168158. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú aluminiumklorid ipari gyártására alkalmas, szénnel impregnált timföld előállítására
9 168158 10 20-100 C° hőmérsékleten tartjuk szénhidrogén tartalmú gáz, mint metán, etán és/vagy propán fluidizáló gáz átbocsájtásával. A krakkolási reakció véggázát 86 vezetéken át ugyancsak ebbe az örvényágyba vezetjük. Ez a forró véggáz általában hőbontható szénhidrogén maradékot, így termikusan redukálható széntartalmú anyagokat és egyéb széntartalmú anyagokat, mint a kőbomlási reakcióból származó kondenzálható, elpárologtatott hőbontható szénhidrogéneket, pl. részben krakkolódott telítetlen szénhidrogéneket, a 11 reaktor fluidizáló gázából eredő szénhidrogén-tartalmú gázt, így metánt, etánt és/vagy propánt, továbbá hidrogént, kihordott, finom szénrészecskéket vagy szénport és finomszemcsés timföldet, valamint hasonlókat tartalmaz. Amikor a forró véggáz a 83 örvényágy aránylag hideg timföldszemcséivel érintkezik, akkor annak értékes széntartalmú komponensei hirtelen lehűlnek, jelentős részük kondenzál vagy lerakódik a nagy fajlagos felületű timföldszemcséken és azon bevonatot képez. A timföld nagy adszorbciós és abszorbciós készsége ezt a lerakódást elősegíti. Lehetséges, hogy a timföldszemcséken adszorbeált vagy abszorbeált kondenzált szénhidrogén-frakciók egy enyhén ragadós felületi réteget képeznek, ami elősegíti a finom szén és kokszozott timföldpor lerakódását ezeken a szemcséken. A bevonatoló örvényágyban a kb. 100 C°-ot meghaladó hőmérsékletek általában nem kívánatosak, mert ilyen esetben az illó szénhidrogén-frakciók nem hűlnek le elég hirtelen és nem kondenzálódnak. A 20C°-nál alacsonyabb hőmérséklet azért nem célszerű, mert ez esetben a hűtési költségek növekszenek meg indokolatlanul. Előnyös hűtési hőmérséklet -kb. 900C°-os krakkolási hőmérséklet mellett- a kb. 50 C°. Folytonos, zártrendszerű üzemnél a 79 előbevonatoló kamrába betáplált kiindulási timföldnek megfelelő mennyiségű, előbevonattal ellátott timföldet a 16, fűtött örvényágyba táplálunk az elvett, szénnel impregnált timfölddel egyenáramban, oly módon, hogy a két egységben állandóan egyensúlyi mennyiségű timföldszemcsét tartunk. Abban az esetben, ha mind az első zóna krakkoló ágya, mind a második zóna előbevonatoló ágya örvényágy, akkor a második örvényágy szénhidrogén tartalmú fluidizáló gázt és hidrogént tartalmazó hideg véggázát a használandó fluidizáló gáz részeként az első örvény ágyba táplálhatjuk. Ugy is eljárhatunk, hogy az előbevonatoló hűtött véggázát legalábbis részben a hűtött ágy fluidizáló gázaként tápláljuk közvetlenül vissza. Mindkét esetben a 79 előbevonatoló hideg véggázát előbb előnyösen megszűrjük, hogy abból a benne levő szilárd anyagokat eltávolítsuk és ezeket a kiszűrt szilárd anyagokat az előbevonatoló örvényágyba vezetjük vissza. Ezáltal a rendszernek szén és timföld tartalmát maximális mértékben hasznosítjuk. Ezen túlmenően, az előbevonatoló fenti módon hűtött és szűrt véggázának legalábbis egy részét alkalmas módon el is égethetjük. Ez történhet pl. úgy, hogy az égetést a 15 közvetett hőcserélő egységekben végezzük. Ily módon az első zóna örvényágyával hőt közlünk és az előbevonatoló véggázának éghető komponenseit kalorikusán értékesítjük. Ez vonatkozik a krakkolásnál képződő véggáz hidrogéntartalmának értékesítésére is. Fentiek kivitelezése céljából a 79 előbevonatoló 81 véggáz-kilépő csonkját 99 vezeték a 100 kompresszor vagy szivattyú és 104, 108 és 109 szabályozó szelepek közbeiktatásával a 11 reaktor 12 fluidizálógáz'elosztójával, a 79 kamra 80 fluidi-10 zálógáz-elosztójával és a 103 csövön és 20 elosztóvezetéken át 15 hőcserélőkkel köti össze úgy, hogy egy lényegében zárt rendszert létesít. A 81 kilépőcsonk és 99 vezeték közé a szilárd szennyezőanyagok kiszűrése és visszafuttatása célj5 jából 102 szűrőelemeket tartalmazó 101 zsákos szűrő van beiktatva. Ez a szűrő nemcsak a szilárd szennyezések szén- és timföldtartalmának értékesítését teszi lehetővé, de a 100 kompresszor vagy szivattyú védelmét is szolgálja. ,,„ Fentieken túlmenően a 99 visszatápláló vezetékben szerelvények -pl. 105 szelep és 106 vezeték — vannak a véggáz felgyűlt hidrogénjének eltávolítására. így a hidrogén eltávolítható a rendszerből és lefáklyázható függetlenül attól, hogy ,5 további mennyiségű hidrogént is elveszünk a rendszerből, a 19 fűtőelemekben történő elégetés céljára. Azt találtuk, hogy cseppfolyós szénhidrogén timföld-örvényágyban, fenti körülmények között 30 végzett krakkolása esetén a befecskendezett folyékony szénhidrogénnek csak mintegy 60 s%-a krakkói ódik és rakódik le „in situ" az előbevonattal ellátott timföldszemcsékre, a többi része lényegében krakkóit, telítetlen szénhidrogén-frakciókból 35 áll. így pl. a befecskendezett szénhidrogén, pl. 6. sz. fűtőolaj vagy Bunker C fűtőolaj minden kg-jából 0,6 kg szén rakódik le a hevített örvényágyban a timföldre. Az előbevonatoló hűtött örvényágyában további 0,1 kg szenet nyerünk ki az 40 ide betáplált forró véggázból a hűtött timföldre kondenzálódott és lerakódott anyag alakjában. A véggázok cirkuláltatása révén további 0,1 kg szén nyerhető ki és választható le a timföldre. Mint a fentiekből kitűnik, a krakkoló és 45 kokszoló ággyal összekapcsoltán üzemeltetett örvényágyas bevonatoló berendezés a teljes kokszolóművelet hatásfokát növeli. Az előbevonatoló ágyban a szénmennyiségnek kb. 10-15 s%-a nyerhető ki a timföldszemcsékre kondenzáltatott és leválasz-5Q tott formában, és a szénmennyiség további 5-10 s%-a nyerhető ki az előbevonatoló véggázának a fűtött ágyba, fluidizáló gázként végzett recirkuláltatásával. Ily módon lényegesen - az összes sfeénmennyiség kb. 15—24 s%-ával — na-55 gyobb, összes szénkitermelés érhető el timföldbevonat formájában, mint cirkuláció nélkül. Ha az első és második zónában is örvényágyat alkalmazunk, akkor a hűtött előbevonatoló berendezésben a timföldre kondenzált, leválasztott 60 és/vagy adszorbeáltatott kondenzálható, illékony szénhidrogén mennyisége legföljebb 15 s% lehet. Azok a próbálkozások, hogy a hűtött ágy szemcséire ennél nagyobb mennyiségű szénhidrogént válasszunk le, azzal az eredménnyel jártak, hogy az 55 örvényágy szemcséi ragadóssá váltak, ennek követ-5
