194505. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fluidizált rendszerben katalizátor regenerálására
1 194 505 2 szennyezett, fluidízált katalizátor regenerálására. A berendezésben az eljárásnál leírt terek, így az égőtér, leválasztó tér stb. kamrákban, pl. égőkamrában, leválasztókamrában stb. testesülnek meg. A berendezésnek van egy függőleges 1 égőkamrája ; az égőkamra alsó részével összekötött beömlő 7 vezetéke a regeneráló gáz számára ; közvetlenül az égőkamra felett elhelyezett és azzal összekötött 2 leválasztókamrája; a 2 leválasztókamra alsó részében katalizátorgyűjtője; az 1 égőkamrától és 2 leválasztókamrától külön elhelyezett, a katalizátor számára be- és kiömlőnyílással ellátott 3 hőcserélője, a hőcserélőben elhelyezett hőelvonó készüléke; a leválasztó kamra alsó részében elhelyezett katalizátorgyüjtő és a hőcserélő beömlőnyílását összekötő első katalizátor-visszakeringtető 4 vezetéke, amelyen át a meleg, regenerált katalizátor a 2 leválasztókamrából a 3 hőcserélőbe juthat; a hőcserélő katalizátor kiömlőnyílását az égőkamráva! összekötő katalizátor-ürítő 5 vezetéke, amelyen át a lehűtött katalizátor a 3 hőcserélőből az 1 égőkamrába juthat; és a 2 leválasztó kamra alsó katalizátorgyűjtőjét az égőtérrel összekötő 6 vezetéke, amelyen át a meleg, regenerált katalizátor a leválasztó kamrából közvetlenül a keverővezetékbe juthat. A találmány kiterjed további részletekre is, mint amilyenek az eljárásban fellépő folyadékáramok, valamint a berendezés különböző egységeinek funkciója és elrendezése. Ezeket az alábbiakban ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: — az 1. ábra a jelen találmány szerinti regeneráló berendezés függőleges metszetrajza, amelyen az 1 égőtér, a 2 leválasztó tér, az ejtőrendszeres 3 hűtőtér (hőcserélő), az első katalizátor-visszakeringtető 4 vezeték, a katalizátor-ürítő 5 vezeték és a második katalizátor visszakeringtető 6 vezeték látható;- a 2. ábra lényegében egyezik az 1. ábrával. Attól abban tér el, hogy a hűtőtér emelőrendszerű. A két ábrán az azonos hivatkozási számok azonos elemeket vagy azonos funkciót ellátó elemeket jelölnek. A fentebb leírt ábrák a találmányt vázlatosan ábrázolják és nem jelentik azt, hogy a találmány ezekre korlátozódik. A jelen találmány eljárás oldalát tekintve a következő lépésekből áll: a reakciótérből származó, koksszal szennyezett katalizátort egy égőtérben regenerálólag leégetjük és így meleg füstgázt és meleg, regenerált katalizátort nyerünk. A meleg, regenerált katalizátort leválasztjuk és összegyűjtjük. A meleg, regenerált katalizátor egy részét egy hűtőtérben lehűtjük és ehhez hűtőközegként a hideg, regenerált katalizátort használjuk. A meleg, regenerált katalizátor és a lehűtött, regenerált katalizátor egy részét arra használjuk, hogy szabályozzuk az égőtér és a katalizátor, illetve a regeneráló gázkeverék hőmérsékletét. „Meleg, regenerált katalizátoron” itt az égőteret elhagyó, 704,4 és 760,0 °C (1300 és 1400 °F) közötti hőmérsékletű, regenerált katalizátort, míg „hideg, regenerált katalizátoron” a hűtőteret elhagyó, a meleg, regenerált katalizátor hőmérsékleténél mintegy 111,1 °C-szal (200 °F) alacsonyabb hőmérsékletű, regenerált katalizátort értünk. Az 1. és 2. ábrán a regeneráló gáz — ami lehet levegő vagy más oxigén tartalmú gáz — a 7 (a 2. ábrán 7’) vezetéken ömlik be és keveredik a 8 vezetéken beömlő, koksszal szennyezett katalizátorral, a 6 vezetéken beömlő, meleg, regenerált katalizátorral és az 5 vezetéken beömlő, hideg, regenerált katalizátorral. Mindezek az áramok a 11 keverővezetékben folynak össze. A koksszal szennyezett katalizátor, a regenerált katalizátor és a regeneráló gáz eredő keverékét az 1 égőtér belsejében, annak ;gy alsó helyén a 11 vezeték és a 13 elosztó révén osztjuk el. A koksszal szennyezett katalizátor rendszerint kb. 0,1 — 5 tömegszázalék szenet tartalmaz koksz formájában. A koksz főként szénből áll, de Tartalmazhat 5—15 tömegszázalék hidrogént, továbbá ként és más anyagokat is. A regeneráló gáz a magával vitt katalizátorral együtt híg fázisban felfelé áramlik az 1 égőtér alsó részéből annak felső részébe. Híg fázison kb. 400 kg/m3-nél kisebb sűrűségű, sűrű fázison kb. 400 kg/m3-rel egyenlő vagy ennél nagyobb sűrűségű katalizátor-gáz keveréket értünk. Miközben a katalizátor-gáz keverék az 1 égőtérben felszáll, a koksz égéshője felszabadul és a most viszonylag szénszegény katalizátor, más szavakkal a regenerált katalizátor ezt a hőt elnyeli. Az emelkedő katalizátor-gáz áram átfolyik a 10 csatornán és a 12 felületbe ütközik. Ez az ütközés megváltoztatja az áramlási irányt. Ismeretes, hogy egy fluidizált részecskeáramnak ütközése egy felületen — ami az áram bizonyos szögű elfordulását okozza - azt eredményezheti, hogy az áramból a benne levő szilárd anyag egy része kiválik. A katalizátor-gáz áram ütközése a 12 felületen azt eredményezi, hogy az égőtérből érkező meleg, regenerált katalizátor majdnem teljesen elválik a füstgáztól és a 2 leválasztó tér aljára hullik. A leválasztó tér katalizátorgyűjtő tere lehet egy - az ábrán nem látható - kúpalakú, gyűrűs edény vagy bármilyen más alakú, a katalizátor részecskék összegyűjtésére alkalmas edény. A koksz gázalakú égéstermékei és a felesleges regeneráló gáz vagy folyékony gáz és a meleg, regenerált gáz igen csekély, nem összegyűjtő t része átáramlik a 2 leválasztótéren és a 15 szeparáló készülékbe jut a 14 beömlőnyíláson át. Ezek a szeparáló készülékek lehetnek az ábrákon vázlatosan ábrázolt ciklonos szeparátorok vagy bármilyen más készülékek, amelyek alkalmasak arra, hogy részecskékből álló katalizátort gázáramból leválasszanak. A füstgáztól szeparált katalizátora 16 és 17 vezetéken át, a 2 leválasztó tér aljára hullik. A füstgáz a 2 leválasztó teret a 18 vezetéken hagyja el, amelyen keresztül biztonságosan eljuthat a csatlakozó energiavisszanyerő rendszerekbe. Ez az elrendezés, ami szerint a leválasztó tér felülről kapcsolódik az égőtérhez, előnyösebb, mint azok az elrendezések, amelyekben a gáz-katalizátor keverék egy viszonylag sűrűfázisú hűtőtérben áramlik felfelé. A találmány szerinti elrendezésnél ugyanis jelentősen kisebb a regenerátor ciklonjainak terhelése és ez gyakorlatilag kiküszöböli az FCC-egységek nagy katalizátorveszteségeit üzemzavarok esetén. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ÓJ 4
