202905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában
1 HU 202 905 B 2 nyersolajok nehéz bitumenes nyersolaj, a „nehéz nyersolaj” néven ismert nyersolajok, amelyek tulajdonságai körülbelül megfelelnek a redukált kőolajéinek, agyagpalaolaj, szurokfold extraktum, szén cseppfolyósításból származó vagy szolvatált szénből nyert termékek, atomoszférikus vagy vákuumdesztillációval nyert redukált kőolaj, oldószeres aszfaltmentesítés extraktuma és/vagy fenékterméke, kenőolajfinomítás aromás extraktumai, kátrány fenéktermékek, nehéz ciklusos olajok, hulladékolajok, más olajfinomítási hulladékáramok és ezek keverékei. Dyen keverékeket például úgy készíthetünk, hogy összekeverjük a rendelkezésre álló szénhidrogénfrakciókat, beleértve az olajokat, kátrányt, szurkot és más hasonlókat is. Hasonlóképpen alkalmazható a találmány szerinti eljárás hidrogén-hőkezelt nyersanyagokra is, de találmányunk előnyei közé tartozik az, hogy segítségével sikeresen konvertálhatók olyan olajmaradékok, amelyek nem részesültek előzetes hidrogén-hőkezelésben. Egy előnyös alkalmazása azonban eljárásunknak a redukált nyersolaj kezelése, azaz a nyersolaj 343 'C-on és e fölött forró frakciója, amelyet magában vagy nyers gázolajjal keverve kezelhetünk. Bár az előzetesen vákuumdesztillációnak alávetett nyersanyag felhasználása nincs kizárva, a találmány előnyei közé tartozik, hogy alkalmazásával kielégítően feldolgozhatók olyan nyersanyagok, amelyeket előzetesen nem vákuumdesztilláltak, így befektetett tőkét és működési költségeket lehet megtakarítani az olyan, szokásos FKKE-vel összehasonlítva, amelyhez vákuumdesztillálóra van szükség. Az alkalmazható nyersanyagok közé tartozik azonban a gázolaj és a vákuumdesztillációval nyert gázolaj is. A találmány szerinti eljárás alapvető eleme a fluidizálható részecskeméretű, kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskék keringtetése a szénhidrogén nyersanyag konverziója során. A részecskéknek igen kis hajlamuk kell legyen a koksz szilárd anyagokon való lerakódásának elősegítésére (katalizátor plusz kevéssé kokszképző szilárd részecskék, a reakciókörnyezetben jelenlevő szilárd anyagok). Ezenkívül alapvetően fontos, hogy a kevéssé kokszképző szilárd részecskék fajlagos felülete 5 m2/g-nál kisebb legyen; egyéb tulajdonságaik vonatkozásában a „kevéssé kokszképző” kifejezés definíciójánál megadottak a mérvadók. Ha ezek a szilárd a-alumínium-oxid részecskék jelentősen megnövelnék a képződött koksz mennyiségét, akkor az FKKE regenerátorban felszabaduló hőtöbblet gátolná vagy meg is akadályozná a regenerátorhőmérséklet csökkentésére irányuló törekvésünket. Hasonlóképpen a kevéssé kokszképző aalumínium-oxid részecskék kis fajlagos felülete lehetővé teszi, hogy a szénhidrogénjellegű reakciótermékek sztrippeléssel gyorsan és teljesen eltávozzanak a kevéssé kokszképző szilárd részecskék felületéről még a reakciózónában, mielőtt a részecskéket átvisszük a regenerálási zónába; ezáltal meggátoljuk, hogy éghető szénhidrogének kerüljenek a regenerálási zónába és ott hőtöbblet-felszabadulást okozzanak. A kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskéknek nem lehet a szénhidrogén konverziót zavaró hatása, és stabilnak vagy ellenállónak kell lenniük az eljárás során rájuk ható termikus és mechanikai erők fizikai bontó hatásával szemben. A kevéssé kokszképző, szilárd aalumínium-oxid részecskék mérete 10-1000 |xm között változhat, és előnyösen gömbalakúak vagy gömbszerű alakjuk van. A találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja esetén például, amikor a katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék keverékét bevezetjük a szénhidrogén nyersanyagba, a katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék mérete lehet lényegében azonos, a két méret között átfedés lehet vagy a méretek különbözők lehetnek. A kevéssé kokszképző szilárd részecskék látszólagos térfogattömege 0,3-4 g/ml lehet. A következő ismertetést nem szánjuk teljesnek, csak a találmány szerinti kevéssé kokszképző szilárd részecskék alkalmazásából származó fő előnyöket szeretnénk ismertetni. A kevéssé kokszképző szilárd aalumínium-oxid részecskék keringtetésével a regenerátor működési hőmérsékletének jelentős csökkenése érhető el ahhoz a hőmérsékletértékhez viszonyítva, amelyet akkor kapnánk, ha a katalizátort a kevéssé kokszképző szilárd részecskék nélkül keringtetnénk. A regenerátorhőmérsékletnek ez a csökkenése kiemelkedő jelentőségű a szénhidrogén konverziós ipar számára, mivel számos jelenleg elterjedt FKKE nyersanyag jelentős mennyiségű nem-desztillálható komponenst tartalmaz, amelyek kokszot képeznek, és ezt a kokszot végül is el kell távolítani keringtetett szilárd részecskékről a regenerálás során. A nagy mennyiségű szén vagy koksz elégetése a regenerálás során különösen sok hőt eredményez, amelyet valamilyen módon el kell vezetni, mivel a korszerű FKKE katalizátorok különösen érzékenyek a magas hőmérsékletű regenerátorokban fellépő viszonylag magas hőmérsékletre, és ez a hőérzékenység végső soron a katalizátor aktivitásának és szelektivitásának romlását eredményezheti. Ezért a találmány szerint elérhető alacsonyabb regenerátorhőmérséklet hozzájárul a katalizátor krakkoló aktivitásának és szelektivitásának fenntartásához, és tágabb teret biztosít a működés körülményeinek megválasztásában is. A kevéssé kokszképző szilárd részecskék keringtetése azt a katalizátormennyiséget is csökkenti, amelyet egy bizonyos aktivitási szint fenntartására pótlólag adagolni kell, mivel a katalizátor tovább megtartja aktivitását. A találmány szerinti eljárás másik lényeges eleme a fluidizálható FKKE katalizátor. Általában előnyös olyan katalizátort alkalmazni, amelynek krakkoló aktivitása megfelelő szintű, magas konverziófokot és produktivitást eredményez rövid tartózkodási idővel. A katalizátort alkalmazhatjuk az eljárásban új állapotban vagy más formában is; például korábban már használt egyensúlyi katalizátor is használható. Bármilyen, a fenti jellemzőkkel rendelkező szénhidrogén krakkoló katalizátor alkalmazható. A katalizátorok különösen előnyös csoportját képezik azok, amelyeknek pórusszerkezete olyan, hogy a betáplált anyag molekulái behatolhatnak a pórusokba vagy közvetlenül mellettük kötődhetnek meg és így adszorbeálódhatnak 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
