202905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában
1 HU 202 905 B 2 A találmány tárgya eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában, erősen kokszképző nyersanyaggal végzett karakkolás esetén. Közelebbről az eljárás célja a fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában fellépő maximális hőmérséklet csökkentése az elégetett koksz mennyiségének csökkentése nélkül. Az eljárás szerint a krakkoló katalizátorhoz keverünk és azzal együtt keringtetünk olyan fluidizálható, kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskéket, amelyek fajlagos felülete 5 m2/g-nál kisebb és amelyek 0,2 tömeg%-nál kevesebb kokszot képeznek az ASTM (American Society for Testing Materials) szabvány vizsgálati módszere szerint, amely fluidizált krakkoló katalizátorok mikroaktivitási teszttel végzett vizsgálatára vonatkozik. A fluidizálható, kevéssé kokszképző részecskéket olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy a krakkoló katalizátorhoz viszonyított tömegarányuk 1:100-1:1 legyen. Ezzel a módszerrel a regenerátorhőmérsékletet közelítőleg 6-139 "C-kal csökkentjük a reakciózóna működésének megzavarása nélkül. Leírásunkban az „ASTM/MAT módszer” meghatározás alatt az ASTM (American Society for Testing Materials) szabvány vizsgálati módszerét értjük, amely fluidizált krakkoló katalizátorok mikroaktivitási teszttel (microactivity test, MAT) végzett vizsgálatára vonatkozik. Ennek a mikroaktivitási tesztnek a hivatalos neve „szabvány eljárás fluidizált krakkoló katalizátorok mikroaktivitási teszttel végzett vizsgálatára (Standard Method for Testing Fluid Cracking Catalysts by Microactivity Test)” és a jele D 3907-80 teszt. Ezt a mikroaktivitási tesztet említi a 4 493 902 számú USA- beli szabadalmi leírás is. A mikroaktivitási tesztet egy olyan laboratóriumi vizsgálókészülékben végzik, amely a szabvány eljárás szerint készült és működik. A mikroaktivitási teszt lényege röviden az, hogy a reaktorba 4 g részecskemintát töltenek és szabvány gázolajat fecskendeznek be 1,33 g mennyiségben 75 másodperc alatt a 482 'C-on tartott reaktorba. A részecske/olaj arány közelítőleg 3 és az óránkénti térsebesség körülbelül 16. A betáplált nyersanyag konverziója és a fáradt részecskéken marad koksz azután szabvány módszerekkel megvizsgálható. A „koksz” kifejezés alatt leírásunkban minden olyan gázzá nem alakult szénhidrogént értünk, amelyek sztríppelés után a katalizátoron és a kevéssé kokszképző szilárd részecskéken jelen vannak. A „kevéssé kokszképző” meghatározás alatt leírásunkban olyan a-alumínium-oxid részecskéket értünk, amelyek nem okoznak jelentős további kokszképződést; ha a katalizátort ilyen szilárd részecskékkel összekeverve alkalmazzuk, nem képződik több koksz, mint amennyi a katalizátorrészecskék felületén abban az esetben rakódott volna le, ha csak ezek a részecskék lettek volna jelen a reakcióban. Számokban kifejezve, találmányunk szempontjából kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium- oxid részecskék azok, amelyek felületén ASTM/MAT módszerrel meghatározva 0,2 tömeg% vagy annál kevesebb kokszlerakódás képződik a katalitikus krakkolás során. Leírásunkban „fáradt” katalizátor alatt a reakciózónát elhagyó használt katalizátort, „regenerált” katalizátor alatt pedig az olyan katalizátort értjük, amelyről a kokszot legnagyobbrészt eltávolítottuk. Ä 2 889 269 számú és a 2 894 902 számú USA-beli szabadalmi leírásokban (mindkettő Nicholson) ismertetett módszerek szerint finoman eloszlatott katalizátort és inert, fluidizálható, hőátadó szilárd részecskéket keringtetnek egy fluidizációs reaktor-regenerátor rendszerben, hogy hőt vezessenek el a regenerátorból. Ezeket a módszereket elsősorban kőolaj fluidizált hidráló krakkolásánál alkalmazzák és nincsenek kapcsolatban erősen kokszképző nyersanyagokkal és azzal a problémával, hogyan lehet a regenerátorhőmérsékletet csökkenteni a reaktoroldali műveletek és a regenerátoroldali kokszégető kapacitás befolyásolása nélkül. Ezek a leírások a találmányunk szerinti megoldást nem ismertetik, arra kitanítást nem adnak. Nem említik a találmányunk szerinti fluidizálható, kevéssé kokszképző - ASTM/MAT módszerrel 0,2 tömeg%-nál kevesebb koksz képzése -, 5 m2/g-nál kisebb fajlagos felületű szilárd részecskék alkalmazását fluidizált katalitikus krakkoló eljárásokban úgy, hogy a regenerálási zóna hőmérséklete csökkenjen, de a regenerátor kokszégető kapacitása vagy a reakciózóna működése ne változzon. A 4 289 605 számú USA-beli szabadalmi leírásban (Bartholic) egy olyan fluidizált katalitikus krakkolási eljárást ismertetnek, amely szerint a betáplált fémtartalmú szénhidrogén nyersanyagot aktív krakkoló katalizátor és inert porózus szilárd részcskék keverékével érintkeztetik. Az előnyösen alkalmazható inert porózus szilárd részecskék pórustérfogatának legalább 50%-a 10 nm vagy annál nagyobb átmérőjű pórusokból tevődik össze és az anyag fejlagos felülete körülbelül 10-15 m2/g. Az inert porózus szilárd részecskék egy előnyös típusa a kalcinált kaolinagyag. A nagypórusú szilárd inert anyag alkalmazásának elsődleges célja a fémre jellemző nagy molekulák és a nyersanyag Conradson-szén tartalmának szelektív megkötése. A leírás nem ismerteti erősen kokszképző nyersanyag alkalmazása esetén a regenerálási zóna ellenőrzését a reakcióoldali műveletek megzavarása nélkül. Azt sem írják le, hogy ennek a problémának a megoldása a kevéssé kokszképző, 5 m2/g-nál kisebb fajlagos felületű szilárd részecskék alkalmazása, amelyeket a katalizátor mennyiségére számítva meghatározott, a reaktoroldali cél eléréséhez szükséges mennyiségben adagolunk és nem a katalizátor helyett, A 2 116 062A. és 2 116 202A. számú angol szabadalmi leírásokban (Occelli és munkatársai) egy olyan katalitikus krakkoló keveréket ismertetnek, amely egy szilárd krakkoló katalizátort és egy hígítót tartalmaz; a hígító válogatott alumínium-oxidból vagy válogatott alumínium-oxid és egy vagy több hőálló szervetlen vegyületből áll. Az alumíniumtartalmú hígító fajlagos felülete 30-1000 m2/g és pórustérfogata 0,05-2,5 cm3/g. A nagy fajlagos felületű hígítót elsősorban azért alkal-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
