152692. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilében és propilénben dús gáz termelésére

3 152692 4 A jelen találmány egyik jellemzője értelmében azt találtuk, hogy viszonylag vastag rétegű katalizátorágy alkalmazása esetén, amelyben a katalizátorréteg vastagsága és az ágy átmérője közötti viszony értéke 0,5 és 1,2 között, előnyösen 0,7 és 0,9 között van, nagy térsebességgel dolgozhatunk és kondenzálható szénhidrogéneket csak csekély mértékben tartalmazó gázalakú terméket kapunk. A katalizátort a találmány értelmében tűzálló anyagokból, mint szilikátokból, aluminátokból, szilikoaluminátokból vagy a periódusos rendszer II. és/vagy III. csoportjába tartozó fémek, mint a magnézium és/vagy alumínium oxidjaiból kiindulva állítjuk elő, előnyösen 10— 20 mm átlagos szemcsenagyságú alakban alkalmazva ezeket az anyagokat. Az átlagos reakcióhőmérsékletet, amely 700 C° és 900 C° között van, az etilén és propilén között a végtermékben kívánt súlyaránytól függően választjuk meg. Adott óránkénti térsebesség esetén, amely pl. 650—1000 kg átalakítandó könnyű párlat/m3

katalizátor lehet, 1 m vastagságú katalizátorréteg mellett, a termékben az etilén/propilén viszony a hőmérséklet emelésével 1-ről 5-re növelhető, miközben a reakciótermékben csökken a kondenzálható melléktermékek mennyisége. Ha viszont egyidejűleg növeljük a térsebességet és a reakcióhőmérsékletet a megadott határok között, akkor az olefinek termelését állandó szinten tarthatjuk. A vízgőz/szénhidrogén arány, a kiindulóanyag természetétől függetlenül, az alkalmazott reakcióhőmérsékletnek megfelelően 0,5 és 1,5 között lehet. A vízgőz lényeges szerepet játszik a találmány szerinti eljárásban, minthogy az elgőzölögtetett szénhidrogének parciális nyomásának csökkentésével megkönnyítjük a dehidrogénezési reakciókat és az oldalláncok lehasítását, védjük a reakciótermékeket és korlátozzuk a másodlagos reakciókat és a koromképződést, A találmány egyik további jellemzője értelmében bizonyos esetekben előnyös lehet az eljárást két egymást követő fokozatban lefolytatni, hogy olyan véggázt kapjunk, amelyben az etilén/propilén arány 1 körül van, csekély a kondenzátum mennyisége és ebben is nagy a könnyen értékesíthető aromás szénhidrogének mennyiségi aránya. Ebben az esetben az átalakítás első fokozatában alacsony hőmérsékleten dolgozunk és olyan gázt kapunk, amely 35—45 súly% kondenzálható terméket tartalmaz. A termék kb. 40% aromás szénhidrogént is tartalmaz, amint ezt a fenti táblázat mutatja; ez utóbbiak gyakorlatilag nem keringtethetők vissza az eljárásba. A második fokozatban ezt a terméket ugyanolyan katalizátorágy jelenlétében, ugyanolyan súlyarányú (1,08) vízgőz jelenlétében, magashőmérsékletű átalakításnak vetjük alá. Ily módon viszonylag csekély mennyiségű kondenzálható szénhidrogént kapunk, amely kb. 98%-ban benzolt, toluolt és xilolt, tehát könynyen értékesíthető termékeket tartalmaz. A két egymás követő fokozatban kapott gázalakú termék egyesítése útján oly gázalakú termékhez jutunk, amely nagyobb mennyiségben tartalmaz propilént, mint az a termék, amelyet a kiin-5 dulóanyag egyetlen magashőfokú műveletben történő kezelése esetén kapnánk. A találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas berendezés egy példaképpen! kiviteli alakját az alábbiakban a csatolt rajz alapján ismertetjük; hangsúlyozni kell azonban, hogy a 10 találmány egyáltalán nincs a berendezés e kiviteli alakjára korlátozva. A berendezés lényegében egy 1 égési kamrából, egy 2 krakkolókamrából és egy 3 hőrekuperátorból áll, amelyeket a 4 és 5 csővezetékek 15 kötnek össze egymással. Az égési kamra és a krakkolókamra fémburkolatú, belül tűzálló és hőszigetelő béléssel. Az égési kamra alsó része egy 6 égővel van felszerelve, amely az eljárás hevítési szakaszában forró oxidáló égési gázt 20 termel; ez a 7 katalizátort a kívánt reakcióhőmérsékletre hevíti és egyúttal elégeti az eljárás előző szakaszában az égési kamrában lerakódott szenes maradékokat. A 8 égő a 2 krakkolókamra felső részén van elhelyezve; ez adott esetben 25 kiegészítő kalóriamennyiséget szolgáltathat a 7 katalizátornak. A hevítőgáz az 5 csővezetéken át hagyja el a 2 krakkolókamrát és a 3 hőrekuperátoron halad keresztül, ahol érzékelhető hőtartalmánák nagyobb részét leadja, mielőtt a 30 9 kürtőn keresztül a légkörbe távoznék; a 9 kürtő 10 zárószelepe az eljárás hevítési szakasza folyamán nyitott helyzetben van. A 3 hőrekuperátor az eljárást a gőzszükséglet szempontjából önellátóvá teszi. 35 Az eljárás termelő szakaszában a kiindulóanyagot — adott esetben porlasztott, ill. elgőzölögtetett állapotban — a 11 injektoron ke• resztül, vízgőz segítségével lövelljük be a 4 csővezetékbe, míg a kiegészítő gőzmennyiséget 40 a 12 csövön át vezetjük be az 1 égési kamrába, ahol az előzetesen felhevítődik, mielőtt egyesülne a 4 csővezetékbe bevezetett reakcióelegygyel. A szénhidrogének és vízgőz elegye felülről lefelé halad keresztül a 4 krakkolókamrá-45 ban levő 7 katalizátorágyon, a reakciótermékek pedig, miután gőzbefúvatásnak vetettük őket alá a 2 krakkolókamra alsó részén levő 13 csövön át befúvatott vízgőz segítségével, keresztülhaladnak a 3 hőrekuperátoron és a 14 csőveze-50 téken keresztül a rajzon fel nem tüntetett végső kezelési és elválasztási műveletekbe vezetjük őket, miközben a 9 kürtő 10 szelepe zárt helyzetben van. A szabad oxigént tartalmazó égési gázok és 55 a redukáló jellegű gázalakú reakciótermék elegyedésének elkerülése, valamint az átalakítás befejezése után a berendezés teljes térfogatát még kitöltő termelt gáz maradéktalan kinyerése érdekében az üzem két szakasza között vízgőz-60 zel öblítjük át a berendezést. Az alább következő példák az eljárás különböző gyakorlati lehetőségeinek megértését segítik elő; az eljárás alkalmazási köre azonban nincsen ezekre a példákra korlátozva. A példák 65 azt is mutatják, hogy a kiinduló ásványolaj-2