CS227651B2 - Method of cyclic fluid catalytic cracking - Google Patents

Description

Vynález se týká cyklického fluictoího katalytického krakování, při'kterém se uhlovodíky krakují ve fluidním stavu stykem s částicemi katalyzátoru v reakčním pásmu, katalyzátor krakování deaktivovaný povlakem keksu se odděluje z produktu odebíraného ' z reakčního pásma pro krakování uhlovodíku a zbavuje se těkavých látek, částice deaktivovaného katalyzátoru zbaveného těkavých látek se vedou do regeneračního pásma a fluidizují se v něm· s regeneračním plynem obsahujícím moleЫláгní tyglík, přičemž se vytvoří ' spodní hustá fáze částic katalyzátoru a horní zředěná · fáze částic katalyzátoru, koks se z částic·katalyzátoru spálí stykem s regeneračním plynem, přičemž jako spalné produkty se vytvoří kysličník uhelnatý a kysličník uhličitý, plynný produkt a regenerovaný katalyzátor se odděleně odebírají z regeneračním * ho pásma a regenerovaný katalyzátor se znovu uvádí do oběhu do reakčního pásma pro dalSí použití při krakování uhlovodíku.

* Katalytické krakování těžkých frakcí minerálních olejů je jedna z převažujících rafinačních operací, používaných při konversi surové ropy na · požadované palivové produkty jako je vysokooktanový benzín, používaný v motorech s vnitřním spalováním a jiskrvvým zapalováním. Příkladem postupů fluidní katalytické konverse jsou krakovecí postupy s fluidem katalyzátorem, kde se kapalné nebo plynné uhlovodíky o vysoké molekulové hmotě uváddjí do styku s horkými jemně rozptýlenými pevnými částicím! katalyzátorů, buá v/reaktoru s fluitaím ložem nebo v podélném reaktoru s katalyzátorem ve vznosu a směs katalyzátoru a uhlovodíku se udržuje za zvýšené teploty ve fluitaím nebo disperzním stavu po dobu postačuuící k dosažení požad^aného stupně krakování na uhlovodíky o nižší molekulové hmotě typicky používané v palivech pro motory a destioováných palivech. Vhodnými uhlovodíkovými surovinami zde pružívGá]|ými jsou suroviny, které všeobecné nají bod varu nad bodem varu benzinu, například· přibližně od 203 do přibližně 650 °C a obvykle se krakují za teplot přibližné 470· nebo 570°C·'

V katalytických postupech se na částicích katalyzátoru ukládá určité možství netěkavého uhlíkatého materiálu nebo kokeu”. Koks obsahuje vysoce kondenzované aromtická uhlovodíky, které obsahuj menší' podíl vodíku, přibližné asi 4 až 10 hmoo. %. Když se vytváří koksový povlak na katalyzátoru, snižuje se aktivnost katalyzátoru pro krakování a jeno selektivnoBt k výrobě benzinu nebo uhlovodíků schopných pro míšení β benzinem pro pohon moooru. Částice katalyzátoru mohou získat zpět větší část svých původních schopnc^sí, když se odstraní - vétéina koksu na nich ulpělého přiměřeným regeneračním postupem.

Regenerace katalyzátoru se provádí spalováním koksových povlaků na povrchu katalyzátoru za použití plynu obsahujícího mooelkilární' kyslík jeko vzduchu. Řada regeneračních postupů se provádí v průmyslovém měřítku, při nichž se dosahuje výrazného obnovení aktivností katalyzátoru v závislosti na stupni odstraňování koksu. Když se koks postupně odstraňuje z katalyzátoru, stává se obtížnějším oddtrwnnt zbytek koksu a prakticky se přijímá jako ekonomický kompromis, když se dosáhne stření úrovně obnovené katalytické aktivnosti.

Spalování koksových povlaků z katalyzátorů vyžaduje značný objem Oslíku nebo vzduchu. Oxidace koksu se zjednodušelým způsobem může znázoonnt jako oxidace uhlíku a představní ji následnicí chemické rovnice:

(a)	C + o2 -------	-------C02
(b)	2C + °2 --	2C0
(c)	2CO + °2 ------	------- 2C02

K oběma reakcím pod (a) a (b) dochází za typických podmínek regenerace' katalyzátoru, přičemž teplota katalyzátoru může se pohybovat od přibližně 630 °C do přibližně. 710 °C a jde zde o typické- - chemické působení mezi plynem a pevnou látkou, přičemž dochází k regeneraci katalyzátoru za teplot v tomto rozmez. Účinek každého zvýšení teploty se obráží ve zvýšené míře spalování uhlíku -a v úplnějším - odstranění uhlíku - nebo koksu z částic katalyzátoru. Když roste míra. spalování, roste i vyšší vyv^ení tepla pokud je přísomno dosta- , tečné množív! mooekuuárního kyslíku a pak dojde k reakci v plynné fázi uvedené pod (c). Tato reakce je vyvolávána a podporována volnými radikály.

Často dochází k závažxněěfií obtížné situaci, jež v praxi je nežádoucí, totiž při regeneraci fluidních katalyzátorů dochází k jevu známému jako dodatečné spalování, jež je např. popsáno v práci Hengstebeck, Petrovům Processing, McGraw-HHll Book Co., 1959, str. 160 ’ až 175 a jež je dále předmětem diskuse v Oi! and Gas Journal, - sv. 53 (č. 3), 1955, str. 93 až 94. Pod tímto pojmem se rozumí další spalování kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý, jak je představováno reakcí uvedenou výše pod (c) a jež je vysoko exothermická.

Toto další spalování nutno výrazně vyloučit v postupech regenerace katalyzátorů, poněvadž by to mohlo vést k - velmi vysokým teplotám, jež by mohla poškoddt zařízení a vyvolat trvalé dssaktiiováoí částic katalyzátoru. Při mnoha-.pracovních postupech při regeneraci fluidních katalyzátorů byly získány zknšennoti a dalším spalováním a byla vyvinuta řada významných postupů, týkajících se řady -prostředků pro řízení' regeneračních postupů k zabránění tohoto dodatečného spalování. Pozdděi - se z různých důvodů vyv^ela snaha zvýýit regenerační teploty - z různých důvodů. Byla také vyvinuta řada pracovních postupů pro řízení teploty v regenerátoru v okamžiku počátku dodatečného spalování za pouužtí různých kontrolních opatření a za řízení přívodu ^^i^líku do regenerační nádoby, jako například podle patentu Spojených států 3 161 583, 3 206 393 a 3 513 08*7. - Při typické dnešní praxi proto za bránění dodatečného apelování plynné spaliny z regenerátoru -katalyzátoru obvykle dosahují velmi málo kyslíku a podstatná moožtví kysličníku uhelnatého a kysličníku uhličitého v téměř ekvimolárním množní.

Další spalování kysličníku uhelnatého na tysličník uhličitý je - zajímavým zdrojem tepelné energie, protože reakce pod (c) je vysoce exothermcká. DdSší spalování může probíhat za'teplot přibliině 595 °C a uvolňuje přibližně 1 100 kcal na 0,45 kg tyaliěníku uhelnatěno, který byl oxidován. To typicky představuje asi i/4 úhrnu tepla, které se může vyvinout při spalováni koksu.

Spalování kysličníku uhelnatého se může provádět řízexým způsobem v odděleném pásmu nebo ze použití kotle zahřívaného kysličníkem uhelnatým .po uvolnění . uvolňovaného plynu z katalyzátoru, jak je např. popsáno v patentu Spojených států 2 753 925, přičemi se tepelná < energie použije v různých rafinačních operacích, jako při výrobě vysokotlaké páry. DalSí pouuití této tepelné energie jsou popsána v patentech Spojených států č. 3 012 962 a 3 137 133 (pohon turbiny) a v patentu Spojených států č. 3 363 993 (předehřívání ropné suroviny). Při těchto postupech zpětného získávání tepla je třeba .odděleného a složitého zařízení, ávěak tím se nepřispívá k tomu, aby se na nejmenSí míru sníiilo ' vypouštění kysličníku uhelnatého do atmosféry jako sloiky spalných plynů a při tomto postupu se .

nebrání potenciálně vážným nebezpečím znečištění atmooféry.

Katalyzátory na bázi kysličníku křemičitého a hlinitého, jichi se běině používá řadu let pro krakování ropných uhlovodíků, nejsou zvláště citlivé na míru zbytkového koksu na katalyzátoru za předpokladu,'ie mnoitví koksu není vyšší nei přibližně 0,5 hmot. %. Uvedené kondenzátory byly však v široké míře nahraieny katalyzátory, do nichi ' se dodatečně vbuduje krystalická hlini^tť^kř^e^m^i^iLtá sloika a známé jako zeolity nebo mlť^l^u^^iOÍ síta.

Kaaalyzátory obsahtuící mooekkuární síto jsou mnohem citlivější na míru zbytkového koksu a v přítomno 1ti koksu jsou značně nepříznivé postiieny jak pokud jde o aktivnost katalyzátoru, tak pokud jde o selektivnost katalyzátoru pro konvvrzi přiváděné suroviny na . poiadovaný produkt nebo produkty. Vzhledem k obtíiím při regeneračních postupech u konvenčních katalyzátorů při odstraňování posledního nárůstu zbytkového uhlíku v praxi míra koksového povlaku odpovídá zbytkovému . koksu na regenerovaném· . katalyzátoru v rozmezí asi 0,2 ai asi 0,3 hmot. %.

Vzhledem k zvýšené aktivnosti a selektivnosti dosažitelné u katalyzátorů krakování typu mooelrn uárního síta na nízké úrovni koksového povlaku. je velmi zajímavým faktorem objevení prostředků, jak snížit ještě dále zbytkové úrovně koksového povlaku. Je velmi iádoucí, aby povlak koksu byl pod přibliině 0,05 % hmot, obvykle se však toho nemůže dosáhnout prostředky pouiívtnými v průmyslové praxi. Úvahy týka^cí se větších regeneračních nádob, větších zařízení pro pohyb katalyzátoru, větší tepelné ztráty a podobně, jsou vesměs skutečnosti, které brání aby se dosáhlo takových ideálních i^ovnovšiných aktivnootí katalyzátoru.

Je rovněi známý postup, který se týká zdokonaleného způsobu krakování včetně zdokonaleného postupu regenerace katalyzátorů, používaných při konverzi s fluidními katalyzátory, uhlovodíků, kde katalyzátor je desaktivován usazováním koksu na povrchu katalyzátoru. Uvedený způsob umooňuje, aby úroveň koksového povlaku na regenerovaném katalyzátoru se udriovala na mimořádně nízkém stupni, přičemi se současně udriuje příznivá tepelná rovnováha v jednotce, v níi se provádí konverze, přičemi spalné plyny maj mimořádně nízký obsah kysličníku uhelnatého. Podle jednoho provedení způsobu podle vynálezu popsaného v uvedeném patentu, se spalování kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý provádí v podstatě do svého úplného dokončení v regenerační nádobě v relativně zředěném sekundárním pásmu regenerace katalyzátoru, výhodně za teploty mezi přibliině 650 ai 81 5 °C, s výhodou . mezi přibliině 680 ai 780 °C. Teplota v sekundárním pásmu je obvykle alespoň o přibliině 1 0 ai 38 °C vyšší nei v prvním regeneračním pásmu. Částečně regenerovaný katalyzátor z relativně hustého primárního pásma pro regeneraci katalyzátoru se může řízným způsobem vést do sekundárního pásma v mnoatví a rychlooti, jei postačí k absorbování v poddtatě všeho tepla, uvolněného spalováním ve.druhém / to jest sekundárném pásmu. I kdyi většina koksu ulpělého na katalyzátoru se spaluje v primárním pásmu, spaluje se další koks z částečni regenerovaného katalyzátoru v sekundárním pásmu a katalyzátor v poddtatě prostý koksu, se může získat pro zpětné uvádění do oběhu do pásma konverze uhlovodíku.

Teplo vzniklé spalováním kysličníku uhelnatého a absorbovaného. regeneroviným katalyzátorem poskytuje část tepla, potřebného v pásmu konverze uhlovodíku. Vedl· toho proud plynných' spalin uvolňovaný z· sekundárního regeneračního pásma je v poddtaté prostý kysličníku uhelnatého. Podle jiného provedení způsobu popsaného ve zmíněném patentu, v poddtaté celé spalování včetně oxidace koksu nebo uhlíku na katalyzátoru a oxidace kysličníku uhelnatého vprobíhá v jednom relativně hustém regeneračním pásmu v závislosti na vlastním řízení počáteční regenerační teploty a rychlosti plynu.

Problémy známého stavu techniky odstraňuje způsob cyklického -fluidního katalytického krakování, jehož podstatou je, že koks a kysličník uhelnatý se spalují v regeneracím pásmu až do obsahu nejvýše 0,10 hmt. % zbytkového koksu v regenerovimém katalyzátoru a obsahu nejvýše 1j0 objemových % kysličníku uhelnatého v plynném produktu, regenerační pásmo se udržuje na regenerační . teplotě od 537,77 do 815,55 ^VC, regenerační plyn ae- přivádí do regeneračního pásma v proudu přivádějícím možžtví mooelmlárního . kyslíku přesahu jící o- 0,1 až 25 % stechiometrické mnžžtví potřebné pro úplnou konveerzi koksu na kysličník uhličitý a páru, v regeneračním pásmu se k částicím katalyzátoru přidá činidlo podporuuící oxidaci kysličníku uhelnatého, obsahuuící jeden nebo více kovů s atomovým číslem alespoň 20 a zvolených ze skupin IB, II-B a III až VIII periodické tabulky, přičemž část teple vyvinutého při spalování kysličníku uhelnatého se pohUtí částicemi katalyzátoru, a pohlcené te£lo v těchto částicích katalyzátoru'se udržuje v katalytckéém krakovacím procesu opětovným přiváděním ohřátých částic regenerovaného katalyzátoru do .reakčního pásma.

Podle vynálezu se získává regenerovaný katalyzátor konverze uhlovodíků s velmi nízlým obsahem koksu, za sledování, aby toto množní bylo menší než přibližně 0,05 hmot. % a s výhodou v rozmezí rd přibližně 0,01 dr 0,03 Umt,. %, čehož se dosahuje tím, že se ovládá v podstatě úplné spalování krksu . spolu s v poddtatě úplným spalováním plynného kysličníku uhelnatého, který je přítomen nebo který se vytvořil během regenerace katalyzátoru.

• Způsob se vyznačuje. tím,.že katalyzátor oxidace je ve fyzikálním sdružení s katalyzátorem .konverze uhlovodíků a katalyzátor oxidace může být ve formě hmoty obsahuuící pevný kovový kysličník. Při .způsobu podle vynálezu se používá teplot regenerace, které jsou doetatečně vysoké k aktivaci katalyzátoru obsahuuící pevný kovový kysličník k vyvolání oxidace kysličníku uhelnatého a k ' dosažení v p^tatě úplného spálení vrstev koksu uložených . na katalyzátorech konverze.

Teploty nejsou tak vysoké, aby částice katalyzátoru konverze nebyly tepelným působením deaktivovány nebo aby byla ohrožena bezpečnost regenerační nádoby nebo jejích částí, nebo aby regenerační nádoba se nestala pracovně nepouužtelnou. Regenerační teploty mohou být s výhodou od přibližně 380 °C do přibližně 660 “C, s výhodou přibližně od 400 =C do přibližně 600 °C. Tyto spalovací teploty se dosáhnou za potu^tí katalyzátoru oxidace, jak je rt(S]rřbbLO□i dále uvedeno.

VVrazná výhoda spočívá v tom, že se získává regenerovaný katalyzátor, který všeobecně má zvýšené stupně aktivnosti a selektivnosti velmi blížící se vlastnostem čerstvých katalyzátorů konverze, zejména u . konvvezí, které se provádějí za velmi krátkých časových mezí ve vzestupných reaktorech. Tímto způsobem. lze dosáhnout vyšších konverzí přiváděných surovin a vyšších výtěžků sledovanycn 'ruuaukxu konverze. Katalyzátor·oxidace pomáhá při stabilizaci řízená regenerace tím, že se riai oziiic· kysličníku uhelnatého. Nadto nebi^^j^a^Ž^čí, že - se zastaví oxidace kysličníku uhelnatého poklesem teploty nebo zvýšením rychlosti proudění plynu, což může vést k vypuzování nebo k reprodukci obsahu kysličníku.-uhelnatého. Je v podd^^atě odstraněno, poněvadž oxidace kysličníku uhelnatého se může provádět katalyticky.

V regeneračních postupech, při nichž se používá spodního hustého fázového pásma a horního zředěného fázového pásma v regenerátoru, oxidace. kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý se může provádět ve větším rozsahu, často alespoň přibližně za 60 % . a často přibližně 65 až 95 %, nebo více, tak, aby se Sokon0ilt v husté katalyzátorové fázi v regenerátoru fluidníUo katalyzátoru.

Oxidace kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý v husté fázi poskytuje teplo, jež pomáhá' při spalování koksových povlaků na fludniím katalyzátoru. Když se podstatná část kysličníku uhelnatého oxidovala v husté fázi, pak je příoomno mmnší moosSví kysličníku •uhelnatého pro spalování v horní fázi fluidního katalyzátoru v regenerátoru a tímto se může podstatné snížit nebo vylouččt, že by došlo k dalšímu spalování a ke vzniku vyšších teplot v důsledku nekontrolovaného nadměrného spalování kysličníku uhelnatého v horní části fluidioovarného katalyzátoru v ' regenerátoru, což by mohlo žkodlivě ' působit na materiál používaný v koontrukci reaktoru na odpadní spaliny a na kolektory pro částicový matteiál v odpadním plynu, jako například na cyklóny za vzniku tepla, jež by mohlo poškodit též aktivnost katalyzátoru.

Obsah kysličníku uhelnatého v odpadních plynech . vzniká Tlících při tomto novém regeneračním ' postupu se může ' udržovat na stupni nižším, než přibližně 0,2 ' obj. 5^^, například v množství přibližně 500 až 1 000 obj, milióntin (ppmv). Výhodně se udržuje obsah ještě na nižší úrovni, například v rozmezí od 0 do přibližně 500 obj· ' milióntin. 'Tato nízká koncentrace kysličníku. uhelnatého v proudu plynných spalin umooňuje je . ' přímo vypuutět do ovzduší za dodržování norem, týkajících se čistoty ovzduší·' Tato výhoda . získávaná vynálezem ' dále umooňuje vyloučení ůákladů, jichž je jinak třeba pro zařizování různých dodatkových zařízení pro .spalování kysličníku uhelnatého a s tím spojených různých turbinových ústrojí nebo' jiných zařízení pro dílčí zpětné získávání energie vyráběné dodatkovým spalováním kysličhíku uhelnatého.

- Nový způsob regenerace podle vynálezu se výhodně používá jako opatření při katalytccéém krakování používajícím. katalyzátoru ve fluidiím loži, zvláště tam, kde podstatná část konverze se provádí v reaktorovém systému· užívajícím zředěné přenosové fáze, při němž je třeba, aby katalyzátory byly velmi aktivní za relativně vysokých prostorových rychlostí· Nízký povlak koksu - na regenerovaném katalyzátoru je zvláště j'výHodiný, když se používá fluidních katalyzátorů krakování obsahujících katalyticky aktivní krystalické křemičitamy hlinité, jinak označované jako . zeooity nebo mooelouLární síta·

Krakovací činnost katalyzátorů obsahuúících mo0elcljáгoí síta a jejich selektivnost pro konvvrsi uhlovodíkových surovin na sledované produkty se velmi výrazně příznivě ovlivňuje zvýšeným vylučováním zbytkového uhlíku nebo koksu na katalyzátoru během regenerace. Zvláště výhodný postup uhlovodíkové konverze pro praktické vyuužtí tohoto vynálezu zahrnuje postup katalytického krakování s katalyzátorem ve fluidním loži při konverzi plynových olejů a těžších uhlovodíkových surovin na uhlovodíkové složky vroucí za - nižší teploty, které se hodí pro míšení do paliv pro spalovací moOory, tryskové moOory, pro dommcí i průmyslové vytápění a podobně.

Vjyález využívá zjištění, že způsoby, při nichž se používá katalyzátoru krakování, zvláště katalyzátoru - typu molekdu^rního síta, jsou velmi výhodné, jestliže se dodatkově použije katalyzátoru podporujícího oxidaci k získání regenerovaného - katalyzátoru - s velmi nízkým obsahem koksu za produkce užitečného tepla. Míra koksového povlaku na katalyzátorových částicích je mmnší než přibližně 0,05 hmoo, % a s výhodou přibližně od 0,01 do 0,03 hmot, procent. Postup se týká pouští katalyzátoru krakování ve sdružení v první ‘ řadě fyzikálním spíše než chemickém s katalyzátorem podporujícím oxidaci systému, který podporuje v podstatě úplné spálení kysličníku uhelnatého. Z tohoto postupu lze dostávat spalné plyny mezící poddl kysličníku - uhelnatého.nižší než asi 0,2 -obj. % například .asi 500 až 1 000 ppm a dokonce tak nízké podíly, jako přibližně 0 až 500 ppm. Způsob podle vynálezu se také týká opatření, jak zpětně získává vyvíjené teplo, aby se přímo přivádělo do katalyzátoru konverze, . zvláště v regenerační nádobě. Všechna zařízení používaná při tamto postupu jsou pouužtelná . při provádění způsobu podle vynálezu a zařízení usměrněné na v podstatě úplné spalování uvnntř jedné relativně husté fáze, je zvláště výhodné.

Vhodné katalyzátoru krakování při tomto způsobu zahrnují (katalyzátory . obsahhuící kysličník křemičitý a/nebo kysličník hlinitý, včetně katalyzátorů kyselinového typu a katalyzátory mohou obsahovat další žáruvzdorné kysličníky kovů, jako hořčíku a zirkonu. Výhodnými katalyzátory krakování jsou katalyzátory, které obsahují krystalické hlinito-křemičitany, známé jako zeolity nebo molekulární síta v množství dostačujícím к materiálovému zvýšení aktivnosti krakování katalyzátoru. Krystalické hlinitokřemičitany obvykle mají pontfr kysličníku křemičitého ke kysličníku hlinitému alespoň asi 2:1, například asi 2 až 12:1, s výhodou asi 4 к 6:1. Krystalické hlinitokřemičitany se obvykle získávají nebo vyrábějí v sodíkové formě a tato složka může být snížena například na měně než aai 4 nebo dokonce méně než asi 1 hmot. % cestou záměny iontů ionty vodíku nebo ionty mající povahu předchůdců iontů vodíku, jako jsou ionty amoniové nebo ionty vícemocných kovů. Vhodné vícemocné kovy jsou vápník, stroncium, baryum, kovy vzácných zemin, jako je cár, lanthan, neodyminium a v přírodě se vyskytující vzácné zeminy a jejich směsi·

Použitelné krystalické hmoty jsou takové, které jsou způsobilé udržovat svou pórovitou strukturu za vysokých teplotních podmínek při výrobě katalyzátoru, při zpracování uhlovodíku a při regeneraci katalyzátoru. Krystalické hlinitokřemičitany mívají často jednotnou strukturu pórů o mimořádně malém rozměru. Průřez pórů bývá v rozmezí asi 6 až 20 £, s výhodou asi 10 až 15 i· Katalyzátory na bázi kysličníku křemičitého, mající větší podíl kysličníku uhličitého, například takové, které obsahují asi 60 až 90 hmot. % kysličníku křemičitého a asi 10 až 40 hmot· % kysličníku hlinitého, jsou výhodnou základnou pro výrobu katalyzátorů.

částice katalyzátoru jsou jemně rozmělněné, například mohou mít průměrnou velikost částic v rozmezí asi 20 до nebo méně než asi 150 до, tedy rozměry, které jsou ve formě vhodné pro fluidisaci. Fluidisační plyn v hustém pásmu regeneračního zařízení může mít například rychlost v rozmezí přibližně p,06 až 1,2 m za vteřinu, s výhodou 0,15 až 0,9 m za vteřinu·

Regenerační plyn pro fluidiseci v hustém loži obsahuje volný nebo molekulární kyslík a kyslík se s výhodou převádí do regeneračního zařízení v množství o něco vyšším, než je požadováno pro úplné spálení koksu, to jest uhlíku a vodíku, na kysličník uhličitý a páru· Množství kyslíku v přebytku nad množstvím potřebným pro úplné spálení koksu může kolísat mezi přibližně 0,1 až přibližně 20 nebo více % teoreticky potřebného stechiometrického množství kyslíku pro úplné spálení koksu, s výhodou však nemá být vyšší než přibližně 10 %· Například když se použije vzduchu jako regeneračního plynu, 10% přebytek vzduchu dává jen přibližně 2 obj. % kyslíku v odcházejícím proudu plynných spalin.

Výhodně koncentrace molekulárního nebo volného kyslíku a kysličníku uhelnatého, na kterémkoli místě v regenerátoru se udržuje v míře mimo explozivní rozmezí za těchto podmínek, s výhodou koncentrace kysličníku uhelnatého je pod explozivní mezí za těchto podmínek, aby se zabránilo jakémukoli nebezpečí výbuchu.

Regenerační plyn vedle volného nebo molekulárního kyslíku může obsahovat inertní nebo ředící plyn, jako dusík, páru a podobně, oběžný plyn z výtoku z regenerátoru apod· Často koncentrace kyslíku v regeneračním plynu při vstupu do regenerátoru je přibližně od 2 do 30 obj. % , s výhodou asi 5 až 25 obj. %· Poněvadž se jako zdroj kyslíku s výhodou používá vzduchu, tvoří větší podíl inertního plynu dusík.

Inertní plyn může sloužit к rozptylu nadměrného tepla ze spalování koksu na katalyzátor. Zdroj horkého inertního plynu je výstupní plyn z regeneračního zařízení a část tohoto plynu se může zpětně uvádět do regeneračního zařízení a například kombinovat s dostatečným množstvím vstupujícího vzduchu nebo jiného plynu obsahujícího kyslík, který nutně obsahuje čistý kyslík к vytvoření potřebného obsahu kyslíku. Takto se může oběžný plyn používat za přímé výměny tepla, aby se zvýšila teplota regeneračního plynu a tak se dosáhlo dalších úspor tepla v systému.

Podle vynálezu katalyzátor krakování uhlovodíku a pevný katalyzátor podporující oxida1 ci, se v regenerační nádob6. Pevný katalyzátor oxidace může být napuštěn do struktury katalyzátorů krakování uhlovodíku nebo může být napouštěn do struktury katalyzátorů - krakováni uhlovodíků nebo může být přiveden do základní hmty katalyzátoru během jeho výroby. Jako alternativa ae může pevný katalyzátor oxidace vyrobit v jemně rozmělněné formě jako prášek, oddělit od katalyzátoru krakování uhlovodíku nebo ae může nést na jiném substrátu a amííit s katalyzátorem krakování uhlovodíku. U všech těchto postupů je nutno se vyhnout tomu aby nedošlo k výměně iontů základní složky katalyzátoru oxidace se zeolitem.

Nosič katalyzátoru oxidace, pokud je - - - přítomen, mCůEe být 0 nižším stupni katalytické aktivnosti nebo dokonce inertní vůči oxidaci a reakci, při níž probíhá konverze uhlovodíku. Může být například keramické povahy. Je žádoucí, aby nosič byl porézní a často aby měl specifický povrch včetně plochy pórů na povrchu alespoň 10, s výhodou alespoň asi- 50 m‘/g. Příkladem nosičů tohoto typu jsou kysličník křemiiitý, kysličník hlinitý, kombinace kysličníku křemičitého a hlinitého a podobně.

»

Pevné katalyzátory oxidace používané podle vynálezu mohou být typů používaných a běžně známých odborníkem ke zvyšování oxidace kysličníku uhelnatého za přítomiooti molekulárního kyslíku. Tyto katalyzátory všeobecně obsahují katalytický kov, který příznivě ovlivňuje oxidaci a tento kov- může být v kombinované formě jako kysličník nebo může být elementární povahy.

Obvyklými katalyticky aktivními kovy jsou těžké kovy podle periodické tabulky prvků, a ve skupinách Ib, LLí,- nebo III až VIII a mající atomové číslo přibližně nad 20. Všeobecně nejaktivnější katalyzátory oxidace tvoří kovy skupiny platiny, jako platina, palladium a rhodium, nebo kovy ze skupin IB, IIB, V, VI jako molybden a wolfram, ze - skupiny - VII, železo, dále řada ze skupiny VIII, jako měů, chrom, nikl, - msangan, kobbat, vanad a podobně, dále kovy vzácných zemin jako cer a ytterbUím, dále uran a podobně. Výhodná pevné katalyzátory oxidace mohou obsahovat dva nebo více katalyticky aktivních kovů, kombinovaných fyzikálně nebo chemicky. U chemické komMnace kovů jde například o - bim^t^i^lické nebo - polymetalické soli jako kysličníky, například odvozené z wolfrimu a ceru, wolfrmu a boru, wolframu a hliníku, wolfrmu a železa, wolfrimu a germsnna, molybdenu a železa, molybdenu a ceru, molybdenu a germania a podobně. Příkladem komMnace katalyticky aktivních kovů, které mohou podpoorovat oxidaci kysličníku uhelnatého bez nežádoucích nepříznivých účinků na postup krakování uhlovodíků jsou kysličníky - železa a manganu, železa a rhenia, železa a ceru a podobně.

Jedním ze způsobu přípravy pevných katalyzátorů oxidace podle vynálezu používaných je napouštění vhodného nosiče solí rozpustnou ve vodě nebo v organickém rozpouštědle, odvozenou z katalyticky aktivního kovu. Nappuštění se může provádět jakýmkoli způsobem, který nerozrušuje strukturu nosiče. S výhodou se používá ve vodě rozpustných dusičných solí v napouštěcím roztoku, poněvadž zbytek z tepelného rozkladu dusičných solí je relativně neškodný vůči aktivnosti katalyzátorů krakování uhlovodíků.

Lze používat haLogenové soli nebo sířeny kovů k napouštění, poněvadž však se během tepelného rozkladu suli může uvolňovat halogen nebo vznikat sirník, což může být škodlivé pro aktivnost katalyzátoru krakování uhlovodíku, používá se těchto postupů napouštění ne^čatí^ji, když se ukládá katalyzátor oxidace na oddělený subesrát, který neovlivní význačnnji nepříznivým způsobem reakci při krakování uhlovodíku. Katalyzátor se může uklámt au nosiči inerunir. vůči, krakovací reakci, nebo se může napouutét v menším možtví na krakován.' uhlovodíku.

Np'.·^^·^}! se liší například od výměny kationtů v tom, že kov je . v anionické části sloučeniny rozpustné ve vodě nebo v organickém rozpouutědle. Z napouštění dochází k většímu ukládání na povrch katalyzátoru, naproti .tomu při výměně iontů dochází k větší difúzi a proto k menšímu objemu ukládání na povrchu. Při napouštění se ukládá kov na povrchu nedochází k význačnnjší výměně iontů mezi kovem a nosičem.

β

Při napouštění nosiče kov, který podporuje oxidaci kysličníku uhelnatého, může být přítomen jako sůl rozpustná ve vodě, nebo v organickém rozpouštědle ▼ roztoku v takovém množství, které postačí zadržet požadované množství kovu na nosiči a dochází ke styku nosiče s roztokem· Složený produkt se může snížit к (Odstranění rozpouštědla, přičemž zůstává kov uložený na povrchu.

Může být požadováno další zahřívání ke konverzi kovu na aktivní stav, jako je kalcinování nebo zahřívání za přítomnosti vodíku, nebo jiné reakční atmosféry, nebo v inertní atmosféře. Alternativně část celé aktivace nebo celá požadovaná aktivace se může provádět v regenerační nádobě během regenerace· Všeobecně к dosažení nelepší distribuce kovové sloučeniny na katalyzátoru je doporučitelné, aby roztok sloučeniny kovu byl co nejkoncentrovanější pokud, je to prakticky možné·

Jiný způsob ukládání katalyticky aktivního kovu na povrchu, zvláště na poréžním povrchu, jako jsou krystalické hlinitokřemičitany, je adsorpce kapalná rozložitelné sloučeniny kovu na povrchu, načež následuje tepelný nebo chemický rozklad sloučeniny kovu. Substrát se může aktivovat zahříváním к odstranění adsorbované vody a pak se může uvádět ve styk s kapalnou rozložitelnou sloučeninou kovu, čímž se docílí adsorpce sloučeniny do substrátu. Typickými takovými sloučeninami jsou karbonylové sloučeniny kovů, alkylkovy, těkavé halogenidy kovů a podobně· Adsorbovaná sloučenina se pak může redukovat tepelně nebo chemicky na elementární kov, čímž zanechává jednotnou disperzi aktivního kovu podporujícího oxidaci kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý na povrchu substrátu. Tepelná redukce se pak může provádět v regenerační nádobě během postupu regenerace.

Jiný způsob přivádění katalyticky aktivního kovu, který podporuje oxidaci kysličníku uhelnatého na nosič, zahrnuje přimíšení aktivní kovové složky do látky, ze které se tvoří substrát, například do silikagelu nebo silikahlinitého gelu před rozprašováním, při nšmž se suší, nebo před jiným postupem fyzikálního tváření a před sušením této hmoty pro přípravu katalyzátoru oxidace· Vznikající katalyzátorové těleso se pak může kalčinovat к vytvoření katalyticky aktivního materiálu· Jako obměna se může tepelné zpracování provádět v regenerátoru katalyzátoru v krakovecím systému.

Substrát pro pevný katalyzátor oxidace může být tvořen katalyzátorem krakování uhlovodíku, nebo jeho Částí, nebo může být od něho odlišný například může být nekatalytický, porézní, pevný nosič. V případě, že katalyzátor krakování uhlovodíku má funkci substrátu, je třeba dbát při výběru způsobu na to, aby krakovací aktivnost a selektivnost katalyzátoru nebyla nepříznivě ovlivněna. Je výhodné, aby v případě, že katalyzátor krakování uhlovodíku je typu majícího místa, na kterých proběhla výměna iontů, aby výměna iontů byla dokončena před ukládáním katalyzátoru oxidace.

Množství kovu podporujícího oxidaci, jehož se použije pro podporu oxidace kysličníku uhelnatého, má být co nejménší množství, které slouží к tomu, aby podporovalo sledovanou oxidaci, často asi 0,01 ~ž 5 hmot. %, s výhodou 0,05 až 1 hmot. %, vztaženo na množství použitého katalyzátoru krakování uhlovodíku.

Je vhodnější, aby se místo ukládání katalyzátoru oxidace na nosič používalo pevného katalyzátoru oxidace v plášťové formě jako katalyticky aktivní kysličník kovu, který se přimísí do katalyzátoru krakování uhlovodíku, Všeobecně spočívá výhoda katalyzátoru oxidace ve formě práškového kysličníku kovu v tom, že katalyzátor je relativně levný, že se snadno vnáší a manipuluje v systému s fluidním katalyzátorem v reaktoru a regenerátoru.

Velikost částic práškového katalyzátoru oxidace má být volena tak, aby se zabránilo oddělování částic za fluidní rychlosti. Je žádoucí, sby částice kysličníku kovu nebyly tak nepatrné, aby došlo к obtížím spočívájícíi v nadměrném odnášení katalyzátoru plynnou fází z lože, jako strhované částicové podíly.

se ovšem filtoů, cyklonů srážecí zařízení · podobně spolu β pracovními postupy používanými u fluidních katalyzátorů, aby bylo možno získat zpětně co největší mnžatví strhované částicové hmoty, a vrátit je do systému ke snížení ztrát. PráSkovy kysličník kovu misí aít dostatečnou pevnost, aby sa 'zabrtailo nadměrnému otěru a zaeněování částic práškového hmoty. Obvykke bývá průměr eástic katalyzátoru tvořeného práákovýfa kysličníkem kovu od přibližně 0,5 ůebo od 1 do 100 μα, s výhodou míně než přibližně 50 /am.'Je třeba poznamunt, že částice o nepatrných velikostech, tj. částice, s průměrem menším než ' přibližně 1 jum, například přibližně 0,01 až 0,5jum, mohou vbíjet tendenci tvořit shluky o větší Velikosti, což můle >ýt s výhodou použito ve způsobu podle vynálezu. Jako příklad práškových kyeiičníků kovů, jichž lze pouužt k podpoře oxidace kysličníku uhelnatého, jsou kysličník železitý, kysličník železnatý, dále ^sličník' železitý spolu s kysličníkem zinečnatým, dále kreliční^k manganⁿ$itý^, křsHčn^' 'ceru a,^podo^bně. ;

Ha připojených výkresech v obr. 1 a 2 znázorňují ve svislém pohledu, částečně v řezu, provedení zařízení vhodného pro regeneraci podle vynálezu. Regenerace použitého katalyzátoru, zvlážtě typu molekulárního síta, v různých postupech krakování uhlovodíku v případech, že katalyzátor je fyzikálně sdružen s katalyzátorem oxidace, jak výše uvedeno, se může. uskutečňovat zdokonaleiýfa způsobem podle tohoto vynálezu. Tento zdokonalený postup se může výhodně používat v řadě již existujících zařízení na krakování ropných uhlovodíků, zvláště u zařízení používajících při krakování fluidních katalyzátorů β různými prostorovými uspořádáním, při oddělování a regeneraai.

Obr. 1 vysvětluje jedno z provedení zařízení pro regeneraci podle vyinálezu, kde se používá spodního vstupu oddělených neaktivních katalyzátorů, přicházejících z krakovacího reaktoru (neznázorněn) do regeneračního zařízen. PouHtý katalyzátor z pásma oddělování, napojeného na výstup katalyzátoru z reaktoru, vstupuje u dna do regnerační nádoby 2 ⁸ je ve fyzikálním sdružení s katalyzátorem podporujícím oxidaci.

Kaalyzátor přitéká směrem vzhůru vstupními vedeními ,2 a j, která vyletují do hustého katalyzátorového lože vyúslovacími hlavami 4 a 2· Kaaplyzátorové lože v husté fázi se udržuje v dolním úseku 4 regenerační nádoby 2 a dosahuje směrem vzhůru na hranci fází 2 katalyzátoru. Kaaaaýzátor v loži husté fáze je fluidizován tokem spalovacího vzduchu přiváděným vedením 8 přes ventil 2 a potrubím 10 do vzduchového prstence 11.

Lze dosáhnout podstatně vyváženého proudu vzduchu regeneračním pásmem pokud by se pouHlo dalších vzduchových prstenců, neznázorněných, podle potřeby. Spálov^dí-koksu'obsaženého na použitém katalyzátoru za přítomnoti vzduchu začíná v loži tvořefám hustou fází. Lze dosáhnout vyšších teplot tím, že se přechodně spaluje vstřkkovaný těžký, olej, přiváděný jako palivo do hořákové hubice a spalovaný uvnntř regenerační nádoby 2· K tomuto účelu se může pouužt zbytků z krakování po provedené deetHaci, odtažených jako spodní proud z frakcionační věže. Uvedený těžký olej může být přiváděn vedením 12 přes venntl , 13 a vedením 14. které končí v hubbci, umstěné nád vzduchovým prstencem 11. Fluidizační rychlosti vzduchu kontinuálně nesou část katalyzátorových čáýtictmmёrem vzhůru do pásma zředěné fáze, které vyplňuje horní díl 15 regenerační nádoby 2, to jest úsek nad hranicí 2 fází ' katalyzátoru. Spalování koksu pokračuje v pásmu zředěné fáze a plynné spaliny se spolu se stržným katalyzátore odtahují do cyklóno výc' separátorů 20 a 21. tvořících první stupeň cyklónových separátorů. -^z

Většina částic katalyzátorů se oddělí v cyklónech prvního stupně a odvádí se směrem dolů trubicemi 22 a 23. ponořenými do pásma'husté fáze. Plyny a zbýwajcí částice katalyzátoru se vedou spojujícímS/vedeními 24 a '25 inezi cyklóny do cyklónových separátorů 26 a 27 druhého stupně, kde^se v podstatě 'celé mnžžtví zbývajícího katalyzátoru odděluje a odáádí směrem dolů potrubími 27 a 29. ponořenými do lože husté fáze.

v podstatě všechen plynný produkt spalování se pak odvádí vedením 30 a 31 do nádoby jj a nakonec se vyprazdňuje z regenerační nádoby 2 vedením 33. Tento plynný výtok se může použít vhodným způsoben k výměně tepla (neznázorněno) e rafinačnín- proudem suroviny' nebo obdobným způsoben. Regenerovaný katalyzátor- z hustého lože ee odvádí potrubím 34 a 35. vybaveným sběrnými hlavicemi 36 a 37 a vrací se do reaktoru, v němž probíhá krakování.

I když přívod spalovacího vzduchu normálně tvoří přebytek kyslíku nad moostvím požadovaným k dosažení úplného spalování koksu na částicích katalyzátoru za vzniku páry a kysličníku uhličitého, nemiuí vždy být dokončeno opalování koksu v loži husté fáze při uvedeném -provedení vynálezu. V tomto případě ' spalovací plyny, vystupující z lože husté fáze, takto obsahují podstatná Μ^β^ί kysličníku uhelnatého právě tak jako kysličník uhličitý a k/lík. .

Zbbýající koks na katalyzátoru a kysličník uhelnatý se - v podstatě úplně spálí v pásmu zředěné fáze za vyvíjení velkého mnžžtví tepla. Jestliže kysličník uhelnatý je spalován ve zředěné fázi, obvykle se tvoří pásmo vysokých teplot ve - většině pásma zředěné - fáze a zvláStě přibližně na mstě, označeném značkou X a může být snadno pozorováno ^znázorněným okénkem v uvedené rovině.

Řízení regenerační teploty uvnitř zředěné fáze se provádí částečně absorpcí tepla - do hmoty částic katalyzátoru, které jsou unášeny směrem vzhůru stoupáním proudu - spalovacího plynu nebo vynášeny směrem vzhůru z lože pevné fáze vynášecí trubicí 40 a distribuční hlavou 41. z níž se jako déší rozppylují částice katalyzátoru do pásma zředěné fáze. Kaaalyzátor se může vynášet vzduchem, parou nebo jiným inertním plynem, vstupujícím vedením 42 přes venUl. 43 a tryskou 44, která dosahuje v krátké vzdáleny ti do spodního konce vynášecí trubice 40. Nadměrná úroveň teploty v horní části regenerační nádoby 1 se může také ovládat přívodem páry, například vedeními 45 a 46 přes venUl 47 a vedení 48 do zařízení 49 pro rozvádění páry. Teploty v blízkosti nádoby 32 se mohou také ovládat přívodem pány, která přichází vedením - 50 přes vent-il 51 _ a vedením 52 do prstence 53 pro rozvod páry, který obklopuje nádobu 22. ’

Pokud je- to žádoucí, možno provádět další chlazení zařízením pro vstřikování vody (neznázorněno), jež může být s výhodou směrováno do - pásma spojnících trubic mezi cyklóny ~ 21 « 2ž.

Obr. 2 znázorňuje jiný způsob provedení vynálezu, který používá postraního vstupu odděleného použitého katalyzátoru ve fyzikálním sdružení s katalyzátorem podporajícím oxidaci z reaktoru do regenerační nádob;/. Pouíitý katalyzátor vstupuje - do regenerační -nádoby 101 a přitéká směrem dolů vstupním vedením 102. umjístěrým na postranní stěně regenerační nádoby 101 s vyústěním do katalyzátorového lože v husté fázi, které se udržuje na spodním úseku 106. při^čeen^jí uvedené vyústění je .. v malé vzdálenou od hranice fází 10*7. Fluidizace katalyzátoru - je -uskutečňována spaliým plynem (vzduchem) vstupujícím vedením 108 přes venUl 109 a vedením 110 do vzduchového prstence Ц1. Lze - pouužt dalších vzduchových prstenců zde neznázorněných pro vytvoření další rovnováhy v - toku vzduchu skrze - regenerační pásma. Jak popsáno u obr. 1, začne spalování koksu na částicích katalyzátoru uvnitř - pásma husté fáze, kde se může dosáhnout vyšších teplot, pokud je to žádouoc, přechodným spalováním proudu těžkého oleje uvxntř tohoto pásma. Takový olej může - být přiváděn věděním -112 přes venUl 113 a vedením 114 končícím v hubici.

Rychhost - vzduchu pro fluidizaci se může řídit tak, aby se kontinuálně unášely částice katalyzátoru směrem vzhůru, aby se dosáhlo - absorpce - tepla v pásmu zředěné fáze, jež tvoří horní úsek 115 regenerační nádoby H>1. to jest úsek nad hranicí fází - 10*7. Spalování koksu jakož i kysličníku uhUčitého může pokračovat v pásmu zředěné fáze a ve značné míře využité spalovací - zplodiny spolu se strhovaným podílem částic katalyzátoru se odváddjí - do - cyklonových separátorů 120 a 121 prvního strupně. Většina z těchto částic katalyzátoru se odddlí v cyklónech prvního stupně a odvádí - směrem dolů trubicemi 122 a -123. ponořenými do pásma husté fáze, do této fáze. Plyn/ a zbý^i^v^ající částice katalyzátoru nato pak prodHázjí přes spojovací vedení 124 a 125. do - cyklonových separátorů 126 a 127 druhého stupně, kde v poddtátě úIoo zbývá11

Qících částic katalyzátoru sa odděáí a vede se směrem dolů trubicemi 128 a [29. ponořenými' do lože hustě fáze, do této fáze. V podstatě. využitý spalovací plyn se pak vedením 130 a [31 vede do nádoby [32 a nakonec se odíádí z regenerační nádoby 101 vedením [33. Regenerovaný katalyzátor z hustého lože se odvádí vedeními.134 a 135. vybavenými sběrnými hlavami 136 ’ a 137 k navrácení do reaktoru pro katalytické krakovci.

Jak posáno v provedení podle obr. 1, shoří kysličník uhelnatý v pásmu zředěné-fáze za tvoření pásma vysoké teploty ve velké části - pásma zředěné fáze a zvláště přibližně v oblasti označené písmenem X. řízení regenerační teploty uvnitř pásma zředěné fáze se provádí ve značné mře absorpcí tepla do hmoty částic katalyzátoru, jdoucí ve vznosu směrem vzhůru působením- vystupujícího proudu spalovacího plynu. Teploty v oblasti nádoby 13'2. cyklonů . a spojovacích vedení, se mohou podle přání snižovat přiváděnou parou vedením 150 přes vennil 151 a vedení 152 do parního prstence - 153. který obklopuje nádobu 132. Lze použfvet také rozstřikování vody (neznázorněno) - podobným způsobem.

V jiném zvláětě výhodném provedení vynálezu se může pouužt zařízení na obr. 2 s výraznými obměnami pracovních parametrů v porovnání s provedením výše popsaným. Při tomto provedení rychlost plynu a přivádění částic katalyzátoru se upravijí tak, že se - zásadně dokončí úplné spalování koksu a kysličníku uhelnatého uvnitř- husté fáze a teplo se rozptýlí v katalyzátorovém loži. Stabilizace spalovací - reakce se zvláětě zvýší tím, že se použije katalyzátoru podpoou;jícího oxidaci a regenerační zařízení se pak může uvádět v činnost za nižších teplot nebo - tak, že se spálí větší mnžžsví kysličníku uhelnatého a tím se regeneruje větší mnŽžtví katalyzátoru za stejné teploty.

Vhodné uhlovodíkové suroviny pro krakovací postupy zahrnují různé frakce minerálních olejů s vyšším bodem varu než je bod varu benzinu pro pouužtí v motorech, a to například jako jsou lehké oleje, těžké oleje, smíšené plynové oleje, vakuové plynové oleje, plynové oleje -s širolým rozmezím frakcí, petrolej, frakce zbylé po krakování, redukované ropné frakce a olejové frakce z nich odvozené, právě tak jako frakce získané z oleje živičných břidlic, dále ze zpracování živičných písků, syntetické oleje, oleje získané z hydrogenace uhlí a podobně. Takové frakce se mohou používat jedno olivě neb v jakékoliv požadované ko^bbi^n^c^i..

Způsob podle vynálezu um^o^í^v^je, aby se podstatné mLnožtví koksu a kysličníku uhličitého spálilo v pásmu husté fáze u podstatně zvýšeného množtví částic katalyzátoru v porovnání se spalováním v pásmu zředěné fáze, což příznivě působí k rozptýlení tepla vznikajícího spalování. Poněvadž část spalovacího procesu, k němuž dochází v pásmu husté fáze, se zvyšuje, redukuje se podstatně vyvvjení tepla v pásmu zředěné fáze a snižuje se nebo vůbec vylučuje potřeba prudkého pohybu katalyzátoru v pásmu zředěné fáze k absorbování vzniklého tepla.

_: Zvváště žádoucím je pouužtí způsobu vynálezů jaké nedílná část zařízení - pro krakování s fluidním katalyzátorem krakování, jak popsáno výše, v reaktorech a přenášeným nebo vynášeným obsahem za současného opatření pro oddělování použitých zakoksovaných katalyzátorů, po čemž následuje regenerace použitých katalyzátorů postupem podle vynálezu.

S výhodou se krakování provádí výhradně v reaktorech, ooujívvaících vznosu katalyzátoru, přičemž se nepoužívá hustého katalyzátorového lože ke krakování. V typickém případě, kde se používá krakování s katalyzátorem ve vznosu, je případ konverze plynového oleje, kde výkonový poměr neboli poměr objemu úhrnného přiváděného bnitství k čerstvě přiváděnému mnoství se může pohybovat mezi 1:2.

Míra konverze se může měnt od 40 do asi 100 hmoo. % a výhodně se udržuje přibližně nad 60 hmot, %, například - mezi přibližně 60 a 90 hmo., %. Koonvraí se zde rozumí procentní redukce hmotového imnotví uhlovodíků vroucích přibližně nad 220 °C za atmooférického tlaku za tvorby lehkých produktů nebo koksu. - Hmotový poměr katalyzátoru v oleji u reaktoru s katalyzátorem ve vznosu se může pohybovat v mezích přibližné od 2 do 10 tak, že fluldioovaná disperze bud· sít huetotu v rozmezí přibližně od 0/45 do 2,25 na 0,0283 -- Je žádoucí, aby poměr mezi katalyzátorem a olej<m ee udržoval na úrovni.ne větší než je uvedená horní mez a s výtotou v rozmezí o^{d 1,}35 ^do ^2,25 kg na °,⁰²⁸3 m^. Rychloet flcidizace v rea^ktoru tohoto druhu může být mezi 6 až 18 m za vteřinu.

Reaktor tohoto druhů má být ' s výhodou v pode tatě vertikální, kde poměr dálky k průměrnému průměru je alespoň asi 25. Pro'výrobu - typických ropných produktů ee udržuje teplo^ta na ' a^podu reattoru při ráctaání ^přibH.žně na 540 °C ^k dosažení ú^plné^ho odpaření surovinová náplně, takže v horním úseku výstupní teplota bude asi 510 °C.

Za těchto podimnek, včetně opatření k rychlému oddělování použitého katalyzátoru z výstupu jících' par oleje, ae dosáhne velmi ' krátkého období styku mezi katalyzátorm a olejem. Době styku v reaktoru tohoto druhu je obvykle v rozmezí mezi 3 až '10 vteřin a s výhodou v rozmezí mezi 3 až 7 vteřin. Krtší doby styku jsou - výhotaé., protože většina. .

průběhu krakovecí reakce probíhá při počátečním růstu doby styku a tím jsou vyloučeny nežádoucí vedlejší reakce. To je zvláší dtů-ežžté, když se má dosáhnout většího- výtěžku a selektivпо8Ъ1, včetně meněí produkce koksu.

Krátký styk mezi částicemi katalyzátoru a parami oleje se může dosáhnout různými prostředky· Například katalyzátory se mohou vstřikovat na jednom nebo více míst podál reaktoru v nižší nebo spodní části tohoto reaktoru. Podobně se může vstřikovat olej podál celé dálky dolního úseku reaktoru a je možno používat různých míst vstřikování pro čerstvý proud - suroviny nebo suroviny přiváděné zpětně do oběhu. Dolní úsek - takového reaktoru může například představovat asi 80 % celé délky reaktoru, aby se dosáhlo mimořádně krátkých účinných dob styku vedoucích k optimální konverzi ropné náplně.

Tam, kde se používá dalšího hustého katalyzátorového lože, je třeba učinit opatření, aby se částice katalyzátoru a/nebo ropné ‘suroviny vstřikovaly přímo do pásma hustého lože. I když podmínky konverze zde uváděné jsou usměrněny na výrobu benzinu pro spalovací motory s vnitřním zapalováním elektrickou jiskrou, pracovní schéma se může přiměřeně obměnnt, aby se umožnnia maximáání výroba těžších uhlovodíkových výrobků, jako je palivo, pro tryskové motory, palivo pro tíaftové motory a topné oleje.

PouHtý katalyzátor z reaktoru pro koverzi ropné suroviny se s výhodou odděluje ještě před vstupem do regenerační nádoby. OddHovací nádoba používaná u zařízení pro katalytické krakování fluddním ložem se může vhodně udržovat v poddatě na teplotě v reaktoru pro konverzi v rozmezích meei 457 až 570 °C 'a a výhodou přibližně - 510 °C.

Výhodným plynem pro oddělování katalyzátoru je pára, i když se .může přivádět dusík, jiný inertní pl^yn nebo ^pl^ynn^{é p}ro^dukt^y s^lová^ Za tlato obvykle v ^r°^zmezí o^d 0^,7 kp/^cm² až 2,45 kp/cm², což jsou podmínky vhodné k tomu, aby se odstr^iily v poddtatě všechny těkavé složky z použitého katalyzátoru konverze.

OddHené poidité částice katalyzátoru se mohou přivést do pásma hustého lože v regenerační nádobě příslunzými vedeními a přes ventily oddělovací nádoby. Vstupní místo může být na spodu nebo na straně regenerační nádoby, výhodnn,je jestliže toto vstupní místo je blízko vrcholu hustého pásma fluictojho lože. Přívod může být také proveden na horní části regenerační nádoby, kde katalyzátor se uvádí do styku poprvé s použitým regeneračním plynem v omezeném pásmu zředěné - fáze.

Čáasice katalyzátoru spolu s katalyzátorem podporujícím oxidaci uvnitř zředěné fáze mohou být částečně unáSeny do separačního pásma, obvykle obsah^ícího cyklónové separátory v několika stupních, v nichž - se katalyzátormůže vracet přímo vedeními ponořenými do pásma husté fáze a p^i^u^ž.té regnerační a spalovací plyny se shromažďuj v přetlakové nádobě a pak se odváděj, aby se vhodným způsobem vyiHla tepelná energie v nich obsažená. Zpětné získávání tepla z plynných spalin zahrnuje výrobu páry, poudtí při oddHování použitých katalyzátorů, nepřímou výměnu tepla s různými rafinačními proudy kapalin - a zvláště pak se surovinou určenou pro konvvezi, nebo použití v různých sušicích a odpařovacích uspořádáních.

Když se používá systému uspořádaného podle prvních dvou výše popsaných provedexd, zpětné získávání tepla uvolněného v zásadě plným spalováním koksu a kysličníku uhelnatého se děje absorbováním do částic - katslyzátoru v obou fázích za vracení katalyzátoru do husté fáze a toto teplo také zajišťuje udržování přiměřeně vysoké teploty uvnitř pásma husté fáze. Vrácené částice katalyzátoru mohou přinášet další teplo, které pomůže ke zdvižení teploty v pásmu husté fáze na teplotu, která příznivě ovlivní dalSí odstraňování koksových povliků na částicích katalyzátoru, takže se dosáhne v podstatě úplného výsledného spálení příxůetku koksového nánosu.

V případě, že se v systému postupuje tak, že zásadně celé epálení se dokončí uvnitř husté fáze katalyzátoru a teplo se rozptýlí v této fázi . při absorbování do fluidioovarných částic dosáhne se spálení všech přírůstků koksového nánosu. Ve všech provedeních regenerovaný katalyzátor, vracející se z regeneračního zařízení zpět do reaktoru pro krakování, vhodně obsahuje přibližně od 0,01 až 0,10 hrot. %, zvlášť výhodně od 0,01 do 0,05 hmot. % a ještě asi 0,01 . až 0,03 hmoo. % uhlíku nebo koksu, a může být odveden z regeneračního zařízení za výhodné teploty pro pouuití v reaktoru pro krakován.

Regenerované částice katalyzátoru, m&aící neobvykle nízký zbytkový obsah koksu, se . získávají z husté fáze a vadnu za teploty v p^<^e^sta^<tě-od^c^o^íc^e^ající husté fázi vedením do reaktoru pro krakování, aby se uvedly ve styk a čerstvou uhlovodíkovou surovinou nebo jejich směsí s uhlovodíkovými frakcemi zpětně uváděnými do oběhu. Poněvadž katalytická oxidace kysličníku uhelnatého, vzniklého spalováním koksových povlaků na katalyzátoru, může nastávat ve větším rozsahu v husté fázi a u výhodných provedení se nutně dosahuje této oxidace v husté fázi, regenerovaný katalyzátor se může vracet do reaktoru pro krakování za mnohem vyšší teploty, právě tak za vyšší aktivnost, než tomu bylo u dosavadních běžných postupů.

Řada zařízení pro krakování s fluidním katalyzátorem se provozuje na principu tepelné rovnováhy, závislé na spalování kosu pro vyvíjení tepla, potřebného v pracovním postupu. Takováto zařízení však nebyla schopná plně vyiuít výhod katalyzátoru krakování, zvláště zeolioových katalyzátorů, jichž lze zvláště dosáhnout v reaktorech s katylzátorem ve vznosu, kde styková doba mezi katalyzátorem a olejovými parami může být mimořádně krátká.

Typ pracovního postupu, při němž se dosáhne vysokého stupně konverze spolu s vysokou selektivnoost·, příznivě ovlivňuje nízký poměr moožtví katalyzátoru k množtví oleje v reaktoru tohoto typu, což vede k tomu, že je k dispozici menší mnžžsví koksu ke tvorbě tepla spalováním v regeneračním zařízení. Proto se musí čaěto.zařizovat další zdroj vnějšího tepla, jako je předehřívací .pec pro přiváděnou surovinu, aby se zvýšila teplota katalyzátoru, nebo aby zařízení se mohlo provozovat za nižší teploty čerstvě přiváděné suroviny.

Tyto nežádoucí jevy lze nebo na nejmenší míru postupem podle vynálezu, který nmooňuj účinné zpětné získávání dalšího tepla z regenerovaných částic katalyzátoru pro přenos do reaktoru. Spalné teplo koksu v běžných operacích je asi 3 000 koal na 0,45 kg.

Způsob podle vynálezu může e^ěšt Μϋζ^νί tepla jsoucího k ' dispozici při spalování koksu přibližně na 4.250 kcal na 0,45 kg. Toto vyšší teplo spalování má tendenci zvyšovat teplotu regenerátoru, snižovat míru kosu na regenerpvarném katalyzátoru a snižovat rychlost cirkulace katalyzátoru za udržování zlepšených výtěžků za dané míry konverze.

Daaší výhoda regeneračního postupu podle vynálezu spočívá v tom, že opooštěěící plynné spaliny z regenerátoru mohou obsahovat neobvykle.'-nízký obsah kysličníku uhelnatého. Zatím co plynné spaliny při běžné regeneraci katalyzátoru krakování obsahují asi 6 až 10 obj. % kysličníku uhelnatého a obdobné množiv! kysličníku uhličitého a velmi malé množlv! kyslíku,

221651 plyné spaliny při regeneraci podle vynálezu- obvykle obsahuj méně než přibližně 0,2 * a často nikoliv'více než 5 až 500 - objemových milióntin kysličníku uhelnatého. Obsah Oslíku v plynných spalinách nemá.základní důležitost z hlediska ochrany prostředí a může ao pohybovat od 0,1 do přibližně 10 %, s výhodou v rozmezí přibližně 1 až 3 % a ještě.výhotoěji ;

v moižsví nepřevyšujíkcí 2 %, aby ae snížil objem plynných spalin a udrželo teplo uvnitř systému regeneračního reaktoru.

Pokud je to žádoucí, každé množní «bývajícího kysličníku uhelnatého se může vhodná spálit v odtahu z komína, odvádějícího plynné spaliny z regenerátoru. Z hlediska pracovního se může při pouuití způsobu podle vynálezu vyloučit způsob zpětného získávání tepla spalováním kysličníku uhelnatého v zařízeních u»bo jiných uspořádáních'pro-dalěí zpracování, ' z čehož plyne podstatná úspora na zařízení ь provozních nákladech, přičemž se respektují nyní platné normy pro jakost vzduchu v okolí z hlediska uvolňování kysličníku uhelnatého.

příklady vyóvvtlují způsob p^<^le vynálezu. Dále díly a procenta uváděné jsou hmotové díly a procenta, pokud není uvedeno'něco jiného.

Přikladl

200 g kalcinovaného běžného katalyzátoru krakování, obsahujícího 5,3 % vodíku a vzácných zemin s výměnou iontl, krystalického hlinitokřemičitou typu Y a smáni kysličníku křemičitého a kysličníku hlinitého s úhrnným podílem 30 % kysličníku hlinitého se nepoučí 3,90 g 50% roztoku dusičnanu oanoan0ččtého a 210 ml vody. Asi 80 % katalyzátoru je v rozměrech . 20 - až 75<um· Napuštěné částice katalyzátoru se získávají a suší při 121 °C, načež následuje kalcinování 3 hodiny při 670 °C. Vzniklý katalyzátor má 0,3% manganový povlak.

Pi íkl a d 2

Příklad 1 se opakuje tím, že se napouštění provádí za pouužtí 1,265 g dusičnanu uranylu, v 210 ml.vody. Napuštěný katalyzátor se vysuáí při teplotě 121 °C a pak se kalcinuje 3 hodiny při 650 °C. Katalyzátor má obsah 0,3% uranu.

Pi íkla d 3

Příklad 1 se opakuje s tím, že se pouHje 0,82 g mottwolfraotnc ^0^14110, rozpuštěného v 210 OL vody jako oapouCšěcí- roztok. Kaaslyzátor se vysuší při 121 °C a pak se kalcinuje 3 hodiny při 650 °C. Výsledný katalyzátor obsahuje 0,3 % hmot, wolframu.

Příklad 4

Příklad 1 - se opakuje s obměnou, že se pou^je 2,39 g dusičnanu ceroamonnového, rozpuštěného v 210 ml vody jako napouštěcího - roztoku. Katalyzáttr se vysuší a kalcinuje - jako v příkladu 1 a bylo zjištěno, že obsahuje 0,3 % ceru.

Pří.klad5

Příklad 1 se - opakuje s obměnou, že se pou^je 2,73 g heKahydrátu dusičnanu zinečnatého v roztoku 200 ml vody jako napou^^ího roztoku. Katat.yzátor se vysuší a k^lcinuje jako v příkladu 1 a zjitttot, že obsahuje - 0,3 hmoo. % zinku.

Příklad 6

Příklad 1 - se. opakuje s obměnou, že se pouužje 4,39 g dusičnanu železitého v roztoku

200 ml - vody jako roztoku. Napuštěný katalyzátor se suší a kalcinuje jako v příkladu 1 a zjištěno, že obsahuje 0,3 % železa.

Příklad 7

Příklad 1 ae opakuje a obrněnou, že se použije . 1,1 g molybdenanu amoiniého ve vodném roztoku ve 210 ml vody. Katalyzátor ae suší při ' 121 °C 3. hodiny, pak se kalcinuje při 650 °C. Výsledný katalyzátor obsahuje 0,3 hmot. % molybdenu.

P Hk lad!

Příklad 1 ae opakuje a obměnou, ie se pužije 1,4 g dusičnanu vizmtitého, rozpuštěného v 200 ml zředěné kyseliny duuité jako roztoku pro napouHění. Roztok zředěné kyseliny duuité se připraví tím, ie se přidá 5 m koncentrované . kyseliny dusité do 1,4 g dusičnanu vizmuHtého a pak se ředí roztok vodou k úpravě objemu. Kaaalyzátor se suší při 121 °C a pak kalcinuje 3 hodiny při 650 °C. Kaalyzátor obsahu je 0,3 hmot. % vizmutu.

Příklad . 9 ‘

Příklad 1 se opakuje s obměnou, ie se pouuije jako ntpoutšёcíUu.roitoku 5,0 g sířenu titaničitého, . rozpuštěného v 25.ml vodného 30% peroxidu vodíku, který je zředěn na objem 200 ál vodou, Roztok se zahřívá ai do úplného rozpuštění soli titanu. Kaaalyzátor se vysuší při 121 °C a pak se kalcinuje 3 hodiny při 650 °C.’Výsledný katalyzátor obsahuje 0,3 hmot. % titanu.

Příklad 10

Příklad 1 se opakuje s obměnou, ie se pouHje 1,2 g kysličníku chromitého, rozpuštěného v 200 ml vody jako roztoku pro nappoutěnn. Napuštěný katalyzátor se suší 3 hodiny při 121 °C a pak se kalcinuje 3 hodiny při 650 °C. Výsledný katalyzátor má povlak 0,6 hmot. % chrómu.

Přikladli ♦*

Příklad 1 se opakuje s obměnou, ie se pouHje 2,12 g ziгkunylchluridt, rozpuštěného ve 200 ml vody jako napouutěcího roztoku. Napuštěný - katalyzátor se suší při 121 °C 3 hodiny a pak se kalcinuje 3 hodiny při 650 °C. Vzniklý katalyzátor aá 0,3 hmoo. % zirkonového povlaku.

Příklad 2

Příklad 1.se . opakuje s obměnou, ie se pou!ije 0,2596 g 50% roztoku dusičnanu manganatého a 200 m vody jako napou^^ě^ho roztoku. Napuštěný katalyzátor se suší při 121 °C 3 hodiny a pak se kalcinuje 3 hodiny při 650 °C. Výsledný katalyzátor má povlak 0,02 hmot. % maanjanu.

P^íkli^d 13

Příklad 12 se opakuje s obměnou, ie se pouHje 1,253 g 50% roztoku dusičnanu manganatého v 210 ml vody .jako napo^tš^ho roztoku. Výsledný katalyzátor má povlak 0,1 hmot. % manganu.

Příklad 14

Podle tohoto příkladu se pouHje regenerační aparatury váhového typu, obsahujcí ve fluidiaačním úseku skleněnou jednotku o rozměrech 3,49 cm vnitřního . průměru'x 15,24 cm, jakoi i výstupní jednotku o vnitřním průměru 4,3 cm krátě 12,7 cm. Syntetická směs plynných t spalin obsahuje! 4 obj. %' kysličníku uhelnatého, 4 % kyslíku, 4 % vodní páry a 8Θ % dusíku se vede fluictaím ložem katalyzátoru s povrchovou rychlit! plynu 0,06 m za vteřinu.

Regenerační jednotka je obklopena pecí к udržování teploty na požadované úrovni. Teplota flutůňího lože ae měří termoelektrickými články. К oddělení stržených částic katalyzátoru _ϋ která by mohly vystupovat z regenerační jednotky, je uspořádán cyklón prvního stupně. Cyklon druhého stupně je uspořádán při proudu dolů od cyklonu prvního stupně, aby ae oddělily další částice katalyzátoru, které by mohly být strženy vystupujícím plynem.

Katalyzátor oddělený v cyklónu prvního stupně se uvádí zpět do lože katalyzátoru za použití trubky ústící do lože. Výstupní plyn z cyklónu druhého strupně se dále filtruje za použití skelné vlny a analyzuje se plynou chromatografií na kyslík, dusík, kysličník uhelnatý a kysličník uhličitý.

Pracovní doba této regenerační jednotky za daných podmínek se pohybuje od nejméně 40 minut do přibližně 90 minut. Tato doba prodlení stačí, aby vznikl oxidační stav rozhodujícího významu pro určitý katalyzátor oxidace v dané.pracovní fázi zařízení pro krakování s fluidním katalyzátorem.

V tomto příkladu se používalo katalyzátoru podle příkladu 1, 4, 5, 6 a 11 jednotlivě v této regenerační jednotce za pracovní teploty 650 °C ke stanovení objemového procenta konverze kysličníku uhelnatého, vyvolané katalyzátorem. Výsledky jsou v následující tabulce I.

Tabulkal

Látka podporující oxidaci	Hmot. % úhrnu katalyzátoru	Obj. % konverze kysličníku uhelnatého
mangan	0,3	65
cer	0,3	72
zinek	0,3	55
železo	0,3	75
zirkon	0,3	65
bez přítomnosti táto
látky	—-	31

Některé z katalyzátorů výše uvedených se zkoušely za použití normovaných zkušebních postupů, používaných v průmyslu u mikrofluidizovaných katalytických jednotek ke stanovení požadované selektivity při katalytickém krakování.

Jako báze katalyzátor bez kovové složky podporující oxidaci má relativní mikroaktivnast 154, koksový faktor 1,0 a molární procentní poměr vodíku к methanu 0,64. Katalyzátor podle příkladu 1, při porovnání ukazuje mikroaktivnost 147, koksový faktor 1,1 a molární procentní poměr vodíku к methanu asi 1,1 až 1,2. Katalyzátor podle příkladu 4 vykazuje relativní mikroaktivnost 150, koksový faktor 1,1 a molární ppocentní poměr vodíku к methanu 0,9 až 1,1. U katalyzátoru podle příkladu 6 byla zjištěna relativní aktivnost 134, koksový faktor 2,0 a molární procentní poměr vodíku к methanu 6,5.

Příklad 15

Příklad 14 se opakuje za použití několika katalyzátorů, obsahujících 0,3 hmot. % kovu za různých teplot ke zjištění konvezre kysličníku uhelnatého sa těchto teplot. Použité katalyzátory jsou katalyzátory podle příklédu 1 a manganem, podle příkladu 4 a carem, podle příkladu 6 e železem a podle příkladu 11 se zirkonem. Výsledky jsou stanoveny v tabulce II.

225651

T a bu lka II

Látka oxidac cí

MoOství napuštěného kovu v hmot. %

Konverze kysličníku uhelnatého obj. %

595 °C 650 °C 685 °C

mangan	0,3	32	—	50
cer	0,3	31	45	—
železo	0,3	38	45 '	55
zirkon	0,3	—	—	50
bez přítomno tí této látky	—	15	25	40
žádný katalyzátor v loži	—	—	20	50-60

Příkli^a 16

Příklad 14 se opakuje za použití stejrých regeneračních teplot 650 °C s obměnou, že se použije práškového kysličníku kovu jako složky poddorující oxidaci ve směsi s katalyzátorem krakování podle příkladu 1. Výsledky jsou v tabulce III.

Tabulka III

Kovový kysličník jako látka OOdporující oxidaci	Hmoo. % úhrnu katalyzátoru	Obj. % konverze kysličníku uhelnatého
kysličník msaingančitý	1,0	46
kysličník m^nganě itý	2,0	51
kysličník železa	0,3	asi 34
kysličník železa	1,0	asi 35
bez přísady této látky	—	28

Přidané práškové kysličníky v tomto příkladu mají průměr přibližně 5 Λ nebo nižší, například kysličníky železa mají průměrnou velikost Částic menší než 1 /um.

Příklad 17

Příklad 16 se opakuje s tím, že se za teploty lože 650 °C používá nových kysličníků Oodporujících oxidaci v následujících toneStracích. VVsledky jsou uvedeny v tabulce IV.

Tabulka IV . ·__‘ ____ — -.

Přidávaný práškový Operace kysličník, hmot. %

Obj. % konverze kysličníku uhelnatého

0.1 ⁰ 1

Typ kysličníku; kysličník železitý

jako činidlo	1	33	91
tysličníky železa (Inlanid)	1	33	asi 33
(Wisconsin)	1	30		63	90
	2	33	46
kysličníky vzácných zemin
(Davison)	1	33			50

Tabulka IV- pokračování

Přidávaný práškový kysličník, hmo. %

Operace

Obj. % konverze kysličníku uhelnatého

0,1

0,4 1

(Kerr-Mc-Gee)	1	33	65
tysličník oatLnatččiaý (reakční činidlo)	1	27	41	51

Příklad 18

Příklad 17 ee opakuje a obměnou, že se postupuje za teploty 625 °C z* přidání práškových kysličníků kovů, uvedených v tabulce V.

Tabulka V

Přidávaný Konverze kyslččnílui práškový kysličník uhelnatého v obj. % hmot. %- kovu s přísadou a - bez přísady

0,3

Přísada: kysličník železitý

(reakční činidlo)	49	95 až 100
kysličník železitý (reakční Činidlo)	52	90 až 100
kysličník
m8tLgatččitý (technický)	51	75 až- 80
kysličník meaigíuiaaý (reakční činidlo)	58	asi 70

Příklad 19

Plynový olej, charakterizovaný hodnotou 23,4° API, s bodem varu mezi 340 až 575 °C . se krakuje ve fluidiooanuém reaktoru přenosového typu za průměrné teploty . krakování při. 508 °C. Poměr výkonu reaktoru (úhrnná hmota suroviny/lmotou čerstvě přivážené suroviny) je 1,34 a úphrnem se za den přivádí 36 000 bbl suroviny· Cássice katalyzátoru odpoovdají příkladu 1 za napuštění katalyzátorem oxidace a obíhají rychlostí 19,6 t/min. Hmotový poměr katalyzátoru v oleji v pásmu krakování je 3,7.

Výtok z reaktoru se přivádí-do pásma oddělování a do cyklónovaného separátoru. UlQovodíkové produkty se odstraní a použitý katalyzátor se vede směrem dolů přes cyklon a vedením od něho do oddělovacího pásma udržovaného na tepotě 510 °C. . Kaalyzátor se proťukává parou, aby se odstranily zbytkové těkavé složky před regenerací. Od dlené vy^í^i-té katalyzátory bbsahuujcí 0,9 hmot. % koksu na katalyzátoru se přivádějí do spodní části regenerační nádoby, znázorněné na obr.- 2, kde.se’ katalyzátor iflšidiišje vzduchem . v katylzátorovém loži huaté fáze á udržuje se na teplotě mmzi 685 až 690 °C (průměrná teplota je 670 °C) za spalování koksu a popřípadě za spalování přiváděného topného oleje, pokud je třeba.

Mčožsví vzduchu se ’ ustálí na množaví přibližně 130 kg za hodinu tak, aby se přivedlo přibližně 6,3 kg vzduchu na 0,45 kg katalyzátoru s povlakem koksu. Katalyzátor je unášen stoupajícím proudem vzduchu a přenášen do pásma zředěné fáze katalyzátoru v horní části regenerační nádoby přibližně v poloze odpovídající hranici fází hustého lože. Spalování kysličníku uhelnatého se dokončí v pásmu zředěné fáze za teploty přibližně 760 °C. Plyny a strhovaný katalyzátor se vedou z pásma zředěné fáze do řady!cyklónových 8aparátořů, přičemž katalyzátor se přímo vede spět do pásma husté fáze. Proud plynu{opouštějící systém cyklónů se napřed přivádí do nádoby pod tlakem, umístěné na horní části regenerační{nádoby a pak se vypouští za teploty 680 °C к návratu do přenosového reaktoru.

Analýza regenerovaného katalyzátoru ukazuje, že zbytkový obsah koksu je jen 0,03 hmot. % Analýza vystupujících plynů ukazuje, že obsah kysličníku uhelnatého je nulový a že obsah kyslíku je 1,9 hmot. %. Konverze při krakování činí 67,7 obj, % přiváděné suroviny. Podle výpočtů tepelné rovnováhy se koks spaluje rychlostí 9·315 kg za hodinu, přičemž se uvolňuje z 0,45 kg koksu 4.600 kcal. Úhrn vyvinutého tepla v množství nad 80 % se absorbuje do regenerovaného katalyzátoru a tak se udržuje uvnitř cyklického krakovacího fluidního systému.

Příklad 20

Použije se stejného systému, přiváděných surovin a podmínek, reakce jako v příkladu’ 19, za použití regenerační nádoby podle obr. 2, avšak rychlost regeneračního plynu a rychlost toku částic se může upravit tak, aby se absorbovalo teplo z nezbytně úplného spalování koksu a kysličníku uhelnatého působením katalyzátoru v husté fázi v nádobě. Úroveň množství kysličníku uhelnatého Činící 8 ppm se může dosáhnout postupem podle vynálezu za dosažení odstranění koksu a regenerace tepla obdobným způsobem, jako se dosáhne ve výše uvedeném příkladu 19.

Claims (10)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob cyklického fluidního katalytického krakování, při kterém se uhlovodíky krakují ve fluidním stavu stykem s částicemi katalyzátoru v reakČním pásmu, katalyzátor krakování deaktivovaný povlakem koksu se odděluje z produktu odebíraného z reakčního pásma pro krakování uhlovodíku a zbavuje se těkavých látek, Částice deaktivovaného katalyzátoru zbaveného těkavých látek se vedou do regeneračního pásma a fluidizují se v něm s regneračním plynem obsahujícím molekulární kyslík, přičemž se vytvoří spodní hustá fáze částic katalyzátoru a horní zředěná fáze částic katalyzátoru, koks se z částic katalyzátoru spálí stykem s regeneračním plynem, přičemž se jako spalné produkty vytvoří kysličník uhelnatý a kysličník uhličitý, plynný produkt a regenerovaný katalyzátor se oddšleně odebírají z regeneračního pásma, a regenerovaný katalyzátor se znovu uvádí do oběhu do reakčního pásma pro další použití při krakování uhlovodíku, vyznačený tím, že koks a kysličník uhelnatý se spalují v regeneračním pásmu až do obsahu nejvýše 0,10 hmotnostních % zbytkového koksu v regenerovaném katalyzátoru a obsahu nejvýše 1,0 objemových % kysličníku uhelnatého v plynném produktu, regenerační pásmo se udržuje na regenerační teplotě od 537,77 do 815,55 °C, regenerační plyn se přivádí do regeneračního pásma v proudu přivádějícím množství molekulárního kyslíku přesahující o 0,1 až 25 % stechiometrické množství potřebné pro úplnou konverzi koksu ne kysličník uhličitý a páru, v regeneračním pásmu se к částicím katalyzátoru přidá Činidlo podporující oxidaci kysličníku uhelnatého a obsahující alespoň jeden kov s atomovým číslem alespoň 20 a zvolených ze skupin IB, IIB а II až VIII periodické tabulky, přičemž větší část tepla vyvinutého při spalování kysličníku uhelnatého se pohltí částicemi katalyzátoru, a pohleené teplo v těchto Částicích katalyzátoru se udržuje v katalytickém krakovacím procesu opětovným přiváděním ohřátých částic regenerovaného katalyzátoru do reakčního pásma.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že koks a kysličník uhelnatý se spalují v husté fázi.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že koks ee spaluje z katalyzátoru v husté fázi spalování kysličníku uhelnatého -se dokončuje ve - zředěné fázi a teplota zředěná fáze- je nejméně o 27,77 °C vyšší než teplota husté fáze.
4. 4. Způsob podle bodu 3, - vyznačený tím, že částice katalyzátoru jsou uváděny do- oběhu z husté fáze do zředěné fáze regeneračního pásma, a jsou - rozptylovány ve zředěhém pásmu, přičinž- větší část tepla uvolněného spalováním ve zředěné fázi, je pohlcována těmito částicemi uváděnými do oběhu.
5. 5. Způsob podlé bodu 3, - vyznačený tím, že teplota v husté fázi se udržuje v rozmezí od 6413,68 °C do 704,44 °C a teplota ve zředěné fázi se udržuje v rozmezí od 676,66 °C do 787,77 °E.
6. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že činidlo podpoouuící oxidaci - kysličníku uhelnatého je neseno pevným keramickým nosičem.
7. 7. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že činidlo podpoorCící oxidaci kysličníku uhelnatého je - neseno pevným nosičem, voleiým- se skupny tvořené kysličnkkem křemičitém, kysličníkem hlinitým a jejich směsmi.
8. 8. Způsob podle bodu - 1, vyznačený tím, že činidlo podpoorCkck oxidaci kysličníku uhelnatého je - . neseno katalyzátorem krakovánn.
9. 9. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že činidlo - OodpoouCjcí oxidaci kysličníku uhelnatého a katalyzátor krakování jsou v regeneračním pásmu uvedeny do vzájemné - směsi v práškovém stavu.
10. 10. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že - činidlo podppouCÍcí oxidaci kysličníku uhelna- tého zahrnuje jeden nebo více kovů volených ze - skupiny sestávající z platiny, paládia a rhodia. '