189505. lajstromszámú szabadalom • Szelektív elpárologtatási eljárás és annak dinamikus ellenőrzése
1 189 505 2 találmány szerinti rendszert a csatolt rajz 1. ábrája szemléltet. A 2. ábra a találmány szerint használható dinamikus szabályozó rendszer vázlatos rajza. A betáplált anyag kokszolási maradékának a csökkentésére és/vagy a fémeltávolításra szolgáló találmány szerinti szelektív elpárologtatási lépést úgy végezzük, hogy a nyersolajat vagy a maradékot valamely kis felületű közömbös szilárd anyagot tartalmazó zárt felszállócsöves oszlopba tápláljuk be, a szénhidrogént nagyon rövid ideig tartjuk magas hőmérsékleten, eltávolítjuk a gázalakú szénhidrogéneket a szilárd anyagtól és a szénhidrogéngőzöket a lehető leggyorsabban a krakkoló hőmérséklet alatti hőmérsékletre hirtelen lehűtjük. Mivel az eljárásnál nagyon gyors elpárologtatás és kismérvű krakkolás megy végbe, a hagyományos módszer, amelyet felületileg hasonló FCC felszálló reaktorokban lévő tartózkodási időre számítunk, nem alkalmazható jól a találmány szerinti eljárásra. Az FCC-ben szokásos tartózkodási időknél nagy mértékben megnő a gőzök mólszáma, ahogy a krakkolás előrehalad a felszállócső hosszában. Ilyen hatások alig jelentkeznek a találmány szerinti eljárásnál. A szénhidrogén tartózkodási idejét úgy számítjuk, hogy a felszállócsőnek a betáplált anyag bevezetési pontjától a szilárd anyagoknak a gőzből való kiválasztási pontjáig teijedő hosszát elosztjuk a szilárd anyagok kiválási pontján mért lineáris felületi sebességgel, így feltételezzük, hogy a lineáris sebesség állandó a felszállócső egész hosszában. Úgy véljük, hogy a feltevés nem egészen pontos, de olyan csekélyek az eltérések, hogy a számítási módszerjói használható meghatározás. A szénhidrogén tartózkodási ideje 3 másodpercnél kisebb, ha a találmány szerinti módszert alkalmazunk. Mivel bizonyos mértékű kisebb krakkolódás megy végbe, különösen a közömbös szilárd anyagon lévő lerakódás krakkolódik az előnyös hőmérsékleten nagyon nehéz kiindulási anyag bevitele esetén, a művelet olymértékben terjed ki, amilyen mértékben a tartózkodási idő csökkenthető amelyet az alkalmazott készülék jellemzői gyakran korlátoznak. így ha a készülék lehetővé teszi, két másodpercnél rövidebb tartózkodási idő előnyös, legkedvezőbb a 0,5 másodperces vagy ennél is rövidebb tartózkodási idő. A szükséges rövid tartózkodási időt könnyen elérhetjük, ha körülbelül 20-150 mikron részecskeátmérőjű szilárdanyagot keverünk a felszállócsőben lévő betáplált anyagmaradékkal. Az olajat a termikus krakkolás hőmérséklete alatti hőmérsékleten visszük be gőzzel és/vagy vízzel keverve avégett, hogy csökkentsük a betáplált anyag illékony komponenseinek a parciális nyomását. A katalitikusán közömbös szilárd anyagot olyan hőmérsékleten és olyan mennyiségben visszük be a felszállócsöves oszlopba, hogy az elegy 371 °C-tóI 566 °C-ig terjedő hőmérsékleten vagy ennél magasabb hőmérsékleten, például 677 °C-on, elegendő legyen a betáplált anyag legnagyobb részének az elpárologta tására. A kontakthőmérsékletnek - ahogy emlitettük - elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy elpárologtassa a betáplált anyag legnagyobb részét, így 482 °C feletti hőmérséklet megfelel 260-343 *C-on forró maradékok esetében. Könnyű frakciókat tartalmazó kiindulási anyagok esetében, így a teljes nyersolajnál és az atmoszferikus maradéknál, a kontakthőmérséklet a kiindulási anyag átlagos forráspontja feletti hőmérsékletnél magasabb hőmérséklet, ahogy Bland és Davidson szerzők leírják a „Petroleum Processing Handbook” 4-14. oldalán, azaz a 10 százalékos ponttól a 90 százalékos pontig terjedő ASTM desztillációs hőmérsékletek összegének a kilenced része feletti hőmérséklet az előnyös hőmérséklet. A felszállócső tetején a szilárd anyag gyorsan elkülönül az olajgőzöktől és ez utóbbiakat hirtelen olyan hőmérsékletekre hűtjük le, ahol a termikus krakkolás lényegében megszűnik. Ezalatt a valóban rövid érintkezés alatt a fémek legnagyobb részét tartalmazó nagy Conradson szerinti krakkolási maradéknak megfelelő nehéz komponensek leválnak a szilárd részecskékre. Ez a lerakódás egyesülhet a folyadékcseppekkel adszorpció, kondenzáció vagy ezek kombinációja útján. Bármely esetben megtörténhet, hogy nem jön létre vagy csak kis mértékben alakul ki kémiai átalakulás. Elsősorban a termikus krakkolás minimális és főként a szilárd anyagokra lerakodott részekre korlátozódik. A betáplált anyagból előnyös körülmények között viszszanyert mennyiség nagyon megközelíti a betáplált maradék jelzett Conradson szerinti krakkolási maradék értékét. A szilárd anyagokon lévő lerakódás hid rögén tartalma pedig körülbelül 3-6%, azaz a 7-8% normál FCC kokszé alatt van. A maradék nagy CC- és fémtartalmú lerakódásokat hordozó szilárd anyagokat ezután levegővel hozzuk érintkezésbe valamely égőben, például az FCC katalizátor regenerálására alkalmas bármely módszer segítségével, előnyösen olyan CO égetési körülmények között, hogy a CO mennyisége 1000 ppm alatt legyen a távozó gázban. A levált anyagnak a közömbös szilárd anyagról való leégetésénél keletkező hőre az érintkeztetési lépésben szükség van, amikor a közömbös szilárd anyagot visszakeringtetjük a felszállócsőbe. A kokszolási maradékot csökkentő és a fémeltávolító lépést, amely a találmány szerinti eljárást jellemzi, előnyösen extrakciós toronyban vitelezzük ki, amely felépítésében és működésében hasonlít a modern FCC egységekben alkalmazott felszállócsöves reaktorhoz. Valamely betáplált maradékot, amely egy 482 °C felett forró vákuumdesztillációs maradék vagy olyan atmoszferikus desztillációs maradék lehet, amely 260 °C felett forró alkotókat tartalmaz, egy vertikális vezeték alsó végén vezetünk be. Illékony alkotókat, így a folyamatba viszszakeringtetett könnyű szénhidrogéneket, vízgőzt és/vagy vizet vezetünk be a betáplált anyaggal együtt a szénhidrogének parciális nyomásának jelentős növelésére. Könnyű szénhidrogének, vízgőz, víz és hasonlók bevitele hatással van az égőben uralkodó hőmérsékletre. Az így bevitt anyag részét alkotja a közömbös szilárd anyag érzékelhető hőjének, amely az elgőzölögtetésre és/vagy a kontakthőmérsékletre való felmelegítésre szolgál, így megnöveli a szükséges közömbös anyag mennyiségét és csökkenti az éghető anyag lerakodását a közömbös szilárd anyagon, amelyet az égőben leégetünk, mi-5 10 15 20 25 30 35 10 45 50 55 60 65 4
