184224. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének átalakítására
1 184 224 2 cserélő csöveket, mint a nyersanyag. Vagy, ha a reakciózónából kilépő anyag gőzfázisú, nincs lehetőség a folyadék rossz eloszlásából bekövetkező hibákra. Előnyös eljárásunk akkor is, ha gáz-visszavezetést alkalmazó eljárásban vegyesfázisú reakciótermék keletkezik. Ilyenkor a kemencében a nyomásesés nem érinti a gázkeringető rendszert és ezáltal csökkennek az eljárás költségei. Példa az ilyen típusú feldolgozásmódra a rajzon feltüntetett hidrogénező kéntelenítő eljárás. Gázvisszavezetést számos eljárásban alkalmaznak, beleértve a paraffin- és aromás szénhidrogének izomerizációját. A visszavezetett gázáram gyakran nagy, 80-90 mól% vagy ezt meghaladó hidrogéntartalmú. A hidrogén átvezetésének a reakciótéren több oka is lehet. Ilyen például a reagensek elgőzölögtetésének elősegítése, a katalitikus aktivitás fenntartása, a túl nagy kokszleválás kiküszöbölése. Egyes folyamatokban a visszakeringetett gázáram tisztasága könnyen biztosítható vagy vivő gázzal vagy az alacsonyan forró anyagok folyékony párlatokkal, többek között a kondenzátummal eltávolítandó részének helyes megítélésével. Általában ilyen megoldások alkalmazhatók a szokásos izomerízációs eljárásokban. A hidrogénező kéntelenítő és hidrokrakk eljárásokban nagymennyiségű illékony anyag, például metán, propán és kén-hidrogén képződik. A könnyű szénhidrogének részleges kondenzálással vagy adszorpcióval távolíthatók el. A savas kén-hidrogént gyakran amin-tartalmú oldattal, például monoetanolaminnal nyeletik el. A kéntelenítő eljárás során a gáztisztító zónában végrehajtott műveletek között többnyire gázhűtés szerepel 38 C körüli hőmérsékletre, és a lehűtött gáz ellenáramú érintkeztetése a vizes aminoldattal erre alkalmas oszlopban. A kéntelenítő eljárásokban visszakeringetett gáz tisztításának további módszereit ismerteti a 3 725 252 számú és 3 847 799 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. A legtöbb szénhidrogénátalakító eljárás katalizátora beszerezhető a kereskedelemben, többféle forrásból is. Számos, hidrogénező feldolgozáshoz megfelelő katalizátor tartalmaz a periódusos rendszer Vili. vagy VIB. csoportjába tartozó fémet vagy ezeknek a fémeknek az oxidjait vagy szulfïdjait. A VIB. csoportba tartozó fémkomponensek általában 4,0-30 s%-os mennyiségben vannak jelen. A VIII. csoportba tartozó nemesfémek előnyösen 0,2-10 s%-os mennyiségben vannak képviselve. A fémkoncentrációra vonatkozó minden adat elemi fémre van számolva. A katalizátor fémkomponenseit porózus hordozóra viszik fel. A hordozók általában a jól ismert amorf tűzálló oxidok közül kerülnek ki, így például alumínium-oxidból, szilícium-dioxídból vagy a kettő kombinációjából állnak. Külön vagy az amorf hordozóval együttesen zeolitok, ideértve a mordenitet, faujasitot, az A és U típusú molekulaszitákat, szintén használhatók. Találmányunk megvalósítási módjainál a katalizátor pontos összetételének és gyártási módjának nincs kritikus jelentősége, és tág határok között változhat. Előnyös hidrogénező katalizátor az olyan, amely nikkel-, molibdén- és kobalt-oxidból vagy -szulfidból áll, kalcinált alumínium-oxid vagy szilíciumoxid hordozón. A reakciótérben tartandó körülmények olyan feltételektől függnek, mint az elérni kívánt eredmény, a nyersanyag összetétele és a katalizátor aktivitása. Hidrogénező feldolgozás során a hőmérséklet 260- 540 °C, előnyösen 315—480 °C. A nyomás tág határok, 14,6—233 bar között változhat, de előnyöseb- 4 bek a 170 bar alatti nyomások. A hidrogént a reakciózónán 35-4405 m3/m3 nyersanyag, előnyösen 176-2643 m3/m3 sebességgel cirkuláltatjuk. A nyersanyag folyadéktérsebességében ugyancsak nagy a változtatás lehetősége, 0,25-10,0-ig, előnyösen 0,5-3,0-ig. A reakciózóna hőmérsékletének mérsékelésére folyadékvagy gőz-hűtőáramok vezethetők be. A katalizátorokra és a feldolgozás feltételeire vonatkozó további részletek a 3 725 252, a 3 730 880, a 3 748 261, a 3 825 485, a 3 847 799, a 3 702 237, a 3 364 131, a 2 717 857 és a 3 720 602 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban találhatók. A hidrokrakkolásról részletes tanulmányt ismertet az Industrial and Engineering Chemistry Product Research and Development, 14. kötet 2. száma (1975), a 74. oldaltól kezdődően. A kemence működése, vagy méginkább az a sebesség, amellyel a fűtőanyagot a kemencébe kell vezetni, egy vagy két helyen, a reakciózónába vezetéskor vagy magában a zónában végzett hőmérsékletmérés alapján szabályozható. A hevítés-szabályozáshoz végzett hőmérsékletmérés végrehajtható ott is, ahol a nyersanyag kilép a közvetett hőcserélés zónájából. A hevítő hőmérsékletét úgy szabályozzuk, hogy a reakciózónában a kívánt mértékű átalakuláshoz szükséges hőmérséklet elérhető legyen. A katalizátor öregedésével ez a hőmérséklet változik. Más olyan változók még, amelyek befolyásolhatják a hevítés mértékét, a nyersanyag áramlási sebesssége és kezdeti hőmérséklete a hőcserélő zónába lépés előtt. A reakciózónából kilépő anyagot nem hűtjük le a gőz/folyadék elválasztó zónába vagy a közvetett hőcserélőbe lépés előtt. Ha van gőz/folyadék elválasztó zóna, tervezésére és kivitelére a szokásos módszerek alkalmazhatók. Jellemző példák és berendezések leírása található a 3 364 657, a 3 826 064, a 3 853 513, a 3 873 283 és a 3 900 300 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban. Számos esetben elég egy kiverhető kokszdob ködmentesítő takaróval. A kiverhető dob tervezésére vonatkozó részletek a Hydrocarbon Processing and Petroleum Refiner 1961. júniusi számában találhatók a 155. oldalon kezdődő cikkben. Bár gőz/folyadék elválasztó zónát ott előnyös használni, ahol a reakciózónából kilépő anyag kevert fázisú, a szabadalom ebben az esetben is alkalmazható gőz/folyadék elválasztó zóna nélkül. Ilyen megoldás választható olyankor, ha a terméket azelőtt kívánják lehűteni, mielőtt folyadék- és gó'zfázisra különítenék el. így még akkor is, ha nincs gőz/folyadék elválasztó zóna, előnyös a találmányban foglaltakat alkalmazni, ha a reakciótermék kevesebb folyadékfázisú anyagot tartalmaz, mint a reakciózónába belépő nyersanyag. A találmány előnyös megvalósítási módja, ha a 7—9 szénatomos aromás szénhidrogéneket gőzfázisban izomerizáljuk a reakciózónában a 2 784 241, a 2 976 332, a 3 078 318, a 3 281 482, a 3 304 339, a 3 553 276 és a 3 996 305 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett módon. Az előbbi szabadalmi leírásokban mind a katalizátorokat, mind a feldolgozási körülményeket ismertetik. Ilyen feldolgozó eljárás a xilol-izomereknek az egyensúlyi izomerösszetétel helyreállítása céljából végzett izomerizációja. Az iparban ezt a műveletet elválasztó eljárásokkal együtt hajtják végre, amelyekkel az izomerelegyből eltávolítják az egyik vagy másik izomert, és az r, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
