179812. lajstromszámú szabadalom • Eljárás benzin-forráspontú szénhidrogén többlépcsős katalitikus reformálására
3 179812 . 4 csőalakú szakaszokból áll, amelyek függőlegesen és koaxiálisán elrendezve képezik a reaktort. A berendezés áll egy reaktorkamrából, amely tartalmaz egy koaxiálisán elhelyezett, katalizátort-visszatartó szitát — ennek névleges belső keresztmetszeti szelvénye kisebb, mint a kamráé — és egy perforált centrális csövet — ennek névleges, belső keresztmetszeti szelvénye kisebb, mint a katalizátort visszatartó szitáé —. A nyersanyagot gőzfázisban vezetjük a gyűrűalakú térbe, amelyet a kamra belső fala és a katalizátort visszatartó szita külső felülete képez. Az utóbbi a perforált centrális cső külső felületével gyűrűalakú katalizátortartó zónát képez, a gőzalakú reagens oldalirányban és radiálisán halad át a szitán és a katalizátorzónán a centrális csőbe, és távozik a reaktorkamrából. A különböző reaktoralkatrészek körvonala bármely megfelelő formájú lehet, így háromszög, négyzet, téglalap vagy rombusz stb., de számos terv, kivitelezés és műszaki megfontolás azt mutatja, hogy előnyös az olyan alkatrészek használata, amelyek keresztmetszete lényegileg köralakú. Többlépcsős, egymás felett elhelyezett zónákból álló reaktorrendszert ismertet a 3 706 536 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás. A találmány tárgyát képező eljárásban a friss betáplált alapanyagot — hozzáadott vagy visszacirkulált hidrogén nélkül — először azokkal a katalizátorszemcsékkel érintkeztetjük, amelyek — a többzónás reaktorban levő összes katalizátort tekintve — a legerősebben dezaktiválódtak. Az eljárás elsődleges előnye annaka kompresszornak a kiküszöbölése, amely különben az előállítani kívánt, általában folyékony terméktől elkülönített, hidrogénben dús gőzfázis visszacirkulálásához szükséges. Azáltal, hogy a találmány kiküszöböli a hidrogén kompresszív visszacirkulálását, jelentős megtakarítást érünk el a berendezés és energiafelhasználás szempontjából. A találmány tárgya tehát eljárás benzin-forráspontú szénhidrogén alapanyag katalitikus reformálására többlépcsős reaktorrendszerben, ahol (1) a katalizátorszemcsék a rendszerben lefelé áramlanak gravitáció hatására, keresztülhaladva minden egyes reaktorzónán; (2) a katalizátorszemcséket a rendszerben az egyik reaktorzónából a másikba átvezetjük; (3) a dezaktiválódott katalízátorszemcséket az utolsó reaktorzóna alján eltávolítjuk a rendszerből, és (4) friss vagy regenerált katalizátorszemcséket vezetünk be az első reaktorzóna tetején, az eljárást a következő lépésekben végezve: (a) a nyersanyagot — hidrogén hozzáadása nélkül — az utolsó reaktorzónában — ahonnan a rendszerből a dezaktiválódott katalizátort eltávolítjuk — 371 és 549 °C között, 4,4 és 69,0 atm közötti nyomáson, valamint 0,2— 10,0/óra folyadék-térsebesség mellett reagáltatjuk; (b) az utolsó reaktorzónából távozó terméket az első reaktorzónában — amelyen keresztül friss vagy regenerált katalizátorszemcséket vezetünk a rendszerbe — 371 és 549 C között, 4,4 és 69,0 atm közötti nyomáson, valamint 0,2—-10,0/óra folyadék-térsebesség mellett reagáltatjuk; (c) az első reaktorzónából távozó terméket legalább egy közbeeső reaktorzónában 371 és 549 °C között, 4,4 és 69,0 atm közötti nyomáson, valamint 0,2— 10,0/óra folyadék-térsebesség mellett tovább reagáltatjuk, és (d) a közbeeső zónából eltávolított anyagból katalitikusán reformált, általában folyékony terméket különítünk el. A találmány szerinti eljárást részletesebben a következő lépésekben végezzük: (a) friss vagy regenerált katalizátorszemcséket vezetünk be az első reaktorzóna tetején, amelyen a katalizátorszemcsék gravitációs áramlással haladnak át, és a katalizátorszemcséket az első reaktorzóna aljáról bevezetjük a második reaktorzóna tetejére, amelyen a katalizátorszemcsék gravitációs áramlással haladnak át; (b) a katalizátorszemcséket a második reaklorzóna fenekéről átvezetjük a harmadik reaktorzóna tetejére, amelyen a katalizátorszemcsék gravitációs áramlással haladnak át; (c) a katalizátorszemcséket a harmadik zóna aljáról átvezetjük a negyedik reaktorzóna tetejére, amelyen a katalizátorszemcsék gravitációs áramlással haladnak át, és a dezaktiválódott katalizátorszemcséket a negyedik zóna aljáról eltávolítjuk; (d) a benzin-forráspontú szénhidrogén nyersanyagot — hidrogén hozzáadása nélkül — a negyedik reakciózónában a megadott katalitikus reformáló körülmények között reagáltatjuk; (e) a negyedik zónából távozó terméket az első reaktorzónában a megadott katalitikus reformáló körülmények között tovább reagáltatjuk; (f) az első zónából távozó terméket a második reaktorzónában katalitikus reformáló körülmények között tovább reagáltatjuk; (g) a második zónából távozó terméket a harmadik reaktorzónában a megadott katalitikus reformáló körülmények között tovább reagáltatjuk, és (h) a harmadik reaktorzóna távozó termékéből katalitikusán reformált, általában folyékony terméket különítünk el. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli módja szerint négy katalitikus reformáló reaktorzónát mint függőleges esősort alakítunk ki, a zónák közös függőleges tengellyel rendelkeznek, és a katalizátorszemcsék az egyik reaktorzónából a következő reaktorzónába gravitációs áramlással haladhatnak át. Egy másik kiviteli mód szerint az utolsó reaktorzóna, amelybe a friss alapanyagot tápláljuk be és amelyből a dezaktiválódott katalizátorszemcséket eltávolítva, azokat a rendszerből kivonjuk, tartalmazza a legkevesebb katalizátorszemcsét, így például, ha a rendszer négy reakciózónából áll, akkor az összes katalizátornak az első zóna célszerűen kb. 10,0—20,0 térf.%-át tartalmazza, a második zóna kb 20—30 térf.'%-át, a harmadik zóna kb. 40,0— 60,0 térf.%-át és az utolsó reaktorzóna, amelybe az alapanyagot először betápláljuk, kb. 5,0—15,0 térf.%-át. A szénhidrogénátalakító eljárások különböző típusainál alkalmaztak már többlépcsős reaktorrendszereket, egymás mellett vagy függőlegesen egymás felett elhelyezett zónák alakjában, vagy az egymáson elhelyezett zónákat kombinálva egymás melletti elrendezésben egy vagy több különálló reaktorzónával. Egy hagyományos egymás felett helyet foglaló reaktorrendszerben a katalizátorszemcsék lefelé áramlanak, egyik katalizátortartalmú zónából a másikba, és végül megfelelő regeneráló rendszerbe jutnak, amely előnyösen szintén lefelé mozgó katalizátorággyal működik. A katalizátorszemcsék egyik szakaszból a másikba valójában úgy haladnak át, hogy a katalizátor áramlása folyamatos, gyakori intervallumokban, vagy hosszabb intervallumokban, ahol a katalizátor mozgását a reaktorzónák sorában az utolsóból eltávolított katalizátor mennyiségével ellenőrizzük. A 3 470 090 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás többlépcsős, egymás melletti elrendezésű reaktorrendszert ismertet, ahol a reagens közvetett fűtésű, és sorban átáramlik az egyes reaktorzónákon. Egy módo5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
