189505. lajstromszámú szabadalom • Szelektív elpárologtatási eljárás és annak dinamikus ellenőrzése
1 .189 505 2 betáplált anyag K értéke. Az FCC fenéktermékek és a ciklusos olajok általában jóval kisebb K értékeket mutatnak, mint a betáplált anyagok. A 2. ábra a legkisebb elpárologtatási hőmérséklet beállítására szolgáló szabályozó rendszer vázlatos rajzát szemlélteti. A szelektív elpárologtatási zónában a hőmérsékletet egy 40 hőelem érzékeli és a képződő jelet egy 41 hömérsékletszabályozónak (TC) adja át, amely egy 42 szelepet működtet a meleg szilárdanyagot szállító 2 vezércsőben, amelyen keresztül meleg szilárdanyagot vezetünk vissza a 18 égőből az 1 felszállócsőbe. A felszállócsőbe szállított meleg szilárdanyagnak a sebességét úgy kell beállítanunk, hogy a hőmérsékletet állandó értéken tartsuk a szelektív elpárologtató zónában. A felszállócsőbe vitt meleg szilárdanyagok szállítási sebességének ilyen ellenőrzése jól ismert az FCC egységek gyakorlatából, ahol ezek az FCC rendszer legfőbb szabályozására szolgálnak. A szelektív elpárologtatási eljárásnál arra van szükség, hogy a szelektív elpárologtatási zónában a hőmérsékletet azon a legkisebb értéken tartsuk, amely hőegyensúlyt tart fenn az égőn belül, ahol a legnagyobb hőmérsékletet az égő metallurgiai jel-’ lemzői szabják meg. Erre a célra előre meghatározott égőhőmérsékletet választunk. Az égő hőmérsékletét a 43 hőelemmel érzékeljük és a keletkező jelet a 41 hőmérsékletszabályozó beállítására használjuk. A 41 hőmérsékletszabályozó kézi működtetésű vagy automatikus lehet. Ezt a 44 beállítószerkezet végzi. Bármelyik rendszerben magasabb hőmérsékletet úgy érünk el, hogy a 41 szabályozó névleges értékét addig növeljük, amíg az 1 felszállócsöves extrakciós torony és a 18 égő hőegyensúlyrendszere az előre meghatározott égőhőmérsékleten állandósul. Ahhoz azonban, hogy az égőben csökkentsük a hőmérsékletet arra van szükség, hogy csökkentsük a 41 hőmérsékletszabályozó névleges értékét az extrakciós toronyban. Az égő szerkezetében és működésében hasonló lehet az FCC regenerátorra kifejlesztett bármelyik változathoz eltekintve attól, hogy a hőegyensúly szabályozása igen fontos tényező. Az égő a felszállócsőhöz hasonló típusú, ahol a meleg visszakeringtetett anyagot alkalmazzuk, ahogy az 1. ábra mutatja, vagy a régebbi tömör fluidizált ágytípushoz hasonló lehet és bármilyen ismert megoldást magában foglalhat, így világítóolajnak az égőben való elégetésére szolgáló fuvókákat alkalmazhatunk a hőmérséklet növelésére vagy hőcserélőket használhatunk a hőmérséklet csökkentésére. Előnyös változatok esetén az égőhőmérsékletet arra a legnagyobb értékre állítjuk be, amely elérhető anélkül, hogy károsodnának az égő metallurgiai tulajdonságai vagy közömbös szilárdanyagot, így 735 °C-os vagy magasabb hőmérsékletű, így 816°C-os szilárdanyagot, keringtetünk benn. Erre a célra az égőt úgy szerkesztjük, hogy a lerakódás szén alkotóját széndioxiddá égetjük el a kezdetben képződött szénmonoxid égetése útján. A szénmonoxid teljes elégését megfelelő égőszerkezettel vagy úgy érjük el, hogy oxidációs katalizátorokat helyezünk el az égető zónában. Az 1. ábra szerinti égő erre a célra alkalmas ilyen szerkezettel rendelkező égő. Egy másik rendszer abban áll, hogy szilárdanyagot viszünk be az égőben lévő tömör ág) feletti híg fázisba avégett, hogy hőt vegyünk fel a sűrű ágyfeletti „égetés után”. A szénmonoxid elégetésére szolgáló bármilyen rendszerben az égő levegőfelesleggel működik annak elősegítése érdekében, hogy a szénmonoxid teljesen átalakuljon. A reakciót oxidációs katalizátorokkal, így a VIII. csoportba tartozó fémekkel és bizonyos más fémekkel és fémvegyületekkel, például vinádium, króm, mangán, volfrám és hasonló fémekkel és ezek vegyületeivel segítjük elő. Szilárd anyagoknak a találmány szerinti használata esetén fémbevonatokra, elsősorban nikkelre és vanádiumra van szükség, amelyek oxidációs katalizátorokként működnek. Meglepő módon meglehetősen nagy mennyiségű ilyen fém használható a találmány szerinti eljárás során anélkül, hogy nem kívánt dehidrogénezéssel járó mellékhatások jelentkeznének a szelektív elpárologtatási zónában, így 1,5 súly %-on felüli mennyiségek lehetnek a keringő sziláid anyagon. Kívánt esetben a fémeknek vagy a fémvegyületeknek a mennyiségét növelhetjük a keringő szilárd anyagon mielőtt bevisszük a rendszerig. Kis mennyiségben értékes fémet, így nemesfémet, például platinát és palládiumot is vihetünk rá a közömbös szilárd anyag-részecskékre. A következő példák a találmány szerinti eljárás további bemutatására szolgálnak. Példák A fent leírt módon történő érintkeztetés módját laboratóriumi méretű készülékben mutatjuk be. Az alkalmazott készülék egy keringtetős fluidágyas kísérleti üzem, amely kereskedelmi forgalomban lévő FCC felszállócsöves reaktorok viselkedését utánozza. A reaktort úgy készítjük el. hogy nitrogénáram vezetésére alkalmas a felszállocsőben, továbbá katalizátor és kiindulási anyag bevitelét is lehetővé teszi. A felszállócsövet beburkoljuk és melegítjük annak érdekében, hogy izoterm körülmények között tartsuk. A nitrogénáram ugyanazt a szerepet tölti be, mint a szénhidrogének vagy a vízgőz, azaz a szénhidrogének parciális nyomásának a csökkentésére szolgál. Az alább leírt egyes menetekben a maradványt, illetve betáplált anyagot és a gömb alakú részeket a megadott körülmények között érintkeztetjük egymással. A kiindulási anyagra vonatkozó adatokat az 1. táblázatban adjuk meg. I táblázat A kiindulási anyag leírása Példa 1 T Gravitáció, API° 27,9 23 Ramsbottom szerinti krakkolási maradék, % 0.35 2,5 Fémek, ppm Ni 1 10 Cu 1 1 V 1 20 5 10 15 20 25 30 3b 40 45 50 55 60 6b 9
