HU195242B - Application of bifunctional carrying gas in fluidal cathalitic cracking process - Google Patents

Application of bifunctional carrying gas in fluidal cathalitic cracking process Download PDF

Info

Publication number
HU195242B
HU195242B HU843176A HU317684A HU195242B HU 195242 B HU195242 B HU 195242B HU 843176 A HU843176 A HU 843176A HU 317684 A HU317684 A HU 317684A HU 195242 B HU195242 B HU 195242B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
catalyst
riser
catalytic cracking
feedstock
conversion zone
Prior art date
Application number
HU843176A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT36854A (en
Inventor
Harold U Hammerschaimb
David A Lomas
Original Assignee
Uop Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uop Inc filed Critical Uop Inc
Publication of HUT36854A publication Critical patent/HUT36854A/hu
Publication of HU195242B publication Critical patent/HU195242B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Chairs Characterized By Structure (AREA)

Description

A találmány tárgyát szénhidrogének fluid katalitikus krakkoiási eljárása képezi.
Közelebbről, a találmány tárgyát szénhidrogének olyan fluid katalitikus krakkoiási eljárása képezi, amelynél egy speciális típusú gáznemü anyagot vezetünk be a riserbe (speciális katalitikus krakkoló csőreaktor), a krakkolandó tápáram bevezetésével ellenáramban, így a katalizátor aktív helyeit szelektíven elszenesítjük, miközben a katalizátort felgyorsítjuk olyan sebességre, ami elegendő ahhoz, hogy a katalizátor és a tápanyag kiváló kölcsönhatását a tápanyag bevezetési pontján biztosítsa.
Számos fluidizált szilárd technikát alkalmazó folyamatos ciklikus eljárás ismeretes, amelyeknél széntartaímú anyagok rakódnak le a reakciózónában lévő szilárd halmazállapotú anyagokra, és a ciklus folyamán ezek a szilárd halmazállapotú anyagok átjutnak egy másik zónába, ahol a szénlerakódásokat oxigéntartalmú közegben elégetve legalább részben eltávolítják. Az utóbbi zónából a szilárd halmazállapotú anyagokat ezután kivonják és egészen vagy részben visszavezetik a reakciózónába.
Az ilyen jellegű eljárások közül az egyik legfontosabb a fluid katalitikus krakkoiási eljárás, viszonylag magas forráspontú szénhidrogének átalakítására könnyebb szénhidrogénekké, amelyeknek forráspontja a fűtőolaj vagy a könnyűbenzin tartományába esik. Á betáplált szénhidrogént a szénhidrogének átalakítására alkalmas körülmények között egy vagy több reakciózónában érintkeztetik a fluidizált állapotban tartott speciális krakkoló katalizátorral.
Ahhoz, hogy egy fluidizált katalitikus krakkoiási zónából az előállítani kívánt reakciótermékeket kapják, a katalizátor és a tápáram között megfelelő kölcsönhatásra van szükség. A megfelelő kölcsönhatás a kívánt aktivitási és szelektivitási tulajdonságokkal rendelkező katalizátort a tápanyag valamennyi molekulájával egyforma időtartamra érintkezésbe hozza, úgy, hogy a legelőnyösebb termékáramot kapják, nem kívánt termékek, így könnyű gázok és koksz szükségtelen termelése nélkül. Így a fluid katalitikus krakkoiási művelet optimalizálása felvet kémiai problémákat a katalizátor aktivitásának és szelektivitásának szabályozása szempontjából és fizikai problémákat a tápanyag és a katalizátor egyenletes érintkeztetésének és a folyamatosan belépő tápanyag és a katalizátor azonos időtartamú érintkeztetésének fenntartása szempontjából, ezáltal elkerülve a nem kívánt mellékreakciókat, így a túlkrakkolást.
Számos referencia utal arra, hogy a katalizátor tulajdonságainak szabályozása vagy a katalizátor-áram eloszlása szempontjából a fluid katalitikus krakkoiási eljárás forró regenerált katalizátorát különböző, viszonylag könnyű anyagokkal keverik, mielőtt a katalizátort a fluid katalitikus krakkoiási eljárás tápanyagával érintkeztetnék.
így a 3 042 196 számú amerikai egyesült államokbeli szabádalmi leírás szerint kezdetben egy könnyű gépolajat, majd fokozatosan nehezebb komponenseket adnak a riserben felfelé áramló katalizátorhoz, s így egyetlen katalizátort és egyetlen krakkoló zónát használnak egy nyersolaj alkotóelemeinek az átalakítására.
A 3 617 497 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint könnyű gázolajat hígító gőzzel, így metánnal vagy etilénnel kevernek, a forró, regenerált katalizátort tartalmazó riser alján vagy ehhez közel, amelybe a katalizátort a rí&ef ugyanezen a pontján vagy ehhez egész közel, a keverékkel egyirányban vezetik be, majd a keveréket a riser tetején nehéz gázolajjal érintkeztetik, és így a könnyűbenzin kitermelését növelik.
A 3 706 654 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint nehézbenzin hígítót adnak a riser aljába, hogy a regenerált katalizátor felfelé áramlását a riserben elősegítsék.
A 3^849 291 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban azt ismertetik, hogy C4+ szénhidrogéneket és főképpen C5 + szénhidrogéneket tartalmazó gáznemű hígítóanyagot használnak, ez szuszpenziót képez a frissen regenerált katalizátorral, és a szuszpenziót egy riser kezdeti részén átfolyatják, mielőtt a szénhidrogén-reagenst a reaktornak egy folyásirányú részében ezzel érintkeztetnék, s így azt érik el, hogy a szénhidrogén a katalizátor-szuszpenzióval igen rövid ideig, 1—4 másodpercig érintkezik a riserben.
A 3 894 932 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a fluid katalitikus krakkoiási eljárás átalakító katalizátorát C3-C4 szénhidrogénekben dús keverékkel vagy egy izobutilénben dús árammal érintkeztetik, mielőtt a gázolaj forráspont-tartományú tápanyaggal érintkeztetnék a riser egy kezdeti részében (a katalizátor-szénhidrogén tömegarány 20-80), s így a C3-C4 szénhidrogén-anyagot magasabb forráspontú anyaggá alakítják,
A 4 422 925 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint szénhidrogének, így etán, propán, bután, stb. keverékét és katalizátort vezetnek át egy riseren átlagos felületi gázsebességgel, ami körülbelül 12,2-18,3 méter/mp, a katalizátor-szénhidrogén tömegarány körülbelül 5-10, s így általában gázalakú olefineket termelnek.
A 4 427 537 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a katalizátorszemcséket fluidizáló gázzal, így gáznemü szénhidrogénnel keverik, amit egy riser alsó részébe táplálnak, így elősegítik vagy biztosítják az egyenletes nem örvénylő felfelé áramlást a riserben, a katalizátorszemcsék viszonylag kis sebességű, sűrű áramlásával.
Vannak olyan utalások is, hogy vivőgázt használnak nemkatalitikus rendszerekben, így például'a 4 427 538 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint egy
-2195242 gázt — amely lehet egy könnyű szénhidrogén — kevernek egy iners szilárd anyaggal egy függőleges zárt vezeték alsó részén, és egy nehéz kőolajfrakciót vezetnek be a folyásirány egy pontján, úgy, hogy a kőolajfrakció tartózkodási idejét a vezetékben változtatják.
Hasonlóképpen a 4 427 539 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban egy C4- gázt alkalmaznak, hogy kísérje a kis katalitikus aktivitású vagy katalitikusán nem aktív szemcséket egy riserben felfelé, ellenáramban a betáplált lepárlási maradékkal, így elősegítve az olaj diszpergálódását.
Végül a 4 364 848, 4 382 015 és 4 404 090 számú amerikai egyesült államokbeli szaba•dalmi leírások szerint egy fluid katalitikus krakkoló eljárás katalizátorán a szennyező fémek passziválása elvégezhető úgy, hogy a forró regenerált katalizátort hidrogénnel és/ /vagy könnyű szénhidrogéngázzal érintkeztetik.
A találmány szerinti eljárás a fenti referenciaanyagok ismertetéseivel ellentétben új módszert tartalmaz, amely szerint egy vivőgáz-keveréket — amely kiváltképpen alkalmas egy fluid katalitikus krakkolási eljárás regenerált katalizátorának a kezelésére — vezetünk be, oly módon, hogy egyidejűleg javítjuk a katalizátor körülményeit mielőtt azt a tápanyaggal érintkeztetnénk és a kezelt szemcséket elszállítjuk egy áramlási rendszer reaktorzónájába, amely a katalizátor és a tápanyag kitűnő kölcsönhatását biztosítja.
A találmány elsődleges célja olyan hatásos módszer kidolgozása egy fluid katalitikus krakkolási eljárás regenerált katalizátorának szelektív kondicionálására és elszállítására egy fluid katalitikus krakkolási reakciózónába, amellyel az előállítani kívánt termékek kitermelése a maximumra növelhető.
A jelen találmány eljárás 343-816°C forráspont-tartományú, lényegében folyékony szénhidrogén átalakítására általában függőleges elhelyezkedésű riser — speciális katalitikus krakkoló csőreaktor — konverziós1 zónában aktív, fluid katalitikus krakkoló katalizátorral forró, regenerált, aktív, fluid katalitikus krakkoló katalizátort szénhidrogénből és hidrogén, kénhidrogén, nitrogén, szén-monoxid, szén-dioxid és vízgőz legalább egyikéből álló vívőgázban tartalmazó, felfelé áramló szuszpenziónak a függőleges elhelyezkedésű riser konverziós zóna alsó kezelési szakaszán való átvezetésével, az alapanyagnak a riser konverziós zóna alsó szakaszától az áramlás irányába eső helyen a felfelé áramló szuszpenzióba való bevezetése révén a katalizátort viszonylag egyenletes eloszlásban tartalmazó, katalizátorból, alapanyagból és vívőgázból álló keverék képzésével, majd a riser konverziós zóna felső részén az alapanyagnak a katalizátorral 300-650°C-on való reagáltatásával oly módön, hogy legfeljebb 100 mól% C3 vagy nehezebb szénhidrogént — vízmentes alapra vonatkoztatva — tartalmazó vívőgázt alkalmazunk, és a függőleges elhelyezkedésű riser konverziós zóna alsó kezelési szakaszát 500-800°C-on, 0,5-15 másodperc tartózkodási idő, a katalizátornak a szénhidrogén-vívőgázra vonatkoztatva 80-nál nagyobb tömegaránya és a vivőgáz 1,8-12,2 méter/mp átlagos felületű gázsebessége mellett működtetve a katalizátor reakcióhelyeit szelektíven elszenesítjűk az alapanyaggal való érintkezése előtt, miközben a katalizátor egyidejűleg felgyorsítjuk olyan sebességre, hogy hígfázisú turbulens áramlás jöjjön létre az alapanyaggal való érintkezésekor.
A találmány szerint tipikus fluid katalitikus krakkolási eljárásban finomeloszlású regenerált katalizátor hagyja el a regeneráló zónát egy bizonyos hőmérsékleten és érintkezik a betáplálásra kerülő alapanyaggal egy riser reakciózóna alsó részében. Míg az így kapott keverék, amelynek hőmérséklete körülbelül 200-700°C, a riseren áthalad, végbemegy az alapanyag átalakulása könnyebb termékké és a katalizátorra koksz rakódik le. A riserből távozó anyagot elkülönítő térbe vezetjük, ahol további átalakulás mehet végbe. A szénhidrogéngőzöket, amelyek katalizátort visznek magukkal, átvezetjük egy vagy több ciklon-szeparátoron, s így a kimerült katalizátort a szénhidrogén-gőzáramtól elkülönítjük. Az elkülönített szénhidrogén-gőzáramot frakciónál zónába vezetjük, amely a szakmában mint desztillációs torony ismeretes, s amelyben a távozó szénhidrogéneket szétválasztjuk a tipikus frakciókra, így könnyű gázokra és könnyű benzinre, könnyű gépolajra, nehéz gépolajra és a maradék olajiszapra. A toronyból különböző frakciók visszacirkuláltathatók az alapanyaggal a riserbe. Bizonyos frakciókat, így a könnyű gázokat és a könnyű benzint tovább szétválaszthatjuk és feldolgozhatjuk egy gázkoncentrálási eljárásban, ami a toronytól az áramlás irányában történik. A torony némely frakciója, valamint a gázkoncentrálási eljárásból kapott frakciók végső termékáramokként kivonhatok. Az elkülönített. kimerültkatalizátor az elkülönítő tér alsó részébe kerül és végül elhagyja ezt a zónát, áthaladva sztrippereken, amelyekben kigőzölő gáz, rendszerint gőz érintkezik a használt katalizátorral és ezt az adszorbeált és zárványos szénhidrogénektől megtisztítja. A szenet tartalmazó használt katalizátor elhagyja ε kigőzölő zónát és bejut a regeneráló zónába, ahol friss regeneráló gáz jelenlétében és körülbelül 620-760°C hőmérsékleten a koksz elégése révén regenerált katalizátort és szén-monoxídot, szén-dioxidot, vizet, nitrogént és esetleg kismennyiségű oxigént tartalmazó füstgázt kapunk. A friss regeneráló gáz rendszerint levegő, de lehet oxigénnel dúsított vagy elégtelen oxigént tartalmazó levegő. A füstgáz* a vele távozó regenerált katalizátortól a regeneráló zónába elhelyezett ciklon-szeparátorral elválasztjuk, és az elválasztott füstgázt kivezetjük a regeneráló zónából, tipi3
-3195242 kusan egy szénmonoxid-boilerba, ahol a szénmonoxid kémiai hőjét értékesítjük, úgy, hogy elégetjük mint üzemanyagot, gőz termeléséhez vagy ha a szén-monoxid elégése a regeneráló zónában tökéletesen végbement — ami a művelet előnyös módja —, akkor a füstgázt érzékeny hőtermelő eszközökhöz és innen egy finomító kürtőbe vezetjük. A füstgáztól elválasztott regenerált katalizátort visszavezetjük a regeneráló zóna alsó részébe, amit tipikusan nagyobb katalizátor-sűrűségen tartunk. Regenerált katalizátor-áram hagyja el a regeneráló zónát, és — amint azt előzőleg már említettük — érintkezik az alapanyaggal a reakciózónában.
A találmány szerinti eljárást tekintve, a katalizátor-áram, amely elhagyja a regenerátort, belép egy lényegileg függőleges vezetékbe, ami két szakaszt tartalmazó riser konverziós zóna. A riser alsó vége a katalizátor kezelési szakaszául szolgál, míg a felső részében megy végbe egy fluid katalitikus krakkoló riser szokásos reakció-funkciója.
Forró katalizátor és vivőgáz lép be a cső kezelési szakaszába, annak legalsó részén. Mielőtt a vivőgáz-közeggel érintkeztetnénk, a forró katalizátor elhagyja a regenerátort mint egy szemcsékből álló sűrű folyam, lefelé áramolva. Ezért a kezelési szakaszba lépő katalizátorszemcsék a riserben lévő áramlást tekintve zéró sebességgel vagy negatív sebességgel rendelkeznek. A szemcsék kezdeti felgyorsításánál elkerülhetetlen a nagyfokú örvénytés és visszakeveredés. Elvégezve a katalizátor kezdeti felgyorsítását az alapanyag bevezetési pontján vagy ehhez közel, a riserbe lépő alapanyag tartózkodási ideje változik. Azzál, hogy csak vivőgázt alkalmazva adjuk meg a katalizátornak a kezdeti, felfelé irányuló impulzust, a találmány szerinti eljárás kiküszöböli a betáplált szénhidrogének helytelen eloszlásának és változó tartózkodási idejének egyik okát. Miután a kezdeti katalizátor belépett a riserbe, a fluidizált áram más jelenségei okozhatnak változó tartózkodási időt a riserben. Ezek közül a jelenségek közül egyik a csúszástávolság az áramló gáz és a katalizátorszemcsék között, ami a szemcsenagyság különbségeiből adódóan a szemcsék sűrűségében és nyomatékában fennálló különbségek következtében jön létre és nem egyenletes módon. Azok a katalizátorszemcsék továbbá, amelyek a riser falához közel haladnak, elhúzódó tartózkódási idővel rendelkeznek, ami a megnövekedett súrlódási erő következménye. A katalizátorszemcsékre gyakorolt súrlódási erők a folyó áram sűrűségével növekednek. A jelen találmány ezeket a problémákat a minimumra csökkenti azáltal, hogy a riser kezelési szakaszában felgyorsítja a katalizátort, s így enyhe örvénylő áramlást létesít az alapanyag bevezetése előtt. A katalizátorszemcséket enyhe örvénylő áramlásban vezetve, ez időt ad a különböző nagyságú szemcséknek ahhoz, hogy egyenletesen fel4 gyorsuljanak, s így sokkal egyenletesebb sebességet kapunk az alapanyag bevezetési pontján. Ennek eredménye, hogy a katalizátor sűrűsége csökken, ami csökkenti általában a súrlódási erőket, és a katalizátor bizonyos keveredését biztosítva kiküszöböli a riser fala mellett lassabban mozgó katalizátorszemcsék határterületét. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárásban alkalmazott kezelő riser jelentős funkciót teljesít: lényegileg legyőzi a szemcsék áramlásával kapcsolatos fizikai problémákat, mielőtt az alapanyag a katalizátorral érintkezne.
A találmány szerinti eljárásban használható katalizátorok az ismert fluidizált katalitikus krakkoló katalizátorok. Specifikusan használhatók a nagy aktivitású kristályos alumínium-szilikát- vagy.zeolittartalmú katalizátorok, ezek előnyösek a magas hőmérséklet, a gőz és az alapanyagban lévő fémek dezaktiváló hatásával szemben mutatkozó nagyobb ellenállásuk miatt. A fluid katalitikus krakkolási eljárásokban a zeolitok a legáltalánosabban használt kristályos alumínium-szilikátok.
Azonkívül, hogy a riser kezelési szakaszát elhagyó katalizátor számára előnyös áramlási formát biztosít, a találmány szerinti eljárásban használt vívőgáznak még az a fontos funkciója is van, hogy reagál a katalizátorral, mielőtt az alapanyagot belezetnénk, s így fokozza a katalizátor előnyös és csökkenti a katalizátor nem kívánt tulajdonságait. Specifikusan azt találtuk, hogy egy olyan vivőgáz, amely (vízmentes alapra számolva) nem több mint 10 mól% C3 és ennél nehezebb szénhidrogént tartalmaz, szelektíven elszenesíti az aktív szennyező fémes helyeket a katalizátoron, amivel csökkenti a hidrogén- és széntermelő hatásokat ezeken a fémes helyeken és szelektíven elszenesíti a savas helyeket a katalizátoron, amivel növeli a szelektivitást az előállítani kívánt termékekre és csökkenti a koksz és könnyű gáz kitermelését a betáplált szénhidrogénből. Eltekintve a szokás szerint hozzáadott víztől vagy gőztől, a vivőgáz tartalmazhat többféle reagenst, így hidrogént, hidrogén-szulfidot, nitrogént, szén-monoxidot és/vagy szén-dioxidot.
A csökkent koksz és száraz gáz kitermelés, a szelektív elszenesítés és a kezelési szakaszt elhagyó katalizátor tökéletesített áramlási eloszlása előnyösen befolyásol egy tipikus fluid katalitikus krakkolási egységet, ha a szokásos nehéz fluid katalitikus krakkolási alapanyagot dolgozzuk fel. így a találmány szerinti eljárás a feldolgozáshoz vákuum-gázolajat és más tipikus fluid katalitikus krakkolási alapanyagokat alkalmaz.
A találmány szerinti eljárás azonban kiváltképpen alkalmas olyan fluid katalitikus krakkolási egységekhez, amelyek nehéz vagy maradék alapanyagokat dolgoznak fel, tehát azokat, amelyeknek forráspontja 480°C felett van, amelyek gyakran magas fémtartalmúak
-4195242 és amelyek krakkolás közben a katalizátoron nagyfokú kokszlerakódást okoznak. Az alapanyagban található szennyező fémek, így a nikkel, vas,’ kobalt és vanádium rendszerint befolyásolják a regenerálási műveletet, a katalizátor szelektivitását, a katalizátor aktivitását és a friss katalizátor szerkezetét, ami a konstans aktivitás fenntartásához szükséges. Az alapanyagban lévő fémek lerakódnak a katalizátorra és nem csak a szelektivitást változtatják meg kevesebb könnyűbenzin és több koksz és könnyű gáz irányában egy adott reaktorrendszerben, hanem hajlamosak a katalizátor dezaktiválására is. A túlzott mennyiségű koksz és gáz néha leküzdhetetlen problémákat teremt, így felülmúlja a regenerátor kapacitását, valamint a gázkoncentráló berendezések kapacitását. Egy másik probléma az ilyen típusú alapanyagokkal, amelyek rendszerint szennyezve vannak a fentemlített nem kívánt fémszennyezőkkel, az, hogy ezek a fémek még egészen kis mennyiségekben is káros hatást fejtenek ki. Ezek a fémek és elsősorban a nikkel és a vanádium elősegítik a katalizátornak, amelyre lerakódnak egy olyan nem kívánt aktivitását, amely még több hidrogén termelését és a katalizátoron még több koksz lerakódását okozza. E fémek nagy mennyiségeinek a jelenléte blokkolhatja a hozzáférhetőséget a krakkoló helyekhez, és így csökkenti a katalizátor aktivitását.
A vívőgáz összetétele és a kezelési körülmények — amelyek a találmány szerinti eljárás eredményei — a nehéz vagy maradék alapanyagok használatával járó nem kívánt tulajdonságokat a minimumra csökkentik. Magának a vívőgáznak a jelenléte csökkenti a nehéz szénhidrogén parciális nyomását, ami azután bizonyos mértékig csökkenti a kokszlerakódást. Azt találtuk továbbá, hogy a katalizátor savas helyeinek elszenesítése mellett a találmány szerinti vívőgáz szelektíven elszenesíti a katalizátoron az aktív szennyező fémes helyeket, s így csökkenti ezeknek a fémes helyeknek hidrogén- és koksztermelő hatásait.
Annak ellenére azonban, hogy a fentiekben kifejtettekkel nem áll ellentétben, határozottan hangsúlyoznunk kell, hogy a vívőgáz öszszetétele és a katalizátor áramlási körülményei bizonyos mértékig közvetlen hatással vannak a krakkolási reakciókra a riserben, a bevezetett alapanyagra az áramlás irányában, és a katalizátor-vívőgáz sebességére a bevezetett alapanyagra ellenáramban, és ez bizonyos fokig a krakkolási reakciókat is befolyásolja. A helyzet az, hogy az egész riser, az alapanyag bevezetésére ellenáramban és az áramlás irányában egy integrált rendszer, és a találmány szerinti eljárást meghatározó valamennyi paraméter önmagában és kombinálva, közvetlenül és közvetetten a rendszerben fellépő valamennyi reakcióra hatással van.
Ezzel a kölcsönhatással kapcsolatban meg kell említenünk a találmány szerinti eljárás néhány fontos vonását. Először is lényeges, hogy a katalizátor a kezelési szakaszból közvetlenül áramoljuk a reakciószakaszba, úgy, hogy a katalizátor felfelé áramlásának folyamatosságát a riserben fenntartsuk. A vívőgáz helyes mennyisége és a vívőgáz és a katalizátor sebessége a riserben felfelé megszabja a katalizátor hőmérsékletét az alapanyag jelentős hővel és reakcióhatásokkal való bevezetése előtt, és felgyorsítja a katalizátort a gázáram irányában úgy, hogy a katalizátor jelentős sebességgel mozog amikor az alapanyagot betápláljuk. így érjük el a katalizátor és a nehéz olaj tökéletesített érintkezésének már említett előnyeit, a tökéletesített megoszlást, a katalizátor egyenletes tartózkodási idejét és a katalizátor csökkent visszakeveredését. A találmány szerinti eljárás maximális előnyeinek megvalósításához természetesen különböző paramétereket optimalizálni lehet. Egy optimalizálható fontos paraméter az átlagos felületi gázsebesség a katalizátor kezelési zónában, ami a riserben felfelé körülbelül 1,8 és kevesebb mint 12,2 méter/mp. A vívőgáz sebessége könnyen beállítható a katalizátor és a vívőgázban lévő szénhidrogén arányától függetlenül, bekeverve legfeljebb 80 mól% vizet (gőzt). Más paraméterek, amelyek befolyásolják a katalizátor kezelését és a katalizátor áramlását az alapanyag bevezetése előtt, a katalizátor tartózkodási ideje és a katalizátor és a szénhidrogén súlyaránya a vívőgáz-katalizátor keverékben. A találmány szerinti eljárásban ezeknek a körülményeknek az optimális határai: katalizátor tartózkodási ideje a kezelési zónában 0,5-15 mp és a vivőgáz-katalizátor keverékben a katalizátor és a szénhidrogén tömegaránya nagyobb mint 80:1, előnyösen kiváltképpen 100:1-800:1. Mivel a katalizátor és a vívőgáz keverékét közvetlenül átvezetjük a riser reakciózónájába, ennek az áramnak a távozó hőmérsékletének elégnek kell lenni ahhoz, hogy az alapanyagot olyan hőmérsékletre melegítse, ami a krakkolási reakció végrehajtásához elegendő. A riser alsó szakaszában tartott megfelelő kezelési hőmérséklet 500-800°C tartományú.
Egy tipikus finomítóban számos lehetséges forrása van egy megfelelő vívőgáznak, de a szakemberek két hagyományos forrást ismernek jól, így az abszorber gázt a fluid katalitikus krakkolás gázkoncentráló berendezéséből, vagy a desztillációs torony felső gőztároló tartályából származó gázt, miután azt kompresszorral legalább egy fokozatban komprimálták és lehűtötték.
A risernek a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas legegyszerűbb alakja egy általában függőleges vezeték, amelynek alsó részébe a vívőgázt betápláljuk, a forró regenerált katalizátor beáramlik a vivőgázba, kevéssel a felett a pont felett, ahol a vivőgázt bevezettük, és az alapanyagot tovább, az áramlás irányában egy megfelelő helyen vezetjük be. Az „általában függőleges” kifejezés olyan riser-alakzatokra is vonatkozik, 5
-5195242 amelyeknél a kezelési szakasz alsó része egy meghajlított vagy görbülettel bíró vezetékrésszel kezdődik. A riser belsejével kapcsolatban egy másik lehetőség állhat fenn, hogy az alapanyag a riser alsó részén az áram irányában haladjon felfelé, a katalizátortól és a vívőgáztól egy elosztó- vagy terelőlemezzel elkülönítve, majd a reakciószakaszba lépve a két áram egyesül. Az elosztó lehet gyűrűalakú rész, amelyben a vívőgáz és a katalizátor átáramlanak, mielőtt a megfelelő időben a centrális részben felfelé haladó alapanyaggal egyesülnének.
A találmány szerinti eljárást az alábbi fluid katalitikus krakkolási művelet szemlélteti, összehasonlítva vivőgázt nem használó és nem a találmány szerinti vívőgázt alkalmazó eljárásokkal.
Példa
Ebben a példában a találmány szerinti eljárást alkalmaztuk az első munkaciklusban, majd ezt követte egy második ciklus, amely5 nél a használt vívőgáz magába foglalta azokat a nehéz komponenseket, amelyeket a találrrráhy szerint végzett eljárásban magával vitt. A fenti két ciklus adatait az idetartozó üzemelési körülményekkel együtt a táblázat szem10 lélteti. A betáplált alapanyag mindkét ciklusban atmoszférikus maradék volt. összehasonlítás céljára a táblázat szemlélteti még egy számított ciklus adatait, ezek azokat az eredményeket mutatják be, amelyeket akkor kap15 nánk, ha vívőgázt nem használnánk és a betáplált alapanyag és a reakciókörülmények — ahol lehet — az első cikluséval azonosak lennének.
Táblázat
1 , 2. 3.
Munkaciklus Találmány szerinti eljárás Nehéz vivőgáz- zal Várható (vivőgáz nélkül)
Alapanyag Atmoszférikus maradék
Vivcgáz (mól %)
száraz alapra)
N, 6,0 5,6 -
CO 1,1 nyomok -
CO,, 1,3 0,7 -
H,S 2,9 - -
19,8 18,4 -
c. 35,2 14,0 -
Cz (összes) 24,0 14,2 -
C3 (összes) 5,0 19,5 -
C4 (összes) 4,1 18,0 -
C5 (összes) 0,6 9,6 -
HZO (mól % a vivőgázra) 50,0 50,0 -
Reakciókörülmények
Gázsebesség a riserben (m/mp) 5,79 5,79
A katalizátor tartózkodási
ideje az alsó részben (mp) 11 11
Katalizátor/vivőgáz szén-
hidrogén (kg/kg) 400 400
A vivőgáz-katalízátorke-
verék hőmérséklete 710°C 710°C
Kitermelés
Száraz gáz (súly 72) 2,6 6,6 4,7
C5+C4 (LV 72) 22,5 14,5 22,3
Könnyűbenzin
(180°C w 80%, LV 72) 56,1 56,3 55,8
Könnyű gépolaj (LV 72) 15,8 17,5 14,3
Derített olaj (LV 72) 11 ,4 8,9 10,3
Koksz (súly %) 10,0 11,3 10,2
-6195242
A fenti adatok mutatják, hogy milyen kritikus a vívőgáz összetétele, amely csak kismenynyiségtí nehezebb komponenst tartalmaz. Teljesen nyilvánvaló, hogy nehezebb vívőgáz alkalmazásával növekszik a száraz gáz és a koksz kitermelése. Azt gondoljuk, hogy a könynyííbenzinnek és a könnyű gépolajnak a találmány szerinti eljárással kapott kitermelése még javítható a koksz és a száraz gáz jelentős növekedése nélkül, a találmány szerinti eljárás további optimalizálásával.
A táblázat szemlélteti továbbá a vívőgázáram alkalmazásának előnyét a vivőgázt nem használó eljárással szemben.

Claims (5)

1. Eljárás 343-816°C forráspont-tartományú, lényegében folyékony szénhidrogén átalakítására, általában függőleges elhelyezkedésű riser — speciális katalitikus krakkoló csőreaktor — konverziós zónában, aktív, fluid katalitikus krakkoló katalizátorral, a forró, regenerált, aktív, fluid katalitikus krakkoló katalizátort szénhidrogénből és hidrogén, kénhidrogén, nitrogén, szén-monoxid, szén-dioxid és vízgőz legalább egyikéből álló vívőgázban tartalmazó, felfelé áramló szuszpenziónak a függőleges elhelyezkedésű riser konverziós zóna alsó kezelési szakaszán való átvezetésével, az alapanyagnak a riser konverziós zóna alsó szakaszától az áramlás irányába eső helyen a felfelé áramló szuszpenzióba való bevezetése révén, a katalizátort viszonylag egyenletes eloszlásban tartalmazó, katalizátorból, alapanyagból és vívőgázból álló keverék képzésével, majd a riser konverziós zóna felső részén az alapanyagnak a katalizátorral 300-650°C-on való reagáltatásával, azzal jellemezve, hogy legfeljebb 10 mól% C3 vagy nehezebb szénhidrogént — vízmentes alapra vonatkoztatva — tartalmazó vívőgázt alkalmazunk, és a függőleges elhelyezkedésű riser konverziós zóna alsó kezelési szakaszát 500-800°C-on, 0,5-15 másodperc tartózkodási idő, a katalizátornak a szénhidrogén-vivőgáz12 ra vonatkoztatva 80-nál nagyobb tömegaránya és a vívőgáz 1,8-12,
2 méter/mp átlagos felületi gázsebessége mellett működtetve a katalizátor reakcióhelyeit szelektíven elszenesít5 jük az alapanyaggal való érintkezése előtt, miközben a katalizátort egyidejűleg felgyorsítjuk olyan sebességre, hogy turbulens áramlás jöjjön létre az alapanyaggal való érintkezésekor.
’0 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vívőgázhoz legfeljebb 80 mól% vízgőzt adunk.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forró, regenerált, aktív,
15 fluid katalitikus krakkoló katalizátort egy fluid, katalitikus krakkoló egység regenerátorából vonjuk ki, és 620-760°C hőmérsékleten vezetjük az alsó kezelési szakaszba.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy alapanyagként nehéz lepárlás' maradék alapanyagot táplálunk be.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a függőleges elhelyezkedésű _ riser konverziós zónában két tengelyirányú 5 áramlási teret alakítunk ki, amelyek a zóna alsó részében nincsenek összeköttetésben, és a katalizátor és a vívőgáz szuszpenzióját az egyik áramlási térben felfelé áramoltatjuk, és az alapanyagot a szuszpenzióval egyirány30 bán a másik áramlási térben áramoltatjuk, és a két áramot egyesítjük egy olyan helyen, amely alkalmas arra, hogy a lényegében folyékony szénhidrogéneket a felfelé áramló szuszpenzióba vezessük.
3g 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a függőleges irányú riser konverziós zóna alsó részében két koncentrikus csőalakú taggal egy gyűrűalakú áramlási teret és egy központi áramlási teret létesítünk, 40 amelyek a zóna alsó részében nincsenek öszszeköttetésben, és a katalizátor és a vívőgáz szuszpenzióját a riser gyűrűalakú áramlási terében, és az alapanyagot a szuszpenzióval egyirányban a riser centrális áramlási terében ’elfelé áramoltatjuk.
HU843176A 1984-02-29 1984-08-23 Application of bifunctional carrying gas in fluidal cathalitic cracking process HU195242B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/584,681 US4479870A (en) 1984-02-29 1984-02-29 Use of lift gas in an FCC reactor riser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT36854A HUT36854A (en) 1985-10-28
HU195242B true HU195242B (en) 1988-04-28

Family

ID=24338379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU843176A HU195242B (en) 1984-02-29 1984-08-23 Application of bifunctional carrying gas in fluidal cathalitic cracking process

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4479870A (hu)
EP (1) EP0154676B1 (hu)
JP (1) JPS60184588A (hu)
AT (1) ATE32520T1 (hu)
AU (1) AU558575B2 (hu)
BR (1) BR8404583A (hu)
CA (1) CA1230071A (hu)
DD (1) DD224610A5 (hu)
DE (1) DE3469362D1 (hu)
ES (1) ES8601721A1 (hu)
GR (1) GR80550B (hu)
HU (1) HU195242B (hu)
IL (1) IL72821A (hu)
IN (1) IN162321B (hu)
NO (1) NO166722C (hu)
TR (1) TR23347A (hu)
YU (1) YU45202B (hu)
ZA (1) ZA846718B (hu)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894141A (en) * 1981-09-01 1990-01-16 Ashland Oil, Inc. Combination process for upgrading residual oils
US4541923A (en) * 1984-02-29 1985-09-17 Uop Inc. Catalyst treatment and flow conditioning in an FCC reactor riser
US4541922A (en) * 1984-02-29 1985-09-17 Uop Inc. Use of lift gas in an FCC reactor riser
IN162877B (hu) * 1984-06-13 1988-07-16 Ashland Oil Inc
FR2576906B1 (fr) * 1985-02-07 1987-09-25 Raffinage Cie Francaise Procede et dispositif d'injection de catalyseur dans un procede de craquage catalytique a l'etat fluide, notamment de charges lourdes
USRE36403E (en) * 1985-10-30 1999-11-23 Chevron Research And Technology Company Gasoline octane enhancement in fluid catalytic cracking process with split feed injection to riser reactor
US4639308A (en) * 1986-01-16 1987-01-27 Phillips Petroleum Company Catalytic cracking process
ZA871301B (en) * 1986-02-24 1988-10-26 Engelhard Corp Hydrocarbon conversion process
WO1989007010A1 (en) * 1988-01-29 1989-08-10 Thacker Milton P Low profile fluid catalytic cracking apparatus and method
US4925632A (en) * 1988-01-29 1990-05-15 Thacker Milton B Low profile fluid catalytic cracking apparatus
US5234578A (en) * 1988-08-26 1993-08-10 Uop Fluidized catalytic cracking process utilizing a high temperature reactor
US4988430A (en) * 1989-12-27 1991-01-29 Uop Supplying FCC lift gas directly from product vapors
US5104517A (en) * 1990-05-17 1992-04-14 Uop Vented riser apparatus and method
FR2669037A1 (fr) * 1990-11-08 1992-05-15 Total France Procede et dispositif d'homogeneisation, a l'interieur d'un reacteur tubulaire de craquage d'hydrocarbures a lit de particules solides fluidisees, du melange de ces particules et des vapeurs d'hydrocarbures a traiter.
US5139748A (en) * 1990-11-30 1992-08-18 Uop FCC riser with transverse feed injection
US5176815A (en) * 1990-12-17 1993-01-05 Uop FCC process with secondary conversion zone
US5268090A (en) * 1992-03-16 1993-12-07 Uop FCC process for reducing sox using H2 S free lift gas
US5389237A (en) * 1993-03-08 1995-02-14 Mobil Oil Corporation FCC process with lift gas
US5562818A (en) * 1993-07-16 1996-10-08 Uop FCC feed injection with non-quiescent mixing
US5358632A (en) * 1993-07-16 1994-10-25 Uop FCC feed injection with non-quiescent mixing
US5637207A (en) * 1995-04-14 1997-06-10 Abb Lummus Global Inc. Fluid catalytic cracking process
US6042717A (en) * 1997-12-05 2000-03-28 Uop Llc Horizontal FCC feed injection process
US6652815B1 (en) 1998-11-16 2003-11-25 Uop Llc Process and apparatus with refractory shelf for hydrodynamic mixing zone
US6346219B1 (en) 1998-11-20 2002-02-12 Uop Llc FCC feed injector with closure plug
US6503461B1 (en) 1998-12-22 2003-01-07 Uop Llc Feed injector with internal connections
BRPI0505654B1 (pt) * 2005-12-28 2014-12-23 Petroleo Brasileiro Sa Câmara de inversão de fluxo de fluidos para bicos dispersores de carga de risers em unidades de fcc
US8246914B2 (en) * 2008-12-22 2012-08-21 Uop Llc Fluid catalytic cracking system
WO2013064955A2 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Indian Oil Corporation Ltd. Process for reduction of sulfur in fcc liquid products through the use of carbon monoxide as a reducing agent
WO2022169739A1 (en) 2021-02-05 2022-08-11 Shell Oil Company Apparatus for mixing in catalytic cracker reactor

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2575258A (en) * 1948-12-06 1951-11-13 Standard Oil Dev Co Regenerating an iron-contaminated cracking catalyst
US3042196A (en) * 1959-11-18 1962-07-03 Phillips Petroleum Co Catalytic conversion of hydrocarbon oils with the use of different types of feed oils
US3247100A (en) * 1962-05-03 1966-04-19 Socony Mobil Oil Co Inc Controlling inventory catalyst activity in moving bed systems
US3617496A (en) * 1969-06-25 1971-11-02 Gulf Research Development Co Fluid catalytic cracking process with a segregated feed charged to separate reactors
US3617497A (en) * 1969-06-25 1971-11-02 Gulf Research Development Co Fluid catalytic cracking process with a segregated feed charged to the reactor
US3849291A (en) * 1971-10-05 1974-11-19 Mobil Oil Corp High temperature catalytic cracking with low coke producing crystalline zeolite catalysts
US3894932A (en) * 1973-11-19 1975-07-15 Mobil Oil Corp Conversion of hydrocarbons with {37 y{38 {0 faujasite-type catalysts
US4431515A (en) * 1979-11-14 1984-02-14 Ashland Oil, Inc. Carbometallic oil conversion with hydrogen in a riser using a high metals containing catalyst
US4376038A (en) * 1979-11-14 1983-03-08 Ashland Oil, Inc. Use of naphtha as riser diluent in carbo-metallic oil conversion
US4364848A (en) * 1980-03-21 1982-12-21 Uop Inc. Passivation of metal contaminants on cracking catalyst
US4446009A (en) * 1980-06-02 1984-05-01 Engelhard Corporation Selective vaporization process and apparatus
US4336160A (en) * 1980-07-15 1982-06-22 Dean Robert R Method and apparatus for cracking residual oils
US4345992A (en) * 1980-10-27 1982-08-24 Phillips Petroleum Company Catalytic cracking process
US4382015A (en) * 1980-11-21 1983-05-03 Uop Inc. Passivation of metal contaminants on cracking catalyst
US4404090A (en) * 1980-11-21 1983-09-13 Uop Inc. Passivation of metal contaminants on cracking catalyst
US4325811A (en) * 1980-12-08 1982-04-20 Standard Oil Company (Indiana) Catalytic cracking with reduced emission of noxious gas
US4432863A (en) * 1981-07-20 1984-02-21 Ashland Oil, Inc. Steam reforming of carbo-metallic oils
US4508839A (en) * 1981-08-27 1985-04-02 Ashland Oil, Inc. Catalyst for the conversion of carbo-metallic containing oils
US4422925A (en) * 1981-12-28 1983-12-27 Texaco Inc. Catalytic cracking
US4427537A (en) * 1982-03-17 1984-01-24 Dean Robert R Method and means for preparing and dispersing atomed hydrocarbon with fluid catalyst particles in a reactor zone
US4427539A (en) * 1982-09-07 1984-01-24 Ashland Oil, Inc. Demetallizing and decarbonizing heavy residual oil feeds
US4440629A (en) * 1982-09-13 1984-04-03 Uop Inc. Hydrocarbon hydrocracking process

Also Published As

Publication number Publication date
EP0154676B1 (en) 1988-02-17
NO166722B (no) 1991-05-21
ES535924A0 (es) 1985-11-01
BR8404583A (pt) 1986-03-25
JPS60184588A (ja) 1985-09-20
JPS6363600B2 (hu) 1988-12-07
NO843302L (no) 1985-08-30
ES8601721A1 (es) 1985-11-01
ATE32520T1 (de) 1988-03-15
AU558575B2 (en) 1987-02-05
EP0154676A3 (en) 1986-01-22
ZA846718B (en) 1985-04-24
YU154084A (en) 1986-10-31
CA1230071A (en) 1987-12-08
DE3469362D1 (en) 1988-03-24
YU45202B (en) 1992-05-28
IN162321B (hu) 1988-04-30
HUT36854A (en) 1985-10-28
US4479870A (en) 1984-10-30
IL72821A0 (en) 1984-11-30
EP0154676A2 (en) 1985-09-18
NO166722C (no) 1991-08-28
DD224610A5 (de) 1985-07-10
GR80550B (en) 1985-02-06
IL72821A (en) 1988-07-31
AU3236484A (en) 1985-09-05
TR23347A (tr) 1989-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU195242B (en) Application of bifunctional carrying gas in fluidal cathalitic cracking process
US4789458A (en) Fluid catalytic cracking with plurality of catalyst stripping zones
EP0106052B1 (en) Demetallizing and decarbonizing heavy residual oil feeds
US4283273A (en) Method and system for regenerating fluidizable catalyst particles
EP0171460B1 (en) Residual oil cracking process using dry gas as lift gas initially in riser reactor
US4057397A (en) System for regenerating fluidizable catalyst particles
US4116814A (en) Method and system for effecting catalytic cracking of high boiling hydrocarbons with fluid conversion catalysts
US4331533A (en) Method and apparatus for cracking residual oils
US4419221A (en) Cracking with short contact time and high temperatures
US7517500B2 (en) Process and apparatus for upgrading FCC product with additional reactor with thorough mixing
US4422925A (en) Catalytic cracking
US4332674A (en) Method and apparatus for cracking residual oils
US5589139A (en) Downflow FCC reaction arrangement with upflow regeneration
US4541923A (en) Catalyst treatment and flow conditioning in an FCC reactor riser
US4584090A (en) Method and apparatus for catalytically converting fractions of crude oil boiling above gasoline
US3639228A (en) Fcc process utilizing divided catalyst injection
US20130172173A1 (en) Upflow regeneration of fcc catalyst for multi stage cracking
US2735804A (en) Stack
US4040945A (en) Hydrocarbon catalytic cracking process
US4444722A (en) System for regenerating fluidizable catalyst particles
US3970587A (en) Combustion regeneration of hydrocarbon conversion catalyst with recycle of high temperature regenerated catalyst
US2727810A (en) Apparatus for the conversion of fluid reactant streams in the presence of subdivided particles maintained in dispersed suspension
US4541922A (en) Use of lift gas in an FCC reactor riser
US4361496A (en) Passivation of metal contaminants on cracking catalyst
TW202104562A (zh) 用於升級輕油系列材料之合併有固體分離裝置之分段流體化媒裂程序

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628