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen vermeidet und die es erlaubt, Trennverfahren mit weniger Verfahrensbegrenzungen und unter geringen Teilchenverlusten durchzuführen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Somit betrifft die Erfindung den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für Kohlcnwasserstoff-Stcigrohr-Crackungsverfahren mündet die Steigrohrleitung durch eine Auslaßöffnung direkt in s eine Abscheidekammer. Vorzugsweise ist die Auslaßöffnung im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung angeordnet. Das Steigrohr enthält mindestens einen weiteren Auslaß oder eine öffnung, welche an der Seitenwand des Steigrohrs, im allgemeinen

ίο parallel zu dessen Achse stromaufwärts bezüglich der endständigen Auslaßöffnung angebracht ist. Dieser an der Rohrseitenwand angebrachte Auslaß ist direkt mit dem Gaseintritt eines Zyklonabscheiders verbunden. Der Gasaustritt des Zyklons der ersten Stufe kann in

ι s den Gaseintritt eines Zyklons der zweiten Stufe geleitet werden. Die Abscheidekammer steht unter einem Druck, welcher höher ist als der Druck im Zyklon und es erfolgt im wesentlichen kein Gasfluß durch die Abscheidekammer.

Die Erfindung macht sich die hohe Geschwindigkeit der Katalysatorteilchen und des bewegten Gasflusses im Steigrohr zunutze. Da das Gas im Vergleich zum Katalysator eine geringere Dichte aufweist, kann es die winkelförmige Abbiegung durch die stromaufwärts an

2s der Rohrseitenwand angebrachte Auslaßöffnung in den Zyklon gut durchführen, während die dichten Katalysatorteilchen infolge ihres Impulses geradeaus in die Abscheidekammer transportiert werden. Auf diese Weise wird das Gas in den Zyklon geleitet, während die Masse der Teilchen aus dem abgelenkten Gasstrom entfernt und in die Abscheidekammer geschleudert wird. Dies steht im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, in denen der gesamte Gas/Teilchen-Strom in den Zyklon geleitet wird, oder mit Vorrichtungen, in denen der gesamte Gas/Teilchen-Strom in den Abscheider gelangt.

Die Abscheidekammer ist im wesentlichen gegenüber dem auftretenden hohen Gasfluß dicht, und es tritt kein merklicher Gasfluß aus dem Steigrohr durch die

Abscheidekammer auf. Ein statischer Gegendruck (Rückstau) wird in der Abscheidekammer aufrechterhalten, wodurch der Gasfluß winkelförmig vom Steigrohr abgezweigt wird, so daß er nicht in die Abscheidekammer eintritt, sondern statt dessen in den Gaseintritt des Zyklons strömt. Die festen Teilchen weisen einen höheren Impuls auf Grund ihrer höheren Dichte auf und setzen ihre Aufwärtsbewegung in der Steigrohrleitung fort. Sie werden durch den Gegendruck nicht abgelenkt. Dadurch treten diese Teilchen durch die endständige Auslaßöffnung des Steigrohres in die Abscheidekammer aus und sammeln sich als Katalysatorbett am Boden des Abscheiders an. Von hier aus werden sie zur Weiterbehandlung (Abstreifer) abgezogen und dem Reaktionskreislauf wieder zugeführt. Auf diese Weise tritt ein überwiegender Teil der Teilchen nicht in den Zyklon ein. Ein geringerer Teil, etwa in der Größenordnung von 10 bis 20% der Katalysatorteilchen tritt in der Zyklon ein und wird dort abgeschieden.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrich

ho tung ergeben sich mehrere überraschende Vorteile. Eir besonders vorteilhaftes Ergebnis stellt die Tatsache dar

daß bedeutend höhere Crackungstemperaturen einge

setzt werden können. Darüber hinaus entfällt di< Begrenzung der Oberflächengeschwindigkeit des Gas

h₅ flusses in der Abscheidekammer als Verfahrensbe schränkung. Schließlich wird durch den Einsatz de

erfindungsgemäßen Vorrichtung ein wesentlicher Fort

schritt in der Trennwirkung und der Beständigkeit übe

einen breiteren Bereich von Verfahrensbedingungen hinweg erzielt.

Da das aus dem Steigrohr austretende Gas nicht durch den Abscheider strömt, entsteht kein merklicher Gasfluß im Abscheider. Das heißt, daß die Oberflächenoder Raumgeschwindigkeit des Gasflusses (definitionsgemäß als Gasfluß pro Querschnittsfläche) im wesentlichern 0 beträgt. Dadurch fällt dieser Faktor, der in früheren Vorrichtungen eine kritische obere Grenze darstellte, in der Erfindung weg. Da in der Abscheidekammer keine Oberflächengeschwindigkeit auftritt, werden die aus dem Steigrohr ausgetretenen Teilchen unabhängig von der Verfahrensgeschwindigkeit nicht merklich wieder mitgerissen. Darüber hinaus neigt der Zyklon nicht dazu, das Gas nach unten durch das Trichterrohr (Feststoffaustrageorgan) ausströmen zu lassen, was ebenfalls ein Mitschleppen der Teilchen verursachen würde, da der Druck in der Abscheidekammer größer ist als der Druck im Zyklon.

Die Betriebstemperatur im Abscheider kann erfindungsgemäß überraschend erhöht werden. Viele Abscheidekammern, die heute in Gebrauch sind, bestehen aus Metallen, die innere Gastemperaturen von bis zu 510°C aushalten. Bei der Anpassung dieser Abscheidekammern an die Erfindung wurde gefunden, daß die gleichen verwendeten Gefäßwände beim erfindungsgemäßen Verfahren Temperaturen von bis zu 565° C, d. h. etwa 55°C mehr aushalten, ohne daß dadurch die Metallbeanspruchungsgrenze überschritten wird. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da in letzter Zeit gefunden wurde, daß die Wirksamkeit der Crackungsreaktionen durch Anwendung dieser höheren Temperaturen erhöht wird. Durch Modifizieren bestehender Steigrohr-Zyklonvorrichtrungen in bereits vorhandenen Gefäßwandstrukturen von Abscheidern unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Verfahrensdurchführung bei optimalen, jedoch höheren als ursprünglich geplanten Gastemperaturen ermöglicht.

Der Grund hierfür scheint im Vorhandensein einer statischen Gasgrenzschicht zu liegen, welche die Kesselwand auskleidet und den Wärmeübergang aus dem Gas zur Gefäßwand merklich verringert. So ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die gemessene Gefäßwandtemperatur bei der gleichen Temperatur des Risergases tatsächlich geringer.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 zeigt einen schematischen Aufriß eines Steigrohr-Crackers des üblichen Typs;

F i g. 2 zeigt einen fragmentarischen Aufriß der Äbscheidekammer eines Steigrohr-Crackers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 3 stellt einen horizontalen Grundriß entlang der Linie 3-3 von F i g. 2 dar;

Fig.4 stellt einen fragmentarischen Aufriß einer bevorzugten Ausführungsform in der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

In der üblichen Anordnung der Steigrohr-Crackerstruktur, wie sie aus F i g. 1 hervorgeht, wird die ölzufuhr am unteren EnC¹S des Steigrohrs mittels einer Pumpe chigsLiiC't, wc sich ias Ö! mit dem einströmenden heiße. Katalysator ε js dem Regenerator vermischt.

Die Berührung des heißen Katalysators mit dem öl bewirkt rasch das Entstehen großer Gasvolumen, und es tritt die Crackungsreaktion auf, während das Gemisch im Steigrohr aufsteigt. Die ausgedehnte Lohrförmige Steigronrleitung führt vertikal oder winkelförnig aufwärts in ein erhähies A.bschiidegefäß zur Abscheidung des Katalysators aus den Gasen. Die abgeschiedenen gasförmigen Produkte werden zur Trennung in Gas, Benzin, Leichtöl, Gasöl und andere Produkte der Fraktionierung zugeführt. Der Katalysator sammelt sich im unteren Teil (Abstreiferteil) des Abscheidegefäßes an, wie es durch die gestrichelte Linie in F i g. 1 angedeutet wird. Durch Einleiten von Dampf werden die Katalysatorteilchen von dem ungecrackten öl befreit. Der auf diese Weise von den anhaftenden

ίο Kohlenwasserstoffresten befreite, jedoch mit einer Koksschicht umhüllte Katalysator wird vom Abstreifer zum Regenerator transportiert. Im Regenerator wird der auf dem Katalysator abgeschiedene Kohlenstoff mit heißer Abbrennluft abgebrannt. Dabei entstehen heiße Abgase. Der heiße Katalysator wird anschließend dem Reaktionskreislauf wieder zugeführt. Zur Katalysatorlagerung ist üblicherweise ein Trichter vorgesehen. Weitere Hinweise zur Steigrohrcrackung sind in den nachstehenden Literaturstellen enthalten: Hydrocarbon Processing, Bd. 51, Nr. 5 (Mai 1972), Seiten 89 bis 92; a. a. O., Bd. 53, Nr. 9 (September 1974), Seiten 118 bis 121 sowie »Fluidization and Fluid-Particle Systems«, Z e η ζ und O t h m e r, Reinholt Publishing Corp., 1960, Seiten 7 bis 15.

In der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung, wie sie aus F i g. 2 hervorgeht, tritt das Steigrohr 10 in das Abscheidegefäß 11 von unten ein und setzt sich, wie aus dieser bevorzugten Ausführungsform hervorgeht, entlang der vertikalen Achse des Gefäßes nach oben fort.

Der Raum 12 innerhalb des Abscheidegefäßes, welcher sich um und über dem Steigrohr befindet, wird nachstehend als Abscheidekammer bezeichnet. Durch eine Auslaßöffnung 13, die vorzugsweise eine endständige öffnung darstellt, mündet das Steigrohr 10 mil seinem oberen Ende direkt in Kammer 12. Die Auslaßöffnung ist senkrecht zur Achse der Rohrleitung und zur Achse der Kammer 12 angeordnet. Über der offenen Auslaßöffnung 13 des Steigrohres 10 befinde! sich ein nach unten gerichteter Ablenkkegel 14, weichet

4c am oberen Ende des Abscheidegefäßes befestigt ist. Der Ablenkkegel 14 dient dazu Katalysatorteilchen, die durch den Steigrohrauslaß 13 ausgeschieden werden abzulenken, wodurch ein Abrieb der oberen Gefäßwandung vermieden wird und wodurch weiterhin eir

4.S Rückfallen der abgeschiedenen Teilchen in das Steig rohr durch dessen offenen Auslaß so gering wie möglich gehalten wird, um ein Mitschleppen der Teilchen zi verhindern.

In geringer Entfernung unterhalb des Steigrohraus-

so lasses 13, jedoch benachbart dazu befindet sich mindestens ein weiterer Auslaß 17 in der Seiten wane des Steigrohrs. Die bevorzugte Ausführungsforrr enthält eine ausgeglichene oder symmetrische Eintei lung, in welcher das Steigrohr mit zwei seitlich

ss angebrachten Austrittsöffnungen 17,17 ausgestattet ist die einander gegenüber angeordnet sind (vgl. F i g. 3) Jede der Austrittsöffnungen 17 führt zu einengesonderten zweistufigen Zyklonabscheidersystem, wit es am besten aus F i g. 3 zu ersehen ist. Genauer gesagt

ho ist jede der seitlichen Austrittsöffnungen 17, 17 übei eine seitliche oder transversale Leitung 18. 18. mit dei Eintrittsöffnung eines Zyklons der ersten Stufe 19, Ii verbunden. Es können an sich bekannte Zyklonausfüh rungen eingesetzt werden, da die Auswahl der Zyklone

ds nicht erfindungswesentlich ist Wesentlich ist jedoch daß die Zyklone der ersten Stufe ausschließlich durcr die an der Seitenwand erbrachten AuslaBoffnunger 17 und nicht durch die Hammer i? beschickt werden

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Die Leitungen 18, 18 führen die Teilchen tangential in die entsprechenden Zyklone ein, in denen eine weitere Gas/Teilchen-Trennung erfolgt. Die in den Zyklonen der ersten Stufe 19,19 abgeschiedenen Teilchen werden durch nach unten gerichtete Trichterrohre (Staubaustrageorgane), von denen einer unter Ziffer 20 in F i g. 2 abgebildet ist, ausgetragen. Das ausgeschiedene Gas (Crackdämpfe) wird in den Zyklonen nach oben durch die Gasaustrittsleitungen 21, 21, welche durch Dehnungsausgleicher 23 mit den entsprechenden Zyklonkörpern verbunden sind, abgeführt.

Das obere Ende des Steigrohrs ist vorzugüweise mit einer äußeren Versteifung ausgestattet, die sich im allgemeinen bei Ziffer 25 befindet, um die Belastung durch den freitragenden Arm des am Steigrohr hängenden Zyklonabscheiders abzufangen. Auch ist es vorteilhaft an der Seite des Steigrohres einen Abstandshalter 26 anzubringen, um eine Reibung des Zyklons mit der Steigrohrwand zu vermeiden.

Die Gasaustritte 21,21 der Zyklo ie 19,19 der ersten Stufe sind jeweils durch Zuführungen 27, 27 mit den Gaseintritten der Zyklone der zweiten Stufe 28, 28 verbunden. Sofern Zyklone der zweiten Stufe eingesetzt werden, kann jeder Zyklon der zweiten Stufe direkt mit dem Gasaustritt 21 eines Zyklons der ersten Stufe in Verbindung stehen. Die Zuführungen 27, 27 stellen die ausschließlichen Eintrittsmöglichkeiten in die Zyklone der zweiten Stufe dar. Dies bedeutet, daß diese Zyklone nicht aus oder durch die Kammer 12 eingespeist werden. Um der unterschiedlichen Ausdehnung zwischen den zwei Zyklonen zu begegnen, werden Dehnungsausgleicher dazwischen eingesetzt. Durch die Trichterrohre der Zyklone der zweiten Stufe, von denen einer unter Ziffer 29 in F i g. 2 abgebildet ist, werden die in der zweiten Stufe abgeschiedenen Teilchen dem Boden der Abscheidekammer zugeführt. Das Ende des Trichterrohrs befindet sich vorzugsweise über der Teilchenaufschüttung, so daß es nicht von ihr bedeckt wird. Die Gasaustritte 30, 30 der Zyklone der zweiten Stufe verlaufen durch das Abscheidegefäß und sind mit einer Leitung verbunden, welche zu Fraktioniervorrichtungen, die nicht gezeigt sind, führt.

Die unter Druck stehende Abscheidekammer steht in direkter Verbindung mit dem Steigrohr, jedoch ist die Austrittsöffnung für den Katalysator durch das Bett des aufgeschüttelten Katalysators bedeckt, so daß ein Gasaustritt aus dem Abscheider vermieden wird. Die Abstreifdampfzufuhr erfolgt gemäß F i g. 1. Der Dampffluß ist sehr gering, beispielsweise in einem Bereich von 680kg/Std. bei 10,5 kg/cm². Mit Ausnahme eines geringen Flusses von Abstreifdampf, welcher durch den Abstreifer aufwärts strömt, weist die Abscheidekammer 12 im wesentlichen keinen Gasfluß auf.

Während des Betriebs erfolgt infolge der Überdruckeinstellung im Inneren der Kammer 12 kein merklicher Gasfluß durch die Steigrohr-Auslaßöffnung 13 in diese Kammer. Die Katalysatorteilchen mit relativ hoher Dichte und geringem Volumen werden infolge ihres Impulses in die Steigronrkammer geschleudert, während die Gase durch die seitlichen Auslaßöffnungen 17, 17 winkelförmig in die Zyklone abgelenkt werden. Der bei weitem größere Kataiysatoranteil wird an der Stelle abgetrennt, wo die Gase seitlich abgelenkt werden, während die Teilchen aus dem Steigrohr herausgeschleudert werden, wobei diese Teilchen größtenteils das Zyklonsystem umgehen. Ein geringer Teil der Teilchen wird nicht abgetrennt oder mit dem Gas wieder mitgeschleppt und tritt in das Zyklonsystem ein.

Diese Teilchen werden in den Zyklonen der ersten oder zweiten Stufe abgeschieden, wobei die Zyklone eine weitausgeringere Belastung erhalten, als in den bekannten Verfahren. Entlang der Zyklone besteht ein Druckabfall von etwa 0,14 kg/cm².

Der plötzliche Richtungswechsel des Gasflusses ist wesentlich um eine Trennwirkung zu erzielen, da die Teilchen eine Richtungsänderung nicht so schnell wie das Gas mitmachen können. In diesem Zusammenhang

ίο ist es weiterhin vorteilhaft, die Geschwindigkeit des Gas/Teilchen-Stroms an einer stromaufwärts bezüglich den in der Seitenwand gelegenen Ausiaßöffnungen 17, 17 zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorzugsweise eine Düseneinrichtung in Form eines konisch geformten Halses oder einer Drossel im Steigrohr eingesetzt, wie aus F i g. 2 Ziffer 32 ersichtlich ist. Der eingesetzte Konus verringert die Querschnittsfläche der Rohrleitung, so daß der vorbeifließende Gasstrom an dieser Stelle beschleunigt wird.

Zusätzlich oder an Stelle der vorstehenden Einrichtung ist es vorteilhaft, insbesondere bei Verwendung einer asymmetrischen oder nicht ausgeglichenen Zyklonkonstruktion eine Ablenkeinrichtung, vorzugsweise in Form einer Ablenkplatte 33 (vgl. F i g. 4) einzusetzen,

welche winkelförmig in die Steigrohr-Seitenwand hineinragt und sich dicht stromaufwärts von diesem in der Rohrseitenwand befindlichen Auslaß und in Reihe mit ihm befindet. Hierdurch werden die Teilchen von dem in der Rohrseitenwand befindlichen Auslaß abgeschirmt. Die Ablenkplatte steht vorzugsweise mit einem Winkel A von der Rohrseitenwand 10 ab, welcher etwa 30° beträgt. Sie ragt etwa 15%, bezogen auf den Rohrdurchmesser, in das Rohr hinein. Wie nachstehend aufgezeigt wird, erhöht dies weiterhin die Wirksamkeit der Reaktionsdurchführung.

Die nachstehenden Vergleichsversuche und Beispiele dienen zum Vergleich des erfindungsgemäßen Verfahrens mit anderen, bekannten Abscheidungstechniken und erläutern die Erfindung. Die Ergebnisse von

Ve.-glcichsversuchen 1 bis 10 sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Sie wurden mit Hilfe einer bekannten Abscheidungsvorrichtung erhalten, in der der gesamte Gasfluß aus dem Steigrohr durch einen an der Rohrseitenwand angebrachten Auslaß über eine seitliehe Leitung direkt in die Eintrituöffnung eines Zyklons der ersten Stufe eingeleitet wird. Das Steigrohr enthält keine endständige Öffnung, und der gesamte Katalysator wird in das Zyklonsystem eingeführt. Der Gasaustntt des Zyklons der ersten Stufe führt in die Abscheidekammer, welche mit einer Eintrittsöffnung eines Zyklons der zweiten Stufe im Inneren der Kammer versehen ist. Abstreifdampf aus einer externen Quelle wird der Abscheidekammer zugeführt

Die in der nachstehenden Tabelle II zusammengefaß-

ten Werte wurden erhalten, indem man die Vorrichtung, in der die Werte aus Tabelle I erzielt wurden, zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umwandelte.

Die in den Tabellen I und II verwendeten Katalysatortypen A bestehen aus einem Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Katalysator im Gleichgewicht in Form feinster Teilchen mit einer Schüiidichte von 0,72 g/cm³. Die Katalysatortypen B und C sind vom selben allgemeinen Typ wie Katalysator A, weisen jedoch eine Schüttdichte von etwa 0,82 g/cm³ auf.

f>5 Die angegebenen Werte in Tabelle;;! und 11 stammen aus zusammengefaßten Ausbeutewerten. Die Bezeichnung A nach der Nummer des Vergleichsversuchs bzw. Beispiels weist darauf hin, daß die an"e"ebenen Werte

einen Wochendurchschnitt darstellen und keine Tageswerte sind. Die Stromdichten stammen aus »Petroleum Tables« zusammengestellt von E, W. Saybolt & Co., und beruhen auf API (American Petroleum Institute, New York) »gravity of stream«-Werten gemäß Ausbeutezusammenfassungen. In den Tabellen kennzeichnet der Ausdruck »Kat Geschw.« die Geschwindigkeit der Katalysatorzirkulation durch das Steigrohr. Die Abkürzung »Frakt. Rückst. Fl.« kennzeichnet den gesamten Abfluß des Fraktionierrückstands. Der Ausdruck »Kat. Vol.-% Frakt.« bezeichnet die Menge in Volumprozent an Katalysator im Fraktionierrückstand. Der Ausdruck »Kat. Verl.« steht schließlich für die von den Zyklonen

Tabelle I

(Bekannte Verfahren)

nicht abgeschiedene Katalysatormenge, wobei angenommen wird, daß die Gesamtmenge des in die Fraktioniervorrichtung eintretenden Katalysators im Fraktionierrückstand verbleibt. Der angegebene Kata lysatorverlust in kg/Tag wird berechnet, indem der abfließende fraktionierte Rückstand in Liter/Tag umgerechnet wird und der erhaltene Wert mit dem Volumprozentwert des Katalysators in der Stromdichte multipliziert wird. Der Katalysatorverlust in kg/m^a

ίο Rohölzufuhr wird berechnet, indem der Tagesverlusl durch den Rohöldurchsatz geteilt wird, welcher von kg/Std. in mVTag umgerechnet wird.

Vergleichs	Kat.	Rohölzufluß	Kat	Rohölzufluß	Grav.	Dichte,	Frakt. Rückst.	Grav.	Grav.	Dichte,	KaL,	Kat	Kat.
versuch	Geschw.,		Geschw,		API	kg/l		API	API	kg/l	Frakt	Verl.,	Verl.,
	kg/Std.	Einspeisung,	kg/Std.	Einspei			Fl,					kg/m* ölzufuhr	kg/Tag
		kg/Std.		sung,	24,5	0,9056	mVTag	4,6		1,0382	1,4
Katalysator Typ	A			kg/Std.	24,6	0,9053		8,5		1,0093	13	1,545
1	269 976	49 762		24,5	0,9056	140,9	8,7	1,0079	1,7	1,673	2048
2A	305 088	52 718		26,2	0,8959	178,1	10,1	0,9978	0,2	2,473	2337
3	294192	51 163	26,4	0,8947	200,2	11,4	0,9888	0,9	03141	3430
4A	1 288 744	49 700			208,6				1310	416
5A	321 432	49 966			197,5				1,405
Mittelwert	294 533	50 658								1757
vieler Versuche			24,9	0,9033		3,5	1,0467	1,1
Katalysator Typ	B		28,1	0.8852		0,0	1,0745	U	1,019
6	317 618	46 928	26,6	0,8936	110,5	10,6	0,9943	0,3	0,8222	1273
7	223 913	37 136	26,2	0,8959	70,1	8,6	1,0086	0,6	0,2712	829
8A	288 744	48 864	24,3	0,9068	118,7	8,7	1,0079	0,3	0,6195	355
9A	348 672	49 374			135,2				03112	818
10	348 672	53 244			145,0				0,5938	302
Mittelwert	303 054	46 915								737
vieler Versuche
Tabelle II						Frakt. Rückst.
(Vergleichsversuche und Beispiele)							Kat
Vergleichs	Grav.	Dichte.		Fl.,	Dichte.	Kau	Verl,	Kat.
versuch	API	kg/1	m3/Tag	kg/1	VoI.-%	kg/m3 ölzufuhr	Verl,
					Frakt		kg/Tag

Katalysator Typ B Beispiele

1 A 326 880

2 375 912

3 419 496 Mittelwert von 374 096 3 Ergebnissen

Katalysator Typ C Mittelwert von

w i^rgeL>iiissen

326 830
359 568
392 256
446 736
435 840
380 338

53 312

51 503 53 538

52 785

53 117

60 328

61 326

62 637

63 775 58 894

24,6 25,0 24,3

19,7 26,0 24,3 27,5 26,0

0,9050 222,0 0,9027 139,1 0,9068 128,3

0,9344 116,7 0,8970 150,3 0,9086

0,8886 177,3
193,0

0,8970 186,0

10,7

12,3

9,4

10,4
15,1
16,1
163
11.9

0,9936 0,3
0,9826 0,2
1,0028 0,2

0,9958 0,4

0,9638 0,1

0,9573 0,47

0,9556 0,2

0,9853 0 25

0,4682 0,1999 0,1827 0,2825

03397 0,0885 0,4911 0.2170 0384 0,2512

662 273 257 397

465 145 798 369 458 394

Beim Vergleich der labellen I und II zeigt sich, daß durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine merkliche Reduzierung der Katalysatorverluste eintritt, während gleichzeitig die Zufuhr des Rohöls vergrößert werden kann. Beim Vergleich der Beispiele 1, 2 und 3 mit den Vergleichsversuchen 6 bis 10, die sämtlich mit dem gleichen Katalysatortyp durchgeführt wurden, zeigt sich, daß die durchschnittlichen Katalysatorverluste ausgedrückt in kg/m³ Rohöleinspeisung auf 52% verringert werden, während gleichzeitig die Rohölzugaberaie um 13% erhöht wird. Darüber hinaus kann die Temperatur in der Abscheidekammer auf 565° C erhöht werden, während die bisherige Grenze bei 510° C lag, so daß ein qualitativ verbessertes Produkt entsteht.

Die in nachstehender Tabelle III zusammengefaßten Meßwerte wurden in einer für Meßzwecke dienenden Trennvorrichtung erhalten, in welcher der Crackungskatalysator in Luft, anstelle in Crackgasen suspendiert war, und die Meßwerte sind nicht repräsentativ für technische Crackansätze. In den Vergleichsversuchen A und B der Tabelle III erfolgt der Gasauslaß aus der simulierten Steigrohrleitung in die Abscheidekammer über ein T-förmiges Kopfstück am oberen Ende der Rohrleitung über dem Katalysatorbett am Boden des Abscheiders. Das »!"«-Stück hat an der Seite Löcher und eine untere öffnung durch die die Gase direkt in die Kammer geleitet werden. Der Eintritt eines Zyklons der ersten Stufe führt in die Kammer, und ein Gaseintritt eines Zyklons der zweiten Stufe wird direkt durch den

Tabelle III

Gasaustritt des Zyklons der ersten Stufe beschickt. In Sergleichsversuchen C und D erfolgt der Gasauslaß über ein »T«-Stück, das mit Ablenke.nnchtungen versehen ist, die in einem Winkel von 45 an den äußeren offenen Armenden angebracht sind, um das entweichende Material nach unten abzulenken^

η Beispiel E (gemäß der Erfindung) erfolg der Austritt aus dem Steigrohr durch eine obere Endoffnung m die Kammer, wobei das Steigrohr mittels emer in der Seitenwand angebrachten, direkt unterhalb des Endausfri s gelegenen öffnung direkt mit dem Zyklone.ntntt verbunden ist, wie es vorstehend be, der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert wurde.

η den Vergleichsversuchen bzw. Befielen der Tabelle III und auch der nachstehenden Tabelle IV w,rd ein Gleichgewichtskatalysator mit kubisch flachenzen-TerYem Gitter (FCC) eingesetzt, welcher die nachstehende Charakteristische Teilchengröeenverteilung auf-

weist.

0—20 Mikron
0-40 Mikron
0-80 Mikron

_ 0 Gewichtsprozent

- 8 Gewichtsprozent

- 70 Gewichtsprozent

Die Schüttdichte des Katalysators beträgt oeg/cml Das Trennvermögen des Katalysators wird durch nachstehende Gleichung ausgedrückt: 1 m.nus dem Quotienten aus dem Katalysatorfluß ·η den Zyklon der ersten Stufe und der Katalysatorzugaberate in den Riser. Dieser Wert wird mit 100 multipliziert.

Vergleichsversuche bzw. Beispiel

Verfahrensbedingungen Ergebnisse

Versuchsdauer, min

Kat. Bettobern, unterhalb Trichterrohr, cm

Kat. Zugaberate, kg/min

5,1 17,8

6,35 11,76 50,8

3,69 3,69 3,61 3,59 3,06

Luftzufuhr, mVmin

2,27 2,27 2,27 2,27 1,81 Reaktor-

oberflä-

chenge-

schw.,

1,52
1,52
1,52
1,52
1,22*)

Kat. im Zy	Reaktor
klontrichter	druck,
rohr d. 1. Stufe,	cm H2O
kg/min
1^56	38,10
2,79	38,10
1,04	43,18
0,50	43,18
0,22*·)	nicht

Kat im Zyklontrichterrohr der 1. Stufe, % Kat. Einspeisung

42 22 29 13,9 7,05

gemessen

*) Die tatsächliche Oberflächengeschw. war 0; der angegebene Wert zeigt eine hypothetische Oberflächengeschw., bezogen auf

die Austrittsrate im Steigrohr, sofern das Steigrohr gemäß Vergleichsversuchen A-D umgebaut worden wäre. "·) 0,0009 kg wurden im Zyklontrichterrohr der 2. Stufe ausgetragen.

Wie aus Tabelle HI ersichtlich, geht aus der Katalysatormenge, welche im Trichterrohr des Zyklons der 1. Stufe abgeschieden wird, die Vollständigkeit der Abscheidung hervor. Gemäß der Erfindung (Beispiel E) wird eine weitaus vollständigere Abscheidung erzielt. Verglichen mit den Prozentsätzen an abgeschiedenem Katalysator in anderen Systemen, die von 13,9 bis 42% reichen, wird gemäß der Erfindung im Zyklon der ersten Stufe lediglich 7,05% Katalysator abgeschieden. Besonders kennzeichnend ist die geringe Menge des im Reaktionssystem verbliebenen Katalysators, dessen Abscheidung im Zyklon der zweiten Stufe erfolgt. Sie beträgt lediglich 0,0009 kg.

In der nachstehenden Tabelle IV sind die Ergebnisse aus dem gleichen Verfahrenssystem zusammengefaßt, aus dem die Ergebnisse der Tabelle III erzielt wurden. Die Beispiele gemäß der Erfindung F und G werden mit anderen Systemen (Vergleichsversuche H bis P) verglichen. Die Vorrichtung in Beispiel F entspricht der Vorrichtung des Beispiels E. Die Vorrichtung in Beispiel

<;<; G ist ähnlich, jedoch wird in die Steigrohrleitung unterhalb des in der Rohrseitenwand gelegenen Austritts eine Ablenkplatte eingesetzt, welche etwa ¹A des Steigrohr-Durchmessers ausmacht. Diese plattenförmige Ablenkeinrichtung steht in einem Winkel von

ho etwa 45° zur Steigrohrachse in den Steigrohrinnenraum hinein. Die Ablenkeinrichtung dient dazu, die Teilchen von dem in der Rohrseitenwand gelegenen Gasauslaß abzulenken. Die Abscheideeinrichtung in Vergleichsversuchen H und 1 enthält ein Steigrohr, dessen Auslaß

f,_s lediglich in den Eintritt des Zyklons der ersten Stufe führt. Das Steigrohr mündet nicht in die Abscheidekammer und der Gasaustritt des Zyklons der ersten Stufe und der Gaseintritt des Zyklons der zweiten Stufe

befindet sich ebenfalls in der Abscheidekammer. Die Trichterrohrlänge des Zyklons der ersten Stufe beträgt 2,5 cm, gemessen von der Verbindungsstelle mit dem Konus des Trichterrohrs. Die Verfahrensvorrichlung in Vergleichsversuch j ist ähnlich wie in den Vergleichsversuchen H und 1, jedoch beträgt die Trichterrohrlänge 61 cm. Die Vorrichtungen in Vergleichsversuchen K und L sind ebenfalls gleich, wobei jedoch die Trichterrohrlängen jeweils 46 cm betragen. In den Vergleichsversuchen M und N erfolgt der Austritt aus dem Riser in die Kammer über eine »T«-förmige Einrichtung, weiche

Tabelle IV

n».ch unten gerichtete öffnungen aufweist. Die zweistu figen Zyklone werden in Reihe geschaltet, wobei der Gaseintritt in der Kammer über dem »T« gelegen ist Vergleichsversuche O und P sind ähnlich wie die entsprechenden Vergleichsversuche M und N, jedoch wird anstelle einer »T«-förmigen eine »kreuzförmige« Einrichtung am Ende des Steigrohres verwendet. Das Kreuz weist vier kurze horizontale Arme auf, die rechtwinklig zueinanderstehen und deren Auslaßöffnungen nach unten weisen. Das Steigrohr ist mit der Mitte des Kreuzes verbunden.

Beispiel Luftfluß Gesehw. Oberflä- Kat. Zugabe Kat. Zu-

bzw. Ver- im Steig- im chenge- geschw. in tritt in

gleichs- rohr. Steig- schw. im das Steig- Zyklon <±

versuch mVmin rohr, Reaktor, rohr, 1. Stufe,

m/sec m/sec kg/min kg/min

Trenn- Kat. Zu- Bemerkungen

vermö- tritt in

gen vor Zyklon

Zyklon der 2.

der 1. Stufe,

Stufe kg/min

(Erfindung)

(Erfindung)

1,76

1,81

1,81

13,56 0

14,63 0

4,60

3,06

14,63 1,22 4,56

0,89

0,22

4,56 80,6

93

Lage der Katalysatoroberfläche ist nicht wesentlich, so lange Trichterrohr d. Zyklons unbedeckt ist

0,0009 desgl.

0,04 sehr abhängig von Lage des

Kat.-Betts unterhalb des Trichterrohrs

I	1,81	14,63	1,22	1,82	1,82	0	0,31	desgl.
I	1,81	14,63	1,22	1,82	1,82	0	0,10	desgl.
K	1,81	14,63	1.22	4,90	4,90	0		desgl.
L	1,81	13,11	1,22	1,75	1,75	0	0,05	desgl.
M	2,27	18,59	1,52	2,38	0,54	77,2		sehr abhängig von Lage des Kat.-Betts, sofern Kat.-Bett weniger als 10 cm unterhalb d. »T«-Stücks gelegen ist
N	2,27	18,59	1,52	4,99	1,09	78,2	-	desgl.
O	1,81	14,63	1,22	2,19	0,49	78		sehr abhängig von Lage des Kat.-Betts, sofern Kat.-Bett weniger als 10 cm unterhalb des »Kreuzes« gelegen ist

1,81

14,63

1,22

4,93

0,47 90,6

desgl.

Beim Vergleich von Beispielen F und G in Tabelle IV wird ersichtlich, daß der Einsatz einer Ablenkeinrichtung die Trennwirkung bis zum Zyklon der ersten Stufe merklich erhöht (80,6% auf 93%). Verglichen mit den Vergleichsversuchen H, I, ], K und L wird gemäß den beiden Beispielen eine hohe Abscheidungsrate vor den Zyklonen der ersten Stufe erzielt. In den letzteren Vergleichsversuchen erfolgt keinerlei Katalysatorabscheidung vor dem Eintritt in den Zyklon der ersten Stufe, da der gesamte Gasfluß des Steigrohres direkt, ohne einer zuvor durchgeführten Abscheidung, in den Zyklon der ersten Stufe eingespeist wird. Die in den Vergleichsversuchen M, N, O und P vor dem Eintritt in die Zyklone der ersten Stufe erzielte Trennwirkung ist gut, jedoch schwankt die Trennwirkung in diesen Sysiemen sehr, sofern sich die Oberfläche des KatalysatorbeUs am Boden der Abscheidekammer weniger als 10 cm unterhalb des am Steigrohrende

('S befindlichen »Kreuzes« oder der »T«-förmigen Einrichtung befindet. Auf Grund dieser Instabilität wird in solchen Systemen keine einheitliche gute Trennwirkung erreicht, sofern sie in technischem Maßstab eingesetzt werden, da es bei einer technischen Durchführung nahezu unvermeidlich ist, daß der Abstand zwischen dem Katalysatorbett und dem »Kreuz« am Steigrohrende wesentlichen Schwankungen unterworfen ist. Im Gegensatz dazu kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine gute Trennwirkung erzielt werden, welche unabhängig von dem Abstand zum Katalysatorbett ist, solange das Trichterrohr nicht vom Katalysator bedeckt ist.

In den vorherigen Beispielen und Versuchen führte die Steigrohrleitung in die Abscheidekammer stets durch eine öffnung an deren Unterseite, und die Zyklone waren innerhalb der Kammer angebracht. Gemäß der Erfindung ist es jedoch nicht unbedingt

erforderlich, daß das Steigrohr von unten in die Kammer eintritt. Beispielsweise kann ein seitlicher oder selbst ein Eintritt von oben erfolgen. Weiterhin können die Zyklone außerhalb der Abscheidekammer gelegen sein. Die Anordnung der Zyklone bezüglich der Abscheidekammer ist nicht erfindungswesentlich, vielmehr die Tatsache, daß das Steigrohr durch einen

endständigen Auslaß in eine Abscheidekammer mündet und daß durch mindestem einen an der Rohrseitenwand angebrachten Auslaß, welcher bezüglich der endständigen Auslaßöffnung dicht stromaufwärts gelegen ist, der S Gasstrom in den Eintritt eines Zyklons erfolgt, unabhängig, ob dieser Zyklon innerhalb oder außerhalb der Abscheidekammer gelegen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abscheidung von Katalysatorteilchen aus Produktgasen der katalytischen Crak- s kung von Erdöl-Kohlenwasserstoffen im Fließbett, wobei die Katalysatorteilchen zusammen mit den ziigeführten gasförmigen Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung von Produktgasen in einer länglichen rohrförmigen Reaktionszone (Reaktionsrohrleitung) u> in parallelem Gasstrom aufwärts strömen, d a durch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom durch die Reaktionsrohrleitung mit einer endständigen, in eine Abscheidekammer mündenden Auslaßöffnung leitet, in der Abscheidekammer einen ι s statischen Überdruck einstellt, den Gasstrom in einem Winkel zur Achse der Reaktionsrohrleitung über mindestens einen an der Rohrseitenwand angebrachten Auslaß, welcher bezüglich der endständigen, in eine Abscheidek„mmer mündenden >o Auslaßöffnung stromaufwärts gelegen ist, ablenkt, den abgelenkten Gasstrom in einen Zyklonabscheider leitet, wobei man den statischen Druck in der Abscheidekammer in dem Maße höher als im Zyklonabscheider einstellt, daß das Gas vorzugsweise in einem Winkel aus der Reaktionsrohrleiturig durch den in der Rohrseitenwand angebrachten seitlichen Auslaß ausströmt, während die darin enthaltenen Katalysatorteilchen infolge ihres höheren Impulses an dem seitlichen Auslaß vorbeiströmen und trägheitsbedingt durch die endständige Auslaßöffnung austreten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Abscheidekammer dadurch einen statischen Überdruck einstellt, daß man den Gasaustritt aus der AbscheiJekammer ausschließlich über den Zyklonabscheider erfolgen läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Austritt der Katalysatorteilchen aus der Rohrleitung in die Abscheidekammer parallel zur Längsachse der Rohrleitung erfolgen läßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms an einer Stelle dicht stromaufwärts 4s von dem in der Rohrseitenwand befindlichen Auslaß erhöht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom zusätzlich mittels einer winkelförmigen Einrichtung von dem in der so Rohrseitenwand angebrachten Auslaß ablenkt, durch den der abgelenkte Gasstrom in einen Zyklonabscheider geleitet wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ss

(a) eine Abscheidekammer,

(b) eine längliche Rohrleitung, durch die bei Betrieb die Gase und Katalysatorteilchen strömen, wobei die Rohrleitung an ihrer Auslaßöffnung

in die Abscheidekammer mündet, (>o

(c) eine Einrichtung, die den Transport de:? Gasstroms entlang der Rohrleitung von einem entlegenen Ende derselben bis zur Auslaßöffnung bewirkt, wobei die Rohrleitung nahe deir Ausiaßöffnung mindestens einen paraiiei zur »5 Längsachse der Rohrleitung angeordneten an der Rohrseitenwand befindlichen Auslaß enthält, welcher bezüglich der Auilaßöffnung stromaufwärts gelegen ist, sowie
(d) eine Zyklonabscheidereinrichiung, deren Eintrittsöffnung direkt mit dem an der Rohrseitenwand angebrachten Auslaß verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine dicht stromaufwärts von dem an der Rohrseitenwand befindlichen Auslaß angebrachte Düseneinrichtung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung einen konischen Hals aufweist, wodurch die Querschnittsfläche der Rohrleitung im Vergleich zu einer angrenzenden, stromaufwärts gelegenen Querschnittsfiäche verkleinert wird, so daß der durch die Rohrleitung strömende Gasstrom an dieser Stelle beschleunigt

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine zusätzliche in die Rohrleitung gerichtete Ablenkeinrichtung, die sich dicht stromaufwärts von dem in der Rohrseitenwand angebrachten Auslaß befindet und der Reihe mit ihm angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung eine endständige Auslaßöffnung darstellt, die im wesentlichen quer zur Längsachse der Rohrleitung angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung in das Innere der Abscheidekammer mündet und die Auslaßöffnung der Rohrleitung im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Abscheidekammer angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zyklonahscheidereinrichtung in der Abscheidekammer befindet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer gegenüber Gasabfluß in dem Maße dicht ist, als der Gasstrom zufließt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer im wesentlichen gegenüber Gasabfluß dicht ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonabscheidereinrichtung einen außerhalb der Abscheidekammer befindlichen Gasaustritt aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonabscheidereinrichtung aus zwei hintereinander geschalteten Zyklonstufen besteht, wobei der Gaseintritt der ersten Zyklonstufe mit dem an der Rohrseitenwand angebrachten Auslaß verbunden ist und die zweite Zyklonstufe einen außerhalb der Abscheidekammer befindlichen Gasaustritt aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonabscheidereinrichtung Trichterrohre zum Abscheiden abgetrennter Katalysatorteilchen oberhalb der in der Abscheidekammer befindlichen Katalysatorteilchenschüttung aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung vertikal in die Abscheidekammer mündet und der in der Abscheidekammer befindliche in der Rohrseitenwand angebrachte Ausiaß im rechten Winke! zur Ausiaßöffnung der Rohrleitung angeordnet ist.