189505. lajstromszámú szabadalom • Szelektív elpárologtatási eljárás és annak dinamikus ellenőrzése
1 9 189 505 anyagból. Schuman és Brace, az Oil and Gas Jour- > nal, 1953. április 6., 113. oldalán alacsony hőmérsékletet és a folyékony fázis szorpcióját katalitikusán inert szilikagélen javasolják. A 2 462 891 és 2 378 531 sz. amerikai egyesült 5 államokbeli szabadalmi leírások szilárd hőátadó közeget javasolnak, a katalitikus krakkoló töltet elgőzölögtetésére és előmelegítésére, a katalitikus regenerátorból származó hőt hasznosítva. Ezek szerint az eljárások szerint a katalitikus töltet teljes 10 mennyiségét gőzzé alakítják (elpárologtatják), bár felismerték, hogy a töltet nehéz frakciója folyékony állapotban maradhat és átalakítható gőzzé krakkolással és a koksz hosszú ideig érintkeztethető a hőátadó közeggel, így a kokszoló eljárásoknál ko- 15 rábban szokásos konverzió érhető el. A 2 472 723 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás adszorpcióképes anyag hozzáadását javasolja a töltethez, a katalitikus krakkoló eljárásban. Az agyag adszorbeálja a többgyűrűs 20 aromás vegyületeket, amelyeket koksz prekurzornak tartanak és csökkenti a kokszlerakódás menynyiségét az aktív krakkoló katalizátoron, mely. ugyancsak jelen van a krakkoló zónában. Ismert továbbá szilárd hőátadó anyag használa- 25 ta, a szénhidrogéntöltet nagyobb krakkolási hatásfokának elérésére és nagy hőmérséklet mellett rövid reakcióidő alkalmazása, mely maximalizálja az etilén és más olefinek jelenlétét a termékben. Ilyen megoldást ír le például a 3 074 878 sz. amerikai 30 egyesült államokbeli szabadalmi leírás. A találmány tárgya közelebbről megjelölve eljárás kokszolási maradékként keletkező szén eltávolítására vagy fém kinyerésére valamely kiindulási szénhidrogén-elegyből vagy annak egy maradvány- 35 frakciójából, amelynek során a betáplált anyagot rövid tartózkodási ideig magas hőmérsékleten érintkeztetjük valamely közömbös szilárd kontaktanyaggal zárt felszállócsöves oszlop szelektív elpárologtató zónájában, ahol szelektíven elpárologtat- 40 juk a betáplált anyag nagyobb részét, miközben a betáplált kiindulási anyag el nem párologtatott része lerakódik a kontaktanyagon, a betáplált anyag szelektíven elpárologtatott nagyobb részét elkülönítjük a betáplált anyag el nem párologtatott részét 45 lerakódásként hordozó kontaktanyagtól, a lerakódást hordozó kontaktanyagot egy égető zónában oxidáló gázzal érintkezésbe hozzuk, így leégetjük a lerakodott részt és hőt szabadítunk fel, miközben a kontaktanyag hőmérsékletét emeljük a betáplált 50 anyag el nem párologtatott - az eljárásnál fűtőanyagként szolgáló - részének az elégetése útján, majd visszakeringtetjük az ily módon felhevített kontaktanyagot és újból érintkeztetjük a kiindulási szénhidrogéneleggyel, érzékeljük a szelektíven elpá- 55 rologtató zóna hőmérsékletét, szabályozzuk az így érzékelt hőmérsékletért felelős, hevített kontaktanyag visszakeringtetési sebességét annak érdekében, hogy egy előre meghatározott értéken tartsuk az érzékelt szelektív elpárologtató zóna hőmérsék- 60 letét és dinamikusan szabályozzuk a rendszert annak érdekében, hogy kevés hidrogént fogyasszunk és a betáplált anyagnak csak kis részét használjuk fel az eljárás fűtőanyagaként, amelyre az jellemző, hogy a dinamikus szabályozást úgy végezzük, hogy 65 a zárt oszlop érzékelt hőmérsékletének az előre meghatározott értékét arra a legkisebb szintre állítjuk be, amelyen a lerakódon anyag olyan fíítöanyagmennyiséget szolgáltat az égetéshez, amely elegendő az égető zónának előre meghatározott hőmérsékleten való tartásához. A találmány elsősorban nagy CC-tartalmú és nagy fémtartalmú komponensek szelektív kinyerésére vonatkozik olyan kiindulási anyagból, amely a nyersolaj (az egész nyersolaj vagy a maradékfrakció) magas forráspontú komponenseit tartalmazza, amelynek során valamely szelektív elpárologtató zónában a betáplált anyagot magas hőmérsékleten, rövid tartózkodási ideig valamely meleg, szilárd kontaktanyaggal érintkeztetjük, amely hőátadó közegként és az el nem párologtatott anyag felfogására alkalmas anyagként szolgál. A szilárd kontaktanyag lényegében közömbös olyan értelemben, hogy csekély a katalitikus aktivitása ahhoz, hogy megindítsa a betáplált anyag krakkolását és előnyösen nagyon kicsi a felülete a hagyományos krakkoló katalizátorokhoz képest. A szelektív elpárologtatási lépésből származó éghető lerakódást hordozó szilárd hőátadó anyagot ezután az égető zónában elégetjük oly módon, hogy az éghető lerakódást oxidáljuk és hőt képezünk, amelyet a szilárd kontaktanyagnak adunk át. Az ily módon felmelegített kontaktanyagot ezután visszavisszük a szelektíven elpárologtató zónába és ott érintkezésbe hozzuk a betáplált kiindulási anyaggal. Az ismert megoldások szerint a szelektív elpárologtatáshoz szükséges hőmennyiséget a betáplált kiindulási anyag; kevés hidrogéntartalmú, csekély értékű komponenseinek az elégetése útján kapjuk. Azí találtuk, hogy a szelektív elpárologtatás mértéke a hőmérsékletnek, az össznyomásnak, a szénhidrogéngőzök parciális nyomásának, a tartózkodási időnek, a kiindulási anyagnak és hasonlóknak a függvénye. A hőmérséklet egyik hatása abban nyilvánul meg, hogy csökkenti az éghető lerakódást a kontaktanyagon, mihelyt az érintkezési hőmérséklet megemelkedik. így a betáplált anyagnak egy nagyobb része párolog el magasabb hőmérsékleten és a lerakodott szénhidrogének hőkrakkolásának másodlagos hatása megnő magasabb hőmérsékleten. A magasabb hőmérsékletek ilyen hatásai növelik a műveletből származó terméket és csökkentik az égető zónában éghető lerakódás formájában kerülő elégethető anyagot. A találmány szerint a szelektív elpárologtatási zóna körülbelül azon a legkisebb hőmérsékleten működik, amely az égetőzóna hőmérsékletét a kívánt előre meghatározott hőmérsékleten tartja. Az égető zónának ez az előre meghatározott hőmérséklete előnyösen az égető zóna legmagasabb hőmérsékletén vagy annak közelében van, amelyet rendszerint az égő metallurgiai határa szab meg. A legfőbb funkciónak számító említett égőhőmérsékleteken a találmány dinamikus szabályozó stratégiája a szelektív elpárologtatási zóna hőmérsékletén egy kényszerszabályozás és ezt a kiindulási anyag és más tényezők változásai szerint be kell állítani. Egy FCC-hez (fluid katalitikus krakküzemhez) szükséges kiindulási anyag készítéséhez szükséges 3
