Unterschiede zwischen Hydrogenisierung in einem kochenden Bett und Hydrogenisierung in einem schwebenden Bett

Der Prozess im Schwebbettverfahren besteht darin, dass der Katalysator in Form feiner Pulver mit den Rohstoffen vorher gemischt wird. Anschließend fließen diese Mischungen zusammen mit Wasserstoff nach unten in den Reaktor, wo die Hydrokrakkungsreaktion stattfindet. Der Katalysator bleibt dabei in der Flüssigphase suspendiert und tritt zusammen mit den Reaktionsprodukten aus der Oberseite des Reaktors aus. Suspensionskammerreaktoren haben in der Regel eine zylindrische Struktur ohne Katalysatorbett ； Der Katalysator im Siedebettreaktor befindet sich im Inneren des Reaktors. Oben am Reaktor gibt es Leitungen zur Zufuhr von Katalysator, während unten ein Auslass für den Abtransport des alten Katalysators vorhanden ist – so kann der alte Katalysator vom Boden aus entfernt und neuer Katalysator von oben zugeführt werden. Wasserstoff und Rohöl gelangen von unten in den Reaktor. Beim Durchfluss durch den mit Katalysator gefüllten Bedarf wird die Lücke zwischen den Katalysatorkörnern aufgrund des zunehmenden Durchflussgeschwindigkeits allmählich größer, wodurch das Volumen des Katalysatorbetts anwächst. Die Höhe der Katalysatorschicht wird durch die Geschwindigkeit des zirkulierenden Flüssigkeitsstroms gesteuert (im Reaktor befinden sich Zirkulationsleitungen, über die die Reaktionsprodukte aus der Oberseite des Reaktors abgeführt werden. Anschließend werden sie per Pumpe in den unteren Teil des Reaktors gepumpt, wo sie zusammen mit den Rohstoffen erneut in den Reaktor gelangen – dadurch kann die Geschwindigkeit des Rohstoffflusses kontrolliert werden).

Für die Hydrogenisierung in einem kochenden Bett gibt es im Ausland bereits in Betrieb befindliche Industrieanlagen, während es für die Hydrogenisierung in einem schwebenden Bett noch keine stabil arbeitenden Industrieanlagen gibt.

Eine multiphase Schicht enthält in der Regel die drei Phasen Gas, Flüssigkeit und Feststoff. Das sogenannte „Ebulliertbett“ ist eine Art von Katalysatorbett für die katalytische Zerkleinerung von Schweröl. Es zeichnet sich dadurch aus, dass der Katalysator im Bett suspendiert ist – er fließt nicht mit dem Stoffstrom aus dem Reaktor heraus, es gibt jedoch Ein- und Auslassöffnungen für den Katalysator. Das Gas strömt in Form von Blasen durch das Bett. Man kann erkennen, dass sich die Blasen aus Sicht der Bewegung von Gas und Flüssigkeit nach oben vom flüssigen Medium bewegen. Die Schicht wirkt dabei wie kochendes Wasser – daher wird sie als siedender Boden bezeichnet. Deshalb wird auch ein Gas-Stoff-Phasen-Blasenbett als Siedebett bezeichnet. Aus Sicht der Bewegungszustände der Festkörner ist der Katalysator in diesem mehrphasigen Kochbett in der Schicht suspendiert, weshalb es auch als Suspensionsbett bezeichnet wird! Was die Leute im Inland angeht, die den Schlammbettprozess zwangsläufig als Schwebbettprozess bezeichnen – das ist wirklich eine Täuschung, die enorme Schäden verursacht! Die festen Partikel im Schlammbett sind nicht in dem Bett suspendiert, sondern fließen zusammen mit der Flüssigphase hinein und heraus aus dem Reaktor. Ein Schlammbett ist ebenfalls ein Mehrphasenbett, doch die Größe der festen Partikel ist klein. Dadurch ist auch ihre Endgeschwindigkeit ut gering. Die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms hingegen ist größer als ut. Deshalb werden die Partikel vom Flüssigkeitsträger mitgetragen – es handelt sich dabei keineswegs um eine Suspension! Unter den Bedingungen, dass die Größe der festen Partikel geeignet ist und mit der Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit übereinstimmt, werden die Partikel von der Flüssigkeit mitgetragen und befinden sich somit in einem fluidisierten Bereich. Dabei ist die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit jedoch geringer als ut. Dadurch bleiben die Partikel in der Suspension und werden nicht aus dem Reaktor herausgetragen. Natürlich müssen im Reaktor Internelemente vorhanden sein, da die tatsächlichen Bedingungen recht komplex sind.

Vielen Dank für die detaillierten Analysen vom 2. und 4. Stock!

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