195242. lajstromszámú szabadalom • Kétfunkciós vivőgáz alkalmazása fluid katalitikus krakkolási eljárásban
A találmány tárgyát szénhidrogének fluid katalitikus krakkolási eljárása képezi. Közelebbről, a találmány tárgyát szénhidrogének olyan fluid katalitikus krakkolási eljárása képezi, amelynél egy speciális típusú gáznemű anyagot vezetünk be a riserbe (speciális katalitikus krakkoló csőreaktor), a krakkolandó tápáram bevezetésével ellenáramban, így a katalizátor aktív helyeit szelektíven elszenesítjük, miközben a katalizátort felgyorsítjuk olyan sebességre, ami elegendő ahhoz, hogy a katalizátor és a tápanyag kiváló kölcsönhatását a tápanyag bevezetési pontján biztosítsa. Számos fluidizált szilárd technikát alkalmazó folyamatos ciklikus eljárás ismeretes, amelyeknél széntartalmú anyagok rakódnak le a reakciózónában lévő szilárd halmazállapotú anyagokra, és a ciklus folyamán ezek a szilárd halmazállapotú anyagok átjutnak egy másik zónába, ahol a szénlerakódásokat oxigéntartalmú közegben dlégetve legalább részben eltávolítják. Az utóbbi zónából a szilárd halmazállapotú anyagokat ezután kivonják és egészen vagy részben visszavezetik a reakciózónába. Az ilyen jellegű eljárások közül az egyik legfontosabb a fluid katalitikus krakkolási eljárás, viszonylag magas forráspontú szénhidrogének átalakítására könnyebb szénhidrogénekké, amelyeknek forráspontja a fűtőolaj vagy a könnyűbenzin tartományába esik. A betáplált szénhidrogént a szénhidrogének átalakítására alkalmas körülmények között egy vagy több reakciózónában érintkeztetik a fluidizált állapotban tartott speciális krakkoló katalizátorral. Ahhoz, hogy egy fluidizált katalitikus krakkolási zónából az előállítani kívánt reakciótermékeket kapják, a katalizátor és a tápáram között megfelelő kölcsönhatásra van szükség. A megfelelő kölcsönhatás a kívánt aktivitási és szelektivitási tulajdonságokkal rendelkező katalizátort a tápanyag valamennyi molekulájával egyforma időtartamra érintkezésbe hozza, úgy, hogy a legelőnyösebb termékáramot kapják, nem kívánt termékek, így könnyű gázok és koksz szükségtelen termelése nélkül, így a fluid katalitikus krakkolási művelet optimalizálása felvet kémiai problémákat a katalizátor aktivitásának és szelektivitásának szabályozása szempontjából és fizikai problémákat a tápanyag és a katalizátor egyenletes érintkeztetésének és a folyamatosan belépő tápanyag és a katalizátor azonos időtartamú érintkeztetésének fenntartása szempontjából, ezáltal elkerülve a nem kívánt mellékreakciókat, így a túlkrakkolást. Számos referencia utal arra, hogy a katalizátor tulajdonságainak szabályozása vagy a katalizátor-áram eloszlása szempontjából a fluid katalitikus krakkolási eljárás forró regenerált katalizátorát különböző, viszonylag könnyű anyagokkal keverik, mielőtt a katalizátort a fluid katalitikus krakkolási eljárás tápanyagával érintkeztetnék. 1 2 így a 3 042 196 számú amerikai egyesült államokbeli szabádalmi leírás szerint kezdetben egy könnyű gépolajat, majd fokozatosan nehezebb komponenseket adnak a riserben felfelé áramló katalizátorhoz, s így egyetlen katalizátort és egyetlen krakkoló zónát használnak egy nyersolaj alkotóelemeinek az átalakítására. A 3 617 497 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint könnyű gázolajat hígító gőzzel, így metánnal vagy etilénnel kevernek, a forró, regenerált katalizátort tartalmazó riser alján vagy ehhez közel, amelybe a katalizátort a ri'soéf ugyanezen a pontján vagy ehhez egész közel, a keverékkel egyirányban vezetik be, majd a keveréket a riser tetején nehéz gázolajjal érintkeztetik, és így a könnyűbenzin kitermelését növelik. A 3 706 654 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint nehézbenzin hígítót adnak a riser aljába, hogy a regenerált katalizátor felfelé áramlását a riserben elősegítsék. A 3^849 291 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban azt ismertetik, hogy C4+ szénhidrogéneket és főképpen C5+ szénhidrogéneket tartalmazó gáznemű hígítóanyagot használnak, ez szuszpenziót képez a frissen regenerált katalizátorral, és a szuszpenziót egy riser kezdeti részén átfolyatják, mielőtt a szénhidrogén-reagenst a reaktornak egy folyásirányú részében ezzel érintkeztetnék, s így azt érik el, hogy a szénhidrogén a katalizátor-szuszpenzióval igen rövid ideig, 1—4 másodpercig érintkezik a riserben. A 3 894 932 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a fluid katalitikus krakkolási eljárás átalakító katalizátorát C3-C4 szénhidrogénekben dús keverékkel vagy egy izobutilénben dús árammal érintkeztetik, mielőtt a gázolaj forráspont-tartományú tápanyaggal érintkeztetnék a risér egy kezdeti részében (a katalizátor-szénhidrogén tömegarány 20-80), s így a C3-C4 szénhidrogén-anyagot magasabb forráspontú anyaggá alakítják. A 4 422 925 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint szénhidrogének, így etán, propán, bután, stb. keverékét és katalizátort vezetnek át egy riseren átlagos felületi gázsebességgel, ami körülbelül 12,2- -18,3 méter/mp, a katalizátor-szénhidrogén tömegarány körülbelül 5-10, s így általában gázalakú olefineket termelnek. A 4 427 537 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a katalizátorszemcséket fluidizáló gázzal, így gáznemü szénhidrogénnel keverik, amit egy riser alsó részébe táplálnak, így elősegítik vagy biztosítják az egyenletes nem örvénylő felfelé áramlást a riserben, a katalizátorszemcsék viszonylag kis sebességű, sűrű áramlásával. Vannak olyan utalások is, hogy vivőgázt használnak nemkatalitikus rendszerekben, így például'a 4 427 538 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint egy 2 195242 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
