169802. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kis kéntartalmú fűtőolaj többszakos előállítására
3 169802 4 további szénhidrogén átalakító rendszerben való felhasználására vagy közvetlenül felhasználható termékként. A találmány szerinti kombinált eljárás előnyösen használható 1,5 s%, gyakran legfeljebb 0,5 s% kéntartalmú fűtőolaj előállítására és egyidejűleg a nyersanyag legalább részleges átalakítására alacsonyabb forrási hőmérsékletű szénhidrogéntermékekké. Az a viszonylag új felismerés, hogy meg kell akadályozni a különféle légszennyezéseket, számos országban hatósági ellenőrzés bevezetését eredményezte. Az aggállyok között jelentős a nagy kéntartalmú tüzelőanyagok, főleg kőszén és fűtőolaj égetésekor keletkező és az atmoszférába jutó rendkívül nagy mennyiségű kéndioxid problémája. Az aggályok között jelentős a nagy kéntartalmú tüzelőanyagok, főleg kőszén és fűtőolaj égetésekor keletkező és az atmoszférába jutó rendkívül nagy mennyiségű kéndioxid problémája. A nyersolajból származó fűtőolajok iránti igény a világszerte növekvő energiaszükséglet következtében jelentősen megnőtt, még fontosabb azonban, hogy a hatóság számos országban a fűtőolaj kéntartalmát elemi kénre számítva legfeljebb 1,5 s%-ig engedélyezi. Az ezen a -speciális területen működő elismert szakértők szerint a következő években várható a fűtőolaj kéntartalmának legfeljebb 0,5 s% szintre való korlátozása. A találmány szerinti kombinált eljárás erre a célra, vagyis legfeljebb 1,5 s%, és ha szükséges, legfeljebb 0,5 s% kéntartalmú fűtőolaj előállítására alkalmas. A kis kéntartalmú fűtőolajok iránti növekvő igényeknek megfelelően szükségessé vált a nyersolajok legnehezebb maradványainak átalakítása is. Más szóval a fűtőolajok iránti növekvő igények szükségessé tették a nyersolaj gyakorlatilag 100%-os kihasználását. A találmány szerinti kombinált eljárással megfelelő fűtőolajok gyárthatók nyersolajok, atmoszferikus maradványok, vákuummaradványok, nehéz recirkulált anyagok, nyersolajmaradványok, stabilizált nyersolajok, olajos homokból extrahált nehéz szénhidrogénolajok kénmentesítésével. A nyersolajok és a nehezebb szénhidrogénfrakciók és/vagy ezekből nyert desztillátumok rendkívül sok nitrogén- és kénvegyületet tartalmaznak, a kénvegyületek elemi alapon számolva általában 2,5 és 6,0 s"/0 között vannak jelen. Ezenkívül ezek a nehéz szénhidrogénfrakciók, amelyeket a kőolajiparban „fekete olajoknak" is neveznek, főleg porfirinek formájában nikkelt és vanádiumot tartalmazó szerves fémszennyezéseket és nagy molekulasúlyú aszfaltos anyagokat tartalmaznak. A találmány szerint feldolgozható jellemző nyersanyagok például egy 7,1 API° sűrűségű, 4,05 s"/0 kén és 23,7 s% aszfaltén tartalmú vákuummaradvány, egy 11,0 API° sűrűségű, 5,20 s°/0 kén és 10,1 s% aszfaltén tartalmú stabilizált középkeleti nyersolaj és egy 8,8 APP sűrűségű, 3,0 s% kén és 4300 mg/kg nitrogéntartalmú vákuummaradvány, amelynek 20 tf %-a 568 C°-on desztillál át. Ezekből a nehéz szénhidrogén nyersanyagokból a találmány szerinti eljárással maximális mennyiségű kis kéntartalmú fűtőolaj termelhető. A találmány szerinti eljárásban legalább két állóágyas katalitikus reakciórendszert alkalmazunk speciális elválasztó berendezések sorozatával kombinálva, ami lehetőséget nyújt a hidrogén egymást követő hatásosabb felhasználására a teljes folyamatban. Nyilvánvaló, hogy mindegyik reakciórendszer egy vagy több reakcióedényt tartalmazhat megfelelő közbülső hőcserélő berendezésekkel ellátva. Röviden, a kombinált eljárást úgy végezzük, hogy a nyersanyagot először egy viszonylag szennyezett (a kénhidrogéntartalmat tekintve) hidrogénárammal reagáltatjuk az első reakciózónában. Va-5 lójában ebben az első reakciózónában megy végbe az alacsony forrási hőmérsékletű kénvegyületek viszonylag könnyű kénmentesítése. A kilépő terméket lényegében azonos hőmérsékleten és nyomáson elválasztjuk egy magasabb forrási hőmérsékletű folyadékfázis elő-10 állítására, amelyet a második reakciórendszerben viszonylag tiszta hidrogénárammal reagáltatunk. A műveleti körülmények mindkét reakciórendszerben a következők: nyomás 14—210 att, hidrogénkoncentrácó 830—50 000 m3 /m 3 /sec, óránként folyadéktérsebesség 15 0,25—2,50 és a katalizátorágy maximális hőmérséklete 316—483 C°. Az anyag tényleges folyamatos áramlásának biztosítására az eljárásban a második reakciózónában a nyomást gyakran legalább 1,5 att-sal nagyobb értéken tartjuk, mint az első reakciózónában. Hasonló-20 képpen, minthogy a nehezebb kénmentesítési reakciók a második reakciózónában mennek végbe, itt a katalizátorágy maximális hőmérséklete gyakran 6 C°-kal magasabb, mint az első reakciózónában. A leírt eljárásnak számos előnye van, ezek közül a 25 legfontosabb az, hogy a katalizátorágy maximális hőmérsékletének jelentős csökkenése mellett érhető el a kívánt mértékű kénmentesítés. így bár a katalizátorágy maximális hőmérséklete 316 és 483 C° lehet, a találmány szerinti kombinált eljárás gyakran mintegy 395 C° 30 alatti maximális ágyhőmérséklettel végezhető. Ezenkívül a találmány szerinti kombinált eljárásban viszonylag szennyezett hidrogénáram használható az alacsony forrási hőmérsékletű kénvegyületek kénmentesítésére a kezdeti reakciózónában. Egyéb előny, a katalizátorké-35 szítmény tényleges elfogadható élettartamának megnövekedése mindkét reakciózónában. Bár a katalizátorkészítmények sok esetben különböző fizikai és kémiai sajátságúak, de azonosak is lehetnek. Ettől függetlenül a találmány szerinti kombinált eljá-40 rásban használt katalizátorkészítmények a periódusos rendszer Ylb és VIII. csoportjába tartozó fémeket vagy ezek vegyületeit tartalmazzák. Megfelelő fémkomponensek a króm, molibdén, volfrám, vas, ruténium, ozmium, kobalt, ródium, irídium, nikkel, palládium és pla-45 tina. Ezenkívül a legújabb kutatások azt mutatták, hogy különösen a nagy kéntartalmú nyersanyagok átalakítására használt katalizátorok javíthatók cink és/vagy bizmut komponens bevitelével. Ebben a leírásban és az igénypontokban a „komponens" kifejezésen a kataliti-50 kusan aktív fém vegyületét, például oxidját, szulfidját stb. vagy az elemi fémet értjük. Ettől függetlenül a fémkomponens koncentrációját úgy számítjuk, mintha a fém a készítményen elemi állapotban lenne jelen. Bár sem a katalizátorkészítmény pontos összetétele, sem a 55 különböző készítmények gyártási módszere nem lényeges a találmány szerinti eljáráshoz, bizonyos sajátosságok előnyösek. így például, minthogy a találmány szerinti eljárásban használt nyersanyag általában magas forrási hőmérsékletű, előnyös, ha a katalitikusan aktív 60 komponens olyan sajátságú, hogy hidrogénező krakkolás csak korlátozott mértékben megy végbe, miközben egyidejűleg a kénvegyületek kénhidrogénné és szénhidrogénekké alakulnak. A katalitikus aktivitású fémkomponens vagy komponensek koncentrációja első-65 sorban az adott fémtől, valamint a kiindulási nyers-2
