203687. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fluidizált részecskék egyidejű hűtésére és regenerálására
1 HU 203 687 B 2 ső felszíne és a fluidizált részecskeágy közötti hőátadási tényező. Végül célszerű, ha a forró részecske-vezetékben egy második áramlásszabályozó szelep, valamint a második kimenő jelet a hőmérsékletellenőrzőtől a második áramlásszabályozó szelephez továbbító eszközök is vannak, mimellett a második áramlásszabályozó szelep a hőmérsékletnek megfelelően állítható és így szabályozható a forró részecskék áramlása a hőcserélőn keresztül, ami további lehetőséget biztosít a hőcserélő külső felszíne és a fluidizált katalizátorágy közötti hőátadási tényező szabályozására. A találmányt a továbbiakban a berendezés két példaképem kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben a csatolt rajzok segítségével, amelyek közül: az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egyik kiviteli alakjának vázlatos metszete, amelyen látható az égető kamra, a szétválasztó kamra és a függőleges hűtőkamra; a 2. ábra egy olyan kiviteli változat vázlatos metszete, amely az 1. ábra szerintitől abban tér el, hogy a hűtőkamra függőleges helyett vízszintesen van elhelyezve. Találmányunk eljárási része fluidizált szilárd részecskék hűtésére szolgáló lépésekből áll. A találmány egyik fontos alkalmazási területe egy olyan eljárás, amely éghető anyagot tartalmazó fluidizált szilárd részecskékről az éghető anyag leégetésére szolgál, és amelynek egyik lépése oxigéntartalmú égetőgáz és a fluidizált szilárd részecskék bevezetése egy, az éghető anyag oxidálásához megfelelő hőmérsékleten üzemeltetett égetőzónába. Itt az éghető anyag oxidálódik és forró fluidizált szilárd részecskék képződnek, amelyeket a találmány szerinti eljárással hűtünk. Az égetőzónát lehet úgy üzemeltetni, hogy a részecskék híg fázisban legyenek jelen - a forró részecskéknek a felszabadító zónába szállításával, ott való összegyűjtésével és első ágyként való fenntartásával -, vagy üzemeltethető az égetőzóna úgy, hogy a sűrű fázisban jelen lévő részecskék maguk alkotják az első ágyat. A találmány egy különösen fontos foganatosítási módjában a következő lépések is vannak; egy reakciózónából származó, koksszal szennyezett katalizátor regeneráló égetése egy égetőzónában, így forró füstgáz és forró regenerált katalizátor előállítása, továbbá a forró regenerált katalizátor felszabadítása és összegyűjtése, a forró regenerált katalizátor hűtése visszakeveréssel vagy folyamatos keringtetéssel vagy átengedéssel egy hőelvezető- vagy hűtőzónán, és a hűtött regenerált katalizátor legalább egy részének felhasználása az égetőzóna hőmérsékletének szabályozására. Aregenerált katalizátort fel lehet használni egy szokásos fluidizált katalitikus krakkoló eljárásban. Találmányunk azonban különösen olyan magasabb forrástartományú maradékolajok feldolgozásánál használható, amelyeket szokásosan a fluidizált katalitikus krakkolás nyersanyagaiként alkalmaznak. A „maradékolaj katalitikus krakkolás” meghatározást a szokásos fluidizált katalitikus krakkolási technológiának erre a kiterjesztett formájára használjuk. Leírásunkban a „forró regenerált katalizátor” vagy „forró részecskék” kifejezéseket olyan katalizátorra vagy olyan részecskékre alkalmazzuk, amelyek hőmérséklete az égetőzónát elhagyó katalizátor normális hőmérsékletének (körülbelül 704-788 °Q közelében van. A „hideg regenerált katalizátor” vagy „hideg részecskék” viszonyító kifejezések olyan részecskéket jelentenek, amelyek hőmérséklete megfelel a hűtőzóna elhagyásakor kívánatos értékeknek, amely körülbelül 28-111 °C-kal kisebb a forró regenerált katalizátor hőmérsékleténél. A hideg regenerált katalizátor hőmérséklete ezért körülbelül 593-760 “C lehet. A továbbiakban az 1. ábra segítségével ismertetjük a találmányunk szerinti regenerálási eljárás egyik példaképpeni foganatosítási módját és az ahhoz szolgáló példaképpeni berendezést. Az elsődleges regenerálógáz (égetőgáz) áram, ami lehet levegő vagy más oxigéntartalmú gáz, a 7 csövön lép be a rendszerbe és összekeveredik a 8 csövön érkező, koksszal szennyezett katalizátorral. Ezeket az áramokat úgy ábrázoltuk, hogy együtt áramlanak all keverőcsőben, bár mindkét áram külön-külön is beáramolhat az 1 égetőkamrába. A kapott keveréket, amely koksszal szenynyezett katalizátorból és regeneráló gázból áll, az 1 égetőkamra egyik alacsonyabban lévő helyére vezetjük a kamra belsejébe, all keverő csövön és a 13 elosztón keresztül. A koksszal szennyezett katalizátor általában körülbelül 0,1-5 súly% szenet tartalmaz koksz alakjában. A koksz túlnyomórészt szénből áll, tartalmazhat azonban körülbelül 5-15 súly% hidrogént, valamint ként és egyéb anyagokat is. A regeneráló gáz és az általa szállított katalizátor híg fázisként felfelé áramlik az 1 égetőkamra alsó részéből a felső részbe. „Híg fázis” alatt leírásunkban olyan katalizátor-gáz keveréket értünk, amelynek sűrűsége 48 kg/m3-nél kisebb, a „sűrű fázis" pedig olyan keverék, amelynek sűrűsége 480 kg/m3 vagy annál nagyobb. A híg fázis gyakran körülbelül 32-160 kg/m3 sűrűségű. Ahogy a katalizátor és a gáz keveréke felszáll az égetőkamrán belül, a koksz égéshője felszabadul és azt abszorbeálja a most már viszonylag szénmentes, más szóval a regenerált katalizátor. A felszálló katalizátor/gáz áram átáramlik a 10 átvezetésen és nekiütközik a 12 felületnek, amely ütközés megváltoztatja az áram áramlási irányát. A szakirodalomból jól ismert, hogy a fluidizált részecskeáram nekiütközése egy felületnek, ami az áram bizonyos szögben való elfordulását okozza, azt eredményezheti, hogy az áramban lévő szilárd anyag egy része kiválik az áramból. A katalizátor/gáz áramnak a 12 felülethez való ütközése következtében az 1 égetőkamrából áramló forró regenerált katalizátor majdnem teljes mennyisége felszabadul, elválik a füstgáztól és lehullik a 2 szétválasztó kamra alsó részébe, ahol a fluidizált részecskegyűjtő-szakasznak egy forró részecskegyűjtő kamrája van. A 2. szétválasztó kamra katalizátorgyűjtő tere lehet egy, az 1. vagy 2. ábra szerinti kúpos gyűrűalakú tartály, vagy bármilyen, a katalizátorrészecskék összegyűjtésére alkalmas forma. A koksz-oxidálás gázhalmazállapotú termékei, a rege5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
