DE2103807A1 - Umwandlung von schweren Erdöl Ausgangs materialien - Google Patents
Umwandlung von schweren Erdöl Ausgangs materialienInfo
- Publication number
- DE2103807A1 DE2103807A1 DE19712103807 DE2103807A DE2103807A1 DE 2103807 A1 DE2103807 A1 DE 2103807A1 DE 19712103807 DE19712103807 DE 19712103807 DE 2103807 A DE2103807 A DE 2103807A DE 2103807 A1 DE2103807 A1 DE 2103807A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bed
- particles
- temperature
- oxygen
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 81
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 73
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 39
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 10
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N calcium sulfide Chemical compound [Ca]=S JGIATAMCQXIDNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 240000007313 Tilia cordata Species 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- AGVJBLHVMNHENQ-UHFFFAOYSA-N Calcium sulfide Chemical compound [S-2].[Ca+2] AGVJBLHVMNHENQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/16—Metal oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B55/00—Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
- C10B55/02—Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials
- C10B55/04—Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials with moving solid materials
- C10B55/08—Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials with moving solid materials in dispersed form
- C10B55/10—Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials with moving solid materials in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/005—Coking (in order to produce liquid products mainly)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O
• Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, HllblestraSa 20 ·
210380?
Ihr Schreiben
zeich«! 20 583 Datum 27.Januar 1971
Anwaltsakten-Nr. 20 583
Esso Research & Engineering Company Linden, New Jersey / USA
"Umwandlung von schweren Erdöl-Ausgangsmaterialien"
Die vorliegende Erfindung betrifft die Umwandlung von schweren Erdöl-Ausgangsmaterialien und insbesondere die
Umwandlung solcher Ausgangsmaterialien, die Schwefel enthalten.
x/x
109832/1663
Schwere Erdöl-Ausgangsmaterialien, wie z.B. Rückstände, haben im allgemeinen einen geringen Wert und können entweder
allein oder in Mischung mit leichteren Ausgangsmaterialien, wie Heizmaterialien, verwendet oder sie können durch verschiedene
bekannte Verfahren in wertvollere Produkte umgewandelt werden.
Eines der bisher für die Umwandlung tvon schweren Ausgangsmaterialien
angewandte Verfahren ist das als "Fließkoksverfahren11 bekannte Verfahren, in welchem das Ausgangsmaterial,
das vorher (falls notwendig) zur Erleichterung des Versprühens aufgeheizt worden ist, in ein Bett von
heißen Fließkoks-Teilchen in einem Reaktor versprüht wird. Eine kurze Beschreibung des FließkoksVerfahrens wird in
"Petroleum Refinery Engineering", 4th Edition, by Nelson,
page 689-691, gegeben. Das Ausgangsmaterial wird in der Dampf-Phase zu leichteren Produkten und zu Koks gekrackt,
wobei der Koks auf die Koksteilchen des Wirbelbettes abgelagert wird. Die Produkte in der Dampfphase werden zurückgewonnen
und enthalten normalerweise flüssige Kohlenwasserstoffe mit einem verhältnismäßig höheren Wert als das Ausgangsmaterial
und sie können als Fahrzeugmotor- und Strahltriebwerk-Kraftstoff und/oder zu seiner Erzeugung verwendet
werden, zusammen mit normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen, manchmal in Zumischung mit Wasserstoff, und alle
109832/1503
sind brauchbare Produkte oder Ausgangsmaterialien für eine weitere Verarbeitung, z.B. für die Herstellung von Olefinen.
Die Koksteilchen werden aus dem Reaktor zu einem Brenner
im Kreis geführt, in welchem sie in einem Sauerstoffenthaltenden Gas gewirbelt und dadurch teilweise ver-l- int
und auf eine höhere Temperatur gebracht werden, wobei ein Teil der so erhitzten Koksteilchen in den Reaktor zur
weiteren Verwendung zurückgeführt und der Rest des Kokses als Abfallprodukt abgezogen wird. In einer typischen Fließkoks-Einheit
wird das Ausgangsmaterial zu etwa 70% in
normalerweise flüssige Produkte und zu etwa 25% in Koks
umgewandelt und 8% des letzteren wird in dem Brenner zur Erzeugung der Verfahrenswärme verbraucht.
Wenn das Ausgangsmaterial Schwefel und andere Materialien, wie z.B. Vanadin und Natrium, welche allgemein als schäd- *
liehe Verunreinigungen betrachtet werden, enthält, neigen die Verunreinigungen dazu, sich mehr im Koks zu konzentrieren
als in den nutzbaren Dampfphasen-Produkten, die aus dem Reaktor gewonnen werden, und folglich weisen die
Gase, welche den Brenner verlassen, eine hohe Konzentration an Schwefel auf, während das Koksabfallprodukt einen hohen
Gehalt an Schwefel und anderen Verunreinigungen besitzt. Als Ergebnis sind die Brenner-Abgase nicht sehr für eine
109832/1563
weitere Verwendung geeignet, da in dem PaIl3 wo der Kohlenmonoxyd-Gehält
zur Erzeugung von Wärme benutzt wird, die entstehenden Abzugsgase mit Schwefeloxyd verunreinigt sind;
wenn sie auch zur Erzeugung von Synthese- und Industrie-Gasen angewandt werden, neigt der Schwefel-Gehalt jedoch
zur Deaktivierung der Wassergas-Konvertierungskatalysatoren, In ähnlicher Weise sind die Anwendungsmöglichkeiten für den
Koks durch die Anwesenheit von Verunreinigungen beschränkt.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Umwandlung eines Schwefel-enthaltenden, schweren Erdöl-Ausgangsmaterials,
wobei es die Stufen des Einführens von Ausgangsmaterial in ein erstes Bett von Wirbelteilchen, enthaltend
Calciumoxyd oder eine Vorstufe desselben bei einer Temperatur zwischen 500 und 700°C, wodurch das Ausgangsmaterial
in Dämpfe, enthaltend normalerweise flüssige und gasförmige Produkte mit herabgesetztem Schwefel-Gehalt und in Kohlenstoff-haltiges
Material von erhöhtem Gehalt an Schwefel, der sich auf den erwähnten Teilchen ablagert, umgewandelt
wird, der Gewinnung der erwähnten Dämpfe aus dem ersten Bett und überführen von Teilchen aus dem ersten Bett in
ein zweites Bett, in welchem die Teilchen bei einer Temperatur von 800 bis 100O0C in einem Gas, enthaltend Sauerstoff
in einer Menge, die zur Umwandlung von zumindest eines Teiles des Kohlenstoff-haltigen Materials in Gase mit einem
109832/1569
Gehalt an einem Kohlenoxyd ausreicht, wodurch die Kohlenstoff-haltigen
Ablagerungen auf den Teilchen zumindest teilweise entfernt werden, und zumindest ein Teil des in den
Kohlenstoff-haltigen Ablagerungen ursprünglich vorhandenen Schwefels mit dem Calciumoxyd unter Bildung von Calciumsulfid
reagiert, gewirbelt werden, der Gewinnung der Gase mit einem Gehalt an zumindest einem Kohlenoxyd aus dem zweiten
Bett, der Überführung eines Teiles der Teilchen aus diesem ^
zweiten Bett in das erste Bett und das überführen von Teilchen
aus dem zweiten Bett zu einer tieferen Zone eines dritten Bettes, in welcher die Teilchen bei einer Temperatur
von 1000 bis 11000C in einem Sauerstoff-enthaltenden Gas
gewirbelt werden, wodurch zumindest ein Teil des Calciumsulfides in den Teilchen unter Freisetzung von Schwefeldioxyd
zu Calciumoxid umgewandelt wird und des überführens von Teilchen vor. einer oberen Zone des dritten Bettes in
das erste Bett, umfaßt. |
Es ist daher einzusehen, daß ein, wie oben verunreinigtes, schweres Erööl-Ausgangsmaterial in dem ersten Bett in relativ
nicht-verunreinigte, leichtere Produkte umgewandelt
werden kann, mit einer Erzeugung von .Lt. wsaenbli-ohen Schwefel-freien
Abgasen in» zweiten Bett, üie für eine Umwandlung,
nach der Was^ergas-Ko'iviiPtierungsreaktion zu iw wesentlichen
reinea Wasserstoff. Blauwassergas, Synthesagasen für die
— ο **"
Ammoniak-Herstellung oder für Fischer-Tropsch-Reaktionen
geeignet sind, wobei der Typ des Abgases von der Natur des Sauerstoff-enthaltenden Gases, welches in das zweite Bett
geführt wurde, abhängt. Die Abgase aus dem dritten Bett enthalten SO„ in Mengenverhältnissen, die unter geeigneten
Betriebsbedingungen eine ausreichende Höhe aufweisen, derart, daß das SO anstelle einer die Luft verunreinigenden Beimengung
für andere Zwecke eingesetzt werden kann.
Die Temperatur wird in dem dritten Bett in einem Bereich von 1000 bis HOO0C, vorzugsweise 1050 bis 10700C gehalten,
indem man die Temperatur in dem dritten Bett abfühlt und die Geschwindigkeit der Teilchen-Überführung aus dem kühleren
zweiten Bett erhöht, wenn die Temperatur in dem dritten Bett ansteigt und die Geschwindigkeit der Teilchen-Überführung
erniedrigt, wenn die Temperatur- sinkt,
Die in dem dritten Bett unter Entwicklung von SOp ablaufenden
Reaktionen können folgendermaßen formuliert werden: 2 CaS + 3 O0 ■>
2 CaO + 30o
OaS + 2 Ov, -f CaGO1,
CaS + 3 CaSOf1 ■*■ 4 CaO + H SO
J)Is üesamt.j-'sakiion lsi sxothertn und es ^ird bei Temperaturen
von iOOO bis IlGö"'C oeinahe daa gesamte reagierende Sulfid
in Oxyd umgewandelt, der Rest wird in das Sulfat überführt, welches bei einem nachfolgenden Durchgang durch den dritten
Reaktor zum Oxyd reduziert werden kann.
Um sicherzustellen, daß der SOp-Gehalt der Abgase ar3 dem
dritten Reaktor einen brauchbar hohen Spiegel aufweise α ul
nicht durch nicht-umgesetztes Sauerstoff-enthaltendes Gas verdünnt wird, können die Abgase auf SO« oder Sauerstoff J
überwacht xierden, und es wird, falls die S02-Konzentration
sinkt oder die Sauerstoff-Konzentration ansteigt, die Einleitungsgeschwindigkeit des Sauerstoff-enthaltenden Gases
in den dritten Reaktor dementsprechend herabgesetzt. Theoretisch kann die SO,,-Konzentration 15? betragen, wenn das
Sauerstoff-enthaltende Gas Luft ist, jedoch werden im Betrieb gewöhnlich 10 bis 12& erreicht und es ist das S0„
bei diesem Konzentrationsspiegel für die Herstellung von reinem SO2, Schwefelsäure und für eine Reduktion zu Schwefel a
verwendbar.
Die Aktivität der Teilchen, Schwefel als Calciumsulfid für
eine nachfolgende Freisetzung als SOp aus dem dritten Reaktor
zu binden, neigt dazu, sich während der Im-Kreis-Führung
der Teilchen zu erniedrigen, und es wird bevorzugt, einen Anteil der Teilchen entweder kontinuierlich oder intermittierend
auszutragen, um die Aktivität aufrechtzuerhalten.
- 8 109832/t 563
Vorzugsweise werden die Teilchen aus der Boden-Zone des dritten Reaktors als Antwort auf ein Signal, das anzeigt,
daß die Schwefel-abfangende Aktivität abgenommen hat oder ungenügend ist, abgezogen und herausgestürzt. Eine geeignete
Anzeige einer ausreichenden Aktivität wird durch Überwachung des Schwefel-Gehaltes von zumindest einem Teil des Dampfes
oder der Dämpfe, die aus dem dritten Bett gewonnen werden, erhalten: Bequemlichkeitshalber wird es vorgezogen, den
HpS-Gehalt der Dämpfe zu überwachen, entweder vor oder nach der Kondensation der normalerweise flüssigen Produkte daraus,
da der HpS-Gehalt der Dämpfe in Beziehung zu dem Schwefel-Gehalt des Ausgangsmaterials und der verschiedenen, aus dem
ersten Reaktor gewonnenen Produkte steht. Es muß im wesentlichen ein konstanter Bestand an in den drei Reaktor-Betten
zirkulierenden aktiven Teilchen aufrechterhalten werden und dies kann durch Abfühlen der Menge der Teilchen in dem
ersten Bett und Zugabe frischer Teilchen zu dem zweiten (und/oder dritten) Bett(en) gemäß irgendeinem, in dem
ersten Bett festgestellten Teilchen-Fehlbetrag erreicht werden.
Die Temperatur und das Oxydations-Potential in dem zweiten Bett müssen aufrechterhalten werden, daß die Kohlenstoffhaltige
Ablagerung von den darin befindlichen Teilchen im wesentlichen entfernt wird, wodurch ein Entbinden von
109832/1563
Schwefel aus den Teilchen bewirkt wird. Ein geeignetes Verfahren zur Aufrechterhaltung des oxydierenden Potentials
unterhalb des Spiegels zur Umwandlung von Calciumsulfid zu -sulfat oder zu Calciumoxyd (welche Reaktion in irgendeinem
Ausmaß nur erfolgt, wenn die oxydierbare Ablagerung entfernt worden ist) besteht darin, die Kohlendioxyd-Konzentration
in den Abgasen aus dem zweiten Bett zu überwachen und die Zuführungsgeschwindigkeit von Sauerstoff in das Bett gemäß j|
der Schwankung im COp-Gehalt der Abgase zu variieren. Die COp-Konzentration wird vorzugsweise auf weniger als 75 %
der Maximal-Konzentration gehalten, was durch stöchiometrisehe
Verbrennung der Kohlenstoff-haltigen Ablagerung bewirkt
werden kann. Dementsprechend beträgt, wenn das, dem zweiten Bett zugeführte Sauerstoff-enthaltende Gas Luft ist,
die COp-Konzentration vorzugsweise weniger als 11 % und insbesondere weniger als 8 %y wobei der Rest des Abgases
Kohlenmonoxyd und nicht-verbrennbare Komponenten des Sauerstoffes sind. Wenn die COp-Konzentration eine vorherbestimmte
Maximal-Konzentration überschreitet (gemäß der Zusammensetzung des Sauerstoff-enthaltenden Gases), wird die Zuführungsgeschwindigkeit
des Sauerstoff-enthaltenden Gases reduziert, bis die COp-Konzentration in dem Abgas auf eine befriedigend
niedrige Konzentration zurückgegangen ist oder sich einer solchen nähert.
- 10 -
103832/1563
Ganz allgemein gesagt, wird die Menge an Kohlenstoffhaltiger Ablagerung auf den Teilchen zur Conradson-Kohlenstoff-Zahl
des Ausgangsmaterials zum ersten Bett in Beziehung
stehen, und dementsprechend kann die Zuführungsgeschwindigkeit von Sauerstoff zum zweiten Bett allgemein proportinal
zur Zuführungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials zum ersten Bett gemacht werden, wobei der in Betracht zu ziehende
Proportionalitätsfaktor die Conradson-Kohlenstoff-Zahl des
Ausgangsmaterials ist.
Das in das zweite Bett eingeführte Sauerstoff-enthaltende Gas kann auf eine solche Zusammensetzung eingestellt sein,
daß die Abgase brauchbare Nebenprodukte oder Zwischenprodukte sind. So kann das Gas Luft sein, die mit Sauerstoff
angereichert ist derart, daß de Abgase CO, CO» und H
in Verhältnissen enthalten, die für die Anwendung in der Wassergas-Konvertierungsreaktion
CO + H2O ->
CO2 + H2
geeignet sind, um sicherzustellen, daß die nach dem Auswaschen des COp nach dem Fachmann bekannten Methoden zurückbleibenden
Gase Stickstoff und Wasserstoff in geeigneten Verhältnissen für die Ammoniak-Synthese enthalten. Ein
anderes geeignetes Sauerstoff-enthaltendes Gas schließt eine solche Mischung von Sauerstoff und Dampf ein, daß die
Abgase aus dem zweiten Bett zum größten Teil aus Wasserstoff,
- 11 -
109832/1563
CO und CO2 bestehen: Dieser Abgas-Typ kann zur Entfernung
von CO_ gewaschen werden und es bleibt ein für Fischer-Tropsch-Synthese-Reaktionen
geeignetes Gas zurück, oder er kann mit Dampf gemischt und über einen Wassergas-Konvertierungskatalysator
geleitet werden, um nach Auswaschen des entstandenen COp im wesentlichen reinen Wasserstoff zu
liefern. In den so erwähnten Fällen kann die Menge des Sauerstoffes in dem Sauerstoff-enthaltenden Gas gemäß bekannten
thermodynamischen Prinzipien und in Übereinstimmung
mit der Menge an brennbarer Ablagerung auf den Teilchen variiert werden, um den gewünschten Abgas-Typ zu erhalten.
Die Abgase können zur Wärme-Erzeugung durch Verbrennung anstelle von Zwischenprodukten für eine weitere Verarbeitung
verwendet werden.
Es ist wichtig, daß die Temperatur in den zweiten Bett in einem Bereich von 800 bis 1000 C gehalten wird, um sicher- f
zustellen, daß Schwefel oder Schwefel-Verbindungen nicht erzeugt werden: Die Anwesenheit von Schwefel oder seine
Verbindungen würde jeden Wassergas-Konvertierungskatalysator allmählich inaktivieren. Dementsprechend wird es bevorzugt,
die Temperatur in dem zweiten Bett abzutasten urd in dem Fall, wo die Temperatur über eine gewählte Temperatur hinaus steigt,
ein Verdünnungsmittel in das zweite Bett einzuspritzen.
- 12 -
109832/1563
Geeignete Verdünnungsmittel sind Wasser, Dampf und Stickstoff, und die Menge des eingespritzten Verdünnungsmittels
variiert vorzugsweise mit der Bett-Temperatur.
Es ist ebenso von Bedeutung, daß die'Pemperatur in dem
ersten Bett zwischen 500 und 7000C gehalten wird; unterhalb
5000C ist die Umwandlungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials
relativ unökonomisch, wohingegen überhalb 7000C das Kracken des Ausgangsmaterials in leichte Kohlenwasserstoffe
und Wasserstoff und die Menge des auf den Teilchen niedergeschlagenen Kohlenstoffes übermäßig hoch wird. Dementsprechend
ist die Zuführungsgeschwindigkeit an Ausgangs- material in das erste Bett im wesentlichen konstant, die
Temperatur in dem ersten Bett kann abgetastet werden, und
die Überführungsgeschwindigkeit der Teilchen aus dem ersten Bett in das zweite Bett sinkt, wenn die Temperatur in dem
ersten Bett steigt, und steigt, wenn die Temperatur in dem ersten Bett abnimmt: Demzufolge ist die Menge an KohlenstoffhaltigenjMaterial,
die aus dem ersten in das zweite Bett zur Führung der Verbrennung zur Hitze-Erzeugung überführt wird,
entsprechend beschränkt und die Wärme-Rückführung in das erste Bett ist herabgesetzt. Wahlweise kann die Zuführungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials mit einem Anstieg in
der Temperatur gesteigert und mit einem Abfallen der Temperatur gesenkt werden, jedoch ist dies für die meisten Raffinerie-Betriebe
weniger bequem.
- 13 -
109832/1563
Die Menge der Teilchen in dem zweiten Bett wird vorzugsweise innerhalb eines gewählten Bereiches gehalten, der
für ein Teilchen mit einer durchschnittlichen Größe und einer durchschnittlichen Ablagerung von Kohlenstoff-haltigem
Material darauf ausreichend ist, um eine angemessene Verweilzeit für die Entfernung von zumindest eines Hauptanteiles,
oder vorzugsweise im wesentlichen der gesamten Kohlenstoffhaltigen Ablagerung zu gewährleisten. Die Verweilzeit wird ,
natürlich von der konstruktiven Ausführung des Behälters, in dem das zweite Bett untergebracht ist, abhängen, und die
Teilchenmenge in dem zweiten Bett wird in dem gewählten Bereich durch Abtasten der Menge in dem Bett (z.B. durch
Bestimmungen des statischen Druckes) gehalten und durch überführen der Teilchen in das erste Bett mit einer Geschwindigkeit,
welche mit irgendeinem Anstieg in der Menge im zweiten Bett ansteigt, und absinkt mit irgendeiner Abnahme
in der Menge im zweiten Bett.
Die Teilchen in dem ersten Bett können nicht allein durch die Dampf-förmigen Umwandlungsprodukte, sondern auch durch
ein geeignetes Wirbelgas oder -dampf gewirbelt werden. Pur
diesen Zweck wird Dampf bevorzugt, da er relativ billig ist und als Wasser aus den Produkten entfernt werden kann. Der
Dampf wirkt ebenfalls abstreifend auf irgendwelche flüchtige Materialien, welche in den Ablagerungen der Teilchen eingeschlossen
sind.
- 14 -
Die Erfindung umfaßt ebenso die verschiedenartigen Produkte, welche durch die vorerwähnten Verfahren hergestellt v/erden.
Es wird angenommen, daß es die Erfindung ermöglicht, potentielle verunreinigende und Abfall-Materialien in kommerziell
brauchbare Produkte und Zwischenprodukte umzuwandeln.
Eine Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung der Erfindung wird als nicht-beschränkendes Beispiel in der anliegenden
Zeichnung halb-schmematisch gezeigt.
Das Ausgangsmaterial, wie z.B. ein Rückstand, enthaltend Schwefel und andere unerwünschte Materialien, wie z.B.
Natrium, Vanadin und Eisen, wird durch Leitung 10 einem Fließkoks-Behälter 11 zugeführt, in welchem ein Bett 12 von
gewirbelten Teilchen enthalten ist, die Kalk (z.b. calcinierter Kalkstein oder cabinierter Dolomit)umfassen. Die
Zuführungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials wird durch eine Meßvorrichtung 13 gemessen und Dampf wird in den unteren
Teil des Kokers 11 aus Leitung lh mit einer Geschwindigkeit eingeleitet, die über eine geeignete Meßvorrichtung 15 mit
der Betriebsstoff-Zuführungsgeschwindigkeit in Wechselwirkung steht. Die Temperatur in dem Bett 12 wird in einem
Bereich von 500 bis 7000C gehalten und in diesem Bereich
wird das Ausgangsmaterial in Dampf-Phase-Produkte, Kohlen-
W/
stoff-haltige Materialien, wie z.t« Koks und schere Teere
- 15 -
— ή tZ mm
umgewandelt. Der Koks und die teerigen Materialien werden auf den gewirbelten Teilchen abgelagert, wohingegen die
Dampf-Phase-Produkte nach oben aus dem Koker 11 über einen
Zyklon 17 und einen Abriebabscheider 16 zu einem Fraktionator 18 herausgetragen werden. Der Schwefel-Gehalt des ursprünglichen Ausgangsmaterials neigt dazu, im Koks un- .λ\
teerigen Materialien in einer höheren Konzentration als in den Dampf-Phase-Produkten vorzuliegen, wie dies andere j
Verunreinigungen, wie z.B. Vanadin und Natrium, tun.
In dem Abriebabscheider 16 werden schwere Kohlenwasserstoff-Materialien,
vermischt mit Peingut aus dem Bett 12, aufgefangen und über Leitung 19 in das Bett 12 zurückgeführt,
gegebenenfalls, jedoch nicht notwendigerweise in Mischung mit dem Ausgangsmaterial in Leitung 10.
Die verkokten und teerigen Teilchaibewegen sich gegen den
Boden des Kokers 11 und irgendwelche daran gebundene, I
flüchtige Materialien werden durch den Dampf aus Leitung I1I
abgestreift. Die verkokten Teilchen werden über Leitung abgezogen und in ein zweites Bett 21 in einem Brennergefäß
22 geführt. Das Bett 21 enthält gewirbelte Teilchen in einem Sauerstoff-enthaltenden Gas, welches aus Leitung
mittels eines Gebläses 2k mit einer, durch ein Ventil 25 geregelten Geschwindigkeit, eingespeist wird. Das Sauerstoff-
- 16 109832/1563
enthaltende Gas kann Luft, Sauerstoff-angereicherte Luft,
Luft und Dampf oder Dampf in Mischung mit im wesentlichen reinem Sauerstoff sein.
In dem Brennerbett 21 wird die Kohlenstoff-haltige Ablagerung auf den Teilchen entweder völlig oder zu einem Hauptanteil
unter Wärme-Erzeugung entfernt. Der Schwefel-Gehalt
der Ablagerung wird über die Reaktion mit dem Calciumoxyd der Teilchen als Calciumsulfid gebunden und das Natrium und
Vanadin ebenso durch die Teilchen zurückgehalten: Die Natrium- und Vanadin-Retention der Teilchen wird zuweilen verbessert,
wenn Eisen zugegen ist, entweder als eine aus dem ursprünglichen Ausgangsmaterial aufgenommene Verunreinigung
oder als eine "Verunreinigung" in den Teilchen.
Die Temperatur in dem Bett 21 muß zwischen 800 und 10000C
gehalten werden, um eine ausreichende Minimal-Temperatur für eine zufriedenstellende Verbrennung und eine geeignete
Maximal-Temperatur zur Verhinderung der Zersetzung des Calciumsulfids unter Entwicklung von Schwefel oder Schwefel-Verbindungen
sicherzustellen. Um die Temperatur innerhalb dieser Grenzen aufrechtzuerhalten, ist die Maximalzuführungsgeschwindigkeit
des Sauerstoff-haltigen Gases aus dem Gebläse 2k geringfügig größer als es für die höchsten Geschwindigkeiten
der Kohlenstoff- und Koks-Ablagerung auf
- 17 -
109832/1563
die Teilchen aus dem Ausgangsmaterial notwendig wäre, wobei
die tatsächliche Zuführungsgeschwindigkeit in das Bett 21 mit dem Ventil 25 geregelt wird. Ein Temperaturfühler 26
tastet die Temperatur im Bett 21 ab und wenn die Temperatur gegen 1000 C zu ansteigt, bewirkt ein Signal vom Fühler 26
die allmähliche Öffnung eines Ventils 27» wodurch es ermöglicht wird, daß eine regulierte Menge eines Verdünnungsmittels
aus Leitung 28 in das Bett 21 eingespeist wird. " Das Verdünnungsmittel ist vorzugsweise Dampf, jedoch kann
Stickstoff zusätzlich oder wahlweise verwendet werden.
Die Teilchen-Menge im Bett 21 wird durch Druck-Transdueer 29»
3o bestimmt, von denen durch ein Differentialdruck-Manometer 31 ein Differentialdruck-Signal gegeben wird. Wenn sich
der Differentialdruck einem gewünschten Maximalwert nähert, bewirkt ein Signal von dem Manometer 31 die allmähliche
Öffnung eines Hegelventils 32, wodurch ein Anstieg der d
Fließgeschwindigkeit eines Treibfluidums aus einer Leitung 33 in die Hauptförderleitung 34 ermöglicht wird. Das Treibfluidum
ist vorzugsweise Dampf und es reißt die Teilchen wirbelnd und fördernd entlang der sanft gekrümmten Überführungsleitung
34 von der Nähe der Basis des Brennerbehälters 22 in den Koker-Behälter 11 mit, in welchen die Teilchen
nahe der obaren Begrenzung des Bettes 12 eintreten.
- 18 -
1 fi Q »i
Die den Brenner 22 verlassenden Gase führen durch einen Zyklon 35 zu einer Abnahmeleitung J>6 und werden auf COp
durch eine Infrarot-Überwachungseinrichtung 37 überwacht. Wenn der CO^-Gehalt der Abgase übermäßig hoch ist, was
innerhalb des Bettes 21 übermäßig hoch wirkende Oxydations-Bedingungen anzeigt, bewirkt ein Signal an den Regler
von Ventil 25, daß sich das Ventil 25 allmählich schließt, bis die COp-Konzentration annehmbar niedrig ist. Die Aufrechterhaltung
einer niedrigen COp-Konzentration in den Abgasen stellt sicher, daß minimale Mengen von Calciumsulfid
in dem Brennerbett 21 in andere Verbindungen umgewandelt werden, möglicherweise mit dem Verlust von Schwefel in den
Abgasen aus dem Brenner.
Ein Teil der Teilchen wird aus dem Brennerbett 21 über eine sanft gekrümmte Leitung 39 in die tiefere Region eines
dritten Bettes 40 eines Regenerator-Behälters 4l überführt,
in welchem die Teilchen oberhalb eines Verteilers 42 in einem Sauerstoff-enthaltenden Gas, wie z.B. Luft, die durch
ein Gebläse 43 eingeblasen wird, gewirbelt werden. Die Teilchen
in dem Bett 40 sollten im wesentlichen frei von Kohlenstoff sein und bei den Temperaturen von 1000 bis HOO0C
wird das Galciumsulfid in Calciumoxyd unter Entwicklung von SO2 und Wärme-Er iseugung umgewandelt. Die SC^-enthaltenden
Abgase verlassen das Bett 40 über einen Zyklon 44 und werden
108832/1583
entweder auf Sauerstoff oder auf SO„ durch einen Detektor
45 überwacht. Wenn der SOp-Gehalt der Gase zu niedrig ist,
wird das durch den Ventilregler 46 vom Detektor 45 empfangene Signal ein Ventil 47 in der Luftzufuhr-Leitung 48 zum
Schließen veranlassen, bis die geplante SOp-Konzentration erreicht ist. Eine SOg-Konzentration im Bereich von 9 '■;. .^s
11 % sollte erreichbar sein. Der Detektor 45 kann ingleicher
Weise zur Sauerstoff-überwachung verwendet werden: Voraus- ^
gesetzt, daß der Gehalt an freiem Sauerstoff in den Abgasen 1 ",Ό nicht übersteigt, wird der SOp-Gehalt zufriedenstellend
sein und wahrscheinlich im Bereich von 9 bis 11 % liegen.
Die Temperatur-Regelung in dem Regenerator-Bett 40 wird mittels eines Temperatur-Transducers 49 bewerkstelligt, der
auf den Regler 50 des Ventils 51 in einer Dampf-Förderleitung
52 einwirkt-. Wenn die Temperatur in dem Bett 40
ansteigt, wird das Ventil 51 allmählich geöffnet, wodurch |
die Zuführungsgeschwindigkeit der Teilchen aus dem relativ
kühleren Bett 21 in das relativ heißere Regenerator-Bett erhöht und dementsprechend die Temperatur darin herabgesetzt
wird.
Um eine übermäßige Anhäufung von Teilchen in dem Bett 40 zu verhindern, werden die Teilchen von einer oberen Region
des Bettes 40 in das Koker-Bett 12 entlang der sanft ge-
- 20 -
109832/1563
krümraten Leitung 53 durch Dampf als Fördermittel über die
Leitung 51J überführt. Die Geschwindigkeit der Dampf zuführung
entlang der Leitung 5*t wird durch den Regler 55 reguliert,
der allmählich öffnet, wenn der statische Druck im Bett 40
ansteigt: Der stäische Druck wird durch die Transducer 56 gemessen.
Es ist abzusehen, daß die in das Koker-Bett 12 zurückgeführten Teilchen beträchtlich heißer sein werden, als der
im Bett 12 gewünschten Temperatur entspricht. Der größte Teil der so in das Koker-Bett 12 eingeführten Wärme wird
für das stattfindende Umwandlungsverfahren verwendet, das endotherm ist. Die Temperatur-Regelung im Koker-Bett 12
wird durch Abtasten der Temperatur unter Benutzung des Transducers 58 und Verwenden des so erhaltenen Temperatur-Signals
zur Regelung der Zufuhr des Pördergas-Stromes aus Leitung 59 in die sanft gekrümmte überführungsleitung 20
bewirkt, derart, daß die Teilchen mit einer herabgesetzten Geschwindigkeit überführt werden, wenn die Temperatur in
dem Kokerbett 12 steigt und es werden hierdurch weniger Teilchen zu dem Brennerbett 21 und dem Regenerator-Bett kO
überführt und dementspechend weniger Hitze erzeugt. Wenn die Temperatur in dem Koker-Bett 12 abnimmt, wird die Überführungsgeschwindigkeit
der Teilchen in das Brenner- und Regenerator-Bett erhöht. Dieses Verfahren der Temperatur-
- 21 -
109832/1563
Regelung ist anwendbar, wenn die Zuführungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials im wesentlichen konstant ist; da bei
den meisten Raffinerie-Anlagen der Koker unter seinen vorgesehenen Belastungs-Bedingungen zu laufen pflegt, wird dies
die am meisten ökonomische Methode der Temperatur-Regelung sein. Jedoch kann, wenn es ökonomisch möglich ist, die Zuführungsgeschwindigkeit
des Ausgangsmaterials zu variieren, ein Anstieg in der Kokerbett-Temperatur abgetastet und für I
die Bewirkung eines Anstieges in der Zuführungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials verwendet werden, wodurch im
Hinblick auf die endotherme Natur der Umwandlungsreaktion die Kokerbett-Temperatur fallen wird. In ähnlicher Weise
kann eine Senkung der Kokerbett-Temperatur angewandt werden, um eine Abnahme in der Zuführungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials
zu bewirken. Bei diesem Typ von Temperatur-Regelungsverfahren
ist es nicht erforderlich, die Zuführungsgeschwindigkeit der Teilchen in das Brenner-Bett zu variieren, J
obwohl eine gewisse Variation gewünschtenfalls gemacht werden kann.
Die Schwefel-bindende Aktivität der Teilchen wird durch Austragen von Teilchen durch ein Austragventil 60 aus einer
Boden-(oxydierenden)-Region des Bettes 40 aufrechterhalten. Die Regulierung des Austragventils 60 wird in Übereinstimmung
mit einem Signal aus einem HpS-überwachungsgerät 61 durch-
- 22 -
109832/1563
21038D7
geführt, welches die, einen Kondensator 62 verlassenden Gase (gasförmige Kohlenwasserstoffe und V/asserstoff) überwacht
.
Es wird ein im wesentlichen konstanter Bestand an aktiven Teilchen in dem Gesamtsystem durch Überwachung der Höhe
der Teilchen in dem Bett 12 mittels der Transducer 63,64
und unter Verwendung des Differential-Transducers 65 zur
Regelung des öffnens eines glockenförmig geweiteten Absperreinfülltrichters
66 über ein Relais 67, aufrechterhalten. Wenn der Absperreinfülltrichter 66 geöffnet ist, werden
frische Kalk-, Kalkstein- oder Dolomit-Teilchen eingeschleust.
Es ist offensichtlich, daß der Fachmann die beispielhaft beschriebene und erläuterte Anlage zur Durchführung der
Erfindung modifizieren kann, ohne vom Umfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
- 23 -
109832/1563
Claims (15)
1. Verfahren zur Umwandlung eines Schwefel-enthaltenden, schweren Erdöl-Ausgangsmaterials, dadurch gekennzeichnet,
daß es die Stufen des Einführens von Ausgangsmaterial ^n
ein erstes Bett von Wirbelteilchen, enthaltend Calcium- j
oxyd oder eine Vorstufe desselben bei einer Temperatur zwischen 500 und 7000C, wodurch das Ausgangsmaterial in
Dämpfe, enthaltend normalerweise flüssige und gasförmige Produkte mit herabgesetztem Schwefel-Gehalt und in Kohlenstoff-haltiges
Material von erhöhtem Gehalt an Schwefel, der sich auf den erwähnten Teilchen ablagert, umgewandelt
wird, der Gewinnung der erwähnten Dämpfe aus dem ersten Bett und überführen von Teilchen aus dem ersten Bett in
ein zweites Bett, -in welchem die Teilchen bei einer Temperatur von 800 bis 10000C in einem Gas, enthaltend Sauer- %
stoff in einer Menge, die zur Umwandlung von zumindest eines Teiles des Kohlenstoff-haltigen Materials in Gase
mit einem Gehalt an einem Kohlenoxyd ausreicht, wodurch die Kohlenstoff-haltigen Ablagerungen auf den Teilchen
zumindest teilweise entfernt werden und zumindest ein Teil des in den Kohlenstoff-haltigen Ablagerungen ursprünglich
vorhandenen Schwefels mit dem Calciumoxyd unter Bildung von Calciumsulfid reagiert, gewirbelt werden, der Gewinnung·
- 2*4 -
109832/1563
der Gase mit einem Gehalt an zumindest einem Kohlenoxyd aus dem zweiten Bett, des Überführens eines Teiles der
Teilchen aus dem zweiten Bett in das erste Bett und des überführens von Teilchen aus dem zweiten Bett zu einer
tieferen Zone eines dritten Bettes, in welcher die Teilchen bei einer Temperatur von 1000 bis 1100 C in einem
Säuerstoff-enthaltenden Gas gewirbelt werden, wodurch
zumindest ein Teil des Calciumsulfids in den Teilchen unter Freisetzung von SO2 zu Calciumoxyd umgewandelt wird
und des überführens von Teilchen von einer oberen Zone des dritten Bettes in das erste Bett, umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem dritten Bett abgetastet und die
Geschwindigkeit der Teilchen-Überführung aus dem zweiten Bett in das dritte Bett erhöht und gesenkt wird, mit einem
entsprechenden Erhöhen und Senken der Temperatur in dem dritten Bett.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff-Gehalt der das dritte
Bett verlassenden Abgase abgetastet und die Zuführungsgeschwindigkeit des Sauerstoff-enthaltenden Gases in das
dritte Bett in Übereinstimmung mit dem Sauerstoff-Gehalt der erwähnten Abgase variiert wird.
- 25 109832/1563
21038D7
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der SOp-Gehalt der das dritte Bett verlassenden
Abgase abgetastet und die Zuführungsgeschwindigkeit des Sauerstoff-enthaltenden Gases in das dritte Bett
in Übereinstimmung mit dem SOp-Gehalt der erwähnten Abgase
variiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ^
gekennzeichnet, daß der Schwefel-Gehalt von zumindest einem Teil der aus dem ersten Bett erhaltenen Dämpfe bestimmt wird
und Teilchen aus dem dritten Bett in einer, zum Schwefel-Gehalt in Beziehung stehenden Menge, entfernt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man die statische Höhe der Teilchen in dem ersten Bett abtastet, und immer dann, wenn die statische
Höhe unterhalb eines ausgewählten Soll-Wertes absinkt, |
frische Teilchen in das zweite Bett in einer, zu dem Absinken der statischen Höhe in dem ersten Bett in Beziehung
stehenden Menge, zugibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die das zweite Bett verlassenden
Abgaee auf CO2 analysiert und die Zuführungsgeschwindigkeit
von Sauerstoff in das zweite Bett in Übereinstimmung mit dem C02~Gehalt der erwähnten Abgase variiert.
- 26 109832/1563
21038D7
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet j daß die Zuführungsgeschwindigkeit des
Sauerstoff-enthaltenden Gases in das zweite Bett im allgemeinen proportional zu der Zuführungsgeschwindigkeit
des Ausgangsmaterials in das erste Bett ist,
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet j daß das in das zweite Bett eingeführte,
Sauerstoff-enthaltende Gas mit zusätzlichem Sauerstoff angereicherte Luft enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß man die, das zv/eite Bett verlassenden Gase mit Dampf mischt und einer Wassergas-Konvertierungsreaktion
zur Erzeugung eines Ausgangsmaterials für die Herstellung von Ammoniak unterwirft.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in das zweite Bett eingeleitete
Sauerstoff-enthaltende Gas Sauerstoff und Dampf in solchen Verhältnissen enthält, daß die, da3 zweite Bett verlassenden Gase einen Gehalt an Kohlenmonoxyd und Wasserstoff aufweisen, der für Wassergas-Konvertierungsreaktionen zur
Herstellung von Wasserstoff und/oder Fischer-Tropsch-Synthesen geeignet ist.
- 27 -109832/1563
21038Π7
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem zweiten Bett
abgetastet wird und ein Verdünnungsmittel, nämlich Stickstoff, Wasser und/oder Dampf in das zweite Bett eingeleitet
wird, wenn die Temperatur in dem zweiten Bett eine Soll-Temperatur übersteigt, wobei die Menge des Verdünnun: srr'ttels
in Übereinstimmung mit dem überschüssigen Temperatur-Betrag über die Soll-Temperatur variiert wird. ™
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem ersten Bett abgetastet und die Geschwindigkeit der Teilchenüberführung
aus dem ersten in das zweite Bett gesenkt wird, wenn die Temperatur in dem ersten Bett ansteigt und erhöht wird,
\ienn die Temperatur darin sinkt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, - ä
daß die Menge der Teilchen in dem zweiten Bett bestimmt und die Geschwindigkeit der Teilchenüberführung aus dem zweiten
in das erste Bett erhöht wird, wenn die Menge der Teilchen in dem zweiten Bett einen Soll-V7ert übersteigt.
15. Leichte Erdöl-Ausgangsmaterialien mit wesentlich herabgesetztem
Schwefel-Gehalt, Schwefeldioxyd-enthaltende Gase und technische Gase, ausgewählt aus Gasen, enthaltend
- 28 109832/1563
21038Π7
Kohlenmonoxydgas enthaltend Wasserstoff, herrührend aus der Umwandlung eines Schwefel-enthaltenden, schweren Erdöl-Ausgangsmaterials
nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
1098 32/1563
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3824/70A GB1280375A (en) | 1970-01-27 | 1970-01-27 | Conversion of heavy hydrocarbon feedstocks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2103807A1 true DE2103807A1 (de) | 1971-08-05 |
Family
ID=9765630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712103807 Withdrawn DE2103807A1 (de) | 1970-01-27 | 1971-01-27 | Umwandlung von schweren Erdöl Ausgangs materialien |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3707462A (de) |
| JP (1) | JPS5411321B1 (de) |
| BE (1) | BE762042A (de) |
| CA (1) | CA948582A (de) |
| DE (1) | DE2103807A1 (de) |
| FR (1) | FR2077358B1 (de) |
| GB (1) | GB1280375A (de) |
| NL (1) | NL169342C (de) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5139644B2 (de) * | 1972-11-30 | 1976-10-29 | ||
| JPS5213523B2 (de) * | 1973-06-05 | 1977-04-15 | ||
| US4054420A (en) * | 1974-04-11 | 1977-10-18 | Occidental Petroleum Corporation | Process for the desulfurization of carbonaceous fuels with aqueous caustic and oxygen |
| DE2508707C2 (de) * | 1975-02-28 | 1982-09-23 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Behandeln von bei der Schwelung von Ölschiefer entstehenden Dämpfen |
| US4007092A (en) * | 1975-03-18 | 1977-02-08 | Exxon Research And Engineering Company | Process for producing low sulfur coke |
| US4051016A (en) * | 1976-01-27 | 1977-09-27 | Exxon Research & Engineering Co. | Fluid coking with H2 S addition |
| US4058451A (en) * | 1976-08-23 | 1977-11-15 | Uop Inc. | Combination process for producing high quality metallurgical coke |
| CA1156953A (en) * | 1979-06-08 | 1983-11-15 | Michael A. Kessick | Lime addition to heavy crude oils prior to coking |
| US4309398A (en) * | 1979-10-01 | 1982-01-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Conversion of alkali metal sulfate to the carbonate |
| US4479804A (en) * | 1980-03-06 | 1984-10-30 | Mobil Oil Corporation | Fixed sulfur petroleum coke fuel and method for its production |
| US4305809A (en) * | 1980-03-06 | 1981-12-15 | Mobil Oil Corporation | Fixed sulfur petroleum coke fuel and method for its production |
| US4346064A (en) * | 1980-12-12 | 1982-08-24 | Dorr-Oliver Incorporated | Decontamination of combustion gases in fluidized bed incinerators |
| GB2096120B (en) * | 1981-03-24 | 1984-08-30 | Exxon Research Engineering Co | Process for producing co2 |
| ATE18253T1 (de) * | 1981-08-21 | 1986-03-15 | Kiyoshige Hayashi | Raffinationsprozess zur ausbeutesteigerung von destillaten aus schweren erdoeleinsaetzen. |
| US4411772A (en) * | 1982-02-24 | 1983-10-25 | Exxon Research And Engineering Co. | Fluid coking with the addition of perovskite-containing catalysts |
| US4418008A (en) * | 1982-02-24 | 1983-11-29 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for increasing the activity of perovskite catalysts and hydrocarbon treating processes using the activated catalyst |
| US4412911A (en) * | 1982-02-24 | 1983-11-01 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for reactivating perovskite catalysts and hydrocarbon treating processes utilizing the reactivated catalysts |
| US4414099A (en) * | 1982-09-13 | 1983-11-08 | Exxon Research And Engineering Co. | Fluid coking with the addition of alkaline earth metal ferrite-containing catalysts |
| US4497705A (en) * | 1983-08-17 | 1985-02-05 | Exxon Research & Engineering Co. | Fluid coking with solvent separation of recycle oil |
| JPS60248793A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-09 | Fuji Standard Res Kk | 重質油の熱分解法 |
| US4631025A (en) * | 1985-08-20 | 1986-12-23 | Koch Carbon Inc. | Calcining process using fluid coke fuel |
| US4801402A (en) * | 1985-11-12 | 1989-01-31 | Texaco Inc. | Partial oxidation process |
| US20070031311A1 (en) * | 2003-06-23 | 2007-02-08 | Anthony Edward J | Regeneration of calcium oxide or calcium carbonate from waste calcium sulphide |
| US20040258592A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-23 | Anthony Edward J. | Regeneration of calcium oxide or calcium carbonate from waste calcium sulphide |
| US7413646B2 (en) | 2003-12-19 | 2008-08-19 | Shell Oil Company | Systems and methods of producing a crude product |
| US8066949B2 (en) * | 2008-09-26 | 2011-11-29 | Exxonmobil Research & Engineering Company | Scrubber for fluid coker unit |
| US20150368572A1 (en) * | 2014-06-20 | 2015-12-24 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Fluidized bed coking with fuel gas production |
| CN106482494A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-03-08 | 福建省古田君益佳农业开发有限公司 | 一种烘干装置 |
| WO2022241338A1 (en) | 2021-05-11 | 2022-11-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Polyolefin-coke composite granules as a hydraulic fracturing proppant |
| WO2023168192A1 (en) | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Proppants derived from crosslinking mixed aromatic resins |
-
1970
- 1970-01-27 GB GB3824/70A patent/GB1280375A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-01-25 CA CA103,573A patent/CA948582A/en not_active Expired
- 1971-01-25 US US109124A patent/US3707462A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-01-25 NL NLAANVRAGE7100948,A patent/NL169342C/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-01-26 BE BE762042A patent/BE762042A/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-01-26 FR FR717102537A patent/FR2077358B1/fr not_active Expired
- 1971-01-27 JP JP279171A patent/JPS5411321B1/ja active Pending
- 1971-01-27 DE DE19712103807 patent/DE2103807A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7100948A (de) | 1971-07-29 |
| GB1280375A (en) | 1972-07-05 |
| NL169342B (nl) | 1982-02-01 |
| BE762042A (fr) | 1971-07-26 |
| US3707462A (en) | 1972-12-26 |
| FR2077358B1 (de) | 1974-06-21 |
| FR2077358A1 (de) | 1971-10-22 |
| JPS5411321B1 (de) | 1979-05-14 |
| CA948582A (en) | 1974-06-04 |
| NL169342C (nl) | 1982-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2103807A1 (de) | Umwandlung von schweren Erdöl Ausgangs materialien | |
| DE2054125C3 (de) | Integriertes Wirbelbettverkokungsund Vergasungsverfahren | |
| DE3504010C2 (de) | Verfahren zur Umwandlung von Schwerölrückständen in Wasserstoff und gasförmige und destillierbare Kohlenwasserstoffe | |
| DE2245735A1 (de) | Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaltigen materialien | |
| DE2312621A1 (de) | Zweistufige vergasung von kohle mit absteigenden reaktionsteilnehmern | |
| DE2939976A1 (de) | Kohleverkokung im wirbelbett | |
| DE2743865A1 (de) | Verfahren zur umwandlung von rueckstaenden | |
| DE2235840A1 (de) | Verfahren zur gaserzeugung aus kohlenwasserstoffen | |
| DE69003183T2 (de) | Kohlenvergasungsverfahren und Reaktor. | |
| DE2657385A1 (de) | Vergasungsverfahren | |
| DE1645864B2 (de) | Anlage zur erzeugung von olefinen durch thermische spaltung von kohlenwasserstoffen im wirbelfliessverfahren und verfahren zur erzeugung von olefinen unter verwendung dieser anlage | |
| DE2947880A1 (de) | Verfahren zum vergasen von pelletisierten kohlenstoffhaltigen brennstoffen | |
| DE2204990A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Synthesegas | |
| DE2652968A1 (de) | Verfahren zur gaserzeugung aus asche enthaltenden kohlenstoffhaltigen feststoffen | |
| DE69422203T2 (de) | Verfahren zur Kohlenstoffentfernung durch Röstern | |
| DE2141875A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines reduktionsgases | |
| DE3438025A1 (de) | Verfahren zum fluidisierten katalytischen kracken von schweroelen und zur herstellung von wasserstoff | |
| DE2837416A1 (de) | Verfahren zur weiterverarbeitung von kohleentgasungsrohgas | |
| DE2754819A1 (de) | Kontinuierliches verfahren zur reduktion des schwefeldioxidgehaltes eines gasstromes | |
| DE1023844B (de) | Verfahren zum Inberuehrungbringen von Gasen mit kohleartigen Feststoffen | |
| DE2103856A1 (de) | Herstellung von Heizgasen | |
| DE740734C (de) | Verfahren zur ununterbrochenen Erzeugung von Wassergas | |
| DE2554419A1 (de) | Verfahren zur herstellung von synthesegas | |
| DE2604140B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Synthese- und Reduktionsgas · | |
| DE1146845B (de) | Verfahren zur Waermebehandlung von Wirbelschicht-Petrolkoks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8130 | Withdrawal |