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Anwendungen von Reaktoren für heterogene Reaktionen

Fluid Catalytic Cracking

Benzine aus Erdöl werden heutzutage fast ausschließlich durch katalytisches Cracken (Spaltung von größeren in kleinere Moleküle) von Kohlenwasserstoffen im Fließbett (Fluid Catalytic Cracking) hergestellt. Hierbei werden nicht nur größere Ausbeuten erzielt, sondern auch erhöhte Anteile an verzweigten Kohlenwasserstoffen gewonnen, die eine hohe Oktan-Zahl haben. Zudem können während des Crack-Prozesses auftretende Koksablagerungen, die die Katalysatorporen verstopfen, am vorteilhaftesten im katalytischen Fließbett durch eine oxidative Behandlung (Koksabbrand) entfernt werden. Dies geschieht im so genannten Regenerator. Der fluidisierte Katalysator liegt als Pulver vor und besteht aus Mikrokügelchen mit einem mittleren Durchmesser von d P = 0,06 mm .

Abb.1
Katalytischer Fließbett-Cracker

Reaktor und Regenerator stehen nebeneinander, verbunden über die beiden Katalysator-Transportrohre. Der Katalysator wird im unteren Teil des Reaktors im Steigrohr (Riser) durch aufsteigende Dämpfe des Einsatzgemisches aufgewirbelt und zum Fließen gebracht. Im oberen Teil des Reaktors herrschen Temperaturen zwischen 480 und 540 °C. Die Produkte verlassen am Kopf des Reaktors den Reaktionsraum über Zyklone, in denen der mitgerissene Katalysatorstaub abgeschieden wird. Der inaktivierte Katalysator läuft über Fallrohre in die Brennkammer des Regenerators, wo bei 600 °C der abgelagerte Koks abgebrannt wird. Im kontinuierlichen Betrieb werden dem Reaktor zeitweise geringe Mengen an desaktiviertem Katalysator entzogen und gleiche Mengen Frischkatalysator zugesetzt.

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