175848. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizátorok folyamatos regenerálására
3 175848 4 mozgó zóna regenerálási módszerét. Ehhez a regenerálási rendszerhez kapcsolódik a találmány, és jelentős mértékben tökéletesíti azt. A találmány tárgya folyamatos regenerálási eljárás szénhidrogén-konverzió során dezaktiválódott katalizátorok regenerálására, amelyek a periódusos rendszer VIII csoportjába tartozó nemesfémet és halogént tűzálló, szervetlen oxidon tartalmaznak, és a szénhidrogénkonverzió során szénrészecskék lerakódása és halogénveszteség következtében dezaktiválódtak. A dezaktiválódott katalizátort regeneráló zónán a nehézségi erő hatására mozgatjuk, ahol a katalizátorról a rárakódott szénrészecskéket levegő jelenlétében gyakorlatilag teljesen leégetjük, majd a katalizátor halogéntartalmát vízgőzzel és halogénnel, illetve halogéntartalmú vegyülettel a leégető rész alatt levő halogénező részben érintkeztetve megnöveljük, ezután a katalizátort frissen bevezetett levegővel szárítjuk, és így gyakorlatilag teljesen vízmentesitjük, és végül a regenerált katalizátort eltávolítjuk, miközben a regeneráló zóna felső szénkiégető részébe, valamint az alsó szárító részébe külső forrásból levegőt vezetünk, és a szénleégető részbe vezetett levegő és a szárító részbe vezetett levegő mólaránya 1,0: 1,0. Előnyösen a szénkiégető rész és a halogénező rész hőmérséklete egyaránt 399—566 °C. A találmány részleteit a következőkben ismertetjük. A VIII. csoport nemesfém komponense kifejezés alatt ruténium, ródium, palládium, ozmium, iridium, platina és ezek keveréke értendő. Ezenkívül a találmány szerinti regenerálási módszer az utóbbi időkben kifejlesztett két, három és négy fémből álló katalizátorokhoz alkalmas, amelyekben a VIII. csoport nemesfémein kívül más fémek is vannak. Ilyen pl. a technécium, rénium, vanádium, kobalt, nikkel, arany, germánium, ón, ólom, bizmut stb. Általában a VIII. csoportbeli nemesfém komponensek mennyisége a végső katalizátorkeverékben alacsony a többi komponenshez képest, és a végső katalizátorkeverék súlyára elemi fémre számolva körülbelül 0,01—2,0 súly%. Ugyanígy a többfémes katalizátorokban a többi fent említett fémkomponens mennyisége szintén a fémekre számolva körülbelül 0,1—5,0%. A találmány szerinti módszerrel regenerált katalizátorkeverék másik alkotóeleme a halogén komponens. Bár e komponens pontos kémiai kapcsolódása a többi katalizátorkomponenssel nem ismeretes, elméletben kötött halogénnek tekintik. Ez lehet fluor, klór, jód, bróm vagy keverékük, elsősorban klórral vagy fluorral. A halogén komponens mennyisége 0,1—5,0% és elemre számolva rendszerint 0,5—1,5 súly%. Az említett egy vagy több fémkomponenst és a halogént megfelelő, hőálló, szervetlen fém-oxid hordozóanyaggal kombinálják. Erre a célra sokféle anyag használható, például alumínium-, szilícium-, cirkónium-, hafnium-, bőr-, tórium-oxidok és keverékeik, a szénhidrogének katalitikus reformálásához az alumínium-oxid a legelőnyösebb. Az eddigiekben ismertettük a szénhidrogén-konverzió katalizátorának általános típusait, amelyhez a találmány szerinti regenerálási módszer alkalmas. Világos, hogy a katalizátorkompozíció kémiai és/vagy fizikai elkészítése, valamint a katalizátor gyártási technikája nem lényeges e találmány szempontjából, és ezek ismertek. A találmány tárgya kizárólag folyamatos eljárás kidolgozása a szénhidrogén-konverzió dezaktiválódott katalizátorának folyamatos regenerálására, amely katalizátor a periódusos rendszer Vili. csoportjába tartozó nemesfémet, halogént és hőálló szervetlen fém-oxidot tartalmaz. Továbbá az eljárás azokhoz a szénhidrogén-átalakítási rendszerekhez használható, amelyekben a katalizátorrészecskék a nehézségi erő hatására haladnak át a regeneráló zónán. A katalizátorkompozíciókon megfigyelt dezaktiválódás vagy instabilitás elvi oka a szénhidrogén-átalakítási folyamatokban a katalizátor felületén koksz-, illetve széntartalmú anyag képződése. A szénhidrogén-átalakítási folyamatokban a reakciót elősegítő körülmények olyanok, hogy kedveznek a nehéz, fekete, széntartalmú anyagok keletkezésének, amelyek lerakódnak a katalizátor felületén, és fokozatosan csökkentik annak aktivitását azáltal, hogy befedik aktív helyeit a reagensek elől. Több szénhidrogén-konverziós katalizátor esetében a széntartalmú anyag levegővel való leégetése egy vagy több megfelelő módszerrel elfogadható mértékben regenerálja a katalizátort. A bifunkcionális, vagy a VIII. csoport nemesfémjét és halogént tartalmazó katalizátor esetében azonban a szén eltávolítása önmagában nem elegendő a katalizátor regenerálásához. Ezek a katalizátorok és működőképességük rendkívül érzékeny a kötött halogén elvesztésére a szénhidrogén feldolgozása és a szénkiégetés folyamán egyaránt. Ezért a sikeres regenerálási folyamat érdekében fel kell deríteni a katalizátoron belül a halogénkomponens egyenletes eloszlása megőrzésének lehetőségét. Ezenkívül a friss és a használt katalizátor összehasonlítása lényeges változást mutatott a VIII. csoport nemesfémjének jellegében. Általánosan a vizsgálat azt mutatja, hogy a nemesfém, például a platina a használat után nem eléggé egyenletesen oszlik el a részecskékben. Ezek a nehézségek fokozódnak a két, három és négy fémet tartalmazó katalizátorok esetében. A 3 751 379 számú amerikai egyesült államokbeli sza-j badalmi leírás példájából látható, hogy ezt a problémát [ sikeresen megoldották a szakaszos regenerálás és az állóágyas katalizátor in situ regenerálása esetén. A folyamatos szénhidrogén-feldolgozás megjelenésével, amely során a katalizátor a különböző reakciózónákon a nehézségi erő hatására halad át és egy közös regeneráló rendszerbe kerül, amelyen ugyanígy halad keresztül, a regenerálási nehézségek ismét jelentkeznek. Bár igaz, hogy kezdetben kevesebb az eltávolítandó széntartalmú anyag és kevesebb halogént kell bevinni, az a tény, hogy a részecskék állandó mozgásban vannak a regenerálási zóna valamely részén, azt vonja maga után, hogy gondosan kiválasztott módszerre van szükség a reakciózónában vagy zónákban újra használható katalizátor előállítását biztosító folyamatos regenerálás megvalósítására. Egy ilyen célra megfelelő módszert ismertet a 3 652 231 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. A leírt regenerálási zónában van egy felső szénkiégető rész, egy középső halogénező és egy alsó szárító rész. A katalizátorrészecskéket először a regeneráló zóna felső részébe vezetik, azok áthaladnak a szénkiégető, halogénező, végül az alsó szárító részen. A regeneráláshoz szükséges összes levegőt az alsó szárító részbe vezetik, innen felfelé halad a halogénező részbe. A halogént és a gőzt a középső halogénező részbe vezetik, a felesleget visszakeringetik a friss gőz és a halogén elegyével. A szénkiégetőben keletkező égéstermékeket lúgos mosóberendezésbe vezetik, majd visszakeringetik a szénkiégető részbe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
