202905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában
1 HU 202 905 B 2 szakember könnyen meg tudja határozni a megfelelő és előnyös tartózkodási időt. Előnyösen a katalizátor/olaj tömegarány körülbelül 1-30 katalizátortömeg/nyersanyagtömeg, és a kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskéket olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy a krakkóié katalizátorhoz viszonyított tömegarányuk 1:100-1:1 legyen. A szénhidrogénalapú olajmaradék nyersanyag jelentős konverziójához általánosságban a katalizátor/olaj arány, a kevéssé kokszképző szilárd részecske/olaj arány, a hőmérséklet, a nyomás és a tartózkodási idő kombinációja járul hozza. A találmány szerinti eljárás előnye,hogy egyetlen menetben igen magas konverziófok érhető el; így például a konverzió 60% fölött lehet és 90%-ig vagy még tovább terjedhet. A felsorolt körölményeket előnyösen úgy választjuk meg, hogy a konverziófokot körülbelül 60-90 %-on, még előnyösebben körülbelül 65-85 %-on tartsuk. Ezeket a konverziófok értékeket úgy számítjuk ki, hogy 100 %-ból kivonjuk azt a százalékértéket, amelyet úgy kaptunk, hogy a 221,1 °C-on vagy ennél magasabb hőmérsékleten forró termék folyádéktérfogatának százszorosát elosztottuk a friss nyersanyag folyádéktérfogatával. Ez a jelentős konverziófok viszonylag nagy mennyiségű koksz képződését eredményezheti és általában eredményezi is; így például a koksz mennyisége a friss nyersanyag tömegére számítva 3,5-20 tömeg% körül lehet. A találmány szerinti eljáráshoz előnyösen hozzátartozik a fáradt katalizátor és a kevéssé kokszképző részecskék sztrippelése, miután azokat elválasztottuk a gőzállapotú termékektől. Szakember számára ismertek a megfelelő sztippelő szerek és a fáradt katalizátor sztrippeléséhez megfelelő körülmények. A szénhidrogén olajok jelentős konverziója könynyebb termékké a találmány szerinti eljárással olyan nagy mennyiségű kokszot és a katalizátor valamint a kevéssé kokszképző szilárd részecskék felületén olyan kokszlerakódást eredményez, hogy megfelelő gondot kell fordítani a regenerálásra. A katalizátor megfelelő aktivitásának fenntartására kívánatos a regenerálás időtartamát, hőmérsékletét és nyomását úgy megválasztani, hogy a katalizátor felületén maradó szén mennyisége körülbelül 0,25 tömeg% vagy annál kevesebb legyen. így az olajmaradékok feldolgozása esetén a regenerálási zónában elégetendő koksz mennyisége jelentős. Egy kevés koksz elkerülhetetlenül lerakódik a kevéssé kokszképző szilárd részecskék felületén is, és ennek a koksznak a leégetését a kevéssé kokszképző szilárd részecskékről a regenerálási zónában szintén regenerálásnak nevezzük, bár ez a leégetés valójában nem jelenti a katalitikus aktivitás helyreállítását. A katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék regenerálását a nyersanyag konverziója során rájuk rakódott koksz leégetésével bármilyen megfelelő hőmérsékleten végezhetjük körülbelül 593,3-871,1 °C-on. A koksz teljes elégésének biztosítására a regenerátoron belül a regenerátorból kijövő forró katalizátoráramot visszavezethetjük a regenerátor bemenetéhez. 8 A regenerátorban a koksz elégetésével felszabaduló hőt a katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék veszik föl, és könnyen meg is tartják addig, amíg a regenerált szilárdanyag-keveréket érintkezésbe hozzuk a friss nyersanyaggal. Ha a találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja szerinti konverziófokra dolgozunk fel szénhidrogénalapú olajmaradékokat, a regenerátorban a koksz leégetése során jelentős mennyiségű hő fejlődik. A reaktor hőigényébe tartozik a nyersanyag hevítéséhez és elgőzölögtetéséhez szükséges hő, az endoterm krakkolási reakció hőigényének fedezése és a reaktor hőveszteségeinek pótlása. A regenerátorból származó hőt a reaktorba a kevéssé kokszképző szilárd részecskék és a katalizátor keringtetésével visszük át. így ellenőrizni lehet a regenerátor hőmérsékletét a katalizátorral együtt keringtetett kevéssé kokszképző szilárd részecskék arányának változtatásával. Ez lehetőséget teremt a regenerátorhőmérséklet független ellenőrzésére a kevéssé kokszképző szilárd részecskék mennyiségének változtatásával a katalizátor és a kevéssé kokszképző szilárd részecskék keverékében, amelyet keringtetünk. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosítási módját szemlélteti és az eljárás végrehajtására alkalmas berendezés függőleges metszetét mutatja; az eljárás más típusú berendezésben is végrehajtható. Az alábbiakban ismertetjük a rajzon látható berendezés működését. A szénhidrogénalapú olajmaradék nyersanyag az 1 vezetéken keresztül bekerül a 2 reaktorcsőbe, és regenerált katalizátor és kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskék keverékével érintkezik, amelyet a 13 vezetéken keresztül juttatunk be. A kapott keveréket, amely szénhidrogénből, katalizátorból és kevéssé kokszképző szilárd a-alumínium-oxid részecskékből áll, a 2 reaktorcsövön áramoltatjuk, általában felfelé, és a szénhidrogénkonverzió legnagyobb része a csőben zajlik le. A keveréket a 4 reaktoredénybe továbbítjuk, amelynek 3 belső tere van. A 3 belső tér elválasztó területként szolgál, ahol a katalizátort és a kevéssé kokszképző szilárd részecskéket elválasztjuk a szénhidrogéngőzöktől. A fáradt katalizátort és a kevéssé kokszképző szilárd részecskéket a 4 reaktoredény alján gyűjtjük össze és ezután a 7 vezetéken távolítjuk el. A 20 szintérzékelő, regisztráló és ellenőrző műszer fenntartja az áramlási sebességet a 7 vezetékben a 18 és 19 nyomásmérők által mért nyomáskülönbségek alapján. A változó nyomáskülönbség tükrözi a részecskék mennyiségének változását a 4 reaktoredényben. A 20 ellenőrző műszer azután egy előre meghatározott részecskemennyiséget tart fenn a 21 ellenőrző szelep szabályozásával. A szénhidrogéngőzt, amely magával ragadott finom katalizátorrészecskéket és kevéssé kokszolódó szilárd részecskéket tartalmaz, az 5 ciklon szeparátorba vezetjük és a csökkentett szilárdanyagkoncentrációjú szénhidrogéngőzt eltávolítjuk a 4 reaktoredényből a 6 vezetéken keresztül. Az elválasztott szilárd anyagokat az 5 ciklon szeparátor aljáról visszavezetjük a 3 belső térbe. Amint az a fluidizált krakkolás irodalmából jól ismert, több 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
