DE4103450A1 - Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer gleich
mäßigen Flugstaubwolke in einer kleintechnischen Versuchsanlage
mit einem Riserreaktor für Untersuchungen über das katalytische
Cracken von Kohlenwasserstoffen.
Der katalytische Crackprozeß insbesondere in Form des Fluid Cata
lytic Cracking (FCC) nimmt für die Konversion von hochsiedenden
Kohlenwasserstofffraktionen und Erdöldestillationsrückständen zu
Benzin hoher Oktanzahl und Olefinen eine Schlüsselstellung ein.
In großtechnischen Anlagen für das katalytische Cracken hat sich
im Weltmaßstab als Reaktorprinzip der Riserreaktor in verschiede
nen Varianten durchgesetzt.
Der Riserreaktor besteht aus einem aufsteigenden Rohr, das vom
Reaktoreingang (Fußpunkt) zum Reaktorausgang vom Katalysator/Ein
satzprodukt-Gemische in einer gleichmäßigen Flugstaubwolke bei
erhöhten Temperaturen durchströmt wird, so daß die Crackreaktio
nen ablaufen können.
Für die Übertragung von Forschungsergebnissen aus Laborreaktoren
in den großtechnischen Maßstab haben sich kleintechnische Ver
suchsanlagen bzw. Pilotanlagen, in denen die Prozeßbedingungen
großtechnischer Anlagen weitgehend simuliert werden können, viel
fach bewährt. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist jedoch, daß
das gleiche Reaktorprinzip wie in der großtechnischen Anlage
realisiert wird. Wenn unterschiedliche Reaktorprinzipien angewen
det werden, ist eine direkte Übertragung von Ergebnissen in den
großtechnischen Maßstab nicht möglich, da nur Trendaussagen er
halten werden. Das trifft besonders auf die Ausbeutestruktur und
die Produktqualitäten zu.
Die Anwendung des Riserprinzips im kleintechnischen Maßstab bei
relativ geringen Katalysatordurchsatzmengen ist ausgesprochen
schwierig, da ein kontinuierlicher Katalysatordurchfluß in Form
einer gleichmäßigen Flugstaubwolke in Abhängigkeit von der Zeit
für einen gleichmäßigen Reaktionsablauf unbedingt notwendig ist.
Eine Riserversuchsanlage wird im US-Patent 39 76 433 beschrieben.
Der Riserreaktor dieser Anlage besteht aus einem Rohr, dessen
Durchmesser von 6,2 bis 20,9 mm und dessen Länge von 0,3 bis 6 m
variiert werden können. Dieses Reaktorrohr ist in Schlaufen ge
legt und wird von außen durch eine elektrische Widerstandsheizung
beheizt. Am Riserfuß wird das vorgewärmte, flüssige Einsatzpro
dukt mit dem auf ca. 700°C erhitzten Katalysator vermischt und
verdampft, wobei sich eine Flugstaubwolke ausbildet, die unter
Ablauf der Crackreaktion den Reaktor durchströmt. Im nachgeschal
teten Stripper werden die Reaktionsprodukte vom Katalysator ge
trennt. Der Katalysator wird pneumatisch in den Regenerator ge
fördert, wo er regeneriert und anschließend wieder in den Reaktor
zurückgeführt wird.
Der Katalysatordurchsatz wird in dieser Anlage durch eine Vor
richtung geregelt, die sich von der Katalysatordosierung groß
technischer Anlagen grundsätzlich unterscheidet. Diese Vorrich
tung (Fig. 1) besteht aus einem senkrechten Rohr (1), welches in
einem weiten Bogen (2) zum Eingang des Riserreaktors (4) aus
läuft. In diesem senkrechten Rohrstück (1) ist ein vertikal
verschiebbares Rohr (3) angebracht, durch das so viel Stickstoff
eingeleitet wird, daß sich eine Katalysator-Wirbelschicht ausbil
det. Diese Wirbelschicht weist einen hydrostatischen Druck in
Abhängigkeit von ihrer Höhe auf, der aus die im Rohrbogen (2)
befindliche, dicht gepackte Katalysatorschicht wirkt und zur
Dosierung des Katalysators in den Riserreaktor führt.
Durch die Verschiebung des vertikalen Rohres (3) im Rohrstück (4)
kann die Höhe der Wirbelschicht, damit verbunden der hydrostati
sche Druck und die dosierte Katalysatormenge, verändert werden.
Die Summe des statischen und des hydrostatischen Druckes muß zur
Gewährleistung des Katalysatorflusses entsprechend dem ge
wünschten Durchsatz größer als die Summe des zur Überwindung des
Reibungswiderstandes der dicht gepackten Katalysatorfüllung im
Rohrbogen (2) notwendigen Druckes und des Druckes am Eingang des
Riserreaktors sein.
Bei der Verdampfung des flüssigen Einsatzproduktes durch den
heißen Katalysator (ca. 700°C) treten am Eingang des Riserreak
tors Druckschwankungen von ca. 2 kPa auf, die einen gleichmäßigen
Katalysatorfluß und einen gleichmäßigen Ablauf der Crackreaktion
nicht mehr gewährleisten. Aus diesem Grund sind die erzielten
Versuchsergebnisse auch nicht direkt mit denen großtechnischer
Anlagen vergleichbar.
Eine weitere kleintechnische Riserversuchsanlage wird von J. Co
rella und Mitarbeitern vorgestellt (Ingenieria Quimica, May 1985,
Seite 43-52).
Der Riserreaktor ist 2,5 m lang und weist einen Innendurchmesser
von 10 mm auf. Kritische Punkte dieser Anlage sind ebenfalls die
Katalysatordosierung und die Regelung des Katalysatordurchsatzes
Bei kontinuierlichem Anlagenbetrieb, d. h. bei der Kreislauffüh
rung des Katalysators durch die Anlage, erfolgt die Regelung des
Katalysatordurchsatzes durch ein Ventil, welches im Verbindungs
rohr zwischen Regenerator und Riserreaktor angebracht ist. Auf
Schwierigkeiten bei einer derartigen Regelung wurde bereits im
US-Patent 39 78 433 hingewiesen.
Aufgrund der geringen Durchsatzmenge an Katalysator in einer
kleintechnischen Versuchsanlage ist es nicht möglich, mit Hilfe
eines Ventils einen konstanten Massenstrom an Katalysator einzu
stellen. Die kurzzeitigen Änderungen im Katalysatordurchsatz
gewährleisten keinen gleichmäßigen Reaktionsablauf und verfäl
schen somit auch das Ergebnis der Reaktion. Beim diskontinuierli
chen Betreiben der Versuchsanlage wird der Katalysator mittels
einer Dosierschnecke in den Regenerator, der gleichzeitig als
Katalysatorvorheizer dient, befördert.
Im Regenerator wird der Katalysator in einer Wirbelschicht aufge
heizt. Die gleiche Menge an Katalysator, die der Wirbelschicht
mittels Dosierschnecke zugeführt wird, fließt durch ein Überlauf
rohr vom Regenerator in den Riserreaktor ab. Auch bei dieser
Regelungsmethode erweist es sich als Nachteil, daß in einer real
ausgebildeten Wirbelschicht infolge Ölblasenbildung die Katalysa
tormenge, die durch das Überlaufrohr abfließt, Schwankungen un
terworfen ist. Diese Schwankungen gewährleisten nicht die Aus
bildung einer gleichmäßigen Flugstaubwolke im Riserreaktor und
wirken sich demzufolge nachteilig auf den Ablauf der Reaktion und
verfälschend auf die Versuchsergebnisse aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Erzeugung einer gleichmäßigen Flugstaubwolke, bestehend aus Kata
lysator, Kohlenwasserstoffen und einem Förderhilfsgas, in einem
kleintechnischen Riserreaktor für das katalytische Cracken von
Kohlenwasserstoffen zur Verfügung zu stellen, um die Prozeßbedin
gungen großtechnischer Anlagen so zu simulieren, daß eine direkte
Übertragbarkeit der erzielten Ergebnisse in den großtechnischen
Maßstab gewährleistet ist.
Die gesamte Anlage ist in Fig. 2 dargestellt. Sie ist für Prozeß
temperaturen bis max. 800°C, Normaldruck, Katalysatordurchsatz
mengen von 4 bis 20 kg/h und Einsatzproduktdurchsatzmengen von
0,5 bis 2 kg/h ausgelegt.
Sie besteht aus einem Riserreaktor (8), einem Abscheidesystem für
die Trennung von Katalysator und Reaktionsprodukten (9), zwei
Katalysatorzwischenbehältern (10, 11), dem Regenerator (5), Vor
wärmern für das Einsatzprodukt (12) und Stickstoff (15), der
Einsatzproduktdosierpumpe (16), der Katalysatordosiervorrich
tung (6) sowie einem Anlagenteil für die BMSR-Technik (17).
Wichtigster Bestandteil der kleintechnischen Versuchsanlage ist
der Riserreaktor (8), der die Form eines aufsteigenden Rohres
besitzt und eine Länge von 12,5 m sowie einen inneren Durchmesser
von 10 mm aufweist. Der Eingang des Riserreaktors (8) ist als
Mischstelle (7) für den Katalysator, das Förderhilfsgas und das
Einsatzprodukt so gestaltet, daß ein pulsationsfreies Verdampfen
des Einsatzproduktes gewährleistet ist (Fig. 3).
Dem Riserreaktor (8) schließt sich ein Abscheidesystem (9) an, in
dem der aus dem Riserreaktor (8) ausgetragene Katalysator vom
dampfförmigen Reaktionsprodukt durch eine Kombination von Prall
abscheider und Zyklon sowie Stripper und Zyklon abgetrennt wird.
Die zwei Zwischenbehälter (10, 11) besitzen einen inneren Durch
messer von 300 mm und eine Länge von 650 mm. Sie dienen der
Messung der durch die Anlage geförderten Katalysatormenge mittels
Kraftmeßdose sowie dem Druckausgleich zwischen Reaktor (8) und
Regenerator (5) beim chargenweisen Transport des Katalysators in
den Regenerator (5). Der Regenerator (5) ist als Wirbelschicht
reaktor ausgelegt. Seine Größe wird durch die auf den Katalysator
abgeschiedene Koksmenge, die zur das Abbrennen des Kokses notwen
dige Regeneriergasmenge, die Abbrenngeschwindigkeit des Kokses
und die Menge an durchgesetztem Katalysator bestimmt.
Der Regenerator (5) weist einen inneren Durchmesser von 300 mm
und eine Länge von 500 mm auf, zuzüglich einer Beruhigungszone
mit 400 mm innerem Durchmeser und einer Länge von 140 mm. Der
Anströmboden des Regenerators besteht aus einer Lochplatte mit
Löchern von ca. 100 µm Durchmesser. Der Regenerator (5) und die
Zwischenbehälter (10, 11) sind durch ein Kugelventil getrennt.
Die Vorwärmer für das Einsatzprodukt (12) und das Förderhilfs
gas (15) sind Rohrspiralen von 5 bzw. 3 m Länge und 2 mm innerem
Durchmesser. Der Vorwärmer für das Regeneriergas hat ebenfalls
die Form einer Rohrspirale von 7 m Länge und 6 mm innerem Durch
messer.
Die Katalysatordosierschnecke (6), deren Drehzahl stufenlos re
gelbar ist, wurde für einen Durchsatz von 4 bis 20 kg/h ausge
legt.
Alle Apparateteile sind aus Edelstahl gefertigt.
Der Riserreaktor (8) wird direkt elektrisch beheizt, indem die
Rohrwand den Widerstand darstellt. Das Abscheidesystem (9), die
Zwischenbehälter (10, 11), der Regenerator (5), die Vorwärmer für
das Einsatzprodukt (12), das Förderhilfsgas (15), das Regenerier
gas (18) und die Katalysatordosiervorrichtung (6) werden durch
eine indirekte elektrische Widerstandsheizung beheizt.
Die kleintechnische Versuchsanlage kann sowohl mit kontinuier
lichem als auch mit semikontinuierlichem bzw. diskontinuierlichem
Katalysatorumlauf betrieben werden. Während des Versuchsbetriebes
ist die Einhaltung der vorgegebenen Parameter und folglich auch
ein gleichmäßiger Ablauf der Spaltreaktion, verbunden mit einer
sehr guten Reproduzierbarkeit der Versuchsergebnisse, gewähr
leistet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Ver
fahrens beschrieben:
Während eines Versuches wird der im Regenerator (5) befindliche, regenerierte und auf 600 bis 750°C aufgeheizte, Katalysator durch die Dosierschnecke (6) zum Eingang des Riserreaktors (8) transportiert. In der Mischstelle (7) wird der heiße Katalysator zunächst mit Förderhilfsgas, welches auf 550°C vorgeheizt ist, aufgewirbelt und mit Einsatzprodukt in Verbindung gebracht, welches auf ca. 320°C vorgeheizt und über einen Seitenstutzen in den Riserreaktor (8) eindosiert wird. Das vorgeheizte Einsatzpro dukt wird durch den heißen Katalysator unter Ausbildung einer gleichmäßigen Flugstaubwolke verdampft. Dieses Katalysator/Ein satzprodukt-Gemisch strömt unter Ablauf der Crackreaktion durch den Riserreaktor (8). Durch Beheizung der Riserwand und die über den Katalysator eingebrachte Wärmemenge bildet sich ein Tempera turprofil von der ersten Temperaturmeßstelle ca. 1 m nach der Mischstelle von 450 bis 570°C zum Reaktorausgang von 450 bis 550°C aus. Im nachgeschalteten Abscheidesystem (9) wird bei Temperaturen von 450 bis 550°C das dampfförmige Reaktionsprodukt zunächst in einem Prallabscheider mit Zyklon vom Katalysator abgetrennt und anschließend dem Kondensationsteil (14) der Anlage zur Trennung von flüssigem Reaktionsprodukt und Reaktionsgas zugeführt.
Während eines Versuches wird der im Regenerator (5) befindliche, regenerierte und auf 600 bis 750°C aufgeheizte, Katalysator durch die Dosierschnecke (6) zum Eingang des Riserreaktors (8) transportiert. In der Mischstelle (7) wird der heiße Katalysator zunächst mit Förderhilfsgas, welches auf 550°C vorgeheizt ist, aufgewirbelt und mit Einsatzprodukt in Verbindung gebracht, welches auf ca. 320°C vorgeheizt und über einen Seitenstutzen in den Riserreaktor (8) eindosiert wird. Das vorgeheizte Einsatzpro dukt wird durch den heißen Katalysator unter Ausbildung einer gleichmäßigen Flugstaubwolke verdampft. Dieses Katalysator/Ein satzprodukt-Gemisch strömt unter Ablauf der Crackreaktion durch den Riserreaktor (8). Durch Beheizung der Riserwand und die über den Katalysator eingebrachte Wärmemenge bildet sich ein Tempera turprofil von der ersten Temperaturmeßstelle ca. 1 m nach der Mischstelle von 450 bis 570°C zum Reaktorausgang von 450 bis 550°C aus. Im nachgeschalteten Abscheidesystem (9) wird bei Temperaturen von 450 bis 550°C das dampfförmige Reaktionsprodukt zunächst in einem Prallabscheider mit Zyklon vom Katalysator abgetrennt und anschließend dem Kondensationsteil (14) der Anlage zur Trennung von flüssigem Reaktionsprodukt und Reaktionsgas zugeführt.
Der abgetrennte Katalysator passiert daraufhin einen Stripper mit
Zyklon, wobei das Reaktionsprodukt, das dem Katalysator noch
anhaftet, abgetrennt wird. Im nachfolgenden ersten Zwischenbehäl
ter (10) wird bei Temperaturen von 450 bis 550°C durch eine
Kraftmeßdose die Menge des durchgesetzten Katalysators bestimmt.
Der zweite Zwischenbehälter (11), der die gleiche Temperatur wie
der erste aufweist, dient als Puffergefäß und dem Ausgleich des
Differenzdruckes vom Riserreaktor (8) zum Regenerator (5).
Die Regeneration des Katalysators erfolgt im Regenerator (5) in
einer Wirbelschicht bei Temperaturen von 600 bis 750°C mit
einem Luft-Stickstoff-Gemisch als Regeneriergas. Der Restkoksge
halt des regenerierten Katalysators beträgt ca. 0,01 Massen
anteile in %, bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators. Der
regenerierte Katalysator wird anschließend in den Riserreak
tor (8) zurückgefördert.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Gestaltung und
Funktion der Katalysatordosierung (6) und der Mischstelle (7) von
Katalysator, Förderhilfsgas (Stickstoff) und Einsatzprodukt in
Kombination mit der Regelung des Differenzdruckes zwischen Rege
nerator (5) und Reaktor (8).
Am Eingang des Riserreaktors (8) treten Druckschwankungen auf,
die durch die pulsierende Verdampfung des flüssigdosierten Ein
satzproduktes am heißen Katalysator in der Mischstelle (7) her
vorgerufen werden.
Um einen gleichmäßigen Katalysatorumlauf in Form einer gleich
mäßigen Flugstaubwolke zu erreichen, muß der Differenzdruck über
der Katalysatordosierschnecke (6) kleiner sein als der Reibungs
widerstand des Katalysators in der Dosierschnecke (6), so daß die
Dosierung des Katalysators nur durch die mechanische Drehbewegung
der Dosierschnecke (6) erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird dies
dadurch gelöst, daß durch die geometrische Anordnung und die
Abmessung der Zusammenführung von Katalysator, Förderhilfsgas und
Einsatzprodukt die Druckschwankungen gering gehalten werden.
Diese Mischstelle (7) ist dadurch gekennzeichnet, daß der über
das Fallrohr (7.1) in den Reaktoreingang (7.3) dosierte Kataly
sator durch das über den Stutzen (7.2) eingeführte Förderhilfsgas
aufgewirbelt wird. In diese homogenisierte Flugstaubwolke wird
durch den Rohrstutzen (7.4) das flüssige Einsatzprodukt dosiert,
das vor dem Eintritt in den Reaktor durch vorgeheiztes Förder
hilfsgas dispergiert wird (7.5). Dadurch wird die Kontinuität der
Dosierung des Einsatzproduktes wesentlich erhöht und ein pulsa
tionsfreies Verdampfen des Einsatzproduktes am heißen Katalysator
erreicht.
Darüber hinaus wird der Differenzdruck über der Dosierschnecke
(6) in den Grenzen zwischen ± 0,5 kPa durch Drosselung des
Abgasstromes des Regenerators (5) mittels Prozeßrechner durch ein
angepaßtes Rechenprogramm geregelt. Durch diese Differenzdruckre
gelung wird eine gleichmäßige Flugstaubwolke im Reaktor (8) er
reicht, und Temperaturschwankungen unmittelbar hinter der Misch
stelle (7) werden weitestgehend beseitigt.
Diese konstante Reaktortemperatur führt zu einem gleichmäßigen
Ablauf der Reaktion und zu einer sehr guten Reproduzierbarkeit
der Versuchsergebnisse. Die erzielten Versuchsergebnisse sind
direkt in den großtechnischen Maßstab übertragbar.
Die kleintechnische FCC-Versuchsanlage mit Riserreaktor wird
durch folgende Ausführungsbeispiele näher charakterisiert.
In einer kleintechnischen FCC-Versuchsanlage mit Riserreaktor,
die mit einer 2-Punkt-Differenzdruckregelung zwischen Regenerator
und Reaktor ausgerüstet war, wurde ein in Tabelle 2 charakteri
siertes Vakuumgasöl bei einem Katalysator/Öl-Verhältnis von 9,2
und einer Temperatur am Reaktorausgang, die infolge eines nicht
gleichmäßigen Katalysatorflusses durch den Reaktor zwischen 515
und 535°C schwankte, an einem kommerziellen FCC-Katalysator auf
Basis eines USY-Zeoliths gespalten. Die Ergebnisse dieses Versu
ches sind in Tabelle 2 unter Nr. 4 zusammengefaßt. Unter den
angewandten Prozeßbedingungen wurde eine Konversion des Einsatz
produktes von 64,2 Massenanteilen in % erreicht. Die Ausbeute an
Crackbenzin (Siedebeginn -216°C) betrug 46,2 Massenanteile in %,
bezogen auf Einsatz, und die Koksabscheidung auf dem Katalysator
lag bei 4,6 Massenanteilen in %, bezogen auf Einsatz.
Die Konversion des Einsatzproduktes und die Crackbenzinausbeuten
liegen deutlich niedriger als bei der Spaltung des gleichen
Einsatzproduktes bei vergleichbarer Prozeßparametereinstellung in
einer großtechnischen FCC-Anlage (siehe Versuch Nr. 10, Tabel
le 2).
Eine Übertragung der Ergebnisse vom kleintechnischen in den groß
technischen Maßstab ist nur durch Anwendung entsprechender Fakto
ren möglich. Ein direkter Vergleich dieser Ergebnisse mit denen
einer kleintechnischen FCC-Versuchsanlage mit Riserreaktor, wie
im US-Patent 39 76 433 beschrieben, ist nicht möglich, da bei
diesen Untersuchungen ein etwas höher siedendes Einsatzprodukt
verwendet und niedrigere Spalttemperaturen angewendet wurden.
In einer kleintechnischen FCC-Versuchsanlage mit Riserreaktor,
die mit einer erfindungsgemäßen Mischstelle nach Fig. 3 und einer
2-Punkt-Differenzdruckregelung zwischen Riserreaktor und Regene
rator ausgerüstet war, wurde ein in Tabelle 2 charakterisiertes
Vakuumgasöl bei einem Katalysator/Öl-Verhältnis von 9,2 und einer
Temperatur am Reaktorausgang, die infolge eines nicht gleichmä
ßigen Katalysatorflusses durch den Reaktor zwischen 519 und
531°C schwankte, an einem kommerziellen FCC-Katalysator auf
Basis eines USY-Zeoliths gespalten. Die Ergebnisse dieses Versu
ches sind in Tabelle 2 unter Nr. 5 zusammengefaßt. Unter den
angewandten Prozeßbedingungen wurde eine Konversion von 69,3
Massenanteilen in % erreicht. Die Ausbeute an Crackbenzin (Siede
beginn -216°C) betrug 47,5 Massenanteile in %, bezogen auf
Einsatz, und die Koksabscheidung auf dem Katalysator lag bei 5,2
Massenanteilen in %, bezogen auf Einsatz.
Gegenüber Beispiel 1 ohne erfindungsgemäße Mischstelle konnten
die Konversion und die Crackbenzinausbeute leicht verbessert
werden, sie liegen aber noch deutlich niedriger als bei der
Spaltung des gleichen Einsatzproduktes bei vergleichbaren Prozeß-
Parametern in einer großtechnischen Anlage (siehe Versuch Nr. 11,
Tabelle 2).
Eine Übertragung der Ergebnisse vom kleintechnischen in den groß
technischen Maßstab ist wie im Beispiel 1 nur durch Anwendung von
Übertragungsfaktoren möglich.
In der erfindungsgemäß ausgestatteten kleintechnischen FCC-Ver
suchsanlage mit Riserreaktor, die mit einer kontinuierlichen
Regelung des Differenzdruckes zwischen Reaktor und Regenerator
ausgerüstet ist, wurde ein in Tabelle 2 charakterisiertes Vakuum
gasöl bei einem Katalysator/Öl-Verhältnis von 9,4 und einer Tem
peratur am Reaktorausgang von 520 bis 521°C, die über den gesam
ten Versuchszeitraum fast konstant blieb, an einem kommerziellen
FCC-Katalysator auf Basis eines USY-Zeoliths gespalten. Die Er
gebnisse dieses Versuches sind in Tabelle 2, Nr. 6 zusammenge
stellt.
Es wurde eine Konversion des Einsatzproduktes von 79,3 Massen
anteilen in % und eine Crackbenzinausbeute von 52,6 Massen
anteilen in %, bezogen auf Einsatz, erreicht. Die Koksabscheidung
auf dem Katalysator betrug 5,4 Massenanteile in %, bezogen auf
Einsatz. Diese Ergebnisse wurden durch mehrere Wiederholungsver
suche (Tabelle 2; Versuch Nr. 7-9) unter gleichen Bedingungen
bestätigt, und es wurde eine sehr gute Simulation großtechnischer
Prozeßbedingungen, verbunden mit einer sehr guten Reproduzierbar
keit der Versuchsergebnisse, nachgewiesen.
Die Versuchsergebnisse aus der kleintechnischen FCC-Anlage sind
mit denen aus einer großtechnischen FCC-Anlage vergleichbar (Ta
belle 2, Versuch Nr. 10), und eine Übertragung in den großtech
nischen Maßstab ist ohne Übertragungsfaktoren möglich. Bei einem
Vergleich der in der erfindungsgemäßen FCC-Versuchsanlage erziel
ten Ergebnisse mit Ergebnissen der Fa. Akzo, die in einer klein
technischen FCC-Versuchsanlage mit Riserreaktor bei der Spaltung
eines Vakuumgasöls mit geringfügig höheren Siedegrenzen unter
vergleichbaren Prozeßbedingungen erhalten wurden (Tabelle 1,
Versuch Nr. 3), kann man feststellen, daß in der erfindungsgemäß
ausgestatteten kleintechnischen FCC-Versuchsanlage eine bessere
Simulation der Prozeßbedingungen einer großtechnischen FCC-Anlage
möglich ist als in der oben genannten Versuchsanlage. Neben einer
höheren Konversion wurde auch eine höhere Crackbenzinausbeute
erreicht.
Claims (1)
- Verfahren zur Erzeugung einer gleichmäßigen, pulsationsfreien Flugstaubwolke in einer kleintechnischen Versuchsanlage mit einem Riserreaktor, vorrangig benutzt zur katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen bei Katalysatoreingangstemperaturen von 450 bis 570°C, einem Druck von 0,1 bis 0,4 MPa, absolut, und Masse durchsätzen von 0,5 bis 2 kg/h Erdölprodukt und 3 bis 20 kg/h Katalysator und bestehend aus einer Katalysatordosiervorrichtung in Form einer Dosierschnecke (6), einer Einsatzproduktdosier pumpe (16), je einem Vorwärmer für das Einsatzprodukt (12), einem Riserreaktor (8) in Form eines aufsteigenden Rohres, einem Ab scheidesystem (9) für die Trennung von Katalysator und Reak tionsprodukten in Form einer Kombination von Prallabscheider mit Zyklon und Stripper mit Zyklon, einem Regenerator (5) in Form eines Wirbelschichtreaktors zur Regeneration des Katalysators, einem Kondensationssystem (13, 14) zur Abscheidung der flüssigen Reaktionsprodukte sowie aus einem Anlagenteil für die BMSR- Technik (17), dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Ge staltung der Zusammenrührung von Katalysator, Einsatzprodukt und Förderhilfsgas als Mischstelle (7) auf engstem Raum vorgenommen wird, wobei zunächst der durch die Dosierschnecke (6) über das Fallrohr (7.1) in den Reaktoreingang (7.3) dosierte Katalysator durch das aber den Stutzen (7.2) eingeführte Förderhilfsgas auf gewirbelt und anschließend in diese homogenisierte Flugstaubwolke über den Stutzen (7.4) das durch Hilfsgas (7.5) dispergierte, vorgewärmte Einsatzprodukt dosiert und der Differenzdruck über der Katalysatordosierschnecke (6) geregelt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914103450 DE4103450A1 (de) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19914103450 DE4103450A1 (de) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4103450A1 true DE4103450A1 (de) | 1992-08-06 |
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ID=6424420
Family Applications (1)
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DE19914103450 Withdrawn DE4103450A1 (de) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen |
Country Status (1)
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DE (1) | DE4103450A1 (de) |
Cited By (3)
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-
1991
- 1991-02-01 DE DE19914103450 patent/DE4103450A1/de not_active Withdrawn
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