179330. lajstromszámú szabadalom • Eljárás benzin forráspont-tartományú szénhidrogénnek katalitikus reformálására
klórral és/vagy fluorrá! kombinálva, és egy porózus hordozóanyag, így timföld alkalmazásával végzik. Még jobb eredmények érhetők el a katalizátort módosító anyagok, így kobalt, nikkel, gallum, germánium, ón, rénium, vanádium és ezek keverékeinek együttes alkalmazásával. Az, hogy az eljárás előnyösebb legyen, mint a szokásos állóágyas rendszerrel végzett, mindenkor nagymértékben függ attól, hogy lényegileg egyenletes katalizátoráramlást biztosítsunk lefelé a rendszeren keresztül. A katalitikus reformálásban tipikus az olyan többlépcsős megoldás, ahol mindegyik szakasz különböző mennyiségű, rendszerint térfogatszázalékban kifejezett katalizátort tartalmaz. A reagensáram: a hidrogén és a szénhidrogén alapanyag sorban átáramlik a reakciózónákon a növekvő katalizátortérfogat sorrendjében, a szakaszok közötti fűtéssel. Egy három reakciózónás rendszerben a katalizátortöltetek tipikusan a következők: az első 10,0 — kb. 30,0%, a második 20,0 - kb. 40,0% és a harmadik kb. 40,0-60,0%. Egy négy reakciózónás rendszerben a megfelelő katalizátortöltetek: az első 5,0 — kb. 15,0%, a második 15,0 kb. 25,0%, a harmadik 25,0 - kb. 35,0% és a negyedik 35,0 - kb. 50,0%. A katalizátor nem egyforma eloszlása, amely a reagensáram folyásának irányában nő, megkönnyíti és elősegíti a reakciók megoszlását és a reakciók fűtését. A szokásos műveleti eljárások magukba foglalják az utolsó reakciózónából távozó összes anyag szétválasztását egy úgynevezett nagynyomású szeparátorban, kb. 15,0-60 °C hőmérsékleten, s így általában folyékony termékáramot és hidrogénben dús gőzfázist kapnak. Az utóbbinak egy részét mint viszszacirkuláló hidrogént keverik a friss alapanyaggal, míg a folyamatból a többit hasznosítják. Azt találtuk, hogy egy olyan reakciórenszerben, ahol katalizátorszemcsék gravitációs áramlással mozognak, és folyamatos katalizátor-regenerálást alkalmazunk, a katalitikus reformálás hidrogénben dús gázáram visszacirkulálása nélkül is elvégezhető. Ez lehetővé teszi a visszacirkiMó gázhoz szükséges kompresszor kiküszöbölését. Ha nincs visszacirkulált hidrogén, akkor az első zónában, amelybe az alapanyag belép, a katalizátorágy bevezetésénél zéró a hidrogén/szénhidrogén mólarány. A naftének legnagyobb részét aromásokká alakítjuk ebben az első zónában, nagymennyiségű hidrogént termelve. Ténylegesen az egész eljárás összes hidrogéntermelésének 50%-a az első reaktorban végrehajtott reakciókból származik. A hidrogénhozam következtében növekszik a hidrogén/szénhidrogén arány a második és ezt követő reaktorokban. Ez azt jelenti, hogy csupán az első reaktor működik zéró hidrogén|szénhidrogén arány mellett, és csak ennek bevezetésénél. Ezért a kokszképződés ebben a reaktorban nagyobb, mint bármely következő reaktorban. Mint már említettük, egy négy-reaktoros rendszer esetében a reagensáram útja az 1, 2, 3 és 4 zóna, egymás felett elhelyezett zónarendszerben, ahol az első reakciózóna alatt a legfelső zónát értjük. A katalizátor eloszlása általában nem egyenletes, a katalizátortérfogat növekszik az egyik reaktorból a következő reaktorig, vagyis az első zóna tartalmazza a legkevesebb katalizátorszemesét, míg az utolsó zóna több katalizátort tartalmaz, mint bármely másik. A folyamatos katalizátor-regenerálással kiegészített gravitációs áramiású katalizátorral működő reformáló rendszereket a legáltalánosabb módon úgy üzemeltetik, hogy a reakciózónákat oly módon helyezik el egymás felett, hogy a katalizátorszemcsék az egyik reakciózónából a következő, alacsonyabban lévő reakciózónába is átjussanak. Az ilyen típusú elrendezésnél a katalizátor cirkulációs sebessége azonos a függőlegesen egymás felett elhelyezett zónarendszer valamennyi reaktorában. Ha nem alkalmaznak kompresszort a gáz visszacirkuláltatására, akkor ez az elrendezés nem megfelelő, mivel legnagyobb kokszlerakódása miatt az első (a legfelső) reakciózóna igényli a leggyorsabb katalizátor-cirkulációt. Ez a reaktor szabná meg azután a katalizátor-cirkuládó sebességét a rendszer valamennyi reaktorában. További hátrányt jelentene az, hogy a nagymértékben kokszolódott, dezaktiválódott katalizátor jutna a második és a következő reaktorokba, ahol a paraffinok izomerizálása, a paraffinok dehidrociklizálása és a hidrokrakkolása céljából maximális aktivitásra van szükség. A találmány szerinti eljárásban többlépcsős, egymás felett elhelyezett zónákból álló rendszert alkalmazunk, ahol a katalizátorszemcsék a gravitáció hatása alatt áramlanak lefelé, valamennyi reakciózónán át, egyik zónában az utána következő zónába. A találmány szerint a reakciózónákat felcseréljük úgy, hogy a legfelső zóna tartalmazza a legtöbb katalizátorszemcsét és a legalsó zóna a legkevesebbet. így, ha a rendszer négy zónából áll, akkor az első zóna, amelybe friss vagy renegenált katalizátorszemcséket vezetünk, tartalmazza az összes katalizátornak kb. 35.0- 50,0 térf.%-át. Az első közbeeső zóna kb. 25.0- 35,0 térf.%, míg a második közbeeső zóna kb. 15.0- 25,0 térf.% katalizátort tartalmaz. Az utolsó reakciózóna, amelyen át a dezaktiválódott katalizátorszemcséket eltávolítjuk a rendszerből, tartalmazza a legkevesebb, kb. 5,0-15,0 térf.% katalizátort. A xeagensáram a lefelé haladó katalizátoroszlop irányára ellenáramban folyik, így a friss alapanyag először az utolsó zónában lévő katalizátorral érintkezik. Ez azt jelenti, hogy az alapanyag először a legerősebben dezaktiválódott katalizátorral jut érintkezésbe. Ezzel ellentétben az utolsó katalizátorszemcsék, amelyek a reagensárammal találkoznak, csak kevéssé vagy egyáltalán nem dezaktiválódtak. Azonkívül, hogy a találmány szerinti eljárás kiküszöböli a gázt visszacirkuláltató kompresszort, igen nagy előny származik abból is, hogy az összes kokszképződést csökkenti. A kokszlerakódás lényegesen kisebb mértékű azon a katalizátoron, amelyet a koksz már részben dezaktivált, mint a felső reakciózónán át a rendszerbe lépő, frissen regenerált katalizátorszemcséken. Tekintetbe véve azt, hogy az összes kokszképződés csökken, a szükséges regeneráló berendezés mérete és üzemeltetési költsége ugyancsak csökken. A találmány szerinti eljárás egy további előnye, hogy kisebb katalizátor cirkulációra van szükség, mivel az utolsó reaktort elhagyó katalizátor koksztartalma kb 20,0 súly% lehet a szokásos 2,0 - kb. 5,0%-kal szemben. Ebben a reaktorban ugyanis nincs szükség 5 10 J 5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
