202905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában
1 HU 202 905 B 2 nerátorokat gyakran energiavisszanyerő turbinával is felszerelik, amelyekben a regenerátorból távozó füstgáz expandál, így viszanyerik az expanzió során felszabaduló energia egy részét. A fluidizált katalizátort folyamatosan keringtetik a reaciózóna és a regenerálási zóna között. A fluidizált katalizátor nemcsak katalitikus hatást fejt ki, hanem hőátvivő közegként is szolgál a zónák között. A betáplált nyersanyag konverziójának sebességét a rekciózónában a hőmérséklet, a katalizátor aktivitásának és a katalizátor mennyiségének (azaz a katalizátor/olaj tömegaránynak) a szabályozásával lehet ellenőrizni. A hőmérséklet szabályozásának legismertebb módszere az, hogy a katalizátor keringtetési sebességét szabályozzák a regenerálási zónából a reakciózónába, így a katalizátor/olaj tömegarány is egyidejűleg növekszik. Másképpen fogalmazva, a konverziósebesség növelésére a keringő fluidizált katalizátor áramlási sebességét növelik a regenerátorból a reaktorba. Minthogy a regenerálási zóna hőmérséklete szokásos működtetés esetén jóval magasabb, mint a reakciózóna hőmérséklete, a katalizátor átáramlásának gyorsítása a forróbb regenerálási zónából a hidegebb reakciózónába a reakciózóna hőmérsékletének növekedését eredményezi. Napjainkban a hagyományos nyersolajellátással kapcsolatosan felmerült politikai-gazdasági korlátozások szükségessé tették az FKKE berendezésekben a szokásosnál nehzezebb olajok kiindulási anyagként való alkalmazását. Az FKKE berendezéseknek olyan nyersanyagokkal is működniük kell, mint a pakura, és a jövőben szükség lehet nehéz ásványolajok és szénből vagy agyagpalából származó olajok keverékeinek felhasználására is. Az FKKE berendezésbe betáplált nyersanyag kémiai természete és molekulaszerkezete befolyásolja a kokszképződés szintjét a fáradt katalizátoron. Általánosságban minél nagyobb a molekulatömeg a Conradson-szén tartalom, az oldhatatlan heptánok mennyisége és minél nagyobb a szén/hidrogén tömegarány, annál nagyobb lesz a koksz mennyisége a fáradt katalizátoron. A kötött formában jelenlevő nagy mennyiségű nitrogén - például az agyagpalából származó olajokban - szintén növeli a koksz mennyiségét a fáradt katalizátoron. Az egyre nehezebb és nehezebb nyersanyagok feldolgozása, különösképpen az aszfaltmentesített olajok feldolgozása és a kőolajfeldozgozók atmoszférikus lepárlással kapott fenéktermékének - amelyet általában redukált kőolajnak neveznek - közvetlen feldolgozása az előbb felsorolt tényezők mindegyikének növekedését, és azáltal a fáradt katalizátoron lerakódó koksz mennyiségének növekedését is okozza. A kokszmennyiség növekedése a fáradt katalizátoron azt eredményezi, hogy a keringtetett katalizátor súlyegységére számítva több koksz ég el a regenerátorban. A szokásos FKKE berendezésekben a hőt a regenerátorból a füstgázzal és elsősorban a regenerált forró katalizátorárammal vezetik el. A fáradt katalizátoron levő koksz mennyiségének növekedése megnöveli a hőmérsékletet a regenerátorban. Az FKKE katalizátorok azonban csak egy bizonyos határig bírják a hőmérséklet emelkedését katalitikus aktivitásuk jelentős károsodása nélkül. Az egyszerűen hozzáférhető modem FKKE katalizátoroknál a regenerált katalizátor hőmérsékletét általában 760 °C alatt tartják, mert körülbelül 760-788 °C fölött az aktivitás igen erősen csökken. A regenerálási zónában a nagyobb mennyiségű koksz elégetésére és a maximális hőmérséklet egyidejűleg 760 °C alatt tartására kiterjedten javasolták a regenerálási zónába beszerelt vagy azzal kapcsolatban álló hűtőkígyó alkalmazását. Az FKKE berendezések regenerálási zónájához kapcsolt hűtőkígyókat állandóan hűtőanyaggal töltve kell tartani és ezeket a kígyókat általában az FKKE sérülékeny láncszemének tartják. A találmány célkitűzése a regenerálási zóna hőmérsékletének csökkentése és hő átvitele a regenerálási zónából a reakciózónába úgy, hogy ne zavarjuk meg a reakciózóna működését és ne korlátozzuk a regenerálási zóna kokszégető kapacitását. Feltaláltunk egy eljárást a fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában a hőmérséklet csökkentésére, amelynek értelmében katalizátor és fluidizálható részecskeméretű kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskék keverékét érintkeztetjük a szénhidrogén nyersanyaggal, majd mind a katalizátort, mind pedig a kevéssé kokszképző szilárd részecskéket regeneráljuk és visszavezetjük. Felismertük, hogy igen kedvező, ha a nyersanyag krakkolását katalitikus krakkoló hatásával elősegítő katalizátorrészecskéket, amelyek felületén az eljárás melléktermékeként koksz keletkezik, olyan más típusú részecskékkel keringtetjük együtt, amelyek igen kevéssé hajlamosak a kokszképzésre. Az ilyen típusú részecskék kiválasztásánál a „kevéssé kokszképző” meghatározásnál megadottak a mérvadók. A találmányunk szerinti eljárás lehetőséget biztosít a szénhidrogén olajok számos fajtájának kis molekulatömegű termékekké konvertálására folyamatos katalitikus eljárással úgy, hogy maximális mennyiségű igen értékes folyékony terméket állítsunk elő, és - kívánt esetben - lehetővé tegyük a vákuumdesztilláció elkerülését, és más költséges eljárások, például a hidrogénhőkezelés elkerülését. A találmány szerinti eljárásban előnyösen alkalmazható nyersanyagok közé tartoznak a szénhidrogénalapú olajmaradékok vagy bármilyen más olyan szénhidrogén nyersanyag, amelynek 50 térfogat%-os desztillációs hőmérséklete 260 'C-nál magasabb. A „szénhidrogénalapú olajmaradék” kifejezés alatt nem csak azokat a túlnyomórészt szénhidrogénből álló keverékeket értjük, amelyek szobahőmérsékleten folyékonyak, hanem azokat a túlnyomórészt szénhidrogénből álló keverékeket is, amelyek szobahőmérsékleten aszfaltok vagy kátrányok, de folyékonnyá válnak, ha körülbelül 427 “C-ig vagy még tovább hevítjük őket. A találmány szerinti eljárásban megfelelő nyersanyagok az olajmaradékok, akár ásványolaj eredetűek, akár nem. így a találmány szerinti eljárás annyira különböző anyagok feldolgozására használható, mint például 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
