178760. lajstromszámú szabadalom • Eljárás porított katalizátor regenerálására
5 178760 6 hőfokot a regenerálótérbe táplált oxigéntartalmú regenerálógáz sebességével szabályozzuk. A hígított katalizátorfázis hőfokát a regenerálógáz sebességével azáltal befolyásoljuk, hogy úgy az oxigénfölösleg, mint az iners gáz - levegő használata esetében a 5 nitrogén — regenerálótérbe táplálását szabályozzuk. A találmány szerinti eljárás segítségével a ritka katalizátorfázis hőfokát olyan tartományban van módunk ellenőrizni, mely az alatt a hőfok alatt van, amelyen a katalizátor aktivitása csökken és amelyen 10 a regenerálótér mechanikus elemei károsodnak vagy szilárdságuk csökken. A találmány szerinti eljárással a katalizátor-regenerálás hűtőelemek — mint közvetett hőcserélők vagy hűtőgyűrűk — nélkül is kivitelezhető. Ezen túlmenően a katalizátor egyetlen 15 sűrűfázisú katalizátorágyban regenerálható. A véggáz szénmonoxid-tartalma költséges véggáz-kezelő berendezések - mint gázboylerek - alkalmazása nélkül is alacsony szinten tartható. A megnövelt kokszégetési sebesség következtében a regenerálótér katali- 20 zátor-mennyisége a korábbiakhoz képest csökkenthető. A regenerált katalizátor széntartalma nagymértékben befolyásolja a szénhidrogénolajok, így gázolajok, palaolajok, redukált nyersolaj, atmoszférikus lepár- 25 lási maradék, stb. konverzióját és termékmegoszlását. A regenerált katalizátor széntartalmának különösen akkor van jelentősége, ha nagy aktivitású molekulaszita típusú katalizátorokat használunk, ha a krakkolást rövid kontakt idejű ágyban kivitelezzük 30 és a katalizátor hígított fázisként van jelen a betáplált szénhidrogéngőzben. így pl. konstans műveleti körülmények és konstans koksztermelés mellett a regenerált molekulaszita széntartalmának 0,35 súly%-ról 0,1 súly%-ra csökkenése a szénhid- 35 rogén-konverzió 2,5 térfogat%-os növekedését idézi elő azáltal, hogy kevesebb értéktelenebb nehéz fűtőolaj képződik. Ugyanígy megállapítható, hogy a regenerált molekulaszita széntartalmának 0,2 súly%-ról 0,05 súly%-ra csökkenése a konverziót 40 kb. 2 térfogat%-kal vagy még többel, a könnyűbenzin kitermelést pedig kb. 1,4 térfogat%-kal javítja. Meglepetésszerűen azt tapasztaltuk, hogy 835 °C alatti — előnyösen 705—835 °C közötti hőméi- 45 sékleten egyetlen sűrűfázisú regenerálózónában 0,1 súly% vagy ennél kevesebb szenet tartalmazó koksszal szennyezett regenerált katalizátor nyerhető. A találmány szerinti eljárásnál a regenerálótérben egy kb. 0,16-1,00 kg/liter sűrűségű sűrűfázisú kata- 50 iizátor-örvényágyat tartunk fenn egy oxigén-tartalmú gázzal, amelyet az elégetendő szén mennyiségéhez képest fölöslegben alkalmazunk abból a célból, hogy olyan katalizátor-tartózkodási időt valósítsunk meg, amely 835 °C - előnyösen 705-835 °C közötti - 55 örvény ágy hőmérsékleten a kívánt, alacsony maradék széntartalmú katalizátor kinyerését biztosítja és alacsony szénmonoxid-tartalmú véggázt ad. A surűfázisú örvényágy hőmérséklete a regenerálógáz fölöslegének növelésével csökken. 60 A találmány szerinti eljárásnál a regenerálótér hígított fázisának hőmérséklete — amennyiben az egy kívánt érték fölé nő — a regenerálógáz mennyiségének növelésével mérsékelhető. 65 Az örvényágyas krakkóié katalizátor regenerálásának eljárásunk szerinti kivitelezése azzal a további eredménnyel jár, hogy a szénmonoxid egy jelentős részét a regenerálótérben átalakítjuk úgy, hogy a regenerálótérből kilépő, égési termékeket magában foglaló véggáz szénmonoxid-tartalma lényegesen csökken. Tekintettel a környezetvédelem egyre növekvő jelentőségére, a levegőt nagymértékben szennyező szénmonoxid mennyiségének csökkentése a katalizátor-regenerálásnál is kívánatos. A találmány szerinti eljárással a véggáz szénmonoxid-tartalma további kezelés nélkül litertérfogat% alá - előnyösen 0,1 térfogat% alá - csökkenthető. A találmány szerinti eljárásnál használható oxigéntartalmú gázok molekuláris oxigén és jelentős mennyiségű mers gáz keverékei. Különösen alkalmas regenerálógáz a levegő. Ugyancsak alkalmazható gázok a dúsított levegő vagy oxigén széndioxiddal és/vagy egyéb iners gázokkal képezett keverékei. Kívánság esetén a sűrűfázisú ágyba a regeneráló gázzal együtt vagy azon kívül további iners hígítószer és/vagy fluidizáló gáz gyanánt gőz is adható. Abból a célból, hogy a teljes örvényágyban jó hőátadást biztosítsunk és elkerüljük abban olyan „holt”-gócok létrejöttét, melyekben lokálisan a katalizátort károsító magas hőmérsékletek lépnek fel, a regenerálógáz fajlagos gőzsebességét célszerűen 6—183 cm/másodperc között kell tartanunk. Mivel a találmány szerinti eljárásnál a katalizátor jó regenerálása és a véggáz szénmonoxid-tartalmának csökkentése érdekében a regenerálótér parciális oxigén nyomását is szabályozó paraméterként lehet használni, további szabályozási lehetőségünk is van a sűrűfázisú ágy fajlagos gőzsebességének a megkívánt határokon belül tartására és ezzel megfelelő módon fluidizált katalizátorágy létesítésére. A katalitikus krakkolási eljárások kivitelezésére olyan, aránylag nagy átmérőjű hengeres edényeket használnak, melyek tetejének közelében rendezik el a szilárd és gázhalmazállapotú anyag elválasztására szolgáló berendezéseket, pl. ciklon-szeparátorokat. Az ilyen edények általában szerény nyomásértékekre — 0—3,4 atm nyomásra - vannak méretezve. Következésképpen amennyiben a regenerálóedény üzemnyomását 0 és 3,4 atm között, előnyösen 1,0—3,0 atm között tartjuk, úgy a fajlagos gőzsebességet a kívánt tartományon belül szabályozni lehet. Dy módon oxigénnek oxigén-tartalmú regeneráló gázként történő betáplálásával és a nyomás növelésével a fajlagos gőzsebességet azon gőzsebesség-tartományban tudjuk tartani, amely mellett jól fluidizált sűrűfázis-ágyat kapunk, a regenerálózónában pedig olyan parciális oxigényomást létesítünk, amely a katalizátor kívánt mértékű regenerálásához és alacsony szénmonoxid-tartalmú véggázhoz vezet. Megjepő módon regenerálógáz-fölösleg jelenlétében a kívánt hőfoktartományban tartott sűrűfázisú örvényágyban az elégetett koksz lényegében teljesen széndioxiddá alakul. Ha a sűrűfázisú ágyban a fajlagos koksz-égetési sebesség 0,19—1,00 kg koksz/kg katalizátor, akkor a katalizátor átlagos tartózkodási ideje elegendő ahhoz, hogy a regenerált katalizátor maradék széntartalma a kívánt alacsony értéken legyen. A kívánt mértékű katalizátorregeneráláshoz szükséges tartózkodási idő a sűrűfázisú ágyban levő 3
