183029. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogénolaj hidrokrakkolására nikkelt és volfrámot tartalmazó katalizátorkész jelenlétében
183 029 kezdetjük. Ha a hidrokrakkoiásnak aláveteti szénhidrogén szándékosan vagy másképpen tartalmaz kénvegyületeket, akkor a s/ulfiddá alakítást előnyösen végezhetjük in situ, a hidrokrakkolási művelet kezdeti szakaszában A katali/átorkés7.ítmcnyt a rcakciózónában előnyösen állíkígyas katalizátorként használjuk. A kiindulási szénhidrogén I barrel mennyiségéhez (kb. 150 liter) kb. 56 560 nr1. előnyösen legalább 140 m1 hidrogént keverve, bevezetjük a rcakciózónába A kiindulási anyag lehet folyadék- vagy gőzfázisú, vagy folyadék-gáz keverckfázisü, a hőmérséklettől, nyomástól, hidrogénaránytól és a műveletnek alávetett kiindulási anyag forráspontjától függően. A folyadék óránkénti térsebessége a reakciózónán át több mint kb. 0,2. és általában kb 1.0 15,0 tartományú. A kiindulási szénhidrogénhez kevert hidrogénforrás lehel egy hidrogénben dús gázáram, amit valamely nagynyomású, alacsony hőmérsékletű elválasztózónából távolítunk cl es a bidrogénszükséglet legalább egy részének a biztosítására vissz.aeirkuláltatjuk. A katalitikus reformáló egységekben végzett különböző dehidrogénezési reakciókból származó, feleslegben lévő hidrogént ugyancsak használjuk a kiindulási szénhidrogénhez keverve. A reakciózónát kb. 5,5 200 atm nyomáson működtetjük. A katalizátorágy belépő hőmérséklete kb. 180 430 °C tartományú. Mivel a hidrokrakkolási reakciók exoterm jellegűek, a kilépő hőmérséklet vagy a katalizátorágy alján mért hőmérséklet lényegesen magasabb, mint a katalizátorágy belépő hőíííérséklete. A hőfejlesztés foka amit a katalizátordgyon át mutat: kozó hőmérséktetemelkedcs mutat legalább részben, függ az átvezetett kiindulási anyag jellegétől, a sebességtől, amellyel a betáplált folyékony szénhidrogén a ka(alizátorággyal érintkezik, az alacsonyabb forrásppntú szénhidrogéntermékekké történő átalakulás szükséges mértékétől, stb. A katalizátorágy belépő hőmérsékletének minden esetben olyannak kell lenni, hogy a reakció során fellépő hőfejlodés következtében az ágy kilépő hőmérséklete ne haladja meg a kb. 480 °C, előnyösen, kb. 450 °C-ot. Az eljárást végezhetjük mint mozgóágy.as eljárást is, ahol a katalizátort, szénhidrogént és hidrogént elegyítjük, és mint szuszpenziót vezetjük át a reakciózónán. A katalizátor elkészítési módja, a műveleti körülmények gondos megválasztása a fentemlített tartományokon belül ugyan meghosszabbítja a katalizátorkészítmény hatásos élettartamát, de a katalizátor regenerálása zégül mégis szükségessé válik, a katalitikusán hatásos fémkomponensek természetes elhasználódása miatt. A katalizátorkcszítményt könnyen regenerálhatjuk úgy, hogy kb. 400 450 °C hőmérsékleten oxidáló légkörben kezeljük, és a kokszot és az egyéb nehéz szénhidrogén jellegű anyagokat kiégetjük belőle. A katalizátorkészítményt ezután hidrogénben, in situ, kb. 540 -650 °C hőmérséklettartományban redukálhatjuk. Kívánt esetben a katalizátort a friss katalizátorra fent leírt módon szulfiddá alakíthatjuk. A csatolt ábra a találmány szerinti eljárással szilíciumdioxid-alumíniumoxid-nikkel-volfrám hidrokrakkoló katalizátor jelenlétében elérhető tökéletesítést és előnyöket szemlélteti. A találmány szerinti eljárást, a katalizátort és annak előállítását a példával szemléltetjük, anélkül, hogy a találmány oltalmi körét a példára korlátoznánk. 4 Példa A példában nyolc szilíciumdioxid-alumíniümoxidnikkcl-volfráni katalizátor előállítását és vizsgálatát ismertetjük, a nikkct-{nikkel + volfrám) atomarány vala mennyi katalizátoránál 0,1 0,55 tartományú. A hordozóanyag mindegyik katalizátornál a fent leírt olajba csepegtetési módszerrel előállított, együtt gélesített s7Ílíciumdioxid-alumíniumoxid. A kész hordozóanyag 1.6 mm átmérőjű, 50% alumíniumoxidot tartalmazó golyók alakjában van jelen. Nyolc adag együtt gélesített, fenti jellemzőkkel bíró hordozóanyagot impregnálunk nikkelnitrát és ammónium-metavolframát vizes oldatával. Mindenadagot olyan oldattal impregnálunk, ami a kész katalizátorban a kívánt nikkel-volfrám atomarányt eredményezi. Az impregnált golyókat szárítjuk, majd kb. 600 °C-on oxidáljuk. A nyolc tétel kész katalizátorra az alábbiakban I -8. katalizátor néven hivatkozunk, ezek jellemző nikkel-(nikkel + volfrám) atomaránya 0,55, 0,45, 0,33, 0,23, 0,21,0.20, 0,18, illetve 0,10. Az. ily módon előállított katalizátorok mindegyikét az I. táblázatban feltüntetett jellemzőkkel bíró vákuumgázolaj hidrokrakkolására használtuk. /. táblázat A vákuum-gázolaj jellemzői API* sűrűség 15,6 °C-on 19,8 Fajsúly 15,6 °C-on 0,9352 Desztillációs görbe: kezdő forrpont 332 °C 5% 371 °C 10% 382 °C 30% 415 °C 50% 443 °C 70% 477 °C 90% 521 °C 95% 540 °C összes kén 2,79 súly % összes nitrogén 0,16 súly % ^American Petroleum Institute A standard relatív hatékonysági tesztet a fenti gázolajjal végeztük, 102 atm nyomáson, 413 °C maximális katalizátorágy hőmérséklet mellett, kb. 150 liter (1 barrel) anyagra 212 m3 hidrogén jelenlétében. Mindegyik katalizátort három, kb. 8 órás tesztperiódusban vizsgáltuk, a folyadéknak kb. l,ö-4,0 óránkénti térsebessége mellett. Az általában cseppfolyós távozó terméket minden egyes tesztperiódusból desztillálónak vetettünk alá, hogy meghatározzuk a 343 °C alatti forráspontú szénhidrogének mennyiségét, és ezt a három, százalékos éttéket az alkalmazott térsebességek függvényében ábrázoltuk. A relatív hatékonyságot a térsebességek hányadosa határozza meg, ahol a folyadék óránkénti térsebességét, amely szükséges ahhoz, hogy olyan terméket állítsunk elő, amelynek 60 térf.%-a 343 °C alatti forráspontú, viszonyítjuk a standard katalizátorral szükséges óránkénti folyadek-térsebességhez. Ha a vizsgálatnak alávetett katalizátorok relatív hatékonysági koefficiense vagy tényezője nagyobb mint 100, akkor ez azt jelenti, hogy a vizsgált katalizátornak nagyobb a hidrokrakkoló hatása, mint a standard vonatkozási katalizátornak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
