DE1100601B

DE1100601B - Device for carrying out catalytic conversions in a fluidized bed

Info

Publication number: DE1100601B
Application number: DED30431A
Authority: DE
Inventors: John Weits; Hans Justus Held
Original assignee: Ducon Co Inc
Current assignee: Ducon Co Inc
Priority date: 1959-04-14
Filing date: 1959-04-15
Publication date: 1961-03-02

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATEJiTASTESPATEJiTASTES

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung in einem Gefäß zur Durchführung katalytischer Wirbelschichtreaktionen, durch welche d-er Verlust an Katalysatorteilchen auf ein Mindestmaß gesenkt und eine verhältnismäßig kurze Anlaufzeit ermöglicht wird.The invention relates to a device in a vessel for carrying out catalytic fluidized bed reactions, by which the loss of catalyst particles is reduced to a minimum and a relatively short start-up time is made possible.

Bei der Durchführung solcher Wirbelschichtverfahren, besonders im Bereiche der Mineralölchemie, bei denen im Reaktionsstadium Abscheidungen von Koks oder anderen Verunreinigungen stattfinden, kann die Ausstattung der Einheiten mit Katalysator auf einer bestimmten Größenordnung gehalten werden, indem man kontinuierlich den Katalysator aus dem Reaktionsgefäß durch einen Regenerator zirkulieren läßt, wo der Koks oder die sonstigen Verunreinigungen, z. B. durch oxydative Verbrennung, beseitigt werden. Auf diese Weise können Wirbelschichteinheiten riesiger Kapazitäten, z. B. mit einem Durchsatz von täglich 10 000 m³ oder mehr, für Zeiträume von einem Jahr oder darüber ohne Abstellung in Gang gehalten werden.When carrying out such fluidized bed processes, especially in the field of mineral oil chemistry, in which deposits of coke or other impurities take place in the reaction stage, the equipment of the units with catalyst can be kept at a certain level by continuously circulating the catalyst from the reaction vessel through a regenerator lets where the coke or other impurities such. B. by oxidative combustion, can be eliminated. In this way, fluidized bed units of huge capacities, e.g. B. with a daily throughput of 10,000 m ³ or more, for periods of a year or more without shutdown.

Bei vielen Verfahren, insbesondere im Bereich der Petroleumindustrie, werden große Katalysatormengen angewandt. Da viele Katalysatoren verhältnismäßig kostspielige Stoffe sind, bedarf es einer scharfen Überwachung des Verlustes an Katalysator in solchen Anlagen. Es ist daher wünschenswert, daß eine wirksame Methode der Abscheidung von Katalysatorteilchen aus dem aus jedem Reaktionsgefäß entweichenden Gas oder sonstigem Produkt angewandt wird. Jeder größere Verlust an Katalysator durch Verschleppen von Katalysatorteilchen mit den Reaktionsprodukten gewinnt in einer kontinuierlichen Wirbelschichtreaktion erhebliche Ausmaße. So wird beispielsweise beim Cracken von Petroleumkohlenwasserstoffen, wie Gasöl, eine Verschlechterung der Abscheidung der Katalysatorteilchen aus dem Reaktionsprodukt um nur 0,1 % sich als ein Verlust von täglich 20 bis 50 t Katalysator bei einer Einheit, je nach der Größe derselben, auswirken. Außerdem kann das Austragen beispielsweise feinstteiliger kieselsäurehaltiger Katalysatorteilchen aus einer solchen Anlage zu einer Luftverunreinigung führen, die den Betrieb der Anlage innerhalb einer Wohnsiedlung in Frage stellen kann.In many processes, particularly in the petroleum industry, large amounts of catalyst are used applied. Since many catalysts are relatively expensive substances, a sharp one is required Monitoring the loss of catalyst in such systems. It is therefore desirable that an effective Method of separating catalyst particles from the escaping from each reaction vessel Gas or other product is used. Any major loss of catalyst due to carry-over of catalyst particles with the reaction products wins in a continuous fluidized bed reaction considerable proportions. For example, when petroleum hydrocarbons are cracked, such as gas oil, deterioration in the separation of the catalyst particles from the reaction product by only 0.1% as a daily loss of 20 to 50 tons of catalyst per unit, depending on the Size of the same. In addition, for example finely divided silicic acid can be discharged Catalyst particles from such a system lead to air pollution, which affects the operation of the system within a housing estate.

Da eine öftere oder länger dauernde Stillegung der Anlage unerwünscht ist, ist es erforderlich, daß die Gefäße für Wirbelschdchtreaktionen in einer Raffinerie so betriebssicher wie möglich gestaltet werden und daß man außerdem dafür sorgt, daß sie mit einer möglichst kurzen Anlaufzeit auskommen.Since a frequent or long-term shutdown of the plant is undesirable, it is necessary that the Vessels for fluidized bed reactions in a refinery are designed to be as reliable as possible and that one also ensures that they get by with the shortest possible start-up time.

Das übliche Mittel, um in einem Gefäß für Wirbelschichtreaktionen die Scheidung der Katalysatorteilchen von dem austretenden Gasstrom zu bewirken, ist ein Zyklonseparator, in dem durch Zentrifugalbewe-Vorrichtung zur Durchführung katalytischer Umsetzungen im WirbelbettThe usual means of separating the catalyst particles in a fluidized bed reaction vessel to effect from the exiting gas stream is a cyclone separator, in which by centrifugal motion device for carrying out catalytic conversions in a fluidized bed

Anmelder:Applicant:

Ducon Company Inc., Mineola, N. Y. (V. St A.)Ducon Company Inc., Mineola, N.Y. (V. St A.)

Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. H. Mediger, Patentanwalt, München 9, Aggensteinstr. 13Representative: Dr.-Ing. Dr. jur. H. Mediger, patent attorney, Munich 9, Aggensteinstr. 13th

John Weits und Hans Justus Held, Mineola, N. Y.John Weits and Hans Justus Held, Mineola, N. Y.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden(V. St. A.),
have been named as inventors

gung die festen Teilchen vom Gas getrennt werden, worauf man die festen Teilchen der Wirbelschicht innerhalb des Reaktionsgefäßes durch eine Leitung wieder zuführt, die in die Wirbelschicht hineinragt.the solid particles are separated from the gas, whereupon the solid particles of the fluidized bed is fed back inside the reaction vessel through a line which protrudes into the fluidized bed.

Infolge des Ström ens des Gases und der festen Teilchen durch den Zyklonabscheider bildet sich zwischen dem Reaktionsgefäß und der Rückführleitung des Zyklonabscheiders eine Druckdifferenz aus, welche gasförmige Reaktionsteilnehmer, die im Reaktionsgefäß behandelt werden, dazu bringt, nach oben durch die Rückführleitung in den Zyklonabscheider zu strömen, statt den Weg durch die Einlaßöffnung für mit Katalysatorstaub beladene dampfförmige Reaktionsprodukte im Trichter des Zyklonabscheiders zu nehmen. Ein solches Aufwärtsströmen durch den Zyklonabscheider beeinträchtigt erheblich dessen Wirksamkeit und kann sogar dazu führen, daß er überhaupt nicht befriedigend arbeitet.As a result of the flow of gas and solid Particles through the cyclone separator form between the reaction vessel and the return line of the cyclone separator creates a pressure difference which gaseous reactants in the reaction vessel being treated, brings it up through the return line into the cyclone separator to flow instead of the path through the inlet opening for vaporous ones laden with catalyst dust To take reaction products in the funnel of the cyclone separator. Such an upward flow through the cyclone separator significantly impairs its effectiveness and can even lead to he is not working satisfactorily at all.

Außerdem ergibt sich beim Inbetriebsetzen der Anlage eine verlängerte Anlaufperiode, bis sich zwischen dem unteren Teil des Rückführrohres des Zyklonabscheiders und dem umgebenden Gefäß ein barometrischer Verschluß gebildet bat.In addition, when the system is commissioned, there is an extended start-up period until between the lower part of the return pipe of the cyclone separator and the surrounding vessel a barometric Lock made bat.

Ein solcher natürlicher barometrischer Verschluß ist bisher das verbreitetste Hilfsmittel beim Betrieb solcher Reaktionsgefäße. Er besteht darin, daß der untere Teil des Rückführrohres im die dichte Phase des Fließbettes eingetaucht wird, wobei der Dichtenunterschied zwischen dieser Phase und dem Inhalt des Rückführrohres des Zyklonabscheiders als ein Verschluß wirkt. Wenn dieser Verschluß auch seinen Zweck einigermaßen erfüllt, so müssen doch verschiedene Schwierigkeiten damit in Kauf genommen wer-Such a natural barometric lock has been the most widespread operational aid to date such reaction vessels. It consists in the fact that the lower part of the return pipe is in the dense phase of the fluidized bed is immersed, the density difference between this phase and the contents of the return pipe of the cyclone separator acts as a closure. If this lock also his The purpose has been fulfilled to some extent, but various difficulties must be accepted with it.

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den. Da die Schichthöhe-des Fließbettes häufig wechselt, ist es nahezu unmöglich, einen wirklich völlig befriedigenden Verschluß aufrechtzuerhalten. Ferner muß beim Inbetriebsetzen des Gefäßes das Wirbelbett ja immer erst aufgebaut werden, und infolgedessen ist für eine gewisse Zeit überhaupt kein Verschluß zwischen der Austrittsöffnung des Rückführrohres und dem dichten Wirbelbett möglich. Unter solchen Umständen können die Verluste an Katalysator erhebliche Ausmaße annehmen.the. Since the layer height of the fluidized bed changes frequently, it is almost impossible to maintain a truly satisfactory seal. Further When the vessel is put into operation, the fluidized bed must always be built up first, and consequently there is no closure at all between the outlet opening of the return pipe for a certain period of time and the dense fluidized bed possible. In such circumstances, catalyst losses can be substantial Take on proportions.

Verschiedene Maßnahmen zur Abhilfe durch Konstruktion von Gefäßen von Wirbelbettreaktionen mit Ventilen an der Austrittsöffnung des Rückführrohres des Zyklonabscheiders zur Verkürzung ,der Anlaufzeit haben, keinen Erfolg gehabt. Alle hierfür entwickelten Ventilkonstruktionen haben unter den schwierigen Betriebsbedingungen versagt, insbesondere, weil beispielsweise bei der katalytischem. Cracking von Gasöl zu Benzin im Wirbelbettreaktionsgefäß Temperaturen von 482 bis 538° C auftreten und im Regenerator für das Fließbett noch beträchtlich höhere Temperaturen erwartet werden müssen. Eingeschliffene Ventile haben sich ebensowenig bewährt wie Schlagventile mit Nadel. Die eingeschliffenen Ventilsitze und/oder die Steuervorrichtungen werden bei hohen Temperaturen durch Verwerfung unwirksam, und die Bildung kohliger Ansätze macht ein !befriedigendes Öffnen und Schließen der Ventilplatte unmöglich.Various measures to remedy this by constructing vessels using fluidized bed reactions Valves at the outlet opening of the return pipe of the cyclone separator to shorten the start-up time have had no success. All valve designs developed for this have among the difficult Operating conditions fail, in particular because, for example, in the catalytic. Gas oil cracking to gasoline in the fluidized bed reaction vessel temperatures of 482 to 538 ° C occur and in the regenerator for the fluidized bed still considerably higher temperatures must be expected. Ground valves have proven to be just as unsuccessful as impact valves with needles. The ground valve seats and / or the control devices become ineffective at high temperatures due to warping, and the formation Carboniferous deposits make a satisfactory opening and closing of the valve plate impossible.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die auch bei stark erhöhten Temperaturen wirksam arbeitet unid sich außerdem durch eine verbesserte Konstruktion des Zyklonabscheiders auszeichnet.The invention relates to a device which works effectively even at greatly increased temperatures unid is also characterized by an improved construction of the cyclone separator.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands dargestellt. Preferred embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawings.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Wirbelbettreaktionsgefäß mit der erfmdungsgemäßen Vorrichtung;Fig. 1 shows a vertical section through a fluidized bed reaction vessel with the inventive Contraption;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des unteren Teils des Rückführrohres des Zyklonabscheiders im Reaktionsgef äß von Fig. 1;Figure 2 is a side view of the lower portion of the return pipe of the cyclone separator in the reaction vessel äß of Fig. 1;

Fig. 3 ist eine senkrechte Ansicht eines Wirbelbettreaktionsgefäß es mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;Fig. 3 is a vertical view of a fluidized bed reaction vessel of another embodiment the device according to the invention;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des unteren Teils des Rückführrohres des Zyklonenscheiders im Wirbelbettreaktionsgefäß von Fig. 3.Fig. 4 is a side view of the lower portion of the return tube of the cyclone separator in the fluidized bed reaction vessel of Fig. 3.

Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Bauteile. The same reference symbols identify the same components.

In Fig. 1 und 2 stellt 10 das Wirbelbettereaktionsgefäß dar, das aus einem Mantel 12 mit Einleitungsrohr 14 für die zur Reaktion zu bringenden Gase besteht. Diese Gase treten durch ein Verteilungsgitter 16 a, das über diesem Rohr angeordnet ist, in den Reaktionsraum ein. Ein Einlaßrohr zum Zuführen der Katalysatorteilchen in das Fließbett ist in Gestalt der Rohrleitung 16 vorgesehen. Selbstverständlich kann für die Zuführung der Katalysatorteilchen auch eine Mehrzahl solcher Zuleitungsrohre vorgesehen werden, wenn die Gestaltung des Reaktionsgefäßes dies erfordert. In FIGS. 1 and 2, 10 represents the fluidized bed reaction vessel, which consists of a jacket 12 with an inlet pipe 14 for the gases to be reacted. These gases enter the reaction chamber through a distribution grid 16 a, which is arranged above this tube. An inlet pipe for feeding the catalyst particles into the fluidized bed is provided in the form of pipe 16. Of course, a plurality of such feed pipes can also be provided for feeding the catalyst particles if the design of the reaction vessel requires this.

Das Reaktionsgefäß 10 besitzt ferner ein Ableitungsrohr 18, durch welches die Katalysatorteilchen aus dem Reaktionsgefäß ltt in ein anderes Reaktiorisgefäß oder zu einem Regenerator übergeführt werden können. Innerhalb der Leitung 18 kann ein Ventil 20 angeordnet sein, um den Abfluß der Katalysatorteilchen zu regulieren.The reaction vessel 10 also has a discharge pipe 18 through which the catalyst particles from the reaction vessel into another reaction vessel or can be transferred to a regenerator. A valve 20 can be located within the line 18 be arranged to regulate the outflow of the catalyst particles.

Die dichte Phase des Wirbelbettkatalysators im Gefäß 10 ist mit 22 bezeichnet und hat eine im Schnitt mit 24 bezeichnete Oberfläche, die aber selbstverj : ständlich nicht eine festgelegte Zone darstellt, sondern sich in ähnlicher Weise dauernd verändert wie die Oberfläche einer siedenden Flüssigkeit. Die verdünnte Phase des Katalysatorfließbettes im Gefäß 10 befindet sich oberhalb der in der Zeichnung angedeuteten Grenzfläche 24.The dense phase of the fluidized bed catalyst in the vessel 10 is denoted by 22 and has a section with 24 designated surface, which, however, of course, does not represent a fixed zone, but changes constantly in a similar way to the surface of a boiling liquid. The diluted The phase of the fluidized catalyst bed in the vessel 10 is above that indicated in the drawing Interface 24.

Die Reaktionsprodukte, die innerhalb des Reaktionsgefäß'es 10 frei werden, verlassen dasselbe durch den Zyklonabscheider 26. Der konische Teil des Zyklonabscheiders ist mit einem Einlaßrohr 32 für gasförmige und feste Bestandteile ausgestattet, und hier treten die aus der verdünnten Phase des Fließbettes frei werdenden Reaktionsprodukte und mitgerissenen Katalysatorteilchen ein. Diese werden in dem Zyklonabscheider einer starken Zentrifugalkraft ausgesetzt, welche die festen Teilchen nach außen an die Innenwandung des konischen Teils 28 zwingt, während das Gas in dem durch den Oberteil des Mantels 12 hindurchreichenden Rohr 34 aufsteigt. Die abgeschiedenen festen Katalysatorteilchen fallen nach unten durch den konischen Teil 28 und das Rückführrohr 30 des Zyklonabscheiders 26.The reaction products that are inside the reaction vessel 10 become free, leave the same through the cyclone separator 26. The conical part of the cyclone separator is equipped with an inlet pipe 32 for gaseous and solid components, and here step the reaction products released from the dilute phase of the fluidized bed and entrained catalyst particles a. These are exposed to a strong centrifugal force in the cyclone separator, which forces the solid particles outwardly against the inner wall of the conical part 28, while the Gas rises in the pipe 34 extending through the upper part of the jacket 12. The departed Solid catalyst particles fall down through the conical part 28 and the return pipe 30 of the cyclone separator 26.

Diese nach unten fallenden Teilchen stoßen am unteren Ende des Rückführrohres 30 auf das Klappventil 36. Dasselbe besitzt einen Hauptkörper 38 mit winkelig gebogenen Rohrstückchen 40, 42, wobei das Rohrstück 40 eine senkrechte Verlängerung des Tauch- oder Rückführrohres 30 darstellt und mit der Schweißnaht 44 an letzterem angeschlossen ist.These downwardly falling particles hit the flap valve at the lower end of the return pipe 30 36. The same has a main body 38 with angularly bent pipe pieces 40, 42, the Pipe section 40 represents a vertical extension of the immersion or return pipe 30 and with the Weld 44 is connected to the latter.

Die T-förmige Stütze 46 ist durch Schweißung oder andere Weise fest mit dem Rohrstück 40 des Hauptkörpers 38 in der Nähe der Verbindungslinie mit dem Rohristück 42 verbunden. Die T-förmige Stütze 46 läuft in ein rechteckiges Kopfstück aus, dessen Ebene parallel zur Achse des Rohrstücks 40 verläuft und etwas von demselben abgesetzt ist. Der Kopf der T-förmigen Stütze 46 ist mit Öffnungen 48 und 50 versehen, durch welche ringförmige oder 0-förmige Schlaufen 52 und 54 hindurchgeführt sind, wobei die lichten Öffnungen 48 und 50 merklich größer als der Durchmesser des Drahtes oder der Stange sind, die zur Bildung der Schlaufen 52 und 54 verwendet werden. Die beiden Schlaufen sollen innerhalb der öffnungen 48 und 50 sowohl frei drehbar wie seitwärts verschiebbar sein, auch wenn die Metallteile des Unterteils unter den erheblichen Arbeitstemperaturen sich ausdehnen.The T-shaped support 46 is fixed to the tube 40 of the main body by welding or other means 38 is connected to the pipe section 42 in the vicinity of the connecting line. The T-shaped support 46 runs out into a rectangular head piece, the plane of which runs parallel to the axis of the pipe section 40 and something is set apart from the same. The head of the T-shaped support 46 is provided with openings 48 and 50 provided, through which annular or O-shaped loops 52 and 54 are passed, the clear openings 48 and 50 are significantly larger than the diameter of the wire or rod that can be used to form the loops 52 and 54. The two loops are meant to be inside the openings 48 and 50 be both freely rotatable and laterally displaceable, even if the metal parts of the lower part expand under the considerable working temperatures.

Eine flache Ventilplatte 56 aus Metall wird von den 0-förmigen Schlaufen 52 und 54 gehalten, die durch entsprechende Öffnungen 58 und 60 im Oberteil dieser Ventilplatte geführt sind. Auch hier müssen die Durchmesser der Öffnungen 58,60 so groß sein, daß die freie Beweglichkeit zwischen Schlaufen und Platte auch bei den hohen Betriebstemperaturen sichergestellt ist.A flat metal valve plate 56 is held in place by the O-shaped loops 52 and 54, the are guided through corresponding openings 58 and 60 in the upper part of this valve plate. Must also here the diameter of the openings 58.60 be so large that the free movement between loops and plate is ensured even at the high operating temperatures.

Die Ventilplatte 56 liegt vor der Austrittsöffnung 62 des unteren Rohnstücks 42. Die Austrittsöffnung 62 ist von dem Ventilsitz 64 umgeben, der die Kantenoberfläche der Öffnung darstellt. Die Ventilplatte 56 hat eine merklich größere Fläche und erstreckt sich in waagerechter und senkrechter Richtung weiter als der Ventilsitz 64, so daß die Ventilplatte 56 auch bei jeder denkbaren seitlichen oder senkrechten Verschiebung, die durch die freie Beweglichkeit in den Schlau- The valve plate 56 lies in front of the outlet opening 62 of the lower raw piece 42. The outlet opening 62 is surrounded by valve seat 64 which is the edge surface of the opening. The valve plate 56 has a noticeably larger area and extends further in the horizontal and vertical directions than the valve seat 64, so that the valve plate 56 also with every conceivable lateral or vertical displacement that is caused by the free movement in the hose

6g fen 52 und 54 ermöglicht ist, stets voll auf dem Ventilsitz 64 aufliegt. Die Ventilplatte 56 kann sich in einer Ebene bewegen, die im allgemeinen parallel zum Ventilsitz 64 verläuft oder auch in einem Winkel zu dieser Ebene. Jedenfalls ist eine leichte Betätigung des Ventils auch-unter ungünstigen Umgebungsbedingun-6g fen 52 and 54 is enabled, always fully on the valve seat 64 rests. The valve plate 56 can move in a plane generally parallel to the Valve seat 64 runs or at an angle to this plane. In any case, a slight operation of the Valve even under unfavorable environmental conditions

gen gewährleistet. Das untere Rohrstück 42 ist mit einem Anschlag 66 versehen.guaranteed. The lower pipe section 42 is provided with a stop 66.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 liegt die Ebene der Außenfläche des Ventilsitzes 64 zur Senkrechten derartig, daß normalerweise die Ventilplatte 56 und der Ventilsitz 64 sich berühren, wenn die Ventilplatte 56 unter dem Einfluß der Schwerkraft ihre neutrale Stellung einnimmt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 wird also das Klappventil 35 normalerweise durch die Schwerkraft in Schließstellung gehalten.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the plane of the outer surface of the valve seat 64 is perpendicular such that normally the valve plate 56 and the valve seat 64 contact when the valve plate 56 assumes its neutral position under the influence of gravity. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the flap valve 35 is normally held in the closed position by gravity.

Bei dieser Ausführungsform bleibt die Ventilplatte 56 geschlossen, bis eine ausreichende Schicht von Material innerhalb des Tauchrohres 30 sich angesammelt hat und nun durch das Klappventil 36 entladen werden kann.In this embodiment, the valve plate 56 remains closed until there is a sufficient layer of material has accumulated within the immersion tube 30 and is now being discharged through the flap valve 36 can.

In dieser Ausführungsform kann zwischen dem Ventilsitz 64 und der Ventilplatte 56 ein dichter Verschluß erzielt werden. Wenn die Katalysatorteilchen innerhalb des Tauchrohres 30 eine verhältnismäßig hohe Dichte besitzen, so kann das Tauchrohr 30 kurzer gehalten werden. Es wird eine wirksamere Klassifizierung durch den Zyklonabscheider 26 erreicht, da das Aufsteigen von Gasen durch das Tauchrohr 30 vermieden ist.In this embodiment, between the valve seat 64 and the valve plate 56, a tight seal be achieved. If the catalyst particles within the dip tube 30 a relatively have high density, the dip tube 30 can be kept shorter. It becomes a more effective classification reached by the cyclone separator 26, since the rising of gases through the dip tube 30 is avoided.

In der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 entspricht das Wirbelbettreaktionsgefäß im wesentlichen dem Reaktionsgefäß 10 von Fig. 1 mit der Ausnahme, daß das Tauchrohr 30a so weit in die dichte Phase des Katalysatorwirbelbetts 22 a hineinragt, daß das Klappventil 68 vollständig in dieser dichten Phase eingetaucht ist. Das Klappventil 68 ist durch die Schweißnaht 70 mit -dem Unterteil des Tauchrohres 30 a verbunden. Es besteht aus einem oberen Teil 72, der senkrecht steht und eine Verlängerung des Tauchrohrs 30 a darstellt, und einen winkelig an den oberen Teil 72 angesetzten unteren Teil 74, der mit dem Teil 72 zusammen eine durchgehende Leitung bildet.In the embodiment of Figures 3 and 4, the fluidized bed reaction vessel is essentially the same the reaction vessel 10 of Fig. 1 with the exception that the dip tube 30a so far into the dense phase of the fluidized catalyst bed 22 a protrudes so that the flap valve 68 is completely in this dense phase is immersed. The flap valve 68 is through the weld 70 with the lower part of the immersion tube 30 a connected. It consists of an upper part 72 which is vertical and an extension of the dip tube 30 a represents, and a lower part 74 attached at an angle to the upper part 72, which is connected to the part 72 together form a continuous line.

Eine T-förmige Stütze 76 ist durch Schweißung oder anderweitig fest mit der Außenfläche des oberen Teils 72 verbunden. Der Kopf der Stütze 76 wird durch ein rechteckiges Stück gebildet, dessen Fläche im wesentlichen parallel zur Achse des Oberteile 72 und in einem gewissen Abstand von derselben verläuft. Der Kopf der Stütze 76 ist mit zwei Öffnungen 78 und 80 ausgestattet, durch welche ringförmige oder 0-förmige Schlaufen 82 und 84 hindurchgeführt sind. Die Durchmesser dieser Öffnungen sind zu dem gleichen Zweck wie bei der Aus füh rungs form von Fiig. 1 und 2 merklich größer als die der Schlaufenstränge. A T-shaped support 76 is welded or otherwise fixed to the outer surface of the upper one Part 72 connected. The head of the support 76 is formed by a rectangular piece, the surface of which is substantially parallel to the axis of the upper part 72 and at a certain distance therefrom. The head of the support 76 is provided with two openings 78 and 80, through which annular or 0-shaped loops 82 and 84 are passed through. The diameters of these openings are too same purpose as in the embodiment of Fiig. 1 and 2 noticeably larger than that of the loop strands.

Die Ventilplatte 86 legt sich gegen die Auslaßöffnung 92 des Unterteils 74, wobei die öffnung 92 von dem Ventilsitz 94 umgeben ist. Ebenso wie bei der Ausführungsform von Fig. 1 und 2 hat die Ventilplatte 86 eine merklich größere Fläche und größere waagerechte und senkrechte Ausdehnung als der Ventilsitz 94, so daß die Anordnung der 0-förmigeii Schlaufen 82 und 84 innerhalb der öffnungen 78, 80 und 88, 90 einem einwandfreien Anlegen der Ventilplatte 86 an den Ventilsitz 94 unter keinen Umständen im Wege steht.The valve plate 86 rests against the outlet opening 92 of the lower part 74, the opening 92 being surrounded by the valve seat 94. As with In the embodiment of Figures 1 and 2, the valve plate 86 has a significantly larger area and larger horizontal and vertical expansion than the valve seat 94, so that the arrangement of the 0-shapedeii Loops 82 and 84 within the openings 78, 80 and 88, 90 a proper application of the valve plate 86 does not stand in the way of the valve seat 94 under any circumstances.

Der obere Teil 72 und der untere Teil 74 des Klappventils 68 sind in einem durchlochten röhrenartigen Gehäuse 96 angeordnet, welches eine nicht durchlochte Verschlußplatte 98 besitzt, die unverrückbar um den oberen Teil 72 herum befestigt ist. Das durchlochte Gehäuse 96 besitzt eine Auslaßöffnuiig 100, durch welche die aus der Auslaßöffnung 92 austretenden Teilchen hindurchtreten, um in die dichte Phase des Wirbelbetts 22 a einzutreten. Eine Anschlagplatte 102 innerhalb des Gehäuses 96 begrenzt die Rückwärtsbewegung der Ventilplatte 86.The upper part 72 and lower part 74 of the flap valve 68 are in a perforated tubular shape Housing 96 arranged, which has a non-perforated closure plate 98, which is immovable is attached around the upper part 72. The perforated housing 96 has an outlet opening 100 through which the particles emerging from the outlet opening 92 pass in order to enter the density Phase of the fluidized bed 22 a to enter. A stop plate 102 within the housing 96 limits the rearward movement of the valve plate 86.

Das durchlochte Gehäuse 96 schirmt den Unterteil des Klappventils 68 von der ihn umgebenden dichten Phase des Wirbelbettes ab und gewährleistet leichte Ventilbetätigung trotz der umgebenden dichten Phase des Fließbettes. Das Gehäuse schützt die einzelnen Teile des Klappventils 68 vor Erosion durch die Teilchen des Wirbelbettes und erleichtert den Austritt der Katalysatorteilchen aus der Öffnung 92.The perforated housing 96 shields the lower part of the flap valve 68 from the seal surrounding it Phase of the fluidized bed and ensures easy valve actuation despite the surrounding dense phase of the fluidized bed. The housing protects the individual parts of the flap valve 68 from erosion by the particles of the fluidized bed and facilitates the exit of the catalyst particles from the opening 92.

Bei der Fig. 3 und 4 ist die Ventilplatte 86 durch die Schwerkraft in Offenstellung im Gleichgewicht, so daß Ventilplatte 86 und Ventilsitz 94 nicht in Berührung stehen, wenn nur die Schwerkraft auf die Ventilplatte wirkt. Durch einen Druckabfall im Tauchrohr 30 α wird die Ventilplatte 86 gegen den Ventilsitz 94 gedrückt und das Ventil auf diese Weise geschlossen. Es bleibt so lange geschlossen, bis innerhalb des Tauchrohres 30 α· eine Materialsäule solcher Höhe sich angesammelt hat, daß die Ventilplatte 86 vom Ventilsitz 94 abgehoben wird, so daß das Material aus der Auslaßöffnung 92 ausfließen kann.In FIGS. 3 and 4, the valve plate 86 is in equilibrium due to the force of gravity in the open position, so that the valve plate 86 and valve seat 94 are not in contact when only the force of gravity acts on the valve plate. As a result of a pressure drop in the immersion tube 30 α , the valve plate 86 is pressed against the valve seat 94 and the valve is closed in this way. It remains closed until a column of material has accumulated within the immersion tube 30 a of such a height that the valve plate 86 is lifted from the valve seat 94 so that the material can flow out of the outlet opening 92.

Claims

Patent claims:

1. Device for carrying out catalytic reactions in a fluidized bed with an im Cyclone installed inside the upper part of the furnace to separate the catalyst particles that have been carried along, a flap valve being provided on the return pipe for the solid particles, characterized in that that the flap valve at the lower end of the return pipe immersed in the fluidized bed is attached and made up of a pipe section attached at an angle to the immersion pipe and one free and is moveable on all sides on the latter valve plate, the area of which is larger than the The outlet opening of the inclined pipe section is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the closure flap means Eyes is attached to a carrier connected to the pipe end.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pipe end bevelled in such a way is that the flap closes or opens solely by the force of gravity.

Considered publications:
German Patent No. 864 493;
U.S. Patent No. 2,698,224.

1 sheet of drawings