195242. lajstromszámú szabadalom • Kétfunkciós vivőgáz alkalmazása fluid katalitikus krakkolási eljárásban
195242 kusan egy szénmonoxid-boilerba, ahol a szén-monoxid kémiai hőjét értékesítjük, úgy, hogy elégetjük mint üzemanyagot, gőz termeléséhez vagy ha a szén-monoxid elégése a regeneráló zónában tökéletesen végbement — ami a művelet előnyös módja —, akkor a füstgázt érzékeny hőtermelő eszközökhöz és innen egy finomító kürtőbe vezetjük. A füstgáztól elválasztott regenerált katalizátort visszavezetjük a regeneráló zóna alsó részébe, amit tipikusan nagyobb katalizátor-sűrűségen tartunk. Regenerált katalizátor-áram hagyja el a regeneráló zónát, és — amint azt előzőleg már említettük — érintkezik az alapanyaggal a reakciózónában. A találmány szerinti eljárást tekintve, a katalizátor-áram, amely elhagyja a regenerátort, belép egy lényegileg függőleges vezetékbe, ami két szakaszt tartalmazó riser konverziós zóna. A riser alsó vége a katalizátor kezelési szakaszául szolgál, míg a felső részében megy végbe egy fluid katalitikus krakkoió riser szokásos reakció-funkciója. Forró katalizátor és vívőgáz lép be a cső kezelési szakaszába, annak legalsó részén. Mielőtt a vivőgáz-közeggel érintkeztetnénk, a forró katalizátor elhagyja a regenerátort mint egy szemcsékből álló sűrű folyam, lefelé áramolva. Ezért a kezelési szakaszba lépő katalizátorszemcsék a riserben lévő áramlást tekintve zéró sebességgel vagy negatív sebességgel rendelkeznek. A szemcsék kezdeti felgyorsításánál elkerülhetetlen a nagyfokú örvénylés és visszakeveredés. Elvégezve a katalizátor kezdeti felgyorsítását az alapanyag bevezetési pontján vagy ehhez közel, a riserbe lépő alapanyag tartózkodási ideje változik. Azzal, hogy csak vivőgázt alkalmazva adjuk meg a katalizátornak a kezdeti, felfelé irányuló impulzust, a találmány szerinti eljárás kiküszöböli a betáplált szénhidrogének helytelen eloszlásának és változó tartózkodási idejének egyik okát. Miután a kezdeti katalizátor belépett a riserbe, a fluidizált áram más jelenségei okozhatnak változó tartózkodási időt a riserben. Ezek közül a jelenségek közül egyik a csúszástávolság az áramló gáz és a katalizátorszemcsék között, ami a szemcsenagyság különbségeiből adódóan a szemcsék sűrűségében és nyomatékában fennálló különbségek következtében jön létre és nem egyenletes módon. Azok a katalizátorszemcsék továbbá, amelyek a riser falához közel haladnak, elhúzódó tartózkodási idővel rendelkeznek, ami a megnövekedett súrlódási erő következménye. A katalizátorszemcsékre gyakorolt súrlódási erők a folyó áram sűrűségével növekednek. A jelen találmány ezeket a problémákat a minimumra csökkenti azáltal, hogy a riser kezelési szakaszában felgyorsítja a katalizátort, s így enyhe örvénylő áramlást létesít az alapanyag bevezetése előtt. A katalizátorszemcséket enyhe örvénylő áramlásban vezetve, ez időt ad a különböző nagyságú szemcséknek ahhoz, hogy egyenletesen fel5 gyorsuljanak, s így sokkal egyenletesebb sebességet kapunk az alapanyag bevezetési pontján. Ennek eredménye, hogy a katalizátor sűrűsége csökken, ami csökkenti általában a súrlódási erőket, és a katalizátor bizonyos keveredését biztosítva kiküszöböli a riser fala mellett lassabban mozgó katalizátorszemcsék határterületét. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárásban alkalmazott kezelő riser jelentős funkciót teljesít: lényegileg legyőzi a szemcsék áramlásával kapcsolatos fizikai problémákat, mielőtt az alapanyag a katalizátorral érintkezne. A találmány szerinti eljárásban használható katalizátorok az ismert fluidizált katalitikus krakkoló katalizátorok. Specifikusan használhatók a nagy aktivitású kristályos alumínium-szilikát- vagy.zeolittartalmú katalizátorok, ezek előnyösek a magas hőmérséklet, a gőz és az alapanyagban lévő fémek dezaktiváló hatásával szemben mutatkozó nagyobb ellenállásuk miatt. A fluid katalitikus krakkolási eljárásokban a zeolitok a legáltalánosabban használt kristályos alumínium-szilikátok. Azonkívül, hogy a riser kezelési szakaszát elhagyó katalizátor számára előnyös áramlási formát biztosít, a találmány szerinti eljárásban használt vívőgáznak még az a fontos funkciója is van, hogy reagál a katalizátorral, mielőtt az alapanyagot belezetnénk, s így fokozza a katalizátor előnyös és csökkenti a katalizátor nem kívánt tulajdonságait. Specifikusan azt találtuk, hogy egy olyan vívőgáz, amely (vízmentes alapra számolva) nem több mint 10 mól% C3 és ennél nehezebb szénhidrogént tartalmaz, szelektíven elszenesíti az aktív szennyező fémes helyeket a katalizátoron, amivel csökkenti a hidrogén- és széntermelő hatásokat ezeken a fémes helyeken és szelektíven elszenesíti a savas helyeket a katalizátoron, amivel növeli a szelektivitást az előállítani kívánt termékekre és csökkenti a koksz és könnyű gáz kitermelését a betáplált szénhidrogénből. Eltekintve a szokás szerint hozzáadott víztől vagy gőztől, a vivőgáz tartalmazhat többféle reagenst, így hidrogént, hidrogén-szulfidot, nitrogént, szén-monoxidot és/vagy szén dioxidot. A csökkent koksz és száraz gáz kitermelés, a szelektív elszenesítés és a kezelési szakaszt elhagyó katalizátor tökéletesített áramlási eloszlása előnyösen befolyásol egy tipikus fluid katalitikus krakkolási egységet, ha a szokásos nehéz fluid katalitikus krakkolási alapanyagot dolgozzuk fel. így a találmány szerinti eljárás a feldolgozáshoz vákuum-gázolajat és más tipikus fluid katalitikus krakkolási alapanyagokat alkalmaz. A találmány szerinti eljárás azonban kiváltképpen alkalmas olyan fluid katalitikus krakkolási egységekhez, amelyek nehéz vagy maradék alapanyagokat dolgoznak fel, tehát azokat, amelyeknek forráspontja 480°C felett van, amelyek gyakran magas fémtartalmúak 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
