Title: Untersuchungen zur Beurteilung der Betriebsfähigkeit einer katalytischen Crackanlage mit intern zirkulierender Wirbelschicht
Other Titles: Assessment of operability of a catalytic cracking plant with internal circulating fluidized bed
Language: Deutsch
Authors: Fimberger, Josef
Qualification level: Diploma
Advisor: Hofbauer, Hermann
Assisting Advisor: Reichhold, Alexander
Issue Date: 2013
Number of Pages: 78
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU-Wien stehen zwei vollkontinuierliche Katalytische Crackanlagen mit intern zirkulierender Wirbelschicht zur Verfügung. Eine Anlage, im Folgenden als Anlage A bezeichnet, wurde Mitte der 1990er Jahre von Hofbauer und Reichhold entwickelt und seither bei zahlreichen Versuchen verwendet. Eine Überschreitung der Feedrate von 3kg/h ist nicht zufriedenstellend möglich. Eine weitere Anlage, im Folgenden als Anlage B bezeichnet, mit größerer Regeneratorkapazität wurde deshalb von Bielansky und Weinert im Jahr 2010 entwickelt. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die volle Funktionsfähigkeit der Anlage B für zukünftige Versuche zu überprüfen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Versuche zur quantitativen Erfassung der Einflüsse von Anlagenparametern wie Riser-Leerrohrgeschwindigkeit, Bodenfluidisierung, Feedeinleitrohrlänge und freie Querschnittsfläche des Riserrohres auf die Umlaufrate durchgeführt. Des Weiteren wurden Verteilungsmessungen im gesamten Arbeitsbereich zur Beurteilung der Gaswege in der Anlage ausgeführt. Nach erfolgreicher Absolvierung dieser "Trockenversuche" (Riserfluidisierung mit Luft) wurden Feedversuche mit einem Equilibriums- Katalysator der Firma Grace und VGO als Einsatzstoff durchgeführt. Hierbei wurde der Einfluss von Regeneratorfluidisierung und Siphonfluidisierung auf den Koksanteil im Produkt betrachtet. Die Produktzusammensetzung aus den Crackversuchen wurde mit jener der Anlage A verglichen. Proben des beladenen und des regenerierten Katalysators beider Anlagen wurden entnommen und einer thermogravimetrischen Analyse unterzogen. Experimente zum Verhalten des Produktspektrums bei Variation der Risermitteltemperatur und des C/O-Verhältnisses (Katalysator/Öl-Verhältnis) wurden durchgeführt.
Die grundsätzliche Betriebsfähigkeit der Anlage konnte dargestellt werden. Es wurde eine Tendenz der Anlage B hin zu niedrigeren Konversionen und höheren Koksanteilen im Vergleich zur Anlage A festgestellt. Ein wesentliches Problem stellt dabei der Einzug des Katalysators in den Riser dar.

At the Institute of Chemical Engineering of the Vienna University of Technology two fully continuous small-scale FCC pilot facilities with an internal circulating fluidized bed design are available. A plant, henceforth referred to as plant A, was developed in the mid-1990s by Hofbauer and Reichhold and it has been used at numerous experiments ever since. It is not possible to exceed a feedrate of 3kg/h at a satisfactory level. Therefore an additional plant, henceforth referred to as plant B, with a higher capacity of the regenerator was developed by Bielansky and Weinert in the year 2010. The aim of this work is to examine the full operability of plant B for future experiments.
Within the scope of this thesis experiments were conducted to measure the influences of plant parameters like riser superficial velocity, bottom-fluidization, feed inlet tube length and cross-sectional area of the riser tube on the circulation rate quantitatively. In addition experiments to evaluate the gas distribution in the plant at the entire operating range were carried out. After the successful completion of these testings (riser-fluidization with air) feed experiments with an equilibrium-catalyst of the company Grace and VGO as a typical feedstock were performed. The influence of regenerator-fluidization and siphon-fluidization on the coke amount in the product was observed. The product composition obtained by the experiments were compared to plant A. Samples of the loaded and the regenerated catalyst of both plants were withdrawn and underwent a thermogravimetric analysis. Experiments which show the influence on the product composition by variation of the mean riser temperature and the c/o-ratio (catalyst/oil-ratio) were performed.
The operability of the plant was demonstrated. It could be shown that there is a tendency to lower conversion grades and higher coke ammounts at plant B in comparison to plant A. A crucial problem constitutes the entrance of the catalyst into the riser.
Keywords: FCC; katalytisches Cracken; Wirbelschicht; intern zirkulierend; Untersuchungen; Umlaufratenmessungen; Gasverteilungsmessungen; Feedversuche; Inbetriebnahme
FCC; catalytic cracking; fluidized bed; internal circulation; analysis; circulation rate; gas distribution; experiments with feed; putting into operation
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-54963
http://hdl.handle.net/20.500.12708/10949
Library ID: AC07815338
Organisation: E166 - Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
Appears in Collections:Thesis

Files in this item:

Show full item record

Page view(s)

12
checked on Jun 21, 2021

Download(s)

85
checked on Jun 21, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in reposiTUm are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.