195242. lajstromszámú szabadalom • Kétfunkciós vivőgáz alkalmazása fluid katalitikus krakkolási eljárásban
7 195242 8 és amelyek krakkolás közben a katalizátoron nagyfokú kokszlerakódást okoznak. Az alapanyagban található szennyező fémek, így a nikkel, vas,' kobalt és vanádium rendszerint befolyásolják a regenerálási műveletet, a katalizátor szelektivitását, a katalizátor aktivitását és a friss katalizátor szerkezetét, ami a konstans aktivitás fenntartásához szükséges. Az alapanyagban lévő fémek lerakódnak a katalizátorra és nem csak a szelektivitást változtatják meg kevesebb könnyűbenzin és több koksz és könnyű gáz irányában egy adott reaktorrendszerben, hanem hajlamosak a katalizátor dezaktiválására is. A túlzott mennyiségű koksz és gáz néha leküzdhetetlen problémákat teremt, így felülmúlja a regenerátor kapacitását, valamint a gázkoncentráló berendezések kapacitását. Egy másik probléma az ilyen típusú alapanyagokkal, amelyek rendszerint szennyezve vannak a fentemlített nem kívánt fémszennyezőkkel, az, hogy ezek a fémek még egészen kis mennyiségekben is káros hatást fejtenek ki. Ezek a fémek és elsősorban a nikkel és a vanádium elősegítik a katalizátornak, amelyre lerakódnak egy olyan nem kívánt aktivitását, amely még több hidrogén termelését és a katalizátoron még több koksz lerakódását okozza. E fémek nagy mennyiségeinek a jelenléte blokkolhatja a hozzáférhetőséget a krakkoló helyekhez, és így csökkenti a katalizátor aktivitását. A vívőgáz összetétele és a kezelési körülmények — amelyek a találmány szerinti eljárás eredményei — a nehéz vagy maradék alapanyagok használatával járó nem kívánt tulajdonságokat a minimumra csökkentik. Magának a vivőgáznak a jelenléte csökkenti a nehéz szénhidrogén parciális nyomását, ami azután bizonyos mértékig csökkenti a kokszlerakódást. Azt találtuk továbbá, hogy a katalizátor savas helyeinek elszenesítése mellett a találmány szerinti vívőgáz szelektíven elszenesíti a katalizátoron az aktív szennyező fémes helyeket, s így csökkenti ezeknek a fémes helyeknek hidrogén- és koksztermelő hatásait. Annak ellenére azonban, hogy a fentiekben kifejtettekkel nem áll ellentétben, határozottan hangsúlyoznunk kell, hogy a vivőgáz öszszetétele és a katalizátor áramlási körülményei bizonyos mértékig közvetlen hatással vannak a krakkolási reakciókra a riserben, a bevezetett alapanyagra az áramlás irányában, és a katalizátor-vivőgáz sebességére a bevezetett alapanyagra ellenáramban, és ez bizonyos fokig a krakkolási reakciókat is befolyásolja. A helyzet az, hogy az egész riser, az alapanyag bevezetésére ellenáramban és az áramlás irányában egy integrált rendszer, és a találmány szerinti eljárást meghatározó valamennyi paraméter önmagában és kombinálva, közvetlenül és közvetetten a rendszerben fellépő valamennyi reakcióra hatással van. Ezzel a kölcsönhatással kapcsolatban meg kell említenünk a találmány szerinti eljárás néhány fontos vonását. Először is lényeges, hogy a katalizátor a kezelési szakaszból közvetlenül áramoljuk a reakciószakaszba, úgy, hogy a katalizátor felfelé áramlásának folyamatosságát a riserben fenntartsuk. A vívőgáz helyes mennyisége és a vívőgáz és a katalizátor sebessége a riserben felfelé megszabja a katalizátor hőmérsékletét az alapanyag jelentős hővel és reakcióhatásokkal való bevezetése előtt, és felgyorsítja a katalizátort a gázáram irányában úgy, hogy a katalizátor jelentős sebességgel mozog amikor az alapanyagot betápláljuk. így érjük el a katalizátor és a nehéz olaj tökéletesített érintkezésének már említett előnyeit, a tökéletesített megoszlást, a katalizátor egyenletes tartózkodási idejét és a katalizátor csökkent visszakeveredését. A találmány szerinti eljárás maximális előnyeinek megvalósításához természetesen különböző paramétereket optimalizálni lehet. Egy optimalizálható fontos paraméter az átlagos felületi gázsebesség a katalizátor kezelési zónában, ami a riserben felfelé körülbelül 1,8 és kevesebb mint 12,2 méter/mp. A vívőgáz sebessége könnyen beállítható a katalizátor és a vívőgázban lévő szénhidrogén arányától függetlenül, bekeverve legfeljebb 80 mól% vizet (gőzt). Más paraméterek, amelyek befolyásolják a katalizátor kezelését és a katalizátor áramlását az alapanyag bevezetése előtt, a katalizátor tartózkodási ideje és a katalizátor és a szénhidrogén súlyaránya a vivőgáz-katalizátor keverékben. A találmány szerinti eljárásban ezeknek a körülményeknek az optimális határai: katalizátor tartózkodási ideje a kezelési zónában 0,5-15 mp és a vivőgáz-katalizátor keverékben a katalizátor és a szénhidrogén tömegaránya nagyobb mint 80:1, előnyösen kiváltképpen 100:1-800:1. Mivel a katalizátor és a vivőgáz keverékét közvetlenül átvezetjük a riser reakciózónájába, ennek az áramnak a távozó hőmérsékletének elégnek kell lenni ahhoz, hogy az alapanyagot olyan hőmérsékletre melegítse, ami a krakkolási reakció végrehajtásához elegendő. A riser alsó szakaszában tartott megfelelő kezelési hőmérséklet 500-800°C tartományú. Egy tipikus finomítóban számos lehetséges forrása van egy megfelelő vivőgáznak, de a szakemberek két hagyományos forrást ismernek jól, így az abszorber gázt a fluid katalitikus krakkolás gázkoncentráló berendezéséből, vagy a desztillációs torony felső gőztároló tartályából származó gázt, miután azt kompresszorral legalább egy fokozatban komprimálták és lehűtötték. A risernek a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas legegyszerűbb alakja egy általában függőleges vezeték, amelynek alsó részébe a vívőgázt betápláljuk, a forró regenerált katalizátor beáramlik a vívőgázba, kevéssel a felett a pont felett, ahol a vivőgázt bevezettük, és az alapanyagot tovább, az áramlás irányában egy megfelelő helyen vezetjük be. Az „általában függőleges” kifejezés olyan riser-alakzatokra is vonatkozik, 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
