198528. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diesel-olaj hidrogénező finomítására
1 2 198.528 mú gázt hidrogénszulfidtól mentesítjük, majd visszavezetjük a körfolyamatba. Az elegy vékonyrétegű, diszperz áramlása több tényezőre vezethető vissza: a felfelé irányú áramoltatás, a dízelolaj és a hidrogéntartalmú gáz előírt térfogataránya, és végül a folyékony dízelolaj csurgási sebessége. A vékonyrétegű diszperz áramláson itt azt értjük, hogy a folytonos fázist képező gáz- és gőzelegy és az ebben a fázisban diszpergált filmek (a dízelolaj folyékony része) egyenáramú mozgásban vannak. A katalizátorszemcséket vékony folyékony dízelolaj film vonja be. A folytonos fázis által letépett filmek alakjában a kataüzát or ágyon keresztül haladó folyékony olajban a hidrogéntartalmú gáz intenzíven oldódik anélkül, hogy a komponensek hossz- és keresztirányban összekeverednének. Amennyiben a hidrogéntartalmú gáz és a dízelolaj közötti mennyiségi arány 80 Nm3/m3 alatti értékre csökken, a vékonyrétegű diszperz áramlás megszűnik, a hidrogéntartalmú gáz és az olaj közötti érintési felület csökken, így az olajba diffundáló gáz mennyisége kisebb. Amennyiben a hidrogéntartalmú gáz és a dízelolaj közötti mennyiségi arány a 220 Nm3/m3 értéket meghaladja a dízelolaj főleg gőzfázisként van jelen, ami a hidrogénező finomítás hatékonyságát csökkenti és az energiaköltséget növeli. A fenti mennyiségi arányt betartva a csurgási sűrűség négyzetméterenként és óránként 8 m3-nél nem lehet kisebb, mert ez esetben a vékonyrétegű áramlás megszakad, szabálytalan alakú folyékony fázisok alakulnak ki, és a kénvegyületek eltávolításának hatékonysága romlik. Amennyiben a csurgási sebesség a 40 m3 /m2 . óra értéket meghaladja, szintén romlik a folyamat hatékonysága, emellett az áramlási sebesség túl nagy, a közeg kihordja a katalizátorszemcséket. Az alábbi példákkal a találmányt közelebbről ismertetjük. 1. példa 160-280 °C forréstartományú, 826 kg/m3 fajlagos tömegű, 0,89t% ként tartalmazó nyers dízelolajat 72 tf% hidrogént tartalmazó gázzal összekeverünk 80 Nm3/m3 mennyiségi arányban. Az elegyet höcse- 5 rélőkben, majd csőkemencében 300 °C-ra felhevítjük, majd granulált, rögzített ágyú katalizátoron (kobalt- és molibdénoxid alumíniumoxid hordozón) keresztül áramoltatjuk vékony rétegű áramlásban. A csurgási sebesség 9,47 m3/m2 . óra, a reakciózónában 2 MPa nyomás uralkodik. Utána az elegyet 60 °C-ra hűtjük, a folyékony fázist elválasztjuk és a gázfázist kéntelenítjük. A folyékony fázisból az oldott gázokat és az alacsony forráspontú szénhidrogéneket eltávolítjuk. A visszamaradó finomított dízelolaj 0,04 t% ként tartalmaz, ami 95.2%-os finomítási hatásfoknak felel 15 me®’ 2. példa 195-348 °C forrástartományú, 856 kg/m3 fajlagos tömegű, 1,39 t% ként tartalmazó nyers dízelolajat 20 72 tf% hidrogént tartalmazó gázzal összekeverünk 80 Nm3/m3 mennyiségi arányban. Az elegyet hőcserélőkben, majd csőkemencében 365 °C-ra melegítjük, majd felfelé áramoltatva granulált alumíniumoxid hordo/.ós, kobalt- és molibdénoxidos rögzített ágyú katalizátoron engedjük. A csurgási sűrűség 25,3 m3/ 25 /m1 . óra, és a hidrofinomítás reakciózónájában 3,5 MPa a nyomás. Az elegyet 60 °C-ra lehűtjük, a gázfázist elválasztjuk és kén mentesítjük. A folyékony fázisból az oldott gázok és az alacsony forráspontú szénhidrogéneket eltávolítjuk. A visszamaraoQ dó finomított dízelolaj 0,12 t% ként tartalmaz, ami 91,2%-os finomítási foknak felel meg. Az 1. és 2. példa szerint eljárva különböző kiindulási nyersolajfrakciókat különböző paraméterek mellett kénmentesítünk. A 3—8. példa szerinti eredményeket, valamint az alkalmazott paramétereket az 35 alábbi táblázatban foglaljuk össze. A táblázat adatai azt mutatják, hogy a 80-220 Nm3/m3 mennyiségi arányt, a 8—40 m3/m2 . óra csurgási sűrűséget, a 300—425 °C reakcióhőmérsékletet, 2—6 MPa nyomást betartva, rögzített katalizátorágy a felfelé áramlás esetén a dízelolaj finomítási foka 91—95%-ra fo- 40 kozható. 3. 4. 5. 6. 7. 8. példa alapolaj forrástartománya °C 195-348 195-348 195-348 191-362 191-362 202-380 fajlagos tömege kg/m3 856 856 856 859 859 862 k&itartalma tömeg% 1,39 1,39 1,39 1,76 1,76 1,68 gáz Hj -tartalma tf% 72 75 75 78 75 85 mennyisége Nm3 /m3 120 120 96 130 220 180 reakcióhőmérséklet °C 365 425 360 375 370 370 reakció zóna nyomása MPa 6,0 3,5 4,5 4,5 4,5 csurgási sűrűség m3 /m2 . óra 25,3 40 8 40,0 18,9 33 az olaj maradék kéntartalma, tömeg% a kénmentesítés 0,11 0,05 0,07 0,15 0,12 0,14 hatásfoka, % 92,2 96,8 96,1 91,6 94,3 91,5 3
