172428. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének krakkolásához használt zeolitos katalizátorok regenerálására
3 172428 4 a választott üzemi feltételek minden esetben kompromisszumot jelentettek. Ez a kompromisszum abban állott, hogy a választott feltételek egyrészt a táp kevésbé nehezen feldolgozható részének túlkrakkolódását idézték elő, ami kisebb hozamokhoz vezetett, másrészt viszont nagyobb kokszképződést eredményeztek, ami, jóllehet nemkívánatos, mégis elegendő kokszot termelt ahhoz, hogy az a regenerátorban elégve, fenntartsa a szükséges hőegyensúlyt. Most viszont a többszörös felszállócsövek alkalmazásával a krakkolandó áramok elkülöníthetők egymástól és az üzemi feltételek minden egyes felszállócsőben úgy választhatók meg, hogy a benne áthaladó adott áram krakkolása optimális legyen. A megválasztott hőbontási feltételek némelykor hőegyensúly meggondolásokból elégtelen kokszképződéshez vezetnek. Ha viszont a koksztermelés elégtelen úgy egy vagy több olyan üzemviteli fogást, vagy módszert kell alkalmazni, amely vagy amelyek hátrányosan befolyásolja vagy befolyásolják az eljárás gazdaságosságát. Ilyen módszerek például a kívánatosnál nagyobb konverzióval történő üzemeltetés, a szénhidrogén gőzök sztrippelési hatásfokának csökkentése a hőbontó berendezés vízgőzös katalizátor-sztrippelő szakaszában, valamint olaj elégetése a regenerálóban a koksztermelés mesterséges fokozása érdekében. Eszerint a kristályos alumínium-szilikát katalizátorokkal dolgozó és a minden egyes felszállócsőben a legkedvezőbb hőbontási feltételeket megvalósító, az elkülönített felszállócsövekben történő hőbontás gondolatát magában foglaló fluid katalitikus krakkoló berendezés ugyan a lehető legnagyobb mértékben javítja a cseppfolyós termék minőségét és hozamát, ugyanakkor viszont a katalitikus koksztermelés gyakran elégtelen az üzem hőegyensúlyának fenntartásához. Ezért a korszerű fluid katalitikus hőbontó üzemek hőegyensúly problémáit megoldó módszerek tovább fogják növelni a petróleumfeldolgozó üzemek alkalmazhatóságát és hasznosságát. Találmányunk fő célkitűzése ezért a kristályos alumínium-szilikát katalizátorokat és különböző tápokat és/vagy visszakeringtetett nyersanyagokat külön felszálló csövekben a legkedvezőbb feltételek között krakkoló fluid katalitikus hőbontó eljárás megjavítása. A találmány célkitűzése így különösen a zeolitos katalizátor regenerálásának megjavítása. Találmányunk e célkitűzést azzal éri el, hogy a regeneráló zónába az eddig alkalmazottnál lényegesen magasabb hőmérsékleten vezetünk be oxigéntartalmú gázt. A találmányunk szerinti eljárásban az 566—732 C°-os (1050—1350 F°) regenerálási hőmérsékletnél 55,6-166,7 C° (100-300 F°>kal alacsonyabb belépési hőmérsékletet alkalmazunk. Meglepő módon az találtuk ugyanis, hogy a kristályos alumínium-szilikát katalizátorokat alkalmazó olyan fluid katalitikus hőbontó üzemek és eljárások hőegyensúlya, amely üzemekben, ill. eljárásokban a friss tápokat és a visszakeringtetett nyersanyagokat a legkedvezőbb feltételek között külön-külön felszállócsövekben krakkóijuk, lényegsen megjavítható akkor, ha oxigéntartalmú gázokat az eddig alkalmazottaknál lényegesen magasabb hőmérsékleten vezetünk be. Általánosságban, a szénhidrogének fluid katalitikus krakkolási eljárását zeolitos katalizátorral végezzük, az eljárásnál friss ásványolaj szénhidrogén tápot és nehezebben krakkolható szénhidrogén tápot külön-külön érintkeztetünk krakkoló zónában regenerált zeolitos katalizátorral, a lehető legnagyobb párlat termék hozamot és a katalizátoron történő lehető legkisebb szénlerakódást biztosító katalitikus hőbontási feltételek megválasztásával végezzük, és a katalizátorra lerakodott szenet az elhasznált katalizátorról részlegesen leégetjük, oly módon, hogy a fáradt katalizátort külön regeneráló zónában előre megválasztott regenerálási feltételek között, 566-732 C° hőmérséklettartományban, oxigéntartalmú gázzal érintkeztetjük, és ily módon 0,4 súly%-nál kisebb széntartalmú regenerált zeolitos katalizátort állítunk elő. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy az oxigéntartalmú gázt 2-3,5 att (30-50 psig) nyomásra sűrítve és a regenerálási zónában tartott hőmérsékletnél 55,6—166,7 C°-kal alacsonyabb hőmérsékletre előmelegítve vezetjük be a regenerálási zónába. A találmány különösen a legkorszerűbb és a szénhidrogének fluid katalitikus hőbontásában a legújabb javításokat és fejlesztéseket magában foglaló fluid katalitikus krakkoló berendezésre és eljárásra irányul, ide értve a zeolitos hőbontó katalizátorok a felszállócsöves hőbontás és a lehető legjobb termék minőség és hozam biztosítása céljából a különböző tápok legkedvezőbb körülmények között végrehajtott külön-külön hőbontásának alkalmazását. A valamennyi fenti jellemzőt magukban foglaló ipari méretű feldolgozó üzemekben igen gyakran kívánatos olyan tápokkal dolgozni, amelyekben a visszakeringtetett plusz friss táp és a friss táp térfogati aránya kb. 1,5-2,5. Az ilyen nagy átbocsátási arányok alkalmazása viszont külön hőenergia közlését kívánja meg a visszakeringtetett táp felmelegítésére, elpárologtatására és hőbontására. Ha viszont az ilyen külön hőközlést zeolitos katalizátor esetében alkalmazzuk, úgy ez azt hozza magával, hogy a fáradt katalizátor regenerálása során felszabaduló hőmennyiség elégtelen lesz a megkívánt magas regenerálási hőmérséklet biztosításához. A szakember számára nyilvánvaló, hogy e hőhiány csökkentésére számos módszer alkalmazható, habár e módszerek használata nem mindig kívánatos. Megfelelő korlátok között alkalmazható például e célra a friss táp fokozott előmelegítése, a visszavezetett táp további előmelegítése vagy a koksztermelés mesterséges növelése. A zeolitos hőbontó katalizátorokat szokványosán regeneráló zónában 566-732 C° hőmérsékleten oxigéntartalmú gáz jelenlétében regenerálják, amely utóbbi feladata a koksz oxidációval történő eltávolítása a fáradt katalizátor felületéről. Ipari berendezésekben erre a célra oxigéntartalmú gázként szokványosán levegőt alkalmaznak, amelyet gőzturbina meghajtású kompresszor kb. 0,7-2,1 att nyomáson és 120—180 C hőmérsékleten szállít a regenerálóba. A levegő hőmérsékletét nem szabályozzák, az inkább a kompresszorban végbemenő adiabetikus sűrítés következményeként áll be. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
