DD154007A5 - Entgasungseinrichtung fuer einen fliessbett-abfluss - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinrichtung fuer einen Fliessbett-Abfluss zur Anwendung auf dem Gebiet des Transports fester Stoffe innerhalb eines Systems, insbesondere beim Transport fluidisierter, fester Teilchen von einem groesseren Behaelter in eine kleinere Leitg. Waehrend das Ziel der Erfindung die Schaffung einer Entgasungseinrichtung zur Verringerung des Stroemungswiderstands beim Transport fluidisierter, fester Stoffe ist, best. die erfindungsgemaesse Aufgabe insbesondere in der Verhinderung der sogenannten "Brueckenbildung" oder Verstopfung und "Klumpenbildung" beim Uebergang zwischen Behaelter und Leitung. Erfindungsgemaess zeichnet sich die Entgasungseinrichtung nunmehr dadurch aus, dass eine gekruemmte Wand sich zur Bildung eines Abflusses vom oberen Ende der Abflussleitung nach oben erstreckt und ihr Ende in einem Winkel zur Vertikalen abgeschraegt ist, so dass der Rand ein oberes und ein unteres Ende aufweist. Die Entgasungseinrichtung ist mit ihrem oberen Ende weit unterhalb des Einlasses der festen Stoffe in d. Behaelter und mit ihrem unteren Ende in der Naehe des Bodens des Fliessbettes angebracht. Der geneigte Rand kann verschiedene Formen aufweisen, und die Entgaserwand kann sich nur ueber einen Teil des oberen Leitungsendes erstrecken.

Description

Titel der Erfindung:

Entgasungseinrichtung für einen Fließbett-Abfluß ^

Anwendungsgebiet der Erfindung: ,

Die Anwendung der Erfindung erfolgt allgemein auf dem Gebiet des Transports festen Materials innerhalb eines Systems, und insbesondere beim Transport fluidisiertes verwirbelter, fester Teilchen von einem größeren Behälter oder einer Leitung in einen kleineren Behälter oder eine Leitung. Die Erfindung ist besonders zweckmäßig beim Kreislauf eines fluidisierten, festen Katalysators zwischen einem Reaktor, in dem der Katalysator'mit gasförmigen Reaktionsteilnehmern in Berührung gebracht wird, und einem Regenerator zum Entfernen von Verunreinigungen, die den Katalysator während

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' der katalytisehen Reaktion schwächen bzw. inaktivieren.

Obwohl der Nutzen der Erfindung anhand katalytischer Krack-Anlagen, in denen fluidisiert^ Katalysatoren angewandt werden, erläutert wird, ist die Erfindung nicht auf derartige Systeme beschränkt. Die Erfindung kann deshalb in jedem ; Technologie-Gebiet-angewandt werden, in dem fluidisierte feste Materialien verwendet werden. Derartige Gebiete schließen eine große Anzahl technischer Verfahren ein, bei denen zwei oder mehr Reaktionsteilnehmer und ein fluidi- ^ sierter Katalysator miteinander in Berührung gebracht werden. Weiterhin kann die Erfindung in Verfahren zur Anwendung kommen, die überhaupt keine Katalysatoren, sondern lediglich den Transport fluidisierbarer, fester Stoffe einschließen. Ein Beispiel für die letztgenannte Anwendung ist die Fluidisierung pulverisierter Kohle und ihr Transport zu Brennern großer Kessel. Die Erfindung hat somit einen extrem" großen industriellen Anwendungsbereich.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

In Erdöl-Raffinerien werden hochsiedende Kohlenwasserstoffe (z.B. Schweröl, schwere Destillate und GasÖlfraktionen) bei erhöhten Temperaturen in einer Reaktionszone mit einem

fluidisierteri, festen-Katalysator in Berührung gebracht, um eine Umwandlung oder ein "Kracken", wenigstens eines Teiles des Ausgangsmaterials in niedriger siedende Kohlenwasserstoffe,wie Benzin, zu erreichen. In modernen Krackanlagen ' weist die Reaktionszone im allgemeinen ein senkrechtes Rohr

oder ein Steigrohr auf, in das ein Gemisch aus heißem

Katalysator und dem hochsiedenden Ausgangsmaterial eingespeist wird. Das Steigrohr endet in einem Reaktionsbehälter oder Reaktor, in dem die Kohlenwasserstoffe rasch vom

Katalysator getrennt werden, womit die Umwandlungsreaktion ' . " .

abrupt beendet wird, Während der Umwandlungsreaktion setzt

• sich Kohlenstoff in Form von Koks auf den festen Katalysa-

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torteilchen ab und hemmt ihre katalytische Aktivität. Zur Erhaltung der Wirksamkeit des Katalysators wird der mit Koks beladene Katalysator zunächst von restlichen Kohlenwasserstoffen befreit (gestrippt), und dann in einen Pließbett-Regenerator überführt, in dem der Katalysator bei genügend hohen Temperaturen mit freien Sauerstoff enthaltenden Gasen in Berührung gebracht wird, um den Koks abzubrennen und dadurch die Krack-Aktivität des Katalysator s zu regenerieren. D.ie zum Abbrand des Kokses erforderlichen hohen.

Temperaturen und die zur.Umwandlungsreaktion erforderliche Wärme werden beide, zumindest teilweise, durch die Kohlenstoff-Verbrennungsreaktion geliefert, die Kohlenoxide als Verbrennungsprödukte ergibt. Sowohl die freien Sauerstoff enthaltenden Gase als auch die Verbrennungsprodukte werden im folgenden als Verbrennungsgase bezeichnet. Da die Verbrennungsgase in den Reaktionsprodukten aus dem Steigrohr nicht erwünscht sind, wird der regenerierte Katalysator vor seiner Rückführung in das Steigrohr manchmal · ebenfalls .von diesen Gasen befreit. :

.... ·' Verbrauchter Katalysator wird aus dem Reaktor kontinuierlich durch eine Trägerleitung (Förderleitung) abgeführt und einem Abscheider (Stripper) und danach einem Fallrohr für den verbrauchten Katalysator zugeführt. Regenerierter Katalysator wird kontinuierlich aus dem Regenerator abgeführt und über ein Fallrohr für den regenerierten Katalysator, dem auch eine Trägerleitung und/oder ein Abscheider für den regenerierten Katalysator vorgeschaltet sein kann, in das Steigrohr zurückgeführt. Sowohl der Regenerator als auch die Abscheider enthalten im allgemeinen ein Fließbett mit einer dichten, unteren Phase und einer verdünnten, oberen Phase. Die verdünnte Phase besteht im wesentlichen aus Verbrennungsgasen oder Abscheidemittein zusammen mit kleineren Anteilen mitgerissenen Katalysators. Die dichte Phase enthält feste Katalysatorteilchen mit einer ausreichenden Menge Fluidisiergas (Trägergas) oder -dampf, um die festen Kata-

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\ lysatorteilchen in einem flüssigkeitsähnlichen (fluidisierten) Zustand zu halten. Die Katalysatorteilchen in der

. dichten Phase haben ähnlich wie die · Moleküle einer Flüssigkeit im zeitlichen, Mittel eine genügend große Abwärtsbewegungs-Koinponente, um eine Strömung des fluidisierten Katalysators aufgrund der Schwerkraft ..zu erzeugen. Das Fluidisier- und Abscheidemittel im Abscheider kann entweder ein Edelgas oder ein inerter Dampf, wie Wasserdampf sein. Es wird hier im allgemeinen als Abscheidegas {Trägergas) bezeichnet.

Der Ausdruck "Fließbett" bezieht sich nachstehend nur auf die dichte Katalysatorphase. Obwohl viele katalytische Krackanlagen auch im Reaktor ein Fließbett anwenden, hat die Verwendung ausgedehnter Steigrohre innerhalb des Reaktorbehälters in jüngster Zeit in einigen dieser Anlagen zur Abschaffung der Fluidisierung im Reaktor geführt. Stattdessen fällt, der das Steigrohr verlassende Katalysator in ein lockeres Bett am Boden des Reaktors. Dieses nicht fluidisierte Bett ist so trocken und locker, daß die Katalysatorteilchen aufgrund der Schwerkraft in die nächste Leitung oder den nächsten Behälter fließen können. Somit fließt der Ka-• talysator aus dem Reaktor als lockerer Teilchenstrom die Trägerleitung hinunter in den Abscheider (Stripper) für den verbrauchten Katalysator, in dem er vom Trägergas fluidisiert wird und nur innerhalb des Abscheiders selbst ein Fließbett bildet. Dennoch ist der Durchmesser der Trägerleitung· zwischen Reaktor und Abscheider oft gleich groß wie derjenige des Abscheiders selbst, und das obere Ende des Abscheider-Fließbetts kann sich, obwohl es vorzugsweise in der Nähe des oberen Endes des Abscheider-Hauptteiles ge-, halten wird, tatsächlich bis in'die Trägerleitung hinein ausdehnen.

Im Gegensatz dazu stellt der Katalysator im Fallrohr für den • regenerierten Katalysator und, falls verwendet, im Abscheider für den regenerierten Katalysator eine Fortsetzung des

im Regenerator gehaltenen Fließbettes dar, so daß sich diese L

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j letzteren Anlagenteile im allgemeinen in einer größeren

Fließbettiefe befinden, wo sie einem höheren Flüssigkeitsdruck ausgesetzt sind.

Gewöhnlich haben die in einer katalytischem Krackanlage oder einem Kracksystem verwendeten Behälter und Leitungen zylindrische Form und unterschiedliche Durchmesser, wobei der Reaktor- und der Regeneratorbehälter die größten Durchmesser und die Fallrohre für den verbrauchten und regenerierten Katalysator die kleinsten Durchmesser aufweisen. Die

Durchmesser der Abscheider und der betreffenden Transportoder Trägerleitungen liegen gewöhnlich zwischen denjenigen der Regenerator- und Reaktorbehälter und denjenigen der Fallrohre. Während sich die Höhen dieser Anlagenteile zwischen Anlagen verschiedener Kapazitäten relativ wenig unterscheiden, können ihre Durchmesser sehr stark variieren, und zwar abhängig von der gesamten'Katalysator-Umlaufrate· und von der in jedem Anlagenteil zu erreichenden, optimalen Massenflußdichte. Der Katalysator-Transport zwischen Reaktor und Regenerator erfordert deshalb einen relativ großen Fluß

fluidisierter, fester Stoffe durch Übergänge zwischen Behältern und Leitungen mit sehr unterschiedlichen Durchmessern. Aus Gründen der Klarheit wird eine kleinere Kompone.n-. te der Anlage, in die Strömung aus einer größeren Komponente fließt,, als Leitung und die größere Komponente als Behälter bezeichnet. Dennoch wird der Katalysator sowohl in den Behältern als auch "in den Leitungen transportiert, und diese beiden Ausdrücke werden bei der Beschreibung der Erfindung als austauschbar betrachtet. Zum Beispiel übt der Abscheider sowohl eine Transportfunktion als auch eine Abscheidefunktion aus, und kann in Abhängigkeit vom diskutierten Strö . mungsübergang sowohl als Behälter als auch als Leitung bezeichnet werden. Beide Definitionen sind deshalb in keiner Weise als beschränkend zu verstehen.

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Die Strömung fluidisiertes, fester Stoffe von einem größeren Behälter in eine kleinere Leitung wird durch die von der sich bewegenden Stoffmenge erfahrene Änderung des Strömungsquerschnitts behindert. Da.sowohl durch den Behälter als auch durch die Leitung die gleiche Katalysatormenge pro Zeiteinheit transportiert w,ird, nimmt die Flußgeschwindigkeit des Katalysators beim Eintritt in die Leitung deutlich zu. Diese Änderung der Flußgeschwindigkeit verursacht zusammen mit dem durch die scharfen Kanten des Übergangs vom Behälter in die Leitung verursachten Strömungswiderstand einen Druckabfall entlang des Abflu/sses am oberen Ende der Leitung. In dessen Umgebung wird das Trägergas aus dem Behälter mit dem nach unten strömenden Katalysator mitgerissen und anschließend in der Leitung wieder freigegeben. Das mitgerissene, gegenüber dem' zur Fluidisierung benötigten, im Überschuß vorhandene Gas erzeugt Blasen katalysatorfreien Gases, die entweder gegen den Katalysator zurück in den Behälter oder mit dem Katalysator durch das Schiebeventil strömen können. Die Gegenströmung des freigelassenen Gases innerhalb der Leitung

kann Strömungswiderstands-Phänomene erzeugen, die als "Schlagen" oder "Klumpenbildung" (slugging) und "Brückenbildung" (bridging) bekannt sind. Unter "Schlagen" (Klumpenbildung)versteht man eine durch große Blasen nach oben strömenden Gases verursachte, rasche Schwankung der fluidisierten

Stoffmenge in der Leitung. Unter "Brückenbildung" versteht man einen vollständigen Verlust der Fluidität des Katalysators, entweder in der Leitung oder entlang der den Abfluß zwischen Behälter und Leitung darstellenden öffnung des Randes. Das "Schlagen" (oder Blubbern) behindert die Strömung

erheblich. "Brückenbildung" kann die Strömung durch die Leitung vollständig unterbinden. Ein Strömungsabriß kann die Außerbetriebnahme des Reaktors bis zur Beseitigung des "Stopfens" nicht fluidisierten Katalysators und Wiederherstellung der Katalysatorströmung durch.die Leitung erfordern. "Brückenbildung", die so schwerwiegend ist, daß die Katalysatorströmung unterbrochen wird, scheint häufiger während der

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Anlaufperiode der' Anlage vor Erreichen normaler Betriebsbedingungen in den verschiedenen Anlageteilen aufzutreten. Der Grund kann darin liegen, daß die Stromlinien während dieser Zeit relativ schwach ausgebildet sind und vom Strömungswiderstand am übergang zwischen Behälter und Leitung leicht unterbrochen werden können. Ein Mitströmen freigegebenen Gases ist wegen der Erzeugung instabiler Druckdifferenzen und hoher Verschleißraten im Schiebeventil ebenfalls unerwünscht. ·

ίο^: '."' . . . ·. .. . ' . ; ' .' . " '· ' · .;' " / ,'.ν'/ Es gibt Patentschriften, in denen Abführleitungen für Katalysator-Regeneratoren beschrieben werden, bei denen die Leitung nach oben in·das Fließbett über die Eintrittsöffnung des festen Stoffes hinaus verlängert und in einem Winkel zur Horizontalen abgeschnitten ist. So zeigen die US-PSen 3 964 876 und 2 900 329 Standrohre für .den regenerierten Katalysator vom Überlauf-Typ, bei denen das offene Ende zur Bildung eines Überlaufwehrs schräg abgeschnitten wurde. Die Austrittsoffnung (der Abfluß) des festen Stoffes befindet.sich bei diesen Standrohren deshalb am oberen Ende des Fließbettes, und der Katalysator übesteigt zwar das untere Ende, aber nicht das obere Ende der öffnung. Damit wird die Höhe des Katalysatorbettes geregelt. Da die Gasphase des Regenerators bei dieser Anordnung direkten Zugang zum Standrohr hat, kann sich die mit dem Katalysator mitgerissene und in das Standrohr beförderte Gasmenge er- höhen. Dieser Mangel wird bei der vorliegenden Erfindung beseitigt. In dieser Hinsicht besteht der ausdrückliche Zweck der abgeschrägten "Öffnung der Flüssigkeitsröhre 50^!in der US-PS 3 677 716 darin, daß ausfließendes Gas direkt in die Austrittsröhre gelangen kann.

Gemäß US7PS 4 138 219 sind die AbfUhrleitungen des regenerierten Katalysators bis zur Höhe der Einlaßöffnung des festen Stoffes in das Fließbett hinein verlängert. Bei die™

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ser Vorrichtung ist die Leitungsöffnung so abgeschrägt, daß ihr oberes langes Ende die direkte Einströmung von . der Eintrittsöffnung her verhindert und der Katalysator muß auf die gegenüberliegende Seite der Regeneratorwand strömen und über das untere Ende in die Öffnung gelangen. In der US-PS 3 394 076 _t sind die Standrohröffnungen aus demselben Grunde wie die geneigten öffnungen gemäß US-PS 4 138 vom Einlaß des festes Stoffes abgewandt. Die obere öffnung der Standrohre in dieser Druckschrift . steht ebenfalls zur Erfüllung der vorstehend beschriebenen überlauffunktion in Verbindung mit dem oberen Ende des Fließbetts.

In älteren Anlagen, wie den vorstehend beschriebenen, traten "Schlagen"bzw. "Blubbern" und "Brückenbildung" eher beim übergang zwischen Abscheider und Standrohr als in der Abführleitung des Regenerators auf, die so weit in das Fließbett hineinragte, daß sich die Austrittsöffnung des festen Stoffes entweder auf gleicher Höhe mit oder oberhalb seiner Eintrittsöffnung befand. Die Tiefe des Kataiysator-Fließbettes oberhalb solcher bekannter Austrittsöffnungen ist relativ gering. Bei einigen der neueren Regenerator-Entwürfe ist jedoch die Fortsetzung des Standrohres in den Regenerator hinein beseitigt worden, und die Austrittsöffnung des regenerierten Katalysators befindet sich am Behälterboden. Dies wurde zumindest teilweise getan, um die Fließbetthöhe relativ unabhängig von der Lage des Abflusses des festen Stoffes zu machen. Die Anordnung des Katalysator-Abflusses am Boden des Regenerator-Behälters hatte eine Zunahme der Fließbetthöhe oberhalb der Austrittsöffnung und eine entsprechende Zunahme des Fluiddrucks und der Fließbettdichte in und um diese Öffnung zur Folge. Anstelle des flachen Fließbettes mit niedriger Dichte bei der alten Anordnung, sehen die am Boden angebrachten Austrittsöffnungen ein relativ tiefes Katalysator-Fließbett mit-hoher Dichte« Die am Boden angebrachte Abflußanordnung für fluidisierte Regeneratoren ähnelt dem am Boden angebrachten Abfluß zwischen Katalysator-

j Abscheider und zugeordnetem Standrohr. Abscheider-Abflüsse wurden lange Zeit einem relativ tiefen und dichten Katalysator-Fließbett ausgesetzt. Diese hohe Fließbettdichte trägt wohl zu den Erscheinungen des Schiagens bzw. Blubberns und der Brückenbildung bei, die am übergang zwischen Abscheider und Standrohr beobachtet werden. Ein vergleichbarer Strö-

mungswiderstand kann in Abfuhrleitungen aus Regeneratoren mit am Boden angebrachten Abflüssen auftreten.

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Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Entgasungseinrichtung für einen Fließbett-Abfluß mit verringertem Strömungswiderstand beim Transport fluidisiertes fester Stoffe von einem Behälter mit größerem. Durchmesser in eine Leitung mit kleinerem Durchmesser, die eine Erhöhung der Durchflußrate durch diese Behälter und Leitungen sowohl während der Anlaufvorgänge als auch im Normalbetrieb gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung: . ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Entgasungseinrichtung die Tendenz von aus einem Fließbett austretenden Katalysatoren zum sogenannten "Schlagen" und/ ^: oder "Brückenbildung" innerhalb der Leitung und/oder im Bereich der Austrittsöffnung sowie den damit verbundenen Strömungsabriß zu verhindern. Ferner soll die von festen Stoffen mitgerissene , überschüssige Gasmenge minimalisiert werden, wobei die Stoffe als Fließbett von einem größeren Behälter oder einer Leitung zu einem kleineren Behälter oder einer Leitung fließen. Darüberhinaus soll die Durchflußkapazität' eines kleineren Behälters {oder einer Leitung) er--. höht werden, in den direkt von einem größeren Behälter (oder einer Leitung) eine Strömung fluidisierter, fester Stof-

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fe einfließt, und der Strömungswiderstand für aus einem Fließbett ausströmende feste Stoffe an den Austrittsöffnungen verringert werden. Schließlich soll die Konsistenz der • Dichte und Fluidität fester Stoffe innerhalb relativ enger Transportleitungen verbessert und damit die zur Aufrechterhaltung der Fluidisierung der festen Stoffe benötigte Trägergasmenge verringert v/erden. Dadurch läßt sich auch die Anzahl 'der zur Bewegung der festen Stoffe durch derartige Transportleitungen notwendigen Gaszufuhrleitungen ₁₀· verringern. · .:

Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinrichtung für einen Fließbett-Abfluß zur Minimalisierung der beim Transport fester Stoffe aus der dichten Phase eines sich innerhalb eines Behälters befindlichen Fließbettes zu einer Leitung mitgerissenen Gasmenge, wobei der Behälter einen größeren Durchmesser als die Leitung sowie eine Einlaß- und eine sich nach oben erstreckende Abfluß-Leitung für die festen Stoffe aufweist, und der Abstand des oberen Endes der Ab-

2Q flußleitung vom Boden des Fließbettes kleiner.ist als etwa der Durchmesser der Abflußleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine gekrümmte, sich zur Bildung eines Abflusses für die festen Stoffe vom oberen _Ende der" Leitung nach oben erstreckende und schräg abgeschnitte Wand mit einem Rand vorgesehen ist, der unter einem Winkel von 5° bis 85° zur Vertikalen geneigt ist und ein unteres Ende und ein oberes Ende aufweist, wobei die Entgaserwand sich zumindest über den größeren Teil des oberen Endes der Leitung erstreckt und das obere Ende des Randes um mindestens die Hälfte der

3Q Tiefe des Fließbettes unterhalb des Einlasses für die festen Stoffe aus der Förderleitung angeordnet ist. Der Abstand des unteren Endes des Randes vom Boden des Fließbetts' !bevorzugt höchstens gleich dem Durchmesser der Abflußleitung, das untere Ende des Randes kann auch direkt an den Boden des Fließbettes angrenzen. Der Neigungswinke]. "A"

des Randes zur Vertikalen kann zwischen 25° und 60°/, vor-. betragen

zugsweise zwischen 30° und 45°. Der größere Behälter kann Vorrichtungen zum Einlaß eines Trägergases in das dichte

iweisen/

Fließbett auf/fwobei das Trägergas auf gleicher Höhe,

unterhalb oder oberhalb des unteren Endes des Randes einge- · . 5 leitet werden kann. Der geneigte Rand kann in einer ebenen, konkaven oder konvexen Fläche liegen. Die Entgaserwand erstreckt sich vorzugsweise über mindestens 270° um das obere Ende der Abflußleitung, und besonders bevorzugt über etwa 360°. In Strömungsrichtung der. festen Stoffe vor dem geneigten Rand und im Abstand zum Auslaß kann ein Umlenk-. blech angeordnet sein, das sich in radialer Richtung über ) ' das obere Ende des geneigten Randes hinaus erstreckt. Das : Umlenkblech ist vorzugsweise als ebene Fläche ausgebildet, · - die um einen Winkel "B" von 5° bis 85° zur Vertikalen geneigt ist. Der Winkel "B" des Umlenkbleches zur Vertikalen und der Nexgungswxnkel "A" des Randes sind vorzugsweise ungefähr gleich groß. Der axiale Abstand "J" zwischen dem Umlenkblech und dem oberen Ende des geneigten Randes sollte

vom 0,5 bis 1,5-fachen des Durchmessers "D" der betragen ^iK> Leitung/und ist vorzugsweise annähernd gleich diesem Druch-

messer. Das Umlenkblech kann sich in radialer Richtung um einen zwischen ungefähr 1/4 und 3/4 des Leitungsdurchmessers "D" betragenden Abstand "R" über das • . ·.. ' erstrecken

obere Ende des geneigten Randes hinaus^ wobei der radiale Abstand "R" vorzugsweise ungefähr die Hälfte des Leitungsdurchmessers "D'¹ beträgt. Die Außenkante des Umlenkbleches . kann näherungsweise die nach oben gedachte Verlange-

schneiden rung der Symmetrieachse der gekrümraten Wand/. Die festen

Stoffe können Katalysatorteilchen sein, die eine im Be-

hälter vom festen Katalysator zu entfernende, zweite Stöff-

' art enthalten, wobei der Behälter ein Abscheider zum physikalischen, mechanischen Entfernen der zweiten Stoffart vom Katalysator durch einen Abschaidevorgang oder ein Regenerator zum chemischen Entfernen der zweiten Stoffart

.

vom Katalysator durch eine chemische Reaktion sein kann.

Der Durchmesser "D" der Leitung beträgt vorzugsweise min-

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destens"i/4 des Durchmessers des Behälters.

Der erfindungsgemäße, abgeschrägte oder diagonal abgeschnittene Entgasungseinsatz, der um die am Boden befindliche Austrittsöffnung zwischen einem größeren Behälter und einer kleineren Leitung angebracht ist, beseitigt die Tendenz der aus einem Fließbett austretenden Katalysatoren zum sogenanten "Schlagen" und/oder. "Brückenbildung" innerhalb der Leitung oder im Bereich der Austrittsöffnung. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung bei Übergängen von Abscheidern zu Standrohr.en verhindert das Unterbrechen der Strömung, aufgrund der "Brückenbildung", und erhöht wesentlich die Durchflußrate durch diese Behälter und Leitun-· gen sowohl während der Anlaufvorgänge als auch im Normal-

betrieb. .

Die Wand der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung bildet eine Verlängerung der Leitungswand, die nach oben in den Behälter vorragt und einen abgeschrägten Rand aufweist, der die Austrittsöffnung für den fluidisiertes Katalysator darstellt. Der gesamte Querschnitt der Austrittsöffnung befindet sich in der Nähe des unteren Endes des Katalysator-Fließbettes und taucht in den dichtesten Teil der fluidisierten Phase ein. ..-'

Der erfindungsgemäße "Entgaser" weist einen gekrümmten Wand-. abschnitt auf, der sich in Längsrichtung nach oben erstreckt und eine teilweise Verlängerung der Leitungswand vom oberen Ende der Abflußleitung zu einem freien Ende innerhalb des Fließbetts des Behälters bildet. Der Wandabschnitt ist

,vorzugsweise symmetrisch um eine Längsachse, die gegenüber der Vertikalen geneigt sein kann, .aber vorzugsweise annähernd vertikal ist. Das freie Ende der Entgaserwand ist abgeschrägt und bildet den ein oberes Ende und ein unteres Ende aufweisenden Rand einer Austrittsöffnung in die Leitung. "Abgeschrägt" bedeutet, daß sowohl eine zum oberen als auch

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eine zum unteren Ende des Rands- tangentiale Linie einen Winkel zwischen 5° und 85° mit der Vertikalen bildet. Der Abschrägwinkel liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 25° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 30°. und 45°. Am wirksamsten erscheint ein- im wesentlichen ebener Rand; der Rand kann jedoch auch eine nicht ebene, z.B. konkave oder konvexe, Form aufweisen. Zusätzlich kann sich die abgeschrägte Entgaserwand nur über einen Teil der Austrittsöffnung erstrecken, wobei der übrige Teil des Randes vom oberen" Ende der Leitung selbst gebildet wird. Der abgeschrägte Rand sollte sich über mehr als 180°, vorzugsweise über min- _: destens 270°, und besonders bevorzugt über etwa 360° erstrecken. In axialer Richtung kann der Wahdabschnitt entweder parallel zur Symmetrieachse verlaufen, so daß der Entgaser den schräg abgeschnittenen Teil einer zylindrischen Wand aufweist, oder in einem spitzen Winkel zur Symmetrieachse, so daß der Entgaser den schräg abgeschnittenen Teil einer konischen Wand aufweist. Bei einem konischen Teil beträgt der spitze Winkel zwischen der Wand und der Symmetrieachse vorzugsweise weniger als 5

Die Entgaserwand kann entweder ein getrennter Einsatz oder eine tatsächliche Verlängerung der Leitungswand sein. Bei Verwendung eines getrennten Einsatzes ist dieser vorzugs-

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v/eise, aber nicht notwendigerweise mit der Leitungswand

verbunden, z.B. durch Schweißen oder dergleichen. Da die Entgaserwand eine Verlängerung der Leitungswand darstellen kann, wird das obere Ende der Abflußleitung als dasjenige Teilstück der ringförmigen Leitungswand definiert, das in

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einer durch das untere Ende des Austrittsrandes gelegten, horizontalen Ebene endet.

Dampf oder ein anderes gasförmiges Medium zur Fluidisierung des Katalysator-Fließbettes kann entweder unterhalb, auf gleicher Höhe oder oberhalb des Randes·der Entgasungseinrichtung in den Behälter eingeleitet werden. In Behältern

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- 14 mit kleinerem Durchmesser, wie z.B. Abscheidern, wird das Trägergas vorzugsweise konzentrisch zur Entgasungseinrichtung und unterhalb deren Randes eingespeist. In größeren /Behältern, wie Regeneratoren, wird das Trägergas vorzugsweise oberhalb der Entgasungseinrichtung eingespeist. In beiden Fällen befindet sich die Entgasungseinrichtung tief im Fließbett, wobei das obere Ende des Randes der Entgasungseinrichtung um eine Entfernung, die mindestens der Hälfte der Tiefe der dichten FÜeßbett-Phase entspricht, unterhalb des Katalysator-Zuflusses liegt. Das untere Ende des Randes der Entga- \q sungseinrichtung befindet sich vorzugsweise innerhalb eines Leitungsdurchmessers vom unteren Ende des Fließbettes, besonders bevorzugt innerhalb eines Viertels des Leitungsdurchmessers vom unteren Ende und ganz besonders bevorzugt auf gleicher Höhe wie das untere Ende des Fließbettes.

Die Längsachse der Leitung kann entweder axial mit der Längsachse des Behälters ausgerichtet oder radial dazu verschoben sein. Die Längsachse sowohl des Behälters als auch der Abschlußleitung und/oder beide Achsen können gegen die Vertikale geneigt sein, obwohl sie im allgemeinen annähernd vertikal verlaufen. Die Bodenwand des Regenerators oder eines Abscheiders kann ebenfalls gekippt und konisch oder in anderer Weise gegen die Horizontale geneigt verlaufen. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des Abscheiders weniger als das Vierfache des Durchmessers des zugehörigen "Standrohres. Beispielsweise kann der Durchmesser des Abscheiders ungefähr 1,5 m bis 1,8 m betragen, wenn der Durchmesser des Standrohres ungefähr 0,6 bis 0,75 m beträgt. Andererseits ist das . Verhältnis des Durchmessers des Regenerators zu demjenigen der zugehörigen Abflußleitung, die entweder ein Abscheider oder ein Standrohr sein kann, wesentlich größer als 4:1. ....· -

Bei Verwendung in einem Abscheider ist der Rand der Entgasungseinrichtung vorzugsweise unterhalb des äußeren, vorstehenden Teiles des tiefsten Abscheidebleches {Umlenkbleches} angebracht, und die Abschrägung des Randes verläuft annähernd

parallel zur Neigung des Abscheidebleches. Somit liegt der äußere Teil eines aus der Behälterwand oberhalb der Entgasungseinrichtung vorstehenden Umlenkbleches.der Austrittsb'ffnung im Abstand gegenüber und verläuft parallel zum Rand der Entgasungseinrichtung. Die axiale Entfernung zwischen dem oberen Ende des₄ Randes und dem Umlenkblech liegt vorzugsweise im Bereich zwischen der Hälfte und dem anderthalbfachen des Leitungsdurchmessers und beträgt besonders bevorzugt ungefähr einen Leitungsdurchmesser. Der äußere Teil des Umlenkbleches erstreckt sich in radialer Richtung vorzugsweise um eine Strecke zwischen 1/4 und 3/4 des Leitungsdurchmessers über das obere Ende des Randes hinaus, so daß das äußerste Ende des Umlenkbleches sich ungefähr über der Mitte der Austrittsöffnung befindet.

Die vorstehend beschriebene, abgeschrägte Entgasungseinrichtung verringert den Strömungswiderstand beim Transport fluidisierter,fester Stoffe von einem Behälter mit größerem Durchmesser in eine Leitung mit kleinerem Durchmesser wesentlich. Vermutlich trägt die Anlage zur Trennung des Trägergases im Behälter von den in die Leitung einströmenden festen Stoffen bei und bewirkt damit eine wesentliche' Verringerung der Menge des von der Strömung der festen Stoffe in die Leitung getragenen, mitgerissenen Gases. Zusätzlich eröffnet die erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung einen Ausweg für mitgerissenes und anschließend freigegebenes Gas, so daß der Rückfluß dieses Gases durch die Austrittsöffnung 'das Einströmen fester Stoffe nicht über Gebühr behindert. Es ist anzunehmen, daß alle Blasen des mitgerissenen und nach dem Einströmen des Katalysators in die Leitung freigegebenen Gases zur Wand unterhalb der langen Seite der Entgasungseinrichtung wandern, an der sie aufwärts strömen und am oberen Ende des Randes austreten, ohne.das dynamische Ver halten einströmender fester Stoffe zu stören. Deshalb ist anzunehmen, daß die erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung sowohl eine Verringerung der in die Abflußleitung eindringen

den Gasmenge als auch einen besseren Gegenstrom jener mitgerissenen Gasmengen bewirkt, die weiterhin in der Leitung freigegeben werden. Die verbesserte Katalysatorströmung durch den Fließbett-Abfluß verbessert die Durchflußkapazität der Leitung und die gesamte Katalysator-ümlaufrate für ein System gegebener Größe wesentlich. Die Strömung fester Stoffe über die verschiedenen übergänge zwischen Be hältern und Leitungen in katalytischen Krack- und Regenera tionsanlagen wird so verbessert, daß Unterbrechungen des 10- Katalysator-Umlaufes aufgrund "Brückenbildung" und/oder "Klumpenbildung¹¹ praktisch beseitigt werden.

Ausführungsbeispiel: .

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer katalytischen Krack- und Katalysator-Regenerations-Anlage unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Entgasungsein-. richtung.

. Fig. 2 ist eine Vergrößerung der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung, wie sie im Abscheider des verbrauchten Katalysators von Fig. 1 installiert ist.

Fig. 3 zeigt eine Modifikation der erf indungs.gemäßen Entgasungseinrichtung. ..-' ..

Fig. 4 und 5·zeigen weitere Modifikationen der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung. .

Eine Ausführungsform eines Systems zur Anwendung der Erfin-'35 dung ist die in Figur 1 gezeigte katalytische Krack- und Katalysator-Regenerations-Anlage. Die Reaktionszone dieser An-

' 1 lage wird vom Steigrohr 10 dargestellt, in das ein Strom 12 hochsiedender Kohlenwasserstoffe und ein Strom 14 des heißen, regenerierten' Katalysators aus dem Standrohr 16 des regenerierten Katalysators eingeleitet wird» Aufbereiteter Katalysator kann entweder dem Piatalysatorstrom .14 oder direkt über eine getrennte, nicht gezeigte Leitung dem Steigrohr 10 zugeführt v/erden. Die Katalysatorwärme verdampft das öl, und das Gemisch aus Katalysator und öldampf wird vom expandieren den Dampf und dem zwischen dem Regenerator 60 und dem Reaktor 20 aufrechterhaltenen- Druckunterschied rasch dem oberen Ende des Steigrohrs 10 zugeführt. Die Aufwärtsgeschwindigkeit des Katalysator-Öl-Gemisches kann durch die Zugabe von durch weitere, nicht gezeigte Leitungen in das Steigrohr 10 eingeführte, verdünnende Dämpfe, wie - Wasserdampf oder tiefsiedende Kohlenwasserstoffverbindungen, weiter erhöht werden. Das Steigrohr 10 dient als hauptsächliche Reaktionszone für die katalytische Umwandlung schwerer Kohlenwasserstoffverbindungen mit hohen Siedepunkten in leichtere Kohlenwasserstoff verb indungen, wie . Benzin, mit tieferen Siedepunkten. Das Steigrohr 10 ist vorzugsweise von der in der

US-PS 4 071 059 beschriebenen, entlüfteten Bauart. Bei diesem : Steigrohrtyp, verlassen die relativ schweren Katalysatorteilchen das obere Ende des Steigrohrs 10 durch eine obere öffnung 18 innerhalb des. Reaktors 20. Leichteres, gasförmiges Material wird vom im Reaktor 20 aufrechterhaltenen Gegendruck gezwungen, durch einen Seitenarm 22 in einen Fliehkraftabscheider 24 zu fließen. Nach Durchgang durch einen zweiten Fliehkraftabscheider 26 verlassen die Kohlenwasserstoffgase und -dämpfe den Reaktor 20 durch eine Über-Kopf-Leitung 28.

³^ Der Hauptteil des Steigrohr-Katalysators verläßt das Steigrohr 10 durch die obere Öffnung 18 und fällt nach Auftreffen auf ein zum Schutz der Reaktordecke angebrachtes, konisches Ablenkblech 30 auf den Boden des Reaktors 20. Eine relativ kleine Katalysatormenge wird von den/Hauptteil des Steigrohrs

^ 10 verlassenden Gasen mitgerissen.und von den Fliehkraftab-

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scheidern 24, 26 entfernt. Der Katalysator aus den Fliehkraftabscheidern 24, 26 fällt durch untere Arme 32 und 34 ebenfalls auf den Boden des Reaktors 20. Der auf den ' Boden des Reaktors 20 fallende Katalysator bildet ein lockeres Katalysatorbett 36. Obwohl zeitweise die Durchwirbelung des Bettes 36 für notwendig gehalten wurde, zeigte es sich, daß das entlüftete Steigrohr 10 ein genügend trockenes und lockeres Katalysatorbett 36 erzeugt, damit der Katalysator allein durch Schwerkraftfluß aus dem Reaktor 20 transportiert werden kann.

Der Katalysator im Fließbett 36 wird dem Reaktor 20 durch eine geneigte Förderleitung 38 entzogen, die den Katalysator zu einem Abscheidebehälter 40 zum Entfernen restlicher, absorbierter oder auf andere Weise auf den Katalysatorteilchen zurückgebliebener Kohlenwasserstoffverbindungen befördert. Ein Trägergas (Abscheidegas), z.Bw Wasserdampf, wird über eine Leitung 42 in der Nähe des Bodens des Abscheidebehälters zugeführt und fluidisiert {verwirbelt) den sich nach unten bewegenden Katalysator zur Bildung eines Fließbettes 44. Das Abscheide- und Fluidisiergas (Trägergas) wird dem Fließbett 44 durch ein den Boden des Fließbettes 44 darstellendes Verteilerblech 46 zugeführt. Eine Reihe von vier Umlenkblechen 48, 49, 50 und 51 trägt zum Durchmischen des nach unten fließenden Katalysators mit dem nach oben fließenden Gas bei und ermöglicht die innige Berührung zwischen den Katalysatorteilchen und dem Trägergas.

Unmittelbar neben dem Verteilerblech 46 tritt der fluidisierte Katalysator in ein Fallrohr 54 des verbrauchten (beladenen) Katalysators mit beträchtlich kleinerem Durchmesser als demjenigen des Abscheidebehälters 40 ein. Bei diesem übergang zwischen dem größeren Behälter 40 und der kleineren Leitung 54 kann überschüssiges Trägergas in die Leitung mitgenommen werden und eine Gasfreigabe verursachen, die zur "Brückenbildung" nicht fluidisierter Katalysatorteil-

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2 22 85 2

chen entweder über der Öffnung oder tiefer unten in der Leitung führt. Zpr Beseitigung des' Mitreißens und Einschleppe.ns .·: überschüssigen Gases ist eine erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung 56 neben dem Verteilerblech 46 angebracht. Die besonderen Merkmale dieser Entgasungseinrichtung werden nachstehend beschrieben. " . .

. Der Katalysator aus dem Fallrohr 54 des verbrauchten Katalysators wird über eine Förderleitung 58 in den Katalysatorregenerator 60 eingespeist. Der Fluß des verbrauchten Katalysators zum Regenerator 60' wird von einem Ventil 62 kontrolliert, das zur Verhinderung des Festsetzens beweglicher Ventilteile durch Katalysatorteilchen durch den Einlaß von Gas durch eine Leitung 64 ausgeblasen werden kann. Das durch die-

:15. se Leitung -64 eingelassene Gas erhält außerdem die Eluidisierung' des Katalysators im Fallrohr 54 aufrecht. Nach Eintritt in den Regenerator 60 wird der sich nach unten bewegende Ka-^ talysator von einem Gasstrom 66 fluidisiert und bildet das dichte Regenerator-Fließbett 68. Der normalerweise aus Luft bestehende Gasstrom 66 wird innerhalb des Fließbettes 68 von . Verteilerrohren 70 mit nach unten gerichteten Düsen 72 verteilt. Der Sauerstoff in diesem Gasstrom verbindet sich in einer Verbrennungsreaktion mit dem Kohlenstoff auf dem beladenen Katalysator, wobei Kohlenmonoxid und Kohlendioxid als Verbrennungsprodukte entstehen. Diese Verbrennungsgase verlassen den Regenerator 60 nach Durchgang durch einen zweistufigen Fliehkraftabscheider 76, der den Katalysatorstaub .von den austretenden Verbrennungsgasen trennt, durch eine Entlüft.ungsleitung 74. Der im Fliehkraftabscheider 76 entfernte Katalysator wird durch untere Arme 78 und 80 in das Katalysator-Fließbett 68 zurückgeführt. .

Der sich nach unten bewegende Katalysator aus dem Fließbett 68 fließt aus dem unteren Ende des Regenerators 60 zum Standrohr 16 des regenerierten Katalysators, dem in der dargestellten Anlage ein Abscheider 82 für den regenerierten Kata-

Λ lysator'vorgeschaltet ist. Ein Abscheider 82 für den regenerierten Katalysator ist natürlich wahlweise eingebaut und kann weggelassen werden, wenn das Standrohr 16 des regene-. rierten Katalysators direkt· mit dem unteren Ende desRegenerators 60 verbunden' wird. Am Abfluß zwischen dem Regenerator 60 und dem Abscheider 82 für den regenerierten Katalysator befindet sich eine Entgasungseinrichtung 84 ähnlich der Entgasungseinrichtung '56 am" unteren Ende des Abscheiders 40 für den verbrauchten Katalysator. Eine dritte Entgasungseinrichtung 86 befindet.sich am unteren Abfluß zwischen dem Abscheider 82 für den regenerierten- Katalysator und dem zugehörigen Standrohr 16. im Abscheider 82 für den regenerierten Katalysator sind in ähnlicher Weise wie im vorstehend beschriebenen Abscheider 40 für den verbrauchten Katalysator zur Durchmischung dienende Umlenkbleche 88 und 89 angeordnet. Anstelle der Verwendung einer mit Löchern versehenen Platte wird das Trägergas im Abscheider 82 für den regenerierten Katalysator durch ein ringförmiges Verteilerrohr 92 mit nach oben gerichteten Düsen 96 verteilt, das über eine Gasleitung 94 beschickt wird. Das Standrohr 16 des regenerierten Katalysators enthält ein Schiebeventil 98 zur Strömungskontroile des regenerierten Katalysators zum Steigrohr -10. Das Schiebeventil 98 besitzt eine Ausblasleitung 100 ähnlich der. Ausblasleitung 64 für das Schiebeventil 62 des .

25· verbrauchten Katalysators. In Abhängigkeit von der Länge des .Standrohrs 16, das relativ lang sein kann, wenn der Reaktor 20 und der Regenerator 60 seitlich .versetzt und nicht, wie • gezeigt, übereinander angeordnet sind, können zusätzliche Leitungen 102 und 104 zum Einlaß zusätzlicher Fluidisiermittel zur Aufrechterhaltung der Katalysator-Fluidisierung über, die ganze Länge des Standrohrs 16 verwendet werden.

Die Hauptmerkmale jeder der drei Entgasungseinrichtungen 56, 84 und 86'sind im wesentlichen die gleichen und werden nachstehend mit Bezug auf die Entgasungseinrichtung 56 im Abscheider 40 für den verbrauchten Katalysator beschrieben. Wie

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am besten aus Figur 2 zu ersehen ist, weist die Entgasungseinrichtung 56 eine die Verlängerung der kleineren Leitung 54 bildende, gekrümmte Wand 106 auf. Das freie Ende der Wand ist schräg oder in einem schiefen Winkel .zur vertikalen.

. (geneigten)

Achse 108 abgeschnitten und bildet einen abgeschrägten/

Rand 110. Der Neigungswinkel des Randes 110 wird mit ¹¹A" und der' Durchmesser, der Leitung 54 mit "D" bezeichnet. Der abgeschrägte Rand 110 weist ein. oberes Ende 112 und ein unteres Ende 114 auf. In der Ausführungsform nach Fig. 2 befindet sich das untere Ende 114 des abgeschrägten Randes 110 auf gleicher Höhe mit dem Boden des Fließbetts 44, der von der oberen Oberfläche 116 des Verteilerbleches 46 gebildet wird, wobei der Katalysator vom höheren Druck des Trägergases

; vom Eintritt in die Plenumkammer (Ansaugkammer) 118 abgehalten wird. Das obere Ende 112 des-abgeschrägten. Randes 110 ist unterhalb des tiefsten Umlenkbleches 51 angebracht, wobei sich die Außenkante 120 des vorspringenden Umlenkbleches 51 ungefähr über der Mitte der vom Rand 110 gebildeten Auslaßöffnung befindet. Das Umlenkblech 51 ist in axialer Richtung um einen ungefähr dem Leitungsdurchmesser "D" entsprechenden Abstand "J" vom oberen Ende 112 des Randes 110 entfernt« Das Umlenkblech 51 ist vorzugsweise planar und so angebracht, daß seine Außenseite annähernd parallel zur Neigung des Randes 110 verläuft. Somit entspricht der Winkel ¹¹B" zwischen der Ebene des Umlenkbleches 51 und der Vertikalachse 108 ungefähr dem Neigungswinkel "A" des Randes 110. Obwohl die abgeschrägte Entgasungseinrichtung 56 für sich allein wirksam ist, erhöht die Nähe des Umlenkbleches 51 ihre Wirksamkeit durch Verringerung des durch Gasmitriß verursachten Strömungswiderstandes.

Obwohl die Neigung des Umlenkbleches 51 vorzugsweise annähernd derjenigen des Randes 110 entspricht, ist die v/irksame Wechse!wirkung zwischen dem Umlenkblech 51 und dem Rand selbstverständlich nicht allein auf diese Anordnung beschränkt. Das Umlenkblech 51 kann senkrecht oder in einem

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stumpfen Winkel zur Vertikalachse 108 verlaufen und in größerer oder kleinerer Entfernung vom oberen Ende 112 des Randes 110 angebracht sein. Somit können sich die Winkel "A" und "B" im Rahmen der Erfindung wesentlich unterscheiden.

Beide Winkel liegen bevorzugt im Bereich zwischen'5° und 85°, besonders bevorzugt^zwischen 25° und 60° und ganz besonders bevorzugt zwischen 30° und 45°. Die Höhe "J" zwischen dem oberen Ende 112 des Randes 110 und der darüberliegenden Oberfläche des Umlenkbleches 51 liegt bevorzugt im Bereich zwischen der Hälfte und dem anderthalbfachen des Leitungsdurchmessers "D" und entspricht besonders bevorzugt annähernd diesem Durchmesser. Der radiale Abstand "R" zwischen der Außenkante 120 des Umlenkbleches 51 und dem oberen Ende 112 des Randes 110 liegt bevorzugt im Bereich zwischen 1/4 und 3/4 des Leitungsdurchmessers "D", und entspricht besonders bevorzugt annähernd der Hälfte dieses Durchmessers.

Mit Bezug auf Figur 3 kann sich das untere Ende 127 des Randes 128 in einem Abstand "H" oberhalb des unteren Endes des Fließbettes 44 befinden, wobei der Abstand "H" vorzugsweise gleich groß oder kleiner als der Leitungsdurchmesser "D" ist. Bei dieser Ausführungsform weist ein abgeschrägter Einsatz 122 einen Entgaserteil 123 und einen ringförmigen Teil oder Sockel 124 auf, wobei der ringförmige Sockel 124 entlang einer Schweißnaht 125 mit der Leitung 121 verschweißt ist. Da der ringförmige Sockel 124 des Einsatzes 122 tatsächlich einen Teil der Leitung 121 bildet, wird das obere Ende der Abflußleitung 121 von der durch das untere Ende des abgeschrägten Randes 128 gelegten, horizontalen Ebene gebildet, wobei diese Ebene mit der imaginären Linie 130 bezeichnet ist. Die oberen Enden der Leitungen 121 bzw. 154, in den Figuren 4 und 5 sind in ähnlicher Weise durch die imaginären Linien 132 bzw. 134 bezeichnet.

^⁵ Figur 3 zeigt auch, daß die Abflußleitung 121 zur Vertikalen . geneigt sein kann« Der Entgaser 123 ist vorzugsweise relativ

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zur geneigten Leitung 121 so angeordnet, da3 das obere Ende des Randes 128 auf der Seite des durch die zur geneigten Längsachse der Leitung 121 senkrechte Ebene definierten . obereji Endes der Leitung 121 liegt. Diese Anordnung erlaubt es aufsteigenden Gasblasen, an der Oberseite der Leitung 121 und anschließend vor Erreichen der Austrittsöffnung an der

langen Seite der Entgaserwand 123 hochzufließen. Der größere Behälter -könnte ebenfalls geneigt sein, aber es ist nicht anzunehmen, daß dies die -Wirkungsweise der 'Entgasungseinrichtung beeinflußt. In ähnlicher.Weise sollte eine geneigte. Bodenwand, wie z.B. die die Wand des Abscheiders 82 unter einem schiefen Winkel schneidende, konische Bodenwand Ij5ß des Regenerators 60 in Figur 1, keine Auswirkung auf die Entgasungsfunktion der Erfindung haben. .......

' _ · . . ^: .- .' ' Es sind eine Reihe von Modifikationen der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung möglich und einige dieser Modifikationen werden in den Figuren 3 bis 5 gezeigt. In Figur 3 weist der geneigte Rand 128 des Entgasers 123 konkave Form anstelle der planaren Form des Entgasers 56 in den Figuren 1 und 2 auf. In Figur 4 ist die Form des geneigten Randes 138 konvex. In Figur 5 verläuft der geneigte Rand l40 nicht vollständig um den Umfang der Austrittsoffming und der übrige Teil der öffnung wird vom horizontalen Rand 142 der Leitungswand an ihrer Schnittfläche mit der Behälterwand 144 gebildet. Der geneigte Rand-140 sollte sich, jedoch über mindestens 180° des Austrittsumfangs erstrecken, bevorzugt über mindestens 270°, und besonders bevorzugt über ungefähr 360°. Das Standrohr 16 des regenerierten Katalysators in Figur 1 und die kleineren Leitungen 121 in den Figuren 3 und 4 zeigen auch, daß das zum Beispiel mit 127 bezeichnete, untere Ende des geneigten Randes nicht, wie vorstehend diskutiert, ' genau bündig mit dem unteren Ende des Fließbettes sein muß. .. '

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Figur 5 zeigt weiterhin, daß das Fluidisiermittel oberhalb der durch die Wandteile 140 und 142 dargestellten Austrittsöffnung in den Abscheidebehälter 146 eingeleitet werden kann. In dieser Figur v/eist ein ringförmiges Fluidisierrohr (Verwirbelungsrohr) 150 nach unten gerichtete Düsen 151 auf, die über eine Leitung 152 mit Gas versorgt werden. Das Fluidisierrohr 150 bildet einen zur Abflußleitung 154 konzentrischen Ring und ist zwischen der Austrittsöffnung und der Abscheiderwand 146 angebracht. Diese Anordnung ähnelt der Anordnung 70, 72 zur Einleitung des Regeneriergases oberhalb der in Figur 1 gezeigten Entgasungseinrichtung 84, die einen abgeschrägten, die Austrittsöffnung zwischen Regenerator 60. und Abscheider 82 für den regenerierten Katalysator darstellenden Rand 148 aufweist.

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Claims (19)

1. Γ .

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   · Erfindungsanspruch

   1. Entgasungseinrichtung für einen Fließbett-Abfluß zur Minimalisierung der beim Transport fester Stoffe aus der · dichten Phase eines sich innerhalb eines Behälters befindlichen Fließbettes zu einer Leitung mitgerissenen 'Gasmenge, wobei der Behälter einen größeren Durchmesser als die Leitung sowie eine Einlaß- und eine sich nach oben erstreckende Abfluß-Leitung für die festen Stoffe aufweist, und der Abstand des oberen Endes der Abflußleitung vom Boden des Fließbettes kleiner ist als etwa . der Durchmesser der Abflußleitung, gekennzeichnet dadurch, daß eine gekrümmte, sich zur Bildung eines Abflusses für .die festen. Stoffe vom oberen Ende der Leitung (54,

   154) nach oben erstreckende und schräg abgeschnittene Wand (106) mit einem Rand (110, 128, 138, 14o)versehen ist, der unter einem Winkel von 5° bis 85° zur Vertikalen geneigt ist und ein unteres Ende (114, 127) und ein oberes Ende (112) aufweist, wobei die Entgaserwand (106) sich zumindest über den größeren Teil des oberen Endes der Leitung (54, 154) erstreckt und das obere Ende (112) des Randes (110, 128, 138, 140) um mindestens die Hälfte der Tiefe des Fließbettes (44) unterhalb des Einlasses für die festen Stoffe aus der Förderleitung (38) angeordnet ist.
2. 2. Entgasungseinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand des unteren Endes (114, 127) des Randes (110, 128, 138, 140) vom Boden des Fließbettes (44) höchstens gleich dem Durchmesser (D) der Abflußleitung (54) ist.

   Γ ·' _₂₆_. 2 22 852
3. 3. Entgasungseinrichtung nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das untere Ende (114, 142) des Randes (110, 140) an den Boden des Fließbettes (44) angrenzt.
4. 4. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Neigungswinkel (A) des Randes (110) zur Vertikalen zwischen 25° und 60° beträgt.
5. 5. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 4,

   gekennzeichnet dadurch, daß der Neigungswinkel (A) des

   Randes (1.10) zur Vertikalen zwischen 30° und 45° beträgt. ' : _:
6. 6. Entgasungseinrichtung.nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der größere Behälter (40) Vorrichtungen (42, 46) zum Einlaß eines Trägergases in das dichte Fließbett (44) aufweist, wobei das Trägergas auf gleicher Höhe oder unterhalb des unteren Endes (114, 127) des Randes (110, 128, 138) eingeleitet wird. ' .

   7. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der größere Behälter (146) Vorrichtungen (150, 151) zum Einlaß eines Trägergases in das dichte Fließbett (44) aufweist, wobei das Trägergas oberhalb des unteren Endes (142) des Randes (140) eingeleitet wird.
7. 8. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 7,

   -*>.. gekennzeichnet dadurch, daß der. geneigte Rand (110, 140) ,.in einer Ebene liegt. ·
8. 9. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der geneigte Rand (128) in einer konkaven Fläche liegt.
9. 10. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 7,

   . gekennzeichnet dadurch, daß der geneigte Rand (138) · in einer konvexen Fläche liegt.

   * Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 10, ^⁰ gekennzeichnet dadurch, daß die Entgaserwand (106) sich über mindestens 270° um das obere Ende der Abflußleitung (54, 154) erstreckt.
10. 12. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 11, ge-¹^ kennzeichnet dadurch, daß die Entgaserwand (106)' sich über etwa 360° um das obere Ende der Leitung (54) erstreckt. . .
11. 13. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 12,

    gekennzeichnet dadurch, daß in Strömungsrichtung der festen Stoffe vor dem geneigten Rand(i10, 128, 138, 140) und im Abstand zum Auslaß (54) ein Umlenkblech (51) angeordnet ist, das sich in radialer'Richtung über das obere Ende (11) des geneigten Randes (110, 128, 138, 140)

    hinaus erstreckt.

    14. Entgasungseinrichtung nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß das Umlenkblech (51) als ebene Fläche ausgebildet ist, die um einen Winkel (B) von 5° bis 85° zur

    . Vertikalen geneigt ist.
12. 15. Entgasungseinrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß der Winkel (B)' des Umlenkbleches zur Vertikalen und der Neigungswinkel (A) des Randes (110, 140) unge-

    "

    fähr gleich groß sind.

    Γ · .· :; 2 22 85 2 "

    -16. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 13 bis 15, gekennzeichnet dadurch , daß der axiale Abstand (J) zwischen dem Umlenkblech (51) und dem oberen Ende (112) des geneigten Randes (110, 128, 138, 140) vom 0,5- bis ' 1,5-fachen des Durchmessers (D) der Leitung (54) beträgt.

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13. 17. Entgasungseinrichtung nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß der axiale Abstand (J) annähernd gleich dem Leitungsdurchmesser (D) ist.'

    Begasungseinrichtung nach einem der Punkte 13 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Umlenkblech (51) sich - in radialer Richtung um einen zwischen ungefähr 1/4 und 3/4 des Leitungsdurchmessers (D) betragenden Abstand (R) über das obere Ende (112) des geneigten Randes (110, 128, 138, 140) hinaus erstreckt.
14. 19. Entgasungseinrichtung nach Punkt 18, gekennzeichnet da-2Q durch, daß der radiale Abstand (R) ungefähr die Hälfte des Leitungsdurchmessers (D) beträgt.
15. 20. Entgasungseinrichtung nach einem-der Punkte 13 bis 19, gekennzeichnet dadurch, daß eine Außenkante (120) des Umlenkblechs (51) näherungsweise die nach oben gedachte Verlängerung der Symmetrieachse der gekrümmten Wand .(106) schneidet. .· ·'.·
16. 21. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 20, 3Q gekennzeichnet dadurch, daß die festen Stoffe Katalysatorteilchen sind, die eine im Behälter (4o)vom festen Katalysator zu entfernende, zweite Stoffart enthalten.

    _ 29 -
17. 22. Entgasungseinrichtung nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter ein Abscheider (4θ) zum physikalischen, mechanischen Entfernen der zweiten Stoff art vom Katalysator durch einen Abscheidevorgang ist.
18. 23. Entgasungseinrichtung nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter ein Regenerator (60) zum chemischen Entfernen' der zweiten Stoffart vom Katalysator durch eine chemische Reaktion ist.
19. 24. Entgasungseinrichtung nach einem der Punkte 1 bis 23, ge kennzeichnet dadurch, daß der Durchmesser (D) der Leitung (54). mindestens 1/4 des Durchmessers des Behälters (40) beträgt.

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    Hierzu 1-SeHe .
    20

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