202905. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hőmérséklet csökkentésére fluidizált katalitikus krakkolási eljárás regenerálási zónájában
1 HU 202 905 B 2 Mivel az FKKE reaktor hőigénye látszólag állandó és konstans működési körülmények között az FKKE egység hőegyensúlyban van, a kevéssé kokszképző szilárd részecskéken lerakódó koksz helyettesíti azt a kokszot, amely korábban az FKKE katalizátor keringtetésével képződött volna. Ennek következtében a kevéssé kokszképző szilárd részecskéken lerakódott koksz csökkentheti a nyersanyag tömeg egységére számítva a csőhöz vezetett katalizátorrészecskék számát, azaz a katalizátor/olaj arányt. így az FKKE reaktorban tapasztalt konverzió csökken. Ez erős ösztönzést jelent arra, hogy olyan kevéssé kokszképző részecskéket válasszunk, amelyek egyáltalán nem vagy csak igen kevés kokszot képeznek, hogy a legkevésbé károsítsuk az FKKE reaktor teljesítőképességét. A következő példák közelebbről szemléltetik a találmányt a korlátozás szándéka nélkül. 1. példa A találmány szerinti eljárás előnyeinek szemléltetésére kísérleteket végeztünk egy ipari fluidizált katalitikus krakkoló üzemben. A vizsgálatok során vákuumdesztillációval nyert gázolaj és atmoszférikus desztilláció maradékának keverékét krakkoltuk; mindkettő USA nyersolajból származott és a keverék 8,4 térfogat% atmoszférikus lepárlásból származó maradékot tartalmazott folyadéktérfogatra számítva. A betáplált nyersanyagok összetételét az I. táblázatban szemléltetjük. I. táblázat - A betáplált nyersanyagok összetétele Vákuumdesztillá- Atmoszférikus cióval nyert desztilláció gázolaj maradéka sűrűség (kg/m3) 899 955 kéntartalom (tömeg%) Conradson-szén tar-0,93 1,49 talom (tömeg%) nikkel- plusz vanádium-0,29 8,5 tartalom (ppm) desztillációs jellemzők 0,2 34 kezdeti forráspont ('C) 282 357 5% 335 426 20% 365 476 40% 400 526 60% 446 573 (57%) 80% 499 95% 559 végforráspont (°C) 580 kinyert termék (%) 99 57 fenéktermék (%) 1 43 A vizsgálatokat felszállócsőben végeztük, 30- 120 pm részecskeméretű fluidizált zeolit krakkoló katalizátorral. A reaktomyomás mindkét vizsgálatban 1124 kPa túlnyomás. Az első kísérletet viszonyítási alapként végeztük és egy szokásos FKKE egységet képvisel, amelyben atmoszférikus desztilláció maradékát tartalmazó nyersanyagot dolgoznak fel. Ezt a kísérletet 6,7-es katalizátor/olaj aránnyal, 227 °C-os betáplálási hőmérséklettel, 521 °C-os reaktorhőmérséklettel végeztük, így a regenerátorhőmérséklet 774 °C lett. A friss nyersanyag konverziója 81,7 térfogat% volt folyadéktérfogatra számítva; 62,5 térfogat% gazolint kaptunk folyadéktérfogatra számítva és kísérleti oktánszáma 92,7 volt. A koksz mennyisége a nyersanyagra számítva 5,6% volt. A második kísérletet összehasonlító vizsgálatként használtuk és az a találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja. A kísérletet azonos, atmoszférikus desztilláció maradékát tartalmazó nyersanyaggal végeztük. A katalizátor/olaj arány 6,5, a betáplálási hőmérséklet 246 °C, a reaktorhőmérséklet 520 °C volt. Ebben a kísérletben a keringtetett katalizátoráram, amelyet a reaktorba vezettünk, kevéssé kokszképző szervetlen oxid szilárd részecskéket is tartalmazott; a katalizátor: kevéssé kokszképző szilárd részecske súlyarány 9:1 volt. A szervetlen oxid 1 m2/g-nál kisebb fajlagos felületű 30-120 pm részecskeméretű a-alumíniun-oxid volt, amely ASTM/MAT módszerrel mérve 0 tömeg% kokszot képez. A kapott szilárdanyagkeveréknek (katalizátor+kevéssé kokszképző szilárd részecskék) az olajhoz viszonyított aránya ezért 7,5 volt. Azt találtuk, hogy regenerátorhőmérséklet csak 725 °C volt, nem pedig 742 'C, mint az első kísérletben. A nyersanyag konverziója 80,5 térfogat% felyadéktérfogatra számítva; 62,7 térfogat% gazolint kaptunk folyadéktérfogatra számítva, kísérleti oktánszáma 92,5 volt. A kokszképződés 5,6 tömeg% volt. Megjegyezzük, hogy a betáplálási hőmérséklet a második kísérletben 246 °C volt, míg az elsőben 227 °C, azaz 18,9 °C-kal kevesebb. Ismeretes, hogy az ilyenfajta FKKE esetében a betáplálási hőmérséklet növekedése a regenerátorhőmérséklet növekedését okozza. így ha a második kísérletben a betáplálási hőmérséklet alacsonyabb lett volna, a regenerátorhőmérséklet is megfelelően alacsonyabb lett volna a várakozás szerint, ami a regenerátorhőmérséklet még nagyobb csökkenését szemléltette volna. A jobb összehasonlíthatóság érdekében a két kísérlet eredményeit a II. táblázatban foglaltuk össze. II. táblázat - A kísérleti eredmények összefoglalása Működési körülmények Eljárás Szokásos Katalizátor/kevéssé (technika kokszképző szilárd állása) anyagokkal katalizátor/kevéssé kokszképző szilárd anyag, (tömegarány) 100/0 90/10 betáplálási hőmérséklet (°C) 227 246 reaktomyomás (kPa, túínyomás) 124 124 reaktorhőmérséklet (°C) 521 520 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 10
