[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

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 kohlenwasserstoffen

Info

Publication number
DE4103450A1
DE4103450A1 DE19914103450 DE4103450A DE4103450A1 DE 4103450 A1 DE4103450 A1 DE 4103450A1 DE 19914103450 DE19914103450 DE 19914103450 DE 4103450 A DE4103450 A DE 4103450A DE 4103450 A1 DE4103450 A1 DE 4103450A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
reactor
scale
riser reactor
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19914103450
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter Dr Schoenfeld
Hans-Guenther Dr Vieweg
Klaus Prof Dr Anders
Hans-Joachim Pommrich
Klaus Heinrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZENTRALINSTITUT fur ORGANISCH
Original Assignee
ZENTRALINSTITUT fur ORGANISCH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZENTRALINSTITUT fur ORGANISCH filed Critical ZENTRALINSTITUT fur ORGANISCH
Priority to DE19914103450 priority Critical patent/DE4103450A1/de
Publication of DE4103450A1 publication Critical patent/DE4103450A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1845Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised
    • B01J8/1863Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised followed by a downward movement outside the reactor and subsequently re-entering it
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C10G11/187Controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00004Scale aspects
    • B01J2219/00009Pilot-scale plants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

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.
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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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.
Beispiel 3
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.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims (1)

  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.
DE19914103450 1991-02-01 1991-02-01 Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen Withdrawn DE4103450A1 (de)

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)

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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4103450A1 true DE4103450A1 (de) 1992-08-06

Family

ID=6424420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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)

Country Link
DE (1) DE4103450A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002099415A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-12 Akzo Nobel N.V. Process for small-scale testing of fcc catalysts
US7445936B2 (en) 2001-06-05 2008-11-04 Albemarle Netherlands B.V. Process for small-scale testing of FCC catalysts
WO2009011804A2 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002099415A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-12 Akzo Nobel N.V. Process for small-scale testing of fcc catalysts
US7445936B2 (en) 2001-06-05 2008-11-04 Albemarle Netherlands B.V. Process for small-scale testing of FCC catalysts
WO2009011804A2 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit
WO2009011804A3 (en) * 2007-07-17 2009-12-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit
US8202412B2 (en) 2007-07-17 2012-06-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit
AU2008276536B2 (en) * 2007-07-17 2014-01-23 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit
AU2008276536A8 (en) * 2007-07-17 2014-05-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduced elevation catalyst return line for a fluid catalytic cracking unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69100996T2 (de) Fluidisiertes katalytisches Krackverfahren und -apparat mit Abwärtsfliessung.
DE3346234C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Suspensionen aus Katalysatorteilchen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zum Abstreifen von Kohlenwasserstoffen von den Katalysatorteilchen
DE69809685T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Olefinen durch direkte Umsetzung mehrerer Kohlenwasserstoffe
DE69306459T2 (de) Cracken von Polymeren
DE3873211T2 (de) Krackvorrichtung und -verfahren mit festen teilchen.
DE69203348T2 (de) Verfahren und apparat für das katalytische kracken.
DE69217111T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für Wärmeaustausch von festen Teilchen für Regenerierung in katalytischem Cracken
Sai et al. Pressure drop in gas‐liquid downflow through packed beds
DE2147547B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum katalytischen Cracken von Schwerbenzin und Gasöl
DE2526839C2 (de)
DE1119438B (de) Verfahren zum Raffinieren von schwefelhaltigen schweren OElen
DE60210665T2 (de) Testeinheit zur untersuchung von katalysatoren bei reaktionen mit kurzer kontaktzeit zwischen dem katalysator und den reagentien
DE2019475B2 (de) Indirekt beheizter vertikalrohrofen zur herstellung von niedermolekularen olefinen durch thermische spaltung staerker gesaettigter kohlenwasserstoffe
DE69600555T2 (de) Dehydrogenierung von Alkanen in Gegenwart von Bariumsilicat
DE4103450A1 (de) Verfahren zur erzeugung einer gleichmaessigen flugstaubwolke in einer kleintechnischen versuchsanlage zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen
DE69324009T2 (de) Katalytisches krackverfahren
DE1936107C3 (de) Fließbett-Crackvorrichtung
DE3841844A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen zerlegen in ihre bestandteile fliessfaehiger organischer medien, insbesondere von halogenierten kohlenwasserstoffe enthaltenden abfallprodukten und zum weiteren aufbereiten u./o. entsorgen
DE939945C (de) Verfahren zur Herstellung niedriger siedender Kohlenwasserstoffoele aus schweren Kohlenwasserstoffrueckstaenden
DE69319800T2 (de) Verfahren und Einrichtung zum katalytischen Kracken in zwei aufeinanderfolgenden Reaktionszonen
DE2714033C2 (de)
DE938844C (de) Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoff-Rueckstandsoelen
DE69003534T2 (de) Reaktor für das miteinander in berührung bringen von festteilchen und fluid.
DE3638606A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen aufbereitung von altoel
DE2248633C3 (de) Vorrichtung zur Durchführung katalytischer Reaktionen mit festem, fluidisiertem Katalysator

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination