184224. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének átalakítására
1 184 224 frakcionálása miatt gyakorta jelen van, nagymértékben befolyásolja a reakciózónából kilépés hőmérsékletét, mivel a benzol hidrogénezése erősebben exoterm folyamat, mint a normál paraffinok izomerizálása. A'reakciózóna nyomása csaknem bármilyen érték lehet, de rendszerint a 28-102 bar-os, előnyösen az 54-82 bar-os tartományon belül van; különösen előnyös működési tartomány a 68 bar. A találmány különösen előnyös olyan folyamatok esetében, ahol a reakciózónában nincs katalizátor. így például alkalmazható a találmány toluol termikus hidrodezalkilezéséhez és a kőolaj finomításban viszkozitástöréshez. A találmány másik alkalmazási lehetősége a 3 391 218, a 3 448 165 és a 3 647 719 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban ismertetett 8—18 szénatomszámú normál paraffinok dehidrogénezésére alkalmas eljárás. Egyéb olyan eljárások, amelyekben használható, de amelyekre nem korlátozódik találmányunk: az aromás szénhidrogének diszproporcionálódása, a benzinek termikus krakkolása, a naftének izomerizálása, mint például a metil-ciklopentán ciklohexánná történő izomerizálása; a benzinek reformálása aromásokká vagy motorbenzin komponenssé és a paraffin és aromás szénhidrogének alkilezése. A következő példák szemléltetik a találmány szerinti eljárás néhány jellegzetes gyakorlati megvalósítási lehetőségét. A példák azonban nem merítik ki az összes alkalmazási módot, és ennek megfelelően a találmány oltalmi köre nem korlátozódik a példákban bemutatott megvalósításokra. 1. példa Ebben a példában a találmány szerinti megoldást könnyűolaj hidrogénező finomítási eljárásához alkalmaztuk. Nyersanyagként 2880 m3/óra könnyűolajat (tulajdonságait az I. táblázatban ismertetjük) egyesítettünk 0,98 • 106 Nm3/óra visszakeringtetett gázzal, majd 56 °C-on és 54,6 bar nyomáson 2960 m3/óra folyadék és 0,94 • 106 Nm3/óra gáz mennyiségben hőcserélő készülék köpeny oldalán tápláltuk be. A hőcserélő készüléket elhagyó nyersanyag hőmérséklete 393 °C és nyomása 47 bar volt 75,43 • 106 kcal/óra hőmennyiség hatására. A hőt a reaktorból távozó, hevített termékből - később ismertetjük - nyertük. A reaktorba belépő nyersanyag mennyisége 7590 m3/óra folyadék felelt meg. A reaktor ban a nyersanyag keresztülhaladt a molibdént és kobaltot hordozón tartalmazó katalizátorágyon. A lejátszódó reakció exoterm, és a reaktorból távozó termék (tulajdonságait a II. táblázatban ismertetjük) teljesen gázállapotú; hőmérséklete 416 °C, nyomása 45,5 bar és menynyisége 1,15 • 106 Nm3/óra. A terméket 5,2 • 106 kcal/óra teljesítményű, többszörös átvezetésű hevítőbe vezetve a gáz 435 °C-ra melegedett. Ezután a felmelegített terméket az előzőkben említett hőcserélő készülék csőoldalán vezettük be, itt 134 °C-ra lehűlt, vegyes fázisban 2994 m3/óra folyadék és 0,79 • 106 Nm3/óra gáz hagyta el a hőcserélőt, miközben a nyersanyagot a megfelelő hőmérsékletre melegítette. I. táblázat sűrűség (kg/m3) 926 kezdeti forrpont, °C 177 5 50%-os forrpont, °C 274 végforrpont, °C 385 kén, s%_ 1,10 nitrogén, ppm 525 brómszám 12 10 stabilitási szám 2,0 II. táblázat 15 sűrűség (kg/m3) 901 kén, s% max. 0,2 nitrogén, ppm 250 brómszám, max. 2,0 stabilitási szám, max. 1,0 20 maradék, tf. %, max. 0,1 rézlemez korrózió, max. 3,0 A példa bemutatja a reaktor előtt elhelyezett, vegyes fázissal dolgozó hevítő alkalmazásának kiküszöbölését 25 oly módon, hogy helyette közvetett hőcserélőt működtetünk, amely megfelelő mértékben képes a nyersanyagot a kívánt reaktor hőmérsékletre melegíteni. A reaktor belépési hőmérsékletén is a nyersanyag még vegyes fázisú; ha a hevítőt a reaktor bevezetési pontja előtt 30 helyezzük el, vegyes fázis melegítésére szolgál. Ha a nyersanyagot szokásos módon melegítjük, a hőcserélő teljesítménye tovább csökken, és a hevítőbe betáplált vegyes fázisú nyersanyag mennyiségének növelése szükséges. Következésképpen a reaktorból távozó gázállapotú 35 termék melegítésével hőtartalmát kellően növelhetjük, hogy a nyersanyagot közvetett hőcserével megfelelően felmelegítse és ezáltal kiküszöböljük a vegyes fázist melegítő hevítő használatát. A következő 2. és 3. példa összehasonlításul szolgál 40 két reaktort alkalmazó izomerizációs eljárás alapján. A 2. példában ismert eljárást mutatunk be, amelyben az első reaktor előtt a nyersanyagot hevítőben melegítjük fel. A 3. példa a találmány szerinti megoldást alkalmazza oly módon, hogy az első reaktor termékét hevítjük és 45 az első reaktor nyersanyagát az első reaktor termékével vetjük alá hőcserének a reakcióhőmérsékletre való melegítéshez. Mindkét példában lényegében két reaktorsort, két hőcserélősort, elválasztó berendezést és egy hevítőt al- 50 kalmaztunk, utóbbit az első reaktor előtt vagy után helyeztük el. Az izomerizálási eljárás normál pentán átalakítása izopentánná. A nyersanyag 68,1 mól% normál pentánt és 2,9 mól% izopentánt tartalmazott; a kapott termék 55 51,3 mól% izopentánból és 17,1 mól% normál pentánból állt. 2. példa 60 A példa a hagyományos műveleti sort mutatja be. 92 m3/óra nyersanyagot 43,3 °C-on egyesítettünk 6
