PL81993B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL81993B1
PL81993B1 PL1972155766A PL15576672A PL81993B1 PL 81993 B1 PL81993 B1 PL 81993B1 PL 1972155766 A PL1972155766 A PL 1972155766A PL 15576672 A PL15576672 A PL 15576672A PL 81993 B1 PL81993 B1 PL 81993B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
reaction tube
catalyst
chamber
vertical reaction
outlet
Prior art date
Application number
PL1972155766A
Other languages
Polish (pl)
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 filed Critical
Publication of PL81993B1 publication Critical patent/PL81993B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Pierwszenstwo: 04.10.1971 Stany Zjednoczone Ameryki Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 31.08.1976 81993 MKP BOIj 9/20 Twórcy wynalazku: Jeff Anderson Rorex, Harry Methvin Van Tassell Uprawniany z patentu: Universal Oil Products Company, Des Plaines (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie fluidalne da procesów kontaktowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie fluidal¬ ne do procesów kontaktowych. Urzadzenie nadaje sie do eksploatacji we wszystkich procesach flui¬ dalnych, w których wymagany jest kontakt plynu z cialem stalym, a zwlaszcza w procesach dehydro- genacji i krakingu katalitycznego.Znane urzadzenia fluidalne stosowane szczególnie do krakingu katalitycznego, posiadaja dosc dluga rure reakcyjna wprowadzona do jego wnetrza. Ru¬ ra jest wprowadzona przez dno a jej wylot znaj¬ duje sie wewnatrz urzadzenia w warstwie fluidal¬ nej. Wnetrze rury stanowi dodatkowa strefe rea¬ kcyjna. Plyn, który uprzednio byl w kontakcie z materialem ziarnistym w warstwie fluidalnej, moze we wnetrzu rury nadal kontaktowac sie z ziarnami materialu ulegajac dalszej konwersji.Urzadzenie to jest stosowane do takich reakcji, w których konieczna jest calkowita konwersja, a uzyskanie jej uwarunkowane jest zapewnieniem wzglednie dlugiego czasu kontaktu surowców z ziarnistym katalizatorem.W procesach krakingu katalitycznego wymagany jest jednak okreslany i wzglednie krótki czas kon¬ taktu oleju z katalizatorem. W przypadku zbyt dlugiego czasu kontaktu nastepuje degradacja skladników produktu, spowodowana przenoszeniem wodoru na ziarnach katalizatora. Wodór znajduje sie w weglu osadzonym na ziarnach katalizatora i jest przylaczony przez reagenty. Zwlaszcza przy wytwarzaniu wysoko oktanowych produktów jak na przyklad olefin jesli czas kontaktu jest dluzszy niz 5—10 sekund, nastepuje przylaczenie wodoru pochodzacego z wegla osadzonego na katalizato¬ rze. Powoduje to zmniejszenie zdolnosci olefin do 5 tworzenia alkilanów gazoliny, chyba, ze parafiny, do których sa uwodornione daja sie alkilowac tak jak np. izobutan.Wada znanego urzadzenia jest brak mozliwosci uzyskania okreslonego i wzglednie krótkiego czasu io kontaktu plynu z materialem ziarnistym. Równiez wada jest obnizona wydajnosc procesu przeprowa¬ dzanego w urzadzeniu, spowodowana stratami te] czesci plynu, zwlaszcza jesli stanowia go weglo¬ wodory, która zostanie zaadsorbowana na powie- 15 rzchni materialu ziarnistego i wraz z nim odpro¬ wadzana z urzadzenia.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadze¬ nia fluidalnego do procesów kontaktowych pozba¬ wionego wyzej wymienionych wad. Zagadnienie 20 techniczne, które nalezy w tym celu rozwiazac po¬ lega na znalezieniu takiej konstrukcji urzadzenia fluidalnego która zapewnialaby kontaktownie ply¬ nu z materialem ziarnistym w okreslonym i wzgled¬ nie krótkim czasie, sprawne rozdzielanie tych 25 dwóch faz oraz oddzielanie od materialu ziarni¬ stego reagentów zaadsorbowanych na jego powie¬ rzchni. Nalezy takze zapewnic dolaczenie zdesor- bowanych reagentów do glównego strumienia pro¬ duktów po uprzednim ewentualnym przeprowadze- 30 niu ich przez warstwe materialu ziarnistego znaj- 8199381 3 dujaca sie wewnatrz urzadzenia. Dodatkowym za¬ gadnieniem do rozwiazania jest takie wzajemne zestawienie elementów konstrukcyjnych spelniaja¬ cych wyzej wymienione funkcje aby wszystkie zo¬ staly zainstalowane wewnatrz jednego aparatu.Urzadzenie wedlug wynalazku jest tak skonstru¬ owane, ze aparat fluidalny bedacy jego zasadni¬ czym elementem jest przystosowany do fluidyzacji tylko w najnizszej jego czesci, która stanowi ko¬ lumne przemywajaco — desorpcyjna. Pionowa rura ma wlot na dole a wylot przy górnym jej zakon¬ czeniu. Wylot z rury znajduje sie powyzej warstwy zloza fluidalnego, przy czym pionowa rura jest rura reakcyjna, prz.ez która przeplywa strumien plynu i materialu ziarnistego plynacy do aparatu.Dolna czesc rury stanowi plaszcz wewnetrzny ko¬ lumny przemywajaco — desorpcyjnej, do której z góry osypuje sie material ziarnisty. Kolumna zajmuje pierscieniowa przestrzen pomiedzy we¬ wnetrzna sciana obudowy a zewnetrzna powierzch¬ nia rury. U wlótu do rury reakcyjnej znajduja sie doprowadzenia dla materialu ziarnistego oraz dla plynu, który na zasadzie transportu fluidalnego przenosi material ziarnisty do aparatu. Urzadzenie jest ponadto wyposazone w odprowadzenie plynu z aparatu znajdujacego sie w górnej jego czesci oraz odprowadzenie materialu ziarnistego z apa¬ ratu znajdujace sie w dolnej czesci kolumny i po¬ siada doprowadzenie do kolumny plynu przemy¬ wajacego material ziarnisty.Istota konstrukcji urzadzenia wedlug wynalazku jest takie wprowadzenie rury reakcyjnej od dolu do aparatu fluidalnego, zeby jej wylot siegal do górnej czesci wnetrza aparatu powyzej warstwy zloza materialu ziarnistego, znajdujacego sie w apa¬ racie. Jest oczywiste, ze element nazwany rura rea¬ kcyjna moze miec inny dowolny przekrój nie ko¬ lowy. Dolna, najnizsza czesc aparatu stanowi cze¬ sciowo stozkowa kolumna przemywajaco — de¬ sorpcyjna, zajmujaca przestrzen pierscieniowostoz¬ kowa pomiedzy wewnetrzna sciana obudowy apa¬ ratu a zewnetrzna powierzchnia rury reakcyjnej.W ten sposób dolna, o mniejszej srednicy, czesc obudowy reaktora stanowi cylindryczno-stozkowy zewnetrzny plaszcz kolumny przemywajaco-desorp- cyjnej, a czesc rury reakcyjnej znajdujaca sie na tej wysokosci obudowy tworzy plaszcz wewnetrz¬ ny pierscieniowej kolumny. Najnizsza, zwezajaca sie stozkowo czesc obudowy tworzy stozkowe dno kolumny, która w miejscu o najmniejszej srednicy szczelnie obejmuje rure reakcyjna.Proces w fazie fluidalnej przebiega w rurze rea¬ kcyjnej. Po opuszczeniu rury reakcyjnej, plyn od¬ dziela sie od warstwy materialu ziarnistego. W ko¬ lumnie, w kierunku z góry na dól przeplywa ma¬ terial ziarnisty, który uprzednio opuscil rure reak¬ cyjna. W przeciwpradzie do materialu ziarnistego przeplywa strumien czynnika przemywajacego, któ¬ ry przemywa material ziarnisty oczyszczajac go od plynu zaadsorbowanego na jego powierzchni, na przyklad od resztek weglowodorów. Weglowodory oddzielone od ziarnistego katalizatora nie opusz¬ czaja wiec aparatu. Czynnikiem przemywajacym moze byc na przyklad powietrze, azot lub lekki 993 4 weglowodór, taki jak metan, etan, propan, butan lub ich mieszanina.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku wynikajaca z jego budowy jest mozliwosc uzyskania okreslo- 5 nego i wzglednie krótkiego czasu kontaktu plynu z materialem ziarnistym wynikajaca z tego, ze pro¬ ces przebiega praktycznie tylko w rurze reakcyjnej.Wydajnosc procesów przeprowadzanych w urzadze¬ niu jest wieksza dzieki wyeliminowaniu strat ply- io nu. Plyn adsorbowany przez material ziarnisty, byl dotychczas odprowadzany z urzadzenia wraz z ma¬ terialem ziarnistym. W urzadzeniu wedlug wyna¬ lazku, desorbuje w kolumnie i wraca z powrotem do górnej czesci aparatu. Poza tym wszystkie za- 15 sadnicze elementy urzadzenia znajduja sie wewnatrz jednego aparatu.Urzadzenie fluidalne do procesów kontaktowych wedlug wynalazku mozna stosowac we wszystkich procesach fluidalnych. Aby jednak uzyskac wszyst- 20 kie korzysci jakie zapewnia budowa urzadzenia wskazane jest stosowac je w tych procesach, które wymagaja wzglednie niskiego czasu kontaktu plyn — cialo stale oraz w których pozadane jest prze¬ mywanie materialu ziarnistego. Najwieksze efekty M uzyskuje sie wykorzystujac urzadzenie do proce¬ sów dehydrogenacji i krakingu katalitycznego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku. Zasadniczymi ele¬ mentami urzadzenia sa aparat fluidalny 1, rura re- 30 akcyjna 2, której górna czesc znajduje sie we¬ wnatrz aparatu oraz kolumna przemywajaco — de¬ sorpcyjna 17 zajmujaca dolna, pierscieniowo-stoz- kowa czesc aparatu, pomiedzy dolna czescia 3 obu¬ dowy aparatu, a rura reakcyjna 2. Górna czesc obu- 35 dowy aparatu ma wieksza srednice i jest polaczo¬ na z dolna czescia 3, o mniejszej srednicy, stozko¬ wym przewezeniem 20. Dolna czesc zweza sie stoz¬ kowo ku dolowi obejmujac w najnizszej czesci 23 rure reaktora 2. Dolna czesc obudowy 3 stanowi 40 zewnetrzny plaszcz kolumny 17. Wlot 22 do rury reakcyjnej 2 znajduje sie w najnizszej jej czesci, a wylot 21 przy jej górnym zakonczeniu, które jest usytuowane w górnej czesci aparatu fluidalnego ponad warstwa materialu ziarnistego 18. Takieusy- 45 tuowanie jest konieczne dla uzyskania okreslonego i wzglednie krótkiego czasu kontaktu plynu z ma¬ terialem ziarnistym, który dzieki temu jest ogra¬ niczony praktycznie do czasu przeplywu przez rure reakcyjna 2. U wlotu 22 do rury reakcyjnej 2 so znajduje sie przewód 4, którym doprowadza sie plyn i przewód 5 do doprowadzania materialu ziar¬ nistego, na przyklad zregenerowanego katalizatora ze zbiornika nie przedstawionego na rysunku. Wy¬ lot 21 rury reakcyjnej jest polaczony z separato- 55 rem 20 plyn-cialo stale w typu cyklonu. Material ziarnisty opada przedluzona rura zsypowa 15, przez która jest odprowadzony do warstwy zloza 18. Plyn odplywa przewodem kolankowym 12, a nastepnie opuszcza aparat, bezposrednio przewodem 8 lub po- 60 przez separator 9, który mozna zainstalowac na wlocie do przewodu 8 w celu zabezpieczenia przed porywaniem do przewodu materialu ziarnistego. Se¬ parator 9 oddziela od plynu material ziarnisty por¬ wany z warstwy zloza 18 lub nie oddzielony przez 65 separator 10, zabezpieczajac przewód odprowadza-V 5 jacy 8 przed ewentualnym zatkaniem. Wlot do separatora 9 jest oznaczony 11. Wylot plynu 18 jest polaczony z wlotem do przewodu odprowadza¬ jacego 8, którym plyn opuszcza reaktor. Material ziarnisty oddzielony w separatorze 9 opada prze- 5 dluzona rura zsypowa 14 do warstwy zloza.Wskazane jest aby obudowa aparatu byla ksztal¬ tu wzglednie wydluzonego cylindra o srednicy wiekszej od srednicy rury reakcyjnej. Zapewnia to przestrzen pierscieniowo-stozkowa, pomiedzy we- !• wnetrzna sciana obudowy 3, a rura reakcyjna Z dla pomieszczenia pólek 16 kolumny przemywaja- co-desorpcyjnej 17. Lepiej jest usytuowac kolumne 17 w dolnej czesci aparatu, która ma mniejsza srednice, a wiec i mniejsze pole przekroju po- 15 przecznego, niz w górnej czesci aparatu o wiek¬ szym przekroju. Dzieki temu wieksza jest pred¬ kosc przeplywu strumienia czynnika przemywajace¬ go przez kolumne 17 niz przez górna czesc reakto¬ ra. Dzieki temu przeplyw przez kolumne jest bar- 20 dziej burzliwy. W kolumnie 17 instaluje sie pólki sitowe 16 lub innego typu pólki przegrodowe albo inne urzadzenia za pomoca których uzyskuje sie dokladne wymieszanie. Przewodem 7 doprowadza sie do kolumny strumien przemywajacy a wylotem 25 6 odprowadza oczyszczony od plynu material ziar¬ nisty na zewnatrz reaktora. Dla polepszenia kon¬ taktu czynnika przemywajacego z materialem ziar¬ nistym, zamiast przewodu 7 stosuje sie szereg przewodów o mniejszej srednicy, których wyloty mo- 30 zna ewentualnie zaopatrzyc w przegrody sitowe.Zamiast przewodu 6 mozna równiez zastosowac szereg przewodów rozmieszczonych równomiernie dookola. Nalezy utrzymac w aparacie taka ilosc materialu ziarnistego, aby gólna powierzchnia sta- M lej warstwy materialu ziarnistego 18 znajdowala sie powyzej wylotu z rur zsypowych 14, 15 cyklo¬ nów 9, 10, zapewniajac zamkniecie cyklonu od strony wylotu ziaren. Ponadto stwierdzono, ze utrzymywanie odpowiednio wysokiej warstwy 18 40 jest konieczne dla efektywnej pracy kolumny 17.Jesli w aparacie nie utrzymuje sie odpowiedniej warstwy materialu ziarnistego 18 to przemywanie ziaren staje sie malo wydajne, gdyz strumien ma¬ terialu ziarnistego plynacego na dól przez kolumne 45 17 staje sie zbyt rozproszony aby zapewnic wla¬ sciwy kontakt ze strumieniem przemywajacym.Wskazane jest zainstalowanie separatora plyn — material ziarnisty zarówno do wylotu Zl rury re¬ akcyjnej jak i do wylotu 8 z aparatu. Jednakze w w wielu wypadkach mozna nie instalowac sepa¬ ratora na wylocie z rury reakcyjnej Z. W tych wy¬ padkach wskazane jest zachowanie separatora 9 aby urzadzenie zabezpieczyc przed stratami mate¬ rialu ziarnistego, a przewód odprowadzajacy 8 przed 55 ewentualnym zatkaniem lub innym niewskazanym oddzialywaniem ziaren porwanych przez strumien produktów.Urzadzenie wedlug wynalazku mozna wykonac z kazdego materialu konstrukcyjnego odpornego *o na dzialanie temperatury w zakresie od tempera¬ tury otoczenia do 1500°C i wiecej. Zwykle wy¬ starczajaca jest odpornosc termiczna stali nier¬ dzewnej. Material konstrukcyjny musi takze wy¬ kazywac wysoka odpornosc na dzialanie materialu 65 * ziarnistego. Nalezy wziac pod uwage, ze mniej od¬ porny na scieranie material konstrukcyjny moze ulegac korozji lub erozji pod wplywem dzialania materialu ziarnistego. Mozna równiez zastosowac stal platerowana, wewnatrz calego urzadzenia lub w niektórych miejscach szczególnie narazonych na scieranie. Srednica wewnetrzna rury reakcyjnej moze wynosic od okolo 80 mm do okolo 2,5 m lub wiecej a dlugosc odpowiednio, od okolo 1 m do okolo 35 m lub wiecej, przy czym dlugosc od¬ cinka rury znajdujacego sie wewnatrz aparatu, od¬ powiednio od okolo 0,6 m do okolo 20 m lub wie¬ cej, zaleznie od wysokosci aparatu i wysokosci sta¬ lej warstwy materialu ziarnistego znajdujacego sie w aparacie. Wskazany jest ksztalt cylindryczny obudowy aparatu. Górna cylindryczna czesc obu¬ dowy 1 posiada wieksza srednice, która wynosi od okolo 0,3 rri do okolo 10 m lub wiecej i jest po¬ laczona stozkowym przewezeniem z dolna cylin¬ dryczna czescia obudowy 3, której srednica jest dwa lub wiecej razy mniejsza od srednicy górnej czesci. Wysokosc aparatu moze wynosic od okolo 3 m do okolo 25 m. Poszczególne elementy wlo¬ towe i wylotowe tak zaprojektowano aby uzyskac wymagane wydajnosci oraz sprawne przeplywy w calym urzadzeniu.Gdy urzadzenie wykorzystujemy do krakingu katalitycznego to jako ziarnisty katalizator stosuje sie niekrystaliczne krzemiany glinowe albo krysta¬ liczne krzemiany glinowe lub ich mieszaniny z krzemionka lub tlenkiem glinowym lub obydwo¬ ma tymi skladnikami. Do wlotu rury reakcyjnej doprowadza sie strumien weglowodoru przewodem 4 i katalizatora, przewodem 5, Mieszanina surow¬ ca i katalizatora stale przeplywa ku górze. We- '$ glowodór wyplywa wylotem Zl i po oddzieleniu od katalizatora opuszcza aparat przewodem odpro¬ wadzajacym 8. Czesciowo zdezaktywowany katali¬ zator1, który byl juz w kontakcie z weglowodorami w rurze reakcyjnej, zsypuje sie do waratwy 18.Nastepnie obsuwa sie do kolumny 17, gdzie jest przemywany strumieniem pary wodnej lub azotu doprowadzanym przewodem 7, który usuwa resztki weglowodorów zaadsorbowanych na katalizatorze.Katalizator oczyszczony od weglowodorów jest od¬ prowadzony z kolumny 17 przewodem 6 do rege¬ neratora. Regeneracja polega na utlenianiu wegla osadzonego na katalizatorze, gazem zawierajacym tlen. Zregenerowany katalizator nadaje sie do po¬ nownego zastosowania. Doprowadza sie go prze¬ wodem 5 do rury reakcyjnej Z. Strumien przemy¬ wajacy, pary wodnej lub azotu, odprowadza sie z aparatu przewodem 8 wraz z produktami wy¬ plywajacymi z rury reakcyjnej 2.W podobny sposób, aczkolwiek przy innych pa¬ rametrach i surowcach oraz w obecnosci innego katalizatora, przeprowadza sie proces dehydroge- nacji. Wskazane jest, aby podczas pracy urzadze¬ nia w aparacie 1 znajdowala sie stala warstwa katalizatora, zwlaszcza ponizej wylotu Zl z rury reakcyjnej oraz w przewezeniu stozkowym 20 po¬ nad kolumna 17. Takze jest wskazane, aby wyso¬ kosc warstwy katalizatora siegala powyzej dolnego zakonczenia rury zsypowej cyklonu, w celu unie¬ mozliwienia przeplywu gazu przez rure zsypowa.\ 81993 PL PLPriority: October 4, 1971 United States of America Application announced: May 30, 1973 Patent description published: August 31, 1976 81993 IPC BOIj 9/20 Inventors: Jeff Anderson Rorex, Harry Methvin Van Tassell Patent holder: Universal Oil Products Company, Des Plaines ( United States of America) Fluidized bed equipment for contact processes. The present invention relates to a fluidized bed equipment for contact processes. The device is suitable for use in all fluid processes, in which the contact of the liquid with the solid is required, and especially in the processes of dehydrogenation and catalytic cracking. Known fluidized devices used especially for catalytic cracking, have quite a long reaction tube inserted into its interiors. The tube is led through the bottom and its outlet is inside the fluidized bed device. The inside of the pipe is an additional reaction zone. The fluid that has previously been in contact with the granular material in the fluidized bed may still contact the material grains inside the tube, undergoing further conversion. This device is used for reactions where complete conversion is necessary and is conditioned by relatively a long contact time of the raw materials with the granular catalyst. In catalytic cracking processes, however, a specific and relatively short contact time of the oil with the catalyst is required. If the contact time is too long, degradation of the product components occurs, due to the transfer of hydrogen on the catalyst grains. The hydrogen is found in the carbon deposited on the catalyst grains and is bound by the reactants. Particularly in the production of high-octane products such as olefins, if the contact time is greater than 5-10 seconds, carbon hydrogen deposited on the catalyst is incorporated. This reduces the ability of olefins to form gasoline alkylates, unless the paraffins to which they are hydrogenated can be alkylated, such as isobutane. A disadvantage of the known device is that it is not possible to obtain a specific and relatively short time and contact the fluid with the granular material. Also, the disadvantage is the reduced efficiency of the process carried out in the apparatus, due to the loss of these parts of the fluid, especially if it is hydrocarbons, which will be adsorbed on the surface of the particulate material and discharged from the apparatus with it. the construction of a fluidized bed apparatus for contact processes devoid of the above-mentioned drawbacks. The technical problem to be solved for this purpose is to find such a design of the fluidized device which would ensure the contact of the fluid with the granular material in a specific and relatively short time, efficient separation of these two phases and separation from the granular material. of the reagents adsorbed on its surface. It should also be ensured that the desorbed reactants are added to the main product stream after possibly having passed them through the layer of granular material inside the device. An additional problem to solve is such a mutual arrangement of the structural elements fulfilling the above-mentioned functions so that all of them are installed inside one apparatus. The device according to the invention is designed in such a way that the fluidized apparatus being its main element is adapted to fluidization only in its lowest part, which is the washing-desorption column. The vertical tube has an inlet at the bottom and an outlet at its upper end. The outlet from the tube is above the fluidized bed layer, the vertical tube being the reaction tube through which the fluid and granular material stream flows into the apparatus. The lower part of the tube is the internal mantle of the washing-desorption column, into which it is poured from above. granular material. The column occupies an annular space between the inner wall of the housing and the outer surface of the tube. At the inlet to the reaction tube there are inlets for the particulate material and for the fluid which transports the particulate material to the apparatus by means of a fluidized transport. The device is also equipped with a liquid discharge from the apparatus located in its upper part and a granular material discharge from the apparatus located in the lower part of the column, and has a supply to the liquid washing the granular material column. introducing the reaction tube from the bottom into the fluidized apparatus so that its outlet extends into the upper part of the interior of the apparatus above the bed of granular material in the apparatus. It is evident that the element termed output pipe may have any other non-circular cross section. The lower, lowest part of the apparatus is a partially conical washing-desorption column, occupying a ring-conical space between the inner wall of the apparatus housing and the outer surface of the reaction tube. Thus, the lower, smaller diameter part of the reactor housing is a cylindrical-shaped The conical outer mantle of the rinsing-desorption column, and the part of the reaction tube at this height of the casing forms the inner mantle of the annular column. The lowest, conically tapering part of the housing forms the conical bottom of the column, which seals the reaction tube at the point of the smallest diameter. The fluid phase process takes place in the reaction tube. After exiting the reaction tube, the fluid separates from the layer of the particulate material. In the column, the particulate material which has previously exited the reaction tube flows from the top to the bottom. A stream of washing agent flows counter-current to the granular material, which washes the granular material and cleans it from any liquid adsorbed on its surface, for example from hydrocarbon residues. The hydrocarbons separated from the particulate catalyst thus do not leave the apparatus. The washing agent may be, for example, air, nitrogen, or a light hydrocarbon such as methane, ethane, propane, butane or a mixture thereof. The advantage of the device according to the invention resulting from its design is that it is possible to obtain a specific and relatively short contact time between the fluid and the liquid. material due to the fact that the process takes place practically only in the reaction tube. The efficiency of the processes carried out in the apparatus is increased by eliminating the loss of fluid and fluid. The fluid adsorbed by the particulate material has hitherto been discharged from the apparatus along with the particulate material. In the apparatus according to the invention, it desorbs in the column and returns back to the top of the apparatus. Furthermore, all the essential elements of the device are located inside one apparatus. The contact fluidized bed device according to the invention can be used in all fluidized bed processes. However, in order to obtain all the benefits provided by the construction of the device, it is advisable to use it in those processes which require a relatively low contact time between the fluid and the solid and in which it is desirable to wash the granular material. The greatest effects of M are obtained when using an apparatus for the dehydrogenation and catalytic cracking processes. The subject of the invention is shown in the example of the embodiment in the drawing. The essential elements of the device are the fluidized bed apparatus 1, the reaction tube 2, the upper part of which is inside the apparatus, and the washing-desorption column 17 occupying the lower, ring-conical part of the apparatus, between the lower part 3 of the two The apparatus ¬, and the reaction tube 2. The upper part of the apparatus housing has a larger diameter and is connected to the lower part 3, with a smaller diameter, by a conical passage 20. The lower part is tapered downwards, embracing in the lowest part 23 of the reactor tube 2. The lower part of the housing 3 forms the outer jacket of the column 17. The inlet 22 to the reaction tube 2 is at its lowest part, and the outlet 21 at its upper end, which is located in the upper part of the fluidized bed above the material layer the granular material 18. Such an arrangement is necessary in order to obtain a certain and relatively short contact time of the fluid with the granular material, which is therefore limited practically to the time of flow through the reaction tube 2. At the inlet 22 to the reaction tube 2 is a conduit 4 through which the fluid and the conduit 5 for the feeding of particulate material, for example, regenerated catalyst, are fed from a tank not shown. The outlet 21 of the reaction tube is connected to a liquid-solid separator 55 in the cyclone type. The granular material falls from the extended chute 15, through which it is discharged into the bed layer 18. The fluid drains through the elbow pipe 12 and then leaves the apparatus, either directly through the pipe 8 or via the separator 9, which can be installed at the inlet to the pipe 8 for protection. against entrainment of the particulate material into the conduit. The separator 9 separates from the fluid any particulate material either entrained from the bed layer 18 or not separated by the separator 10, protecting the discharge line 5 from possible clogging. The inlet to separator 9 is marked 11. The fluid outlet 18 is connected to an inlet to a discharge conduit 8 through which the fluid leaves the reactor. The granular material separated in the separator 9 drops the elongated chute 14 into the bed layer. It is advisable that the apparatus housing be in the shape of a relatively elongated cylinder with a diameter greater than that of the reaction tube. This provides a ring-conical space between the inner wall of the casing 3 and the reaction tube Z to accommodate the shelves 16 of the washing-desorption column 17. It is better to locate the column 17 at the bottom of the apparatus, which has a smaller diameter, i.e. and a smaller cross-sectional area than in the upper section of the apparatus with a greater cross-section. As a result, the flow rate of the washing medium stream through the column 17 is greater than through the top of the reactor. As a result, the flow through the column is more turbulent. In column 17, sieve trays 16 or other types of baffle trays or other devices are installed with which thorough mixing is achieved. A wash stream is fed to the column via line 7, and outlet 25 6 discharges the fluid-free particulate material to the outside of the reactor. In order to improve the contact between the rinsing medium and the granular material, instead of the conduit 7, a plurality of pipes of a smaller diameter are used, the outlets of which may possibly be provided with sieve baffles. Instead of conduit 6, it is also possible to use a plurality of lines arranged evenly around it. The amount of particulate material in the apparatus must be maintained such that the overall surface of the solid layer of the particulate material 18 is above the outlet of the chutes 14, 15 of the cyclones 9, 10, ensuring that the cyclone is closed at the outlet of the grains. Moreover, it has been found that maintaining a sufficiently high layer 40 is necessary for the efficient operation of the column 17. If the apparatus does not maintain an adequate layer of the granular material 18, washing of the grains becomes inefficient because the flow of the granular material flowing down through the column 17 it becomes too diffuse to ensure proper contact with the rinse stream. It is advisable to install a liquid-particulate separator both to the outlet of the reaction tube and to the outlet 8 of the apparatus. However, in many cases it is possible not to install a separator at the outlet of the reaction tube Z. In these cases it is advisable to keep the separator 9 in order to protect the device against loss of granular material, and the discharge pipe 8 against possible clogging or other undue influence of grains. The device according to the invention can be made of any construction material resistant to the effects of temperature in the range from ambient temperature to 1500 ° C and more. Usually, the thermal resistance of stainless steel is sufficient. The material of construction must also exhibit high resistance to the action of the grained material. It should be noted that the less abrasion-resistant construction material may be corroded or eroded by the action of the granular material. Plated steel can also be used, inside the entire device or in some places particularly exposed to abrasion. The inner diameter of the reaction tube may be from about 80 mm to about 2.5 m or more and its length from about 1 m to about 35 m or more, respectively, with a length of the pipe section inside the apparatus of approximately 0.6 m to about 20 m or more, depending on the height of the apparatus and the height of the solid layer of granular material in the apparatus. The cylindrical shape of the camera housing is indicated. The upper cylindrical housing portion 1 has a larger diameter ranging from about 0.3 µm to about 10 meters or more, and is connected by a conical passage to a lower cylindrical housing portion 3, the diameter of which is two times smaller than top diameter. The height of the apparatus may be from about 3 m to about 25 m. The individual inlet and outlet elements are designed to obtain the required capacities and efficient flows in the entire device. When the device is used for catalytic cracking, non-crystalline alumina or crystalline silicates are used as a granular catalyst. • numerous aluminum silicates or mixtures thereof with silica or alumina or both. A stream of hydrocarbon is fed to the inlet of the reaction tube through line 4 and catalyst, line 5, and the mixture of raw material and catalyst is continuously flowing upward. The hydrocarbon flows out through the outlet Zl and, after being separated from the catalyst, it leaves the apparatus through a discharge pipe 8. The partially deactivated catalyst, which has already been in contact with hydrocarbons in the reaction tube, flows down into the mold 18. Then it slides down to column 17 where it is washed with a stream of steam or nitrogen supplied through line 7, which removes the residual hydrocarbons adsorbed on the catalyst. The hydrocarbon-free catalyst is discharged from column 17 through line 6 to the regenerator. Regeneration is the oxidation of the carbon deposited on the catalyst with an oxygen-containing gas. The regenerated catalyst is suitable for reuse. It is fed through line 5 to reaction tube Z. The scrubbing stream, steam or nitrogen, is discharged from the apparatus through line 8 together with the products flowing from the reaction tube 2 in a similar manner, albeit with different parameters and parameters. raw materials and in the presence of another catalyst, the dehydrogenation process is carried out. It is desirable that a solid catalyst layer should be present in apparatus 1 during operation of the apparatus, in particular below the outlet Z1 from the reaction tube and in a conical passage 20 above column 17. It is also desirable that the height of the catalyst layer be above the lower end. a cyclone discharge pipe to prevent gas from flowing through the discharge pipe. \ 81993 EN EN

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie fluidalne do procesów kontaktowych, zwlaszcza do katalitycznego krakingu weglowodo¬ rów, posiadajace duza komore osiadania, w której stale zloze czastek fluidalnego katalizatora oddziela sie na zasadzie grawitacji od oparów weglowodo¬ rów usuwanych z górnej czesci komory, pionowa rure reakcyjna przechodzaca przez zloze kataliza¬ tora do górnej czesci komory i utrzymujaca zre¬ generowane czastki katalizatora w zawiesinie w oparach weglowodorów podawanych do dolnego konca pionowej rury reakcyjnej, wylot z pierscie¬ niowej przestrzeni pomiedzy rura reakcyjna i dol¬ na czescia komory do usuwania zuzytych czastek 10 15 8 katalizatora oraz wlot do zasilania oparami lub gazem do odpedzania pierscieniowej przestrzeni dol¬ nej czesci komory, powyzej wylotu do usuwania zuzytego katalizatora, znamienne tym, ze wylot (21) z górnej czesci pionowej rury reakcyjnej (2) w ko¬ morze (1) polaczony jest z odpylaczem cyklono¬ wym (10) w celu usuniecia katalizatora z oparów weglowodorów o duzej szybkosci, a pionowa rura reakcyjna (2) ma jednakowe na calej dlugosci i ograniczone pole przekroju poprzecznego w celu wytwarzania rozcienczonej zawiesiny katalizatora w oparach weglowodorów i dlugosc, na której ka¬ talizator kontaktuje sie z oparami weglowodorów w pionowej rurze reakcyjnej w czasie od ponizej 5—10 sekund. y Y* r22 PZG Bydg., zam. 424/76, nakl. 115+20 Cem 10 z! PL PL1. Patent Claim Fluidized bed equipment for contact processes, especially for catalytic cracking of hydrocarbons, having a large settling chamber in which a continuous bed of fluidized catalyst particles separates by gravity from the hydrocarbon vapors removed from the top of the chamber, a vertical reaction tube passing through through the catalyst bed to the top of the chamber and keeping the regenerated catalyst particles suspended in the hydrocarbon vapors fed to the lower end of the vertical reaction tube, exit from the annular space between the reaction tube and downstream of the spent particle removal chamber 10-15 8 of the catalyst and an inlet for the vapor or gas feed for purge of the annular space of the lower part of the chamber, above the outlet for the removal of spent catalyst, characterized in that the outlet (21) from the upper part of the vertical reaction tube (2) into the chamber (1) it is connected to a cyclone separator (10) in order to remove the catalyst from the pellet high velocity ares of hydrocarbons, and the vertical reaction tube (2) is uniform throughout its length and has a limited cross-sectional area for producing a dilute catalyst suspension in hydrocarbon vapors and the length at which the catalyst contacts the hydrocarbon vapors in the vertical reaction tube in time from less than 5-10 seconds. y Y * r22 PZG Bydgoszcz, residing in 424/76, pp. 115 + 20 Cem 10 z! PL PL
PL1972155766A 1971-10-04 1972-06-02 PL81993B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18598171A 1971-10-04 1971-10-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL81993B1 true PL81993B1 (en) 1975-10-31

Family

ID=22683170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1972155766A PL81993B1 (en) 1971-10-04 1972-06-02

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5249434B2 (en)
AR (1) AR217028A1 (en)
AU (1) AU469036B2 (en)
BR (1) BR7206900D0 (en)
CA (1) CA988447A (en)
DE (1) DE2248633C3 (en)
ES (1) ES407252A1 (en)
FR (1) FR2156037B1 (en)
GB (1) GB1413531A (en)
IT (1) IT966159B (en)
PL (1) PL81993B1 (en)
ZA (1) ZA727113B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0824114A1 (en) * 1996-08-13 1998-02-18 Bp Chemicals S.N.C. Polymerisation process
EP0825204B1 (en) * 1996-08-13 2002-06-05 BP Chemicals Limited Polymerisation process
JP5388583B2 (en) * 2006-02-13 2014-01-15 ユーオーピー エルエルシー Peeling apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
AU469036B2 (en) 1976-01-29
JPS5249434B2 (en) 1977-12-17
ZA727113B (en) 1973-06-27
BR7206900D0 (en) 1973-08-30
AU4727572A (en) 1974-04-11
IT966159B (en) 1974-02-11
GB1413531A (en) 1975-11-12
ES407252A1 (en) 1976-02-16
AR217028A1 (en) 1980-02-29
CA988447A (en) 1976-05-04
DE2248633C3 (en) 1979-06-21
JPS4848376A (en) 1973-07-09
FR2156037B1 (en) 1975-09-12
DE2248633B2 (en) 1978-10-26
FR2156037A1 (en) 1973-05-25
DE2248633A1 (en) 1973-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2419245A (en) Regenerating carbon contaminated catalysts
PL82748B1 (en)
US3677715A (en) Catalytic cracking apparatus
JPH11514700A (en) Method and apparatus for converting hydrocarbons using a fluidized bed reactor
EA002096B1 (en) Method and assembly for separating solids from gaseous phase
JPS6125413B2 (en)
PL77702B1 (en) Continuous reforming-regeneration process[us3647680a]
CS247194B2 (en) Multistage reaction system for movable catalytic bed
US2488406A (en) Method and apparatus for conducting chemical reactions
EP3237103B1 (en) Particle separating catalytic chemical reactor and particle separator
US2901420A (en) Process of separating catalyst particles from hydrocarbon vapors
US3615256A (en) System for separating catalyst from a fluid bed reactor
US8387645B2 (en) Methods and apparatus for contacting a fluid stream with particulate solids
US2340878A (en) Method for executing vapor phase reactions
ES2221221T3 (en) METHOD AND ASSEMBLY TO SEPARATE SOLIDS FROM A GASEOUS PHASE.
CA2417941A1 (en) Dehydrogenation process
CN1321731C (en) Reactor of organic silicon fluidized bed with cyclone separator
PL85481B1 (en)
CN110691643A (en) Catalyst and transport gas distributor for dehydrogenation reactors with fluidized bed
PL81993B1 (en)
US2350644A (en) Apparatus for catalytic conversion
EP0269171B1 (en) Reactor for exothermic and endothermic catalytic reactions
CN105283243A (en) Inclined baseplate in dehydrogenation reactor
US2506221A (en) Catalytic synthesis of hydrocarbons
EP3471873B1 (en) System components of fluid catalytic reactor systems