202905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában
1 HU 202 905 B 2 mázzák, hogy biztosítsák a katalizátorrendszer jó működését abban az esetben is, ha katalizátor felületén elég nagy mennyiségű fém van. Ezek a leírások nem foglalkoznak a regenerátorhőmérséklet ellenőrzésével és nem ismertetik kevéssé kokszképző, 5 m2/g-nál kisebb fajlagos felületű szilárd részecskék keringtetését a regenerálási zóna hőmérsékletének csökkentésére a reakciózóna működésének megzavarása nélkül. Egy ismert, hőeltávolításra szolgáló technika állása szerinti módszer a regenerátoron belül hűtőanyaggal töltött hűtőkígyók alkalmazása. A hűtőkígyók érintkezésben vannak a katalizátorral, amelyről a kokszot eltávolítják. így például a 2 819 951 (Medlin és munkatársai), a 3 990 992 (McKinney) és a 4 219 442 (Vickers) számú USA-beli szabadalmi leírások fluidizált katalitikus krakkóié eljárásokat ismertetnek kétzónás regenerátorok alkalmazásával, melyek második zónájába hűtőkígyókat szereltek. Ezeket a hűtőkígyókat mindig fel kell tölteni hűtőanyaggal a hő elvezetésére, még a berendezés indításakor is, amikor ez a hőelvezetés egyáltalán nem kívánatos. Ennek oka az, hogy a hűtőkígyók olyan fémből készülnek, hogy ha a regenerátor magas hőmérsékletének (732 ”C-ig) őket viszonylag hidegen tartó hűtőanyag nélkül lennének kitéve, károsodást szenvednének. Ezenfelül a hűtőkígyók szükségszerűen csökkentik a reakciózónába visszavezetett regenerált katalizátor hőmérsékletét. Ezért a rekciózóna hőmérsékletének állandó értéken tartására egy járulékos katalizátort is keringtetni kell, amely azután több koksz képződését eredményezi és ezáltal tovább csökkenti az értékes folyékony termékek kitermelését. A találmányunk szerinti eljárás egyik foganatosítási módja olyan, regenerálási zónából és reakciózónáiból álló fluidizált katalikus krakkoló egység működtetésére vonatkozik, amelyben erősen kokszképző szénhidrogén nyersanyagot dolgozunk fel; a nyersanyag 50 térfogat%-os desztillációs hőmérséklete 260 °C-nál magasabb. Az eljárás értelmében endoterm, kokszképző konverziós körülmények között a reakciózónában a betáplált nyersanyagot egy fluidizált hevített keverékkel érinkeztetjük, amely regenerált krakkoló katalizátorból és kevéssé kokszképző, nem katalitikus, tűzálló szilárd a-alumínium-oxid részecskékből áll, amely részecskék fajlagos felülete 5 m2/g-nál kisebb, és amelyeket a krakkoló katalizátorra számított 1:100-1:1 tömegarányban alkalmazunk, majd a kapott szénhidrogéntermékeket elválasztjuk a dezaktivált krakkoló katalizátortól és a kevéssé kokszképző szilárd részecskéktől, ezután a krakkoló katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék keverékét a regenerálási zónába vezetjük újrahevítésre és a koksz exoterm elégetésével való regenerálásra, majd a krakkoló katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék újrahevített és regenerált keverékét a regenerálási zónából a reakciózónába vezetjük, ahol a fent leírt betáplált nyersanyaggal érintkeztetjük úgy, hogy a regenerálási zóna hőmérsékletét alacsonyabb értéken tartjuk, mint amennyi ez a hőmérséklet azonos, de kevéssé kokszképző szilárd részecskék alkalmazása nélkül végrehajtott eljárás esetén lenne, és ezt a hőmérsékletcsökkentést a regenerálási zóna kokszégető kapacitásának csökkentése vagy a reakciózóna működésének megzavarása nélkül hajtjuk végre. A találmányunk szerinti eljárás egy másik foganatosítási módja szerint erősen kokszképző szénhidrogén nyersanyagot, amelynek 50%-os desztillációs hőmérséklete 260 °C-nál magasabb, katalitikus krakkolásnak vetünk alá a nyersanyagot exoterm krakkoló körülmények között keringteti, hevített szilárd krakkoló katalizátorrészecskékkel érintkeztetve, a nyersanyagot így alacsony forráspontú szénhidrogénekké alakítjuk a reakciózónában, miközben a katalizátor lehűl és dezaktiváló szénszerű szennyezés rakódik le rajta, majd a szennyezett katalizátor katalitikus krakkoló aktivitását regeneráljuk úgy, hogy regenerálási zónában, exoterm körülmények között leégetjük róla a szénszerű lerakódásokat, amelynek során a katalizátor és a regenerálási zóna elfogadhatatlanul vagy nem kívánatos mértékben felmelegszik, és a regenerált katalizátort a regenerálási zónából viszavezetjük a reakciózónába; az eljárást az jellemzi, hogy a regenerálási zónában fellépő maximális hőmérsékletet az abban elégetett koksz menynyiségének csökkentése nélkül mérsékeljük úgy, hogy a katalizátorral összekeverve fluidizálható, kevéssé kokszképző, tűzálló a-alumínium-oxidból álló és 5 m2/g-nál kisebb fejlagos felületű szilárd részecskéket keringtetünk, amelyeket a krakkoló katalizátor mennyiségére számítva körülbelül 1:100-1:1 tömegarányban alkalmazunk, így a regenerálási hőmérsékletet 6-139 °C-kal csökkentjük a reakciózóna működésének megzavarása nélkül. A fluidizált katalitikus krakkolási eljárást (a továbbiakban jelölése FKKE) kiterjedten használják különböző kiindulási anyagok, így vákuumdesztillációval nyert gázolajok és más, viszonylag nagy sűrűségű olajok könnyebb és értékesebb termékekké konvertálására. Az FKKE során a reakciózónában a kiindulási anyag, amely lehet vákuumdesztillációval nyert gázolaj vagy más olaj, finoman eloszlatott vagy szemcsés szilárd katalizátorral kerül érintkezésbe, amely gázzal vagy gőzzel összekeverve folyadékként viselkedik. Ez az anyag katalizálni tudja a krakkolási reakciót, és ennek során felületére koksz rakódik, amely a krakkolási reakció melléktermékeként keletkezik. A koksz hidrogénből, szénből és más összetevőkből, így kénből áll, és befolyásolja az FKKE katalizátorok katalitikus aktivitását. A koksz eltávolítására az FKKE katalizátorokról úgynevezett regeneráló egységeket vagy regenerátorokat alkalmaznak, amelyek általában megtalálhatók egy FKKE berendezésben. A regenerátorokban a koksszal szennyezett katalizátort oxigéntartalmú gázzal érintkeztetik olyan körülmények között, hogy a koksz oxidálódjon, így jelentős mennyiségű hő szabadul föl. A hő egy része megszökik a regenerátorból a füstgázzal, amely a regeneráló gáz fölöslegéből és a koksz oxidálásával kapott gázhalmazállapotú termékekből áll; a hő másik része a regenerátorból a regenerált vagy viszonylag kokszmentes katalizátorral távozik. A légkörinél nagyobb nyomáson működő rege5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
