PL82145B1

PL82145B1 -

Info

Publication number: PL82145B1
Application number: PL15588872A
Authority: PL
Priority date: 1972-06-08
Filing date: 1972-06-08
Publication date: 1975-10-31

Description

Uprawniony z patentu: Universal Oil Products, Company, Des Plaines, Illinois (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób regenerowania katalizatora fluidalnego Przedmiotem wynalazku jest sposób regenero¬ wania katalizatora fluidalnego. W szczególnosci, wynalazek dotyczy ukladów, w których katalizator fluidalny jest w sposób ciagly recyrkulowany mie¬ dzy strefa reakcji, w której zuzywa sie on w wy¬ niku osadzania koksu, oraz oddzielna strefa re¬ generacja, w której przywraca sie jego aktywnosc przez usuniecie osaidu.Sposób wedlug wynalazku stosuje sie do usuwa¬ nia przez utlenianie osadu koksu ze zuzytego fluidalnego katalizatora do katalitycznego krako¬ wania w celu wytworzenia regenerowanego kata¬ lizatora z jednoczesnym calkowitym spalaniem wy¬ tworzonego przy tym tlenku wegla. Isitnieje sze¬ reg ciaglych cyklicznych procesów, w których sto¬ suje sie katalizatory fluidalne, na których osadza¬ ja sie osady weglowe w strefie reakcji i które przenosi sie podczas cyklu do innej strefy, w któ¬ rej osady wegla co najmniej czesciowo usuwa sie przez spalanie w srodowisku zawierajacym tlen.Takie zregenerowane katalizatory ponownie wpro¬ wadza sie w calosci lub czesci do strefy reakcji.Do takich procesów nalezy fluidalne koksowanie, fluidalne uwlodornianie i fluidalne krakowanie ka¬ talityczne.Jednym z wazniejszych procesów tego rodzaju jest proces fluidalnego krakowania katalitycznego w celu przemiany wysoko wrzacych weglowodo- r6w na lzejsze weglowodory wrzace w zakresie temperatury wrzenia benzyny lub nizszym. Suro- 10 15 20 25 30 wiec zasilajacy styka sie w jednej lub kilku stre¬ fach reakcji z ziarnistym katalizatorem krakowa¬ nia, utrzymywanym w stanie fluidalnym w wa¬ runkach odpowiednich dla przemiany weglowodo¬ rów.Strumien gazu wychodzacy ze strefy reakcji przechodzi do strefy odzyskiwania produktu, na¬ tomiast katalizator zwykle przechodzi do strefy adsorpcji gdzie nastepuje usuniecie odpedzalnych weglowodorów z czastek katalizatora. Katalizator po oidipejdzeniu wprowadza sie nastepnie do strefy fluidalnego regenerowania, w której substancje wegliste stykaja sie z gazem zawierajacym tlen, na przyklad powietrzem, w takich warunkach, ze wieksza czesc wegla na katalizatorze zostaje z niego .usunieta w wyniku sipailania.Regenerowanie zwykle przeprowadza sie w po¬ jedynczej warstwie fluidalnej o duzym zageszcze¬ niu ziarnistego katalizatora, umieszczonej w. dol¬ nej czesci strefy regeneracji. Nalezy stosowac urzadzenie zajpewniajaoe odzyskiwanie i zawraca¬ nie do warstwy fluidalnej czastek katalizatora uniesionych przez gazowe produkty spalania, opuszczajace te warsitwe. Zwykle wykonuje sie to przez przepuszczanie wyplywajacych gazowych produktów spalania zawierajacych porwany kata¬ lizator przez cylklony umieszczane w strefie od- dlzieianiia produktów reakcji.Predkosci powierzchniowe w strefie regenero¬ wania sa zwykle w zakresie od okolo 45,7—163 cm 8214582145 ta sekunde, przy czym czesciej stosuje sie zakres 45/7—91,5 om na sekunde. Czas pozostawania kata¬ lizatora w strefie reakcji wynosi zwykle 2—5 mi¬ nut, przy czym czesciej stosuje sie zakres od 2—3 minut, podczas gdy czas przebywania gazu wyno¬ si zwykle 10—20 sekund.Obecnie stosowany sposób postepowania polega na regulowaniu zawierajacego tlen strumienia ga¬ zu wprowadzanego do strefy regenerowania tak, alby ustalic bezposrednio z góry zalozona róznice temperatur miedzy strefa oddzielania gazowych projduMów,reakcji a warstwa o duzym zageszcze¬ niu. kataMaitora w strefie regeneracji, na amniej- azenlu w ninYtRn minimum nadmiaru tlenu i na regulowaniu w ^t«n sposób i ograniczaniu ilosci dopalania tlenku} wegla ido dwutlenku wegla w górnej, rozdzielajacej czesci strefy regenerowa¬ nia. To ograniczanie dopalania tlenku wegla wy¬ konuje sie T~c25»to praktycznego powodu w celu 4inikniecia niszczacych - skutków nadmiernie wyso¬ kich temperatur w górnej przestrzeni rozdzielania.Ten sposób postepowania, przykladowo podany w opisach patentowych St. Zjedn. Ameryki nr nr 3 161583 i 3 206 393, prowadzi do wytwarzania ma¬ lej ilosci tlenu w gazowych produktach spalania, zwykle w zakresie 0,1—l°/o tlenu.-'¦- Warto- zaznaczyc, ze obecnie stosowany sposób regulowania ilosci swiezego gazu regeneracyjnego umozliwia nieznaczny zakres dopalania, oraz usta¬ la stopien regenerowania katalizatora to jest za- wairtosc koksu pozostajacego na zregenerowa¬ nym katalizatorze. Jakkolwiek powszechnie wia¬ domo, ze zawartosc koksu na zregenerowanym ka¬ talizatorze ma duzy wplyw na przemiane i sklad produktów otrzymanych w strefie reakcji, to za¬ wartosc . koksu pozostajacego na zregenerowanym -katalizatorze wytworzonym przy uzyciu znanych sposobów regenerowania nie jest zmienna nieza¬ lezna. Zawartosc koksu przy zastosowaniu tech¬ niki regulowanego dopalania jest w pewnym stop¬ niu • okreslona przez konstrukcje regeneratora, zwyikle w granicach 0,15— Q,3$°/o wagowych wegla.Poniewaz ilosc koksu spalonego dla danego su¬ rowca zasilajacego i dla danego zespolu warunków w strefie reakcji jest ustalona, to temperatura re¬ generowania jest takze ustalona.Obecnie stosowany w przemysle sposób poste¬ powania polega na kierowaniu gazowych produk¬ tów: spalania, które zawieraja tlenek wegla, albo bezposrednio do atmosfery lub do kotla CO, gdzie stosuje sie je jako pafliiwo do /wytwarzania pary.W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 363 993, gazowe produkty spalania spala sie jako paliwo w podgrzewaczu, gdzie stosuje sie je do podgrzewania zasilajacego swiezego surowca do¬ prowadzanego do strefy reakcji fluidalnego kra¬ kowania katalitycznego. W opisie patentowym St.Zjedn. Ameryki nr 3104 227 podano, ze gazowe produkty spalania kierowane sa do polaczonej z kotlem CO turbiny rozpreznej w celu wytwo¬ rzenia mocy potrzebnej do napedu kompresora swiezego gazu powstajacego przy regenerowaniu.Jakkolwiek wydajnosc cyklonów i innych urza¬ dzen do odzyskiwania czastek stalego katalizatora jesft zwykle bardzo wysoka, to jednak czesc kata- lizatora ze strefy regenerowania je&v stracona.W miare uplywu czasu katalizator znajdujacasje w ukladzie traci aktyiwnosc i dlatego staje sie efektywnie stracony pod wplywem lacznego dzia- 9 lania zanieczyszczajacych metali zawartych w swiezym surowcu zasilajacym, wysokich tempera¬ tur i pary. Tak wiec, katalizator musi byc odbie¬ rany i zastepowany swiezym katalizatorem w celu utrzymania pozadanej aktywnosci katalizatora. io z tych powodów jest konieczne lub pozadane do¬ dawanie swiezego uzupelniajacego katalizatora w celu utrzymania calkowitej ilosci katalizatora dla uzyskania pozadanej aktywnosci katalizatora.Zwykle dzienne ilosci uzupelniania katalizatora 15 wynosza od okolo 0,5 do 2,0'°/o calkowitej ilosci ka¬ talizatora w ukladzie, przy czym przecietnie ilosc ta wynosi okolo 1% calkowitej ilosci katalizatora dziennie. Poniewaz katalizatory do fluidalnego krakowania katalitycznego, w szczególnosci te, któ- 20 re zawieraja zeolity, sa stosunkowo drogie, to jest oczywiste, ze sposoby wymagajace duzych calko¬ witych ilosci katalizatora i duzych szybkosci uzu¬ pelniania sa mniej ekonomiczne. Dlatego podejmo¬ wane sa wysilki w celu zmniejszenia kosztów in- 25 westycji zwiazanych z doprowadzeniem poczatko¬ wej calkowitej ilosci katalizatora, oraz tej czesci calkowitych kosztów produkcyjnych, które wiaza sie z uzupelnieniem ilosci katalizatora.Poniewaz wieksza czesc calkowitej ilosci kata- 30 lizatora jest zawarta w strefie regenerowania, dla¬ tego zwykle stosuje sie takie warunki pracy w strefie regenerowania, które sprzyjaja duzym szyb¬ kosciom spalania wegla, co umozliwia zmniejsze¬ nie nakladów na regeneratory. Korzystnymi wa- 35 runkami pracy sa wysokie czastkowe cisnienia tle¬ nu i wysoka temperatura. Dlatego wystepuja w przemysle tendencje w kierunku stosowania rege¬ neratorów pracujacych pod wiekszymi cisnienia¬ mi i w wyzszych temperaturach w celu uzyskania 40 wiekszych szybkosci spalania. Dawniej stosowano cisnienie w zakresie od okolo 0,7—1,75 atm i tem¬ peratury od okolo 59Qh-620°C.Obecnie dosc powszechnie stosowane sa cisnie¬ nia w zakresie ad okolo 2,1—2,8 atm i . tempera- 45 tury w zakresie od okolo 620—68€°C lub wyzej.Jakkolwiek osiagnieto pewne zmniejszenie ilosci katalizatora, to ograniczenia takiego rozwiazania wynikaja z wyzszych kosztów urzadzen, zwiaza¬ nych ze zwiekszenia cisnien, oraz ze zwiekszenia 50 dezaktywacji katalizatora wprowadzonego dlugim przebywaniem w wysokoitemperaturowych regene¬ ratorach, oraz z granicznej predkosci, powyzej której nie mozna utrzymywac katalizatora w dol¬ nej czesci strefy regenerowania w postaci war- 55 stwy o duzym zageszczeniu ziaren.Dalsze próby zmniejszenia calkowitej ilosci ka¬ talizatora i szybkosci jego uzupelniania wykonano na drodze regenerowania stopniowego w reaktorze do regenerowania. Przykladami takimi sa opisy 60 patentowe St. Zjedn. Ameryki nr nr 3 494 858 i 3 563 911.Opis patentowy nr 3 494 858 podaije sposób re¬ generowania w przeciwpradzie, w którym zuzyty katalizator jiest czesciowo regenerowany w pierw- 65 szym zlozu fluidalnym, przy uzyciu czesciowo zu-82145 6 zytego gaiziu powstajacego przy regenerowaniu, na¬ stepnie katalizator zostaje regenerowany w strefie regenerowania w przewodzie wznosnyim przy uzyciu swiezego gazu powstajacego przy regenerowaniu, a nastepnie przechodzi do drugiego zloza fluidal¬ nego, w którym moze nastepowac lub moze nie nastepowac dalsze regenerowanie przy uzyciu czesciowo zuzytego gazu powstajacego podczas re¬ generowania.Zalecane predkosci powierzchniowe wynosza od 76,2—91,5 cm/sek. a korzystne temperatury wyno¬ sza od okolo 590—<636°C. Nie wspomina sie o do¬ palaniu tlenku wegla do dwutlenku wegla, lecz oczekuje sie „w zasadzie calkowitego" usuniecia wegla do zawartosci ponizej 0,2%, a nawet 0,1%.Z katalizatora calkowicie regenerowanego mozna nastepnie odpedzic gazy o duzej zawartosci tlenu w oddzielnej strefie odpedzania przy uzyciu pary lub gazowych produktów spalania.W opisie patentowym nr 3 563 Ml podano dwu¬ stopniowy sposób regenerowania, w którym zuzy¬ ty katalizator jest czesciowo regenerowany w pierwszej warstwie o duzym zageszczeniu ziarni¬ stego katalizatora przy uzyciu pierwszego stru¬ mienia gazu zawierajacego tlen, a nastepnie rege¬ nerowany dalej w drugiej warstwie o duzym za¬ geszczeniu przy uzyciu drugiego strumienia gazu zawierajacego tlen.Warstwa o malym zageszczeniu ziarnistego kata¬ lizatora znajduje sie naid dbiema warstwami o du¬ zym zageszczeniu. Stosowane sa predkosci po¬ wierzchniowe w zakresie od okolo 61—137 cm, za¬ kres temperatur od okolo 600—730°C. Zaleca sie regulowanie za pomoca róznicy temperatur miedzy gazowymi produktami spalania a temperatura ostatniego zloza ilosc zawierajacego tlenu gazu, dopuszczonego do strefy regenerowania tak, aby jedynie w malym stopniu zachodzilo dopalanie tlenku wegla. Jest to zgodne z obecna praktyka przemyslowa dla jednostopniowych stref regenero¬ wania. Przytoczone przyiklady, które wskazuja, ze przy predkosciach gazu 76,2—137 om/sek. mozna osiagnac pewien stopien zmniejszenia calkowitej ilosci katalizatora w porównaniu ze szczególnym typem regenerowania jednostopniowego. Jednakze wada tego sposobu jest to, ze istnieje górna gra¬ nica zawartosci koksu na regenerowanym katali¬ zatorze, do której mozna z dobrymi wynikami stopniowo regenerowac katalizator.Sposób wedlug wynalazku umozliwia nie tylko okreslone regulowane dopalanie tlenku wegla, lecz takze calkowite spalanie tlenlku wegla. Zastosowa¬ no przewód wznosmy do transportu fluidalnego warstwy o malym zageszczeniu ziarnistego katali¬ zatora dla calkowitego spalenia tlenku wegla lacz¬ nie z dostateczna iloscia dodatkowego paliwa ciek¬ lego do ogrzewania regenerowanego katalizatora do zalozonej z góry temperatury. Przez takie od¬ dzielenie utleniania tlenku wegla i ogrzewania katalizatora od utleniania koiksu w tej samej stre¬ fie regenerowania, mozna obecnie regulowac tem¬ perature dostarczanego regenerowanego katalizato¬ ra niezaleznie od regulowania stopni krakowania surowca zasilajacego w strefie reakcji. Dlatego w sposobie wedlug wynalazku mozna regulowac bez¬ posrednio temperature doprowadzanego regenero¬ wanego katalizatora w celu zwiejkszenia przemiany w strefie reakcji i regulowania skladu otrzyma^ nych produktów. Jednoczesnie wytworzony w ten $ sposób tlenek wegla jest calkowicie spalany, co eliminuje problem zanieczyszczania powietrza bez koniecznosci . stosowania odprowadzania tlenku wegla, oraz zmniejsza wymagania dotyczace pod- crzewainda surowca zasilajacego. Ponadto, dzieki !0 zastosowaniu w sposobie wedlug wynalazku wiejk- szych predkosci i wiekszych stezen tlenu, niz sto¬ sowane dotychczas, mozna osiagnac ojbnizenie cal¬ kowitej ilosci katalizatora, niezaleznie od zawar¬ tosci pozostajacego koksu, Etadalfcowyimi korzyscia- is mi wynikajacymi z wiekszych predkosci i zmniej¬ szenia calkowitej ilosci katalizatora, jest krótszy czas przebywania katalizatora, _ mniejsze szybkosci uzupelniania katalizatora, lepsze regenerowanie i lepsza stabilnosc katalizatora. 20 Sposób wedlug wynalazku regenerowania kata¬ lizatora fluidalnego polega na tym, ze zuzyty ka¬ talizator razem ze swiezym gazem regeneracyjnym wprowadza sie do pierwszej warstwy fluidalnej o duzym zageszczeniu ziarnistego katalizatora w 25 strefie regeneracji, koks osadzony na zuzytym ka¬ talizatorze czesciowo utlenia sie, otrzymujac czes¬ ciowo zuzyty gaz regeneracyjny zawierajacy CO i czesciowo zregenerowany katalizator zawierajacy resztkowy koks, nastepnie czesciowo zregenerowa- 30 ny katalizator i czesciowo zuzyty gaz regenera¬ cyjny wprowadza sie do przewodu wznosnego, do transportu warstwy fluidalnej o malym zageszcze¬ niu ziarnistego katalizatora w strefie regeneracji, w którym tlenek wegla utlenia sie do dwutlenku 35 wegla i do strefy regeneracji wprowadza sie plyn¬ ne paliwo w Oosci wystarczajacej do uzyskania w trakcie utleniania zregenerowanego katalizato¬ ra, ogrzanego do temperatury 677—700°C, a na¬ stepnie zregenerowany katalizator oddziela sie od 40 zuzytego gazu regeneracyjnego i wprowadza do drugiej warstwy fluidalnej o duzym zageszczeniu ziarnistego katalizatora, z której zawraca sie go do strefy reakcyjnej.Sposób wedlug wynalazku zostal zilustrowany 45 na zalaczonych rysunkach.Rysunki przedstawiaja takie szczególy, które sa konieczne dla zrozumienia wynalazku natomiast takie elementy, jak zawory, przewody wpustowe i rozpraszajace dla pary, oprzyrzadowanie i inne 50 elementy wyposazenia i regulowania sposobu zo¬ staly pominiete na rysunkach, w celu ich uprosz¬ czenia.Filg. 1 przedstawia schematycznie specjalny apa¬ rat do wykonania sposobu wedlug wynalazku, 55 a fig. 2 i 3 przedstawiaja te same zasady dzia¬ lania, jak fig. 1, szczególnie interesujaca jest fig. 3, poniewaz przedstawia, w jaki sposób mozna za¬ stosowac niniejszy wynalazek w reaktorze do re¬ generowania. 60 Fig. 1 przedstawia aparat do regenerowania, za¬ wierajacy pierwsza warstwe o duzym zageszczeniu ziarnistego katalizatora 1, przewód wztnosny do transportu warstwy fluidalnej o* malym zageszcze¬ niu katalizatora 2 urzadzenia do oddzielania kata- ; 65 lizatora i gazu regeneracyjnego 3 i 4, strefe od-7 82145 8 dzielania produktów reakcji 5 i druga warstwe o duzym zageszczeniu katalizatora 6. Pierwsza warstwa 1 jest pokazana w dolnej czesci rysunku i jest polaczona z jednylm koncem rury wznosnej 2 przez obszar przejsciowy 28. Urzadzenie do od¬ dzielania katalizatora i gazu regeneracyjnego 3 jest polaczone z wylotem 7 rury wznosnej 2. Od¬ dzielony gaz regeneracyjny opuszczajacy urzadze¬ nie do oddzielania 3 przechodzi do strefy oddzie¬ lania 5 a nastepnie do urzadzenia do oddzielania 4, skad wychodzi z komory 26 do komory ze spre¬ zonym gazem 27. Gaz regeneracyjny opuszcza ko¬ more ze sprezonym gazem 27 i sitorefe regenerowa¬ nia przez wyloty 8 i 8/. Oddzielony katalizator z urzadzen do oddzielania 3 i 4 kieruje sie do dru¬ giej warstwy o duzym zageszczeniu 6.Zuzyty katalizator wprowadza sie przez przewód wylotowy 9 do pierwszej warstwy 1, majacej po¬ ziom pokazany w miejscu 10, które znajduje sie w obszarze przejsciowym 28 umieszczonym miedzy pierwsza warstwa kalUfealtoria 1 a rura wzno- sna 2. Regulowany strumien swiezego giazu rege- neracyjmego wprowadza sie przez przewód U do warstwy 1 przez urzajdzenie rozdzielajace 12, które umozliwia lepsze rozproszenie swiezego gazu re¬ generacyjnego w warstwie katalizatora 1. Urza¬ dzenie rozdzielajace moze byc plyta metalowa, za¬ wierajaca otwory lub szczeliny, lub korzystnie kraitcwe urzadzenie rurowe, pnzy czym oba typy urzadzenia sa dobrze znane fachowcom.Utlenienie osadów weglistych az do uzyskania resztkowej pozostalosci koksu, która mozna nieza¬ leznie regulowac, jesli to jest pozadane, zachodzi w warstwie o duzym zageszczeniu katalizatora 1 i czesciowo zuzyty gaz regeneracyjny i fluidalny regenerowany katalizator sa przenoszone ze zloza 1 przez obszar przejsciowy 28 do rury wzmosnej 2, w której odbywa sie utlenienie tlenku wegla z wytworzeniem zuzytego gazu regeneracyjnego i w którym' cieplo spalania tlenku wegla do dwutlen¬ ku wegla (oraz dddafttoowelgo cieklego paliwa, je¬ sli to jest konieczne) dostarczane jest do katali¬ zatora.Rura wznosna 2 jest ustawiona pionowo i ma wlot w dolnej czesci, a urzadzenie wylotowe 7 w poblizu górnej czesci. Urzadzeniem wylotowym 7 moga byc pojedyncze lub wielokrotne otwory umieszczone na, lub w poblizu najwyzszej czesci rury wznosnej 2, co umozliwia wyjscie regenero¬ wanego katalizatora i zuzytego gazu regeneracyj¬ nego z rury 2. Urzadzenie do oddzielania 3, które jest zwykle cylklonowym urzadzeniem do oddzie¬ lania, stosuje sie w celu oddzielenia zuzytego gazu regeneracyjnego od uniesionego katalizatora, wy- chckfeajcego z rury wznosnej 2.Na fig. 1 pokazano jeden cylklon polaczony z ru¬ ra 2, jednak mozna umiescic w taki sposób 1—4 cyklonów. Uniesiony katalizator i gaz regeneracyj¬ ny przechodza przez wylot 7 do urzadzenia roz¬ dzielajacego 3, z którego zuzyty gaz regeneracyjny wolny od katalizatora przechodzi z urzadzen od¬ dzielajacych przez wylot 13, podczas gdy kataliza¬ tor przechodzi przez zsyp rekawowy do drugiej warstwy 6. Ewentualnie mozna pominac urzadze¬ nie oddzielajace 3, przy czym urzadzenia wyloto¬ we 7 dla gazu regeneracyjinego i wychodzacego ka¬ talizatora wchodza bezposrednio do przestirzeni roz- % dzielania 5. Mozna wtedy uzyskac pewne oddziele¬ nie gazu regeneracyjnego i katalizatora, lecz' nie tak wydajnie, jak przy uzyciu cyklonowych urza¬ dzen do oddzielania 3, jak pokazano na rysunku.Urzadzenie oddzielajace 4, zwykle cyklonowe, ma wlot 16, do którego wchocM gaz regeneracyjny i ewentualnie uniesiony katalizator, umieszczony w przestrzeni rozdzielajacej 5. Gaz regeneracyjny i uniesiony katalizator oddziela sie, przy czym zuzyty gaz regeneracyjny wychodzi z urzadzenia oddzielajacego 4 przy wylocie 26 do komory ze sprezonym gazem 27 a nastepnie do strefy rege¬ nerowania przez wyloty zuzytego gazu regenera¬ cyjnego 8 i 8'. Katalizator oddzielony od gazu re¬ generacyjnego przechodzi przez zsyp rekawowy 17 w dól w kierunku drogiej warstwy o duzym za¬ geszczeniu 6, majacej poziom pokazany w miej¬ scu 15.Paliwo plynne, takie jak strumien paliwa gazo¬ wego lub cieklych weglowodorów doprowadza sie do rury wznosnej 2 przewodem 20 przez rozdzie¬ lacz 21. Spalanie takiego paliwa moze byc koniecz¬ ne dla ulatwienia zapoczatkowania procesu, dla podwyzszenia temperatury w rurze wznosnej w stopniu wystarczajacym do zainicjowania utlenia¬ nia tlenku wegla oraz moze byc konieczne w celu dalszego podwyzszenia temperatury czastek katali¬ zatora przechodzacych przez podnosnik, powyzej temperatury, jaka mozna osiagnac przez spalanie siamego tlenku wegla. Dlatego mozna regulowac temperature regenerowanego katalizatora dostar¬ czanego do strefy reakcji niezaleznie od stopnia utlenienia koksu przez regulowanie strumienia plynnego paliwa spalanego w rurze wznosnej. Do¬ datkowe paliwo mozna równiez dodawac do pierw¬ szej warstwy o duzym zageszczeniu lub do zuzy¬ tego katalizatora , wchodzacego do pierwszej war¬ stwy.Dodatkowo wprowadza sie drugi strumien swie¬ zego gazu regeneracyjnego do rury wznosnej 2 przewodem 18 przez rozdzielacz 19. Strumien swie¬ zego gazu regeneracyjnego mozna spelniac zadanie dostarczenia tlenu potrzebnego do podtrzymywania spalania dodatkowego paliwa plynnego lub moze miec za zadanie odpowietrzenie swiezego gazu re¬ generacyjnego, uzytego w nadmiarze w stosunku do wymaganego dla uzyskania pozadanego stopnia utlenienia koksu w warstwie 1. Ten strumien gazu regeneracyjnego mogloby byc równiez uzyty do ochlodzenia regenerowanego katalizatora do zalo¬ zonej z góry temperatury dostarczania katalizato¬ ra w przypadku, gdyby calkowite spalanie tlen¬ ku wegla wytworzylo wyzsza temperature katali¬ zatora niz pozadana. Jakkolwiek pokazano jeden przewód wlotowy dla drugiego strumienia gazu re¬ generacyjnego, to moze byc wiele przewodów wlo¬ towych umieszczonych wzdluz rury wznosnej 2.Katalizator przechodzacy przez zsypy rekawowe 14 i 17 wyladowuje sie od dolu od Strony drugiej warstwy 6. Warstwa 6 katalizatora jest tak umie¬ szczona nad warstwa 1, aby zachowac dostateczny slup regenerowanego katalizatora w celu przezwy¬ ciezenia oporów przeplywu w przewodzie wyioto- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 82145 10 wym regenerowanego katalizatora 22, zaworze re¬ gulujacym 23 i innych urzadzeniach polaczonych z przewodem 22. Podiom 15 katalizatora w war¬ stwie 6 moze byc regulowany tak, aby zapewnic pozadany czas przebywania w tej warstwie.Katalizator w zlozu 6 przechodzi w kierunku do dolu i ewentualnie wychodzi z reaiktiora regenera¬ cyjnego pirzez przewód 22. Na przewodzie 22 jest umieszczony zawór 23, który moze byc uzyty do regulowania szybkosci odbioru regenerowanego ka¬ talizatora ze zloza 6, Zwykle zawór 23 jest zawo¬ rem suwakowym i jest sterowany za pomoca regu¬ latora temperatury reaktora lub regulatora pozio¬ mu.Do drugiego zloza 6 moze byc doprowadzony czynnik desorpcyjny przewodem 24 przez rozdzie¬ lacz 25 w celu odpedzenia z regenerowanego ka¬ talizatora zaaidsorbowanego i znajdujacego sie mie¬ dzy ziarnami gazu regeneracyjnego. Czynnikiem desorpcyjnym zwykle jest przegrzana para.Przewiduje sie w sposobie wedlug wynalazku, ze wieksza czesc katalizatora w strefie regenerowa¬ nia bedzie zawarta w pierwszej warstwie o du¬ zym zageszczeniu, a mniejsza czesc w drugiej war¬ stwie. W szczególnosci, ptrzy zastosowaniu odpedza¬ nia para w warstwie 6, objetosc tej warstwy jest tak dobrana, aby czas przebywania katalizatora w zlozu byl krótszy niz 1 minuta, korzystnie krótszy niz 30 sekund.Na fig. 2 pokazano inny aparat 200, w którym mozna stosowac sposób wedlug wynalazku. Jego glównymi czesciami skladowymi sa: pierwsza war¬ stwa o duzym zageszczeniu katalizatora 201, rura wznosna do transportu fluidalnego o malym za¬ geszczeniu katalizatora 202, obszar przejsciowy 228, urzadzenia do oddzielania katalizatora od gazu re¬ generacyjnego 203, 203' i 204, przestrzen rozdzie¬ lania produktów reakcji 205 oraz druga warstwe o duzym zageszczeniu katalizatora 206. Pierwsza warstwa o duzym zageszczeniu katalizatora laczy sie z jednym koncem rury wznosnej 202 przez obszar przejsciowy 228.Urzadzenia do oddzielania katalizatora i gazu regeneracyjnego 203 i 203' sa polaczone z wylotem 207 i 207' rury wznosnej 202. Oddzielony gaz re¬ generacyjny opuszczajacy urzadzenia do oddzie¬ lania 203 i 203' przez wyloty 213 i 213' przechodzi do strefy oddzielania 205, a nastepnie do urzadze¬ nia do oddzielania 204, skad wychodzi ze strefy regenerowania przez przewód 208. Oddzielony ka¬ talizator z urzadzen do oddzielania 203 i 203' i 204 kieruje sie przez zsypy rekawowe 214, 214' i 217 do drugiej warstwy 206.Zuzyty katalizator wprowadza sie przez przewód wlotowy 209 do zloza 201, -majacego poziom poka¬ zany w miejscu 210, które znajduje sie w obsza¬ rze przejsciowym 228. Swiezy gaz regeneracyjny wprowadza sie z regulowana szybkoscia przez prze¬ wód 211 do warstwy katalizatora przez urzadzenie rozdzielajace 212, które umozliwia lepsze rozpro¬ szenie swiezego gazu regeneracyjnego w warstwie 201. Urzadzenie rodzielajace moze byc zwykle ply¬ ta metalowa zawierajaca otwory lub szczeliny lub korzystnie kratowe urzadzenie rurowe.Utlenienie osadów weglistych do uzyskania re¬ sztkowej pozostalosci koksu, która mozna nieza¬ leznie regulowac, jesli to jest pozadane, zachodzi w warstwie katalizatora 201, a czesciowo zuzy¬ ty gaz regeneracyjny i fluidalny regenerowany ka¬ talizator sa przenoszone ze zloza 201 przez obszar przejsciowy 228 do rury wznosnej 202, w której odbywa sie uitleniianie tlenku wegla z wytworze¬ niem zuzytego gazu regeneracyjnego i gdzie za¬ chodzi przeniesienie ciepla na regenerowany kata¬ lizator.Rura wznosna katalizatora 202 jest ustawiona pionowo i ma wlot w dolnej czesci oraz urzadze¬ nia wylotowe 207 i 207' w poblizu swej górnej czesci. Urzadzenia wylotowe 207 i 207' moga byc otworami umieszczonymi na lub w poblizu naj¬ wyzszej czesci rury 202, co umozliwia wyjscie ka¬ talizatora i gazu regeneracyjnego z rury 202. Jak pokazano na fig. 2, urzadzenia do oddzielania ka¬ talizatora i gazu regeneracyjnego 203 i 203' sa to cyklony, polaczone z wylotami 207 i 207' rury wznosnej 202 i stosuje sie je w celu uzyskania oddzielenia zuzytego gazu regeneracyjnego i unie¬ sionego katalizatora, które wychodza z rury 202, tak ze materialami bedacymi w obszarze oddziela¬ nia 205 jest gaz regeneracyjny z bardzo mala ilo¬ scia uniesionego katalizatora.Uniesiony kataOdzator i gaz regeneracyjny prze¬ chodza z rury 202 pirzez wyloty 207 i 207' do urzadzen oddzielajacych 203 i 203', gdzie gaz re¬ generacyjny wolny od katalizatora wychodzi z urzadzen oddzielajacych przez wyloty 213 i 213' a katalizator przechodzi przez zsypy rekawowe 214 i 214' w dól w kierunku drugiego zloza 206, majacego poziom pokazany w miejscu 215. Jak wspomniano w opisie fig. 1, urzadzenia oddzie¬ lajacego 203 i 203' moga byc pominiete, przy czym urzadzenia wylotowe 207 i 207' dla gazu regene¬ racyjnego i wychodzacego katalizatora wchodza bezposrednio do przestrzeni tozdzieliania 205. Mozna wtedy uzyskac pewne oddzielenie gazu regenera¬ cyjnego i katalizatora, lecz nie tak wydajnie, jak przy uzyciu cyklonowych urzadzen do oddzielania 203 i 203', jak to pokazano na rysunku.Urzadzenie oddzielajace 204, takze zwykle cy¬ klonowe, ma wlot 216, który przyjmuje gaz rege¬ neracyjny i ewentualnie uniesiony katalizator, umieszczony w przestrzeni rozdzielajacej 205. Gaz regeneracyjny i uniesiony katalizator oddzielaja sie, przy czym gaz regeneracyjny wychodzi z urza¬ dzenia oddzielajacego 204 i ze strefy regenerowa¬ nia przez wylot gazu regeneracyjnego 208. Kata¬ lizator oddzielony od gazu regeneracyjnego prze¬ chodzi przez zsyp rekawowy 217 w dól w kierun¬ ku drugiej warstwy o duzym zageszczeniu 206.Zewnetrzne paliwo plynne, takie jak strumien paliwa gazowego lufo cieklych weglowodorów do¬ prowadza sie do rury wznosnej 202 przewodem 220 przez rozdzielacz 221. Spalanie paliwa moze byc konieczne, jak o tym wspomniano uprzednio, dla ulatwienia zapoczatkowania sposobu, dla pod- wyzszenia temperatury w strefie podnosnika kata¬ lizatora w strumieniu gazowym 202 w stopniu wy^ starczajacym do zainicjowania utleniania tlenku wegla oraz moze byc takze konieczne w celu dal¬ szego podwyzszenia temperatury czastek kataiiza- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6082145 11 12 tora przechodzacych przez rure wznosna, powyzej temperatury, jaka mozna osiagnac przez spalanie samego tlenku weglai Dlatego mozna regulowac temperature (regenerowanego katalizatora dostar¬ czanego do strefy reakcji niezaleznie od stopnia utlenienia koksu przez regulowanie strumienia plynnego paliwa scalanego w ruirze wznosnej ka¬ talizatora.Dodatkowo wprowadza sie drugi strumien swie¬ zego gazu regeneracyjnego do rury wznlosnej 202 przewodem 218 przez rozdzielacz 219. Struimien swiezego gazu regeneracyjnego, jak wspomniano prizy oplisfie fig. 1, moze spelniac zadanie dostar¬ czenia tlenu potrzebnego dio podtrzymywania spa- lanfiia zewnetrznego paliwa gazowego lub zadanie oldpowietrizenia swiezego gazu regenenacyjnego, uzytego w nadmiarze w stosunku do wymagane¬ go ' clLa uzyskania pozadanego stdpnia utlenienia koksu w warstwie kaltaliizatona 201. Strumien ga¬ zu regeneracyjnego moze byc równiez uzyty do ochlodzenia regenerowanego katalizatora do z gó¬ ry zalozonej temperatury dostarczania katalizatora w przypadku, gdy calkowite spalenie tlenku wegla wytworzy wyzsza temperature niz pozadana. Jak¬ kolwiek pokazano jeden przewód wlotowy dla dru¬ giego strumienia gazu regeneracyjnego na fig. 2, itó nioze byc wiele przewodów wlotowych uimie- szcEonych wzdluz rury wznosnej 202.Katalizator przechodzacy przez zsypy rekawowe 214,. 214'.i. 217 wyladowuje sie od dolu od strony warstwy katalizatora 206, która ma powierzchnie grainiczna miedzy, przestrzenia oddzielajaca 205 a warstwa. 206.To druga warstwa 206 jest tak umieszczona nad Pierwsza warstwa .201 aby zachowac dostateczny slup regenerowanego katalizatora w celu przezwy¬ ciezenia oporów przeplywu w przewodzie wyzo¬ wym regenercjwanego katato^ 222, zaworze re¬ gulujacym 223 i w innych urzadzeniach polaczo¬ nych z przewodem 222.Katalizator w zlozu 206 przechodzi w kierunku do dolu i ewentualnie wychodzi z reaktora rege¬ neracyjnego przez przewód 222. Na przewodzie 222 jest takze umieszczony zawór 223, który moze byc uzyty do regulowania szybkosci odbioru rege¬ nerowanego katalizatora ze zloza 206. Zwykle za¬ wór 223 jest zaworem suwakowym i jest sterowa¬ ny za pomoca regulatora temperatury reaktora lub regulatora poziomu.Do 'drugiej warstwy o duzym zageszczeniu 206 moze; byc' idopirowaldizony czynnik desoirpcyjny pnzewddami 224 i ! i224' przez rozdzielacze 225 i 225f' w celu odpedlzenia z regenerowanego kata¬ lizatora zaadsorbowanego i znajdujacego sie mie¬ dzy ziarnami gazu regeneracyjnego. Czynnikiem desorpieyjnymf:Jes(t zwykle przegrzania para wodna.'Jak wspomniano uprzednio, przewiduje sie w sposobie wedlug wynalazku, ze wieksza czesc ka¬ talizatora w strefie regenerowania bedzie zawarta w pierwszej waTstwie'o 'duzjto zageszczeniu, a mniejsza" czescr W-drugiej • warstwie. W szczegól¬ nosci- przy zastosowaniu odpedzania para w war- stwffie 206, objetosc tej warstwy dobiera sie tak, aby -czas przebywania katalizatora w - zlozu byl 20 krótszy niz 1 minuta, korzystnie krótszy niz 30 sekund.Na fig. 3 pokazano inny aparat 300, w którym mozna stosowac sposób wedlug .wynalazku. W 5 szczególnosci fig. 3 przedstawia mozliwa przeróbke istniejacych regeneratorów w celu uzyskania apa¬ ratu odpowiedniego do przeprowadzenia regenera¬ cji sposobem wedlug wynalazku. Reaktor regene¬ racyjny 303 przerabia sie tak, aby uzyskac pierw- 10 sza warstwe katalizatora o duzym zageszczeniu 301, rura wznosna dla transportu fluidealnego war¬ stwy o malym zageszczeniu katalizatorów 302, dru¬ ga warstwe o duzym zageszczeniu 306 oraz dodat¬ kowe wyposazenie rury 302 i zloza 306. Urzadze- 15 nie przedstawione na fig. 3 w zasadzie dziala tak samo, jak opisane uprzednio na fig. 1 i fig. 2.Zuzyty katalizator wprowadza sie przez prze¬ wód wlotowy 309 do pierwszej warstwy kataliza¬ tora 301 majacej poziom lub powierzchnie granicz¬ na pokazana w miejscu 310 umieszczona w obsza¬ rze przejsciowym 328, który znajduje sie miedzy warstwa 301 a rura wznosna 302. Regulowany stru¬ mien swiezego gazu regeneracyjnego, konieczny dla osiagniecia pozadanej zawartosci pozostajacego ko- kisu, wprowadza sie przewodem 311 do zloza 301 przez urzadzenie rozdzielajace 312. Utlenianie ko¬ ksu zawartego w zuzytym katalizatorze odbywa sie w zlozu 301 a czesciowo zuzyty gaz regenera¬ cyjny i regenerowany katalizator sa zaibriane ze 30 zloza 301 przez obszar przejsciowy 328 do rury wznosnej 302, w której nastepuje utlenienie tlenku wegla i gdzie cieplo zostaje przekazane do prze¬ chodzacego katalizatora.Jak to przedstawiono na fig. 1, plynne paliwo mozna wprowadzic do rury wznosnej 302 przewo¬ dem 320 przez rozdzielacz 321 i dodatkowo drugi strumien swiezego gazu regeneracyjnego mozna wprowadzic do rury przewodem 318 przez rozdzie- , lacz 319. 40 Uniesiony katalizator i zuzyty gaz regeneracyjny wychodza nastepnie z rury wznosnej 302 przez urzadzenie wylotowe 307 do przestrzeni oddziela¬ nia 305. Korzystnie urzadzenie wylotowe 307 jest ¦ umieszczone w taki sposób, ze wyrzuca ono unie¬ siony katalizator i zuzyty gaz regeneracyjny w kierunku do dolu w celu zmniejszenia ilosci ka¬ talizatora uniesionego do przestrzeni oddzielania 305. 50 Urzadzenie oddzielajace, zwykle* cyklonowe urza¬ dzenie oddzielajace, ma wlot 316 i utrzymuje zu¬ zyty gaz regeneracyjny i ewentualnie uniesiony ka¬ talizator z przestrzeni oddzielania 305. Gaz rege¬ neracyjny i uniesiony katalizator sa oddzielone od 55 siebie, przy czym zuzyty gaz regeneracyjny wycho¬ dzi z urzadzenia oddzielajacego 304 i ze strefy re¬ generowania przez wylot 308. Oddzielony katali¬ zator kieruje sie przez zsyp rekalwowy 317 do dru¬ giego zloza 306 które ma powierzchnie graniczna 50 315 okreslajaca granice miedzy zlozem 306 a prze¬ strzenia oddzielania 305.Katalizator W zlozu 306 przesuwa sie w kierun¬ ku do dolu i opuszcza zloze i strefe regenerowa¬ nia przez przewód 322. Szybkosc odbioru katali- 65 zatora jest regulowana przez zawór 323, który 35\ 13 jest zwykle sterowany przez regulator temperatu¬ ry reaktora lub regulator poziomu.Do drugiej warstwy o duzym zageszczeniu 306 mozna wprowadzic czynnik desorpcyjny przewo¬ dem 324 przez rozdizftelalcz 325 w celu odpedze¬ nia gazu regeneracyjnego z regenerowanego kata¬ lizatora.Katalizatory, które moga byc stosowane w spo¬ sobie wedlug wynalazku sa znane fachowcom jako katalizatory fluidalnego krakowania katalityczne¬ go. W szczególnosci mozna stosowac katalizatory o duzej aktywnosci zawierajace zeolit, które sa za¬ lecane ze wzgledu na ich duza odpornosc na de- zaktywujace dzialanie wysokich temperatur, pary lub metali zawartych w surowcu zasilajacym. Mo¬ ga byc talkze stosowane dobrze znane katalizato¬ ry bezpostaciowe, które szczególnie nadaja sie w sposobie wedlug wynalazku, poniewaz krótsze cza¬ sy przebywania stosowane w tym sposobie prze¬ dluzaja ich uzytecznosc.Wymieniono tutaj surowce zasilajace, stosowane w sposobie krakowania katalitycznego, poniewaz zanieczyszczenia takie, jak pozostalosc koksowa wedlug Conradsona i metale takie, jak nikiel, ze¬ lazo i wanad, znajdujace sie w surowcu zasila¬ jacym wplywaja na operacje regenerowania, se¬ lektywnosc katalizatora, aktywnosc katalizatora i szybkosc uzupelniania swiezym katalizatorem, ko¬ nieczna dla zachowania stalej aktywnosci. Duza zawartosc wegla, mierzona na podstawie analizy pozostalosci koksowej wedlug Conradsona, zmniej¬ sza wydajnosc tych jednostek. Ponadto, tempe¬ ratury regenerowania maja tendencje do wzrostu wraz ze wzrostem zawartosci wegla. Metale za¬ warte w surowcu zasilajacym osadzaja sie na ka¬ talizatorze i nie tylko zmieniaja jego selekityw-^ nosc w kierunku zmniejszenia ilosci benzyny i zwiekszenia ilosci koksu i lekkiego gazu w da¬ nym ukladzie reaktora, lecz takze powoduja de- ziaktywiacje kia(tallilza(tora.Z powodu szkodliwego wplywu pozostalosci ko¬ ksowej i metali, jedynie surowce zasilajace wolne od tych substancji, lub o ograniczonej ich zawar¬ tosci, sa stosowane w wiekszosci obecnych ope¬ racji 'krakowania. W celu zmniejszenia zawartosci pozostalosci koksowej i metali zastosowano takie sposoby, jak destylacje prózniowa, odasfaltowania, zmniejszanie lepkosci i koksowanie w "celu przy¬ gotowania odpowiednich surowców dla fluidalnego brakowania katalitycznego. Typowymi surowcami zasilajacymi sa prózniowe oleje gazowe, które wra w zakresie temperatur od okoilo 200 do okolo 500°C, lub wyzej, zaleznie od granic ustalonych dla zawartosci pozostalosci koksowej wedlug Con¬ radsona i metali.Okreslenie surowce zasilajace obejmuje takze ma¬ terialy recyrkufowane, taikie jiak benzyna, lekkie i ciezkie oleje recyrkulacyjne lub olej plynny, któ¬ re sa oddzielane od wychodzacego strumienia we¬ glowodorowego, opuszczajacego strefe reakcji przez glówna kolumne do destylacji frakcyjnej. Z po¬ wodu lepszego kontaktu miedzy cialami stalymi i gazem, krótszego czasu przebywania i mniej¬ szych calkowitych ilosci katalizatora w sposobie wedlug wynalazku, zaleta tego sjposobu w porów- 14 naniu ze sposobami stosujacymi konwencjonalne techniki regenerowania jest mozliwosc wprowadza¬ nia bardziej zanieczyszczonych surowców zasila- » jacych do strefy reakcji dla danej szybkosci wpro- 5 wadzania powietrza (czyli zdolnosci spalania kok¬ su) i dla danej szybkosci uzupelniania katalizato¬ ra.W typowym przeplywie w sposobie fluidalnego krakowania katalitycznego rozdrobniony regenero- w wany katalizator opuszcza strefe regenerowania w w pewnej temperaturze i stylka sie z surowcem zasilajacym w dolnej czesci strefy podnosnika re¬ akcyjnego. Podczas przechodzenia wytworzonej mie¬ szaniny do góry nastepuje konwersja surowca za- J£ silajacego w lzejsze produkty oraz osadzanie kok¬ su na katalizatorze. Strumien wychodzacy prze¬ chodzi do przestrzeni oddzielania* w której moze zajsc dodatkowa konwersja.Pary weglowodorów, zawierajace uniesiony ka- 20 talizator, sa nastepnie przepuszczane przez jedno lub wiecej cyklonowych urzadzen stosowanych w celu oddzielenia zuzytego katalizatora od strumie- mia pary weglowodorów. Oddzielony strumien pary weglowodorów przechodzi do strefy destylacji fra-* 25 kcyjhej, znanej fiachcjwcom jako glówna kiofliumna, w której wychodzacy strumien weglowodorów roz¬ dziela sie na typowe frakcje, takie jak lotne ole¬ je gazowe i benzyna, lekki olej recyrkulacyjny, ciezki olej recyrkulacyjny i olej plynny. Rózne 30 frakcje z glównej kolumny moga byc zawracane razem z surowcem zasilajacym do podnosnika re¬ akcyjnego. Zwykle taikie frakcje, jak lotne oleje gazowe i benzyna rodziela sie dalej i przerabia przez koncentracje gazowa. Niektóre frakcje z 35 glównej kolumny, jak równiez z koncentracji ga¬ zowej, moga byc odbierane jako koncowe stru-^ mienie produktów.Oddzielony zuzyty katalizator przechodzi do dol¬ nej czesci przestrzeni oddzielania i ewentualnie 40 opuszcza te strefe, przechodzac przez urzadzenia odpedzajace, w których gaz absorpcyjny, zwylde para, styka sie w przecdwpradzie z zuzytym katali- zatorem, wypychajac z katalizatora weglowodory zaadsorbowane i znajdujace sie miedzy czasflka- 45 mi katalizatora. Zuzyty katalizator, zawierajacy koks opuszcza strefe odlpedzania i przechodzi do strefy regenerowania, w której, w obecnosci swie4- zego gazu regeneracyjnego, spalenie koksu wy¬ twarza regenerowany katalizator oraz gazowe pro¬ so dukty spalania, zawierajace tlenek wegla, dwu^ tlenek wegla, wode, azot i ewentualnie nieznaczne; ilosci tlenu.Zwykle swiezym gazem regeneracyjnym jest po¬ wierze, lecz moze to byc takze powietrze wibo- : 55 gacone w tlen lub o zmniejszonej zawartosci tle^ nu. Ilosc swiezego gazu regeneracyjnego w stre¬ fie regenerowania jest zwykle regulowana przez; zalozona z góry róznice temperatur" miedzy ;ódcin^ kiem wylotu gazowych.' pax*iulkitó^ l/albo oo temperature warstwy o duzym zageszczeniu kata- * lkatora albo temperatura strumienia; gazai w-stre-~ fie rury wznósnej.Taki uklad ir*s@ulaeji zmniejszi nadmiar tleiitr i dbfcuszcza jedynie w nieasiacznyra stopniu dopalanie; TaM Uklad regulacji nie utfnoz- 65 liwia regulowania resztkowej pozostalosci kofein •„82145 15 16 w rzeczywistosci jego zadaniem jest dostarcza¬ nie nieznacznego nadmiaru gazu regeneracyjnego potrzebnego do calkowitego usuniecia koksu przez regulowanie malego zakresu dopalania tlenku we¬ gla.Przy zastosowaniu takiego ukladu regulowania ilosc resztkowej pozostalosci koksu na regenero¬ wanymi katalizatorze jest w duzym stopniu fun¬ kcja konstrukcji strefy regenerowania, to znaczy stopniem wymieszania gazu i cial stalych, liczby stosowanych etapów, czasu przebywania i konco¬ wej temperatury. Zwykle regenerowany kataliza¬ tor zawiera mniej niz okolo 0,5% wagowych kok¬ su, a zwykle od okolo 0,15 do 0,35% wagowych koksu, podczas gdy zuzyty katalizator wchodzacy do strefy regenerowania zawiera od okolo 0,5 do 1,5% wagowych koksu. Gazowe produkty spalania oddziela sie od uniesionego regenerowanego kata¬ lizatora przy uzyciu cyklonowych urzadzen oddzie¬ lajacych, umieszczonych w strefie regenerowania, a oddzielone gazowe produkty spalania przecho¬ dza ze strefy regenerowania do kotla CO, w któ¬ rym cieplo wydzielane z tlenku wegla jest odbie¬ rane przez spalenie go jako paliwa do wytwarza¬ nia pary.Regenerowany katalizator, który oddzielono od gazowych produktów spalania, zawraca sie do dol¬ nej czesci strefy regenerowania, która wystepuje w postaci fluidalnej warstwy o duzym zageszcze¬ niu- zuzytego katalizatora. Regenerowany katali¬ zator opuszcza te warstwe i ja!k wspomniano uprze¬ dnio styka sie z surowcem zasilajacym w strefie reakcji. Zwykle z regenerowanego katalizatora nie odpedza sie zawartych w nim gazowych produ¬ któw spalania przed zetknieciem z surowcem za¬ silajacym, W typowej strefie regenerowania zuzyty kata¬ lizator utrzymywany jest w dolnej czesci jednego lub wiekszej liczby warstw o duzym zageszcze¬ niu przez ograniczenie szybkosci powierzchniowej wschodzacego swiezego gazu regeneracyjnego. Szy¬ bkosc powierzchniowa jest ograniczona do szyb¬ kosci przenoszenia, to jest szybkosci, powyzej któ¬ rej duze ilosci katalizatora sa przenoszone do cy¬ klonów. Typowe szybkosci sa dlatego mniejsze niz okolo- 91 cm/sek., przy czym zwykle stosowanym zakresem jest 45—76 cm/sek.Wieksza czesc calkowitej ilosci katalizatora w sposobie fluidalnego krakowania katalitycznego znajduje sie w strefie regenerowania, a ze wzgledu na wystepujaca obecnie w przemysle tendencje do skracania czasu kontaktu w strefie reakcji, co¬ raz wieksza czesc calkowitej ilosci katalizatora znajjduje sie w strefie regenerowania Oznaczenie calkowitej ilosci katalizatora w typowej strefie regenerowania opiera sie na szybkosci zasilania w sposobie fluidalnego fcrakowanila katalityczne¬ go, a bardziej dokladnie na ilosci koksu zwiaza¬ nego z ta szybkoscia zasilania i na predkosci po¬ wierzchniowej. Ta wydajnosc koksu, jaka jest prze¬ widywana na podstawie pozadanej szybkosci za¬ silania, okresla szybkosc dostarczania swiezego ga¬ zu regeneracyjnego do strefy regenerowania.Szybkosc dostarczania gazu przy ograniczonej predkosci (powierzchniowej okresla porwierzchnie przekroju strefy regenerowania. Przy znanej ge¬ stosci katalizatora i wysokosci gestego zloza, cal¬ kowita ilosc katalizatora w strefie regenerowania, a praktycznie dila sposobu fluidalnego krakowania 5 katalitycznego, jest ustalona. Wynlikajace z tego czasy przebywania wynosza zwykle od okolo 2 do 5 minut, przy czym zwylkle stoscwanym za¬ kresem jest od okolo 2 do 3 minut.W sposobie wedlug wynalazku zuzyty kataliza¬ tor regeneruje sie w? regulowanej temperaturze niezaleznej od ilosci i stopnia utlemienia koksu, a wytworzony przy tym tlenek wegla calkowicie spala sie do dwutlenku wegla. Zuzyty katalizator razem ze strumieniem swiezego gazu regeneracyj¬ nego przepuszcza sie przez pierwsza warstwe o duzym zageszczeniu, w której koks utlenia sie z wytworzeniem regenerowanego katalizatora i czes¬ ciowo zuzytego gazu regeneracyjnego. Poniewaz re¬ gulowanie temperatury regenerowanego kataliza¬ tora w wynalazku jest niezalezne od utlemienia koksu i w rzeczywistosci jest uzyskane w oddziel¬ nej czesci strefy regenerowania, resztkowa pozo¬ stalosc keksu na regenerowanym katalizatorze moze byc takze bezposrednio regulowana, jesli to jest pozaidana, przez kierowanie strumienia swiezego gazu regeneracyjinego do pierwszej warstwy o du¬ zym zageszczeniu. Gaz regeneracyjny i regenero¬ wany katalizator sa nastepnie przenoszone z pier¬ wszej warstwy do rury wznosnej, w której zacho¬ dzi spalenie tlenku wegla i dodatkowego plynne¬ go paliwa, jesli jest ono konieczne, w celu ogrza¬ nia katalizatora do ustalonej z góry temperatury.Katalizator i zuzyty gaz regeneracyjny opuszcza¬ jacy rure wznosna oddziela sie i regenerowany katalizator przepuszcza do drugiej warstwy o du¬ zym zageszczeniu, w której z katalizatora mozna odpedzic gaz regeneracyjny i z którego regenero¬ wany katalizator zawraca sie do strefy reakcji.Przyklad wplywu temperatury dostarczania katalizatora, przy stalej temperaturze u wylotu z reaktora, na wydajnosci produktów przedstawio- iio w tablicy I.Sposób wedlug wynalazku o wyzszej i regulo¬ wanej temperaturze dostarczania katalizatora daje wdecej cennych produktów, niz sposób konwencjo¬ nalny o nizszej i nie regulowanej temperaturze dostarczania katalizatora, gdy oba maja taka sa¬ ma temperature u wylotu z reaktora. W sposobie wedlug wynalazku konwersja jest mniejsza, lecz wartosc produktu wyzsza. Wydajnosc benzyny jest mniej wiecej taka sama, jak w sposobie konwen¬ cjonalnym, lecz liczba oktanowa benzyny wytwo¬ rzonej przy uzyciu goretszego katalizatora jest wyz¬ sza. Jeszcze bardziej wyrazna korzysc jest wido¬ czna w wiekszej o 2% objetosciowych wydajnos¬ ci alkilowania i w wiekszej o 2,1% Objetoscio¬ wych wieksizej wydajmlosci calkowitej oleju recyr¬ kulacyjnego w przypadku wyzszej tem(peratury katalizatora. Wyzsza wydajnosc alkilowania ozna¬ cza korzysc w zwiekszeniu wydajnosci benzyny w postaci wysokooktanowego produktu. Podczas gdy Oleje recyrkulacyjne nie sa tak cenne, jak produ¬ kty alkiloiwania lub benzyna, tym nie mniej sa one drozsze od koksu. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6082145 17 18 T a b 1 i c a 1 Wplyw temperatury dostarczania katalizatora na wydajnosci produktów Sposób pracy 1 " 1 Temperatura na wylocie z reaktora, °C Temepratura dostarczania katalizatora, °C Temperatura podgrzewania surowca zasilajacego, °C Wydajnosc benzyny, °/o objet.Wydajnosc alkilowania, C3^C4 -°/« objetosci Gailfclowiita wydajnosc oileju recyrkulacyjnego, °/o objetosciowych Wydajnosc koksu, °/o wagowych Konwersja, °/o objet.Lliczba oiktanowa benzyny (badawcza, bez czteroetyllku olowiu) Kon- wen- cjonal- aiy 2 556 676 364 67,1 25,1 21,3 5,3 78,7 93,0 Nowy sposób 3 < | 536 732 315 67,0 27,1 23,5 3,8 76,5 93,3 Dawniej nie uznawano wplywu temperatury do¬ starczania katalizatora na sklad produktu ze strefy reakcji. Obecnie wiadomo, ze zawartosc resztkowe¬ go koksu na regenerowanym katalizatorze ma du¬ zy wplyw na sklad produtków, w szczególnosci na sklad produktów uzyskanych w strefach re¬ akcji z krótkimi czasami kontaktu. Na przyklad, przy stalej temperaturze reaktora i temperaturze & regenerowanego katalizatora, wzrost zawartosci resztkowego koksu na regenerowanym katalizato¬ rze zmniejsza konwersje i wydajnosc benzyny, a zwieksza wydajnosc oleju recyrkulacyjnego (oleju paliwowego). Zmniejszenie zawartosci resztkowego 10 koksu zwieksza konwersje kosztem wydajnosci ole¬ ju paliwowego i zwiekszenia wydajnosci benzyny.Przez zawracanie do strefy reakcji regenerowane¬ go katalizatora, o malej zawartosci resztkowego koksu, mloznia zmienliac sklad produktów w kie- 15 runku zwiekszonej wydajnosci cieklego gazu naf¬ towego kosztem wydajnosci benzyny.Przyklad takich mozliwych operacji przy stalej temperaturze dostarczania katalizatora przedsta¬ wiono w tablicy 2. Oczywiscie mozliwa jest równiez 20 praca przy posrednich zawartosciach koksu.Pierwsza operacja pokazana w tablicy 2 jest operacja cieklego oleju gazowego, w której uzy¬ skuje sie maksymalna wydajnosc cieklego oleju gazowego w podanych warunkach pracy przy uzy- 25 ciu regenerowanego katalizatora o bardzo malej zawartosci resztkowego koksu. Przy bardzo ma¬ lej zawartosci resztkowego koksu, 0,02°/o wago¬ wych, bardzo aktywny regenerowany katalizator zawrócony (do strefy reakcji daje wyzsza komwer- 30 sje i krakuje czesc benzyny ze zwiekszeniem wy¬ dajnosci gazu plynnego. Przy zwiekszonej zawar¬ tosci resztkowego koksu, 0,11% wagowych, jak po¬ kazano w operacji benzynowej, przy takiej samej temperaturze reaktora, zawracany jest do strefy Tablica 2 Wydajnosci produktów przy róznych zawartosciach resztkowego koksu Rodzaj operacji fluidalnego krakowania katalitycznego 1 Temperatura reaktora, °C Temperatura podgrzewania surowca zasilajacego, °C Temperatura dostarczania regenerowanego kata¬ lizatora, °C Zawartosc resztkowego koksu na regenerowanym katalizatorze, °/o wagowych Sklald .produktów, °/o w stosunku do swiezego surowca zasilajacego: Konwersja, % objetosciowych C3-^C4 (plynny gaz), °/o objet.Benzyna, °/o objet.Lekki olej recyrkulacyjny °/o objet.Klarowny olej zawiesinowy, °/o objet.Koks, °/o wagowych Ciekly olej gazowy 2 465 168 732 0,02 85,7 38,2 52,0 11,4 5,0 6,8 Benzyna 3 465 315 732 0,11 75,0 26,3 62,3 20,0 5,0 3,8 Olej pali¬ wowy 4 465 315 732 0,62 64,4 20,4 48,3 30,6 5,0 5,3 Wplyw za¬ wartosci resztkowej koksu na wydajnosc iciekieigo ' oleju ga- izowego 5 465 168 732 0,62 77,0 31,4 58,3 18,0 5,0 6,8 1i* reakcji, mniej aktywny katalizator, co powoduje zmniejszenie konwersji i wydajnosci gazu plynne¬ go, lecz zwieksza wydajnosc benzyny.Przy dalszym zwialkszenui zawartosci resztkowe¬ go (boksu, doprowadzenie oleju paliwowego, do okolo 0,6^/t wagowych, powoduje zmniejszenie ak¬ tywnosci katalizatora, loonwersja i wydajnosci ciek¬ lego oleju gazowego i benzyny maleja,'lecz -wzra¬ sta wydajnosc oleju paliwowego/Wplyw zawartos¬ ci resztkowej koksu na wydajnosci produktów przedstawia ostatnia kolumna tablicy 2. W tym przypadku warunki pracy sa takie same, jak w dperacji z cieklym olejem gazowym, za wyjatkiem duzej zawartosci resztkowej koksuj która jest' taka sama, jak w operacji z olejem paliwowym. Kon¬ wersja i wydajnosc cieklego oleju gajowego sa mniejsze niz w operacji cieklego oleju gazowego, natomiast wydajnosci benzyny i oleju paliwowego sa wyzsze; Mozna to przypisac mniej aktywnemu katalizatorowi z powodu wiekszej zawartosci reszt¬ kowego koksu; W sposobie wedlug wynalazku wplyw zawartosci resztkowego koksu na wydajnosci produktów moze byc wykorzystany a nie tylko przyjety do wiado¬ mosci. Tak wiec, sposób wedlug wynalazku daje moznosc bezposredniego i wygodnej regulowania i optymalizowania wydajnosci produktów i ich ja¬ kosci przez regulowanie temperatury dostarczania katalizatora lub przez Tegulówariie zawartosci resztkowego koksu, lub przez spelnienie obu tych warunków. Dlatego mozna przestawic operacje z operacji maksymalizujacej wytwarzanie oleju paliwowego na operacje maksymalizujaca wydaj¬ nosc benzyny lub operacje, W której pozadana jest maksymalna wydajnosc cieklego oleju gazowego.Poniewaz w sposobie wedlug wynalazku nie przewiduje sie, ze katalizator pozostaje w pierw¬ szej warstwie o duzym zageszczeniu, dlatego pred¬ kosc powierzchniowa swdezego gazu regeneracyjne¬ go w tym zlozu nie jest ograniczona do predkosci krytycznej. W tej warstwie predkosci powierzch¬ niowe wynosza od, okolo 91,5—006 cm/sek.; tak ze katalizator moze byc przenoszony z pierwszej war¬ stwy o duzym zageszczeniu do warstwy ó malym zjageBzozeniu w nurze wznosnej* Szybkosci w ru¬ rze wznosnej Jeza w zakresie od okolo 305—762 óm/sek.Poniewaz predkosc nie jest ograniczona do pred¬ kosci transportu, lecz jest w rzeczywistosci 2 do 3' razy wieksza od predkosci krytycznej,; mozna obecnie uzyskac zmniejszenie calkowitej ilosci ka¬ talizatora. Jak to opisano uprzednio, calkowite' ilosci katalizatora w strefie regenerowania sa bez¬ posrednio zalezne od predkosci powierzchniowych stosowalnych w strefie regenerowania. Calkowite iljosci katalizatora przy zastosowaniu sposobu we¬ dlug wynalazku beda wynosily okolo 40—GO*/o ilos¬ ci katalizatora w obecnych jedno- i wieloetapo¬ wych sposobach regenerowania. W sposobie flui¬ dalnego ' krakowania katalitycznego -w sredniej wielkosci instalacji stosowanej obecnie w prze¬ mysle znajduje sie okolo 150 ton katalizatora., W sposobie regenerowania wedlug wynalazku w takim samym ukladzie fluidalnego krakowania katali tycznego sredniej wielkosci, mozna zaoszcze- dzdc na poczatkowej irtweStycji równowartosc co najmniej 75 ton katalizatora. ¦"¦- :P~ Szybkosci uzupelniania katalizatora, wymagane dda zrównowazenia strat i zachowania aktywnosci, * sa takze zmniejszone, poniewaz szybkosci te sta¬ nowia zwykle pewna czesc calkowitej ilosci kata-! ljizatora. Natomiast, jak wspomniano uprzednio,! mozna stosowac w sposobie fluidalnego krakowa¬ nia katalitycznego wedlug wynalazku ciezszy i bar-! W dziej zaniieraystaczony suirowiec" za&iilaijacy, przy czym nie wymaga to zwdejtaszenia szybkosci uzu- . i^elnaanlia ponald przyjete obecnie szyfcfcosci uzu¬ pelniania W sposobie fluidalnego krakowania ka-: taktycznego, sjtosujac konwencjonaGne sposoby re- 15 generowania. •-."-".". '¦ Surowce zasilajace nie musza byc ograniczone. do czystych prózniowych olejów gazowych, zawie-l rajacych graniczne ilosci pozostalosci koksowej \ wedlug Conradspna, metali i zwiazków azotu. Su- *o rowce zasilajace o wiekszym ciezarze czasteczko-: wym, zawierajace wiejksze ilosci zanieczyszczen, i moga byc z latwoscia przerabiane bez zadnych ujemnych skutków ekonomdcznych. Poniewaz takie j strumienie zasilajace wymagaja mniejszego prze- [ 35 ratoianta, uzyskuje sie dodatkowe korzysci.Lepszy kontakt gaz-^cialo stale i skrócony czas przebywania zarówno katalizatora, jak i gazu re- generacyjnego, sa dalszymi zaletami wiekszej pred- \ kosci. Wiejksze predkosci wytwarzaija bardziej burz- 30 Mwy przeplyw z lepszym mieszaniem i dlatego po¬ woduja bardziej wydajne regenerowanie. Z powo¬ du lepszego kontaktu gaz—cialo stale, razem z wyzszym ez^teczkowym cisnieniem tlenu i wyz¬ sza temperatura, wzrasta szybkosc spalania koksu 35 i dlatego mozna zmniejszyc czas przebywania ka¬ talizatora.Czasy przebywania katalizatora mozna zmniej¬ szyc od 2 do 5 minut do ponizej 2 minut, a cza¬ sy przebywania gazu regeneracyjnego mozna 40 zmniejszyc z okolo 20 sekund do mniej niz 10 sekund. Lepsze wykorzystanie tlenu zmniejsza ilosc potrzebnego swiezego gazu regeneracyjnego, co umozliwia zmniejszenie cisnienia w strefie rege¬ nerowania. Krótszy czas poddawania katalizatora 45 dzialaniu wysokich temperatur przedluza zywot-: nosc katalizatora i zmniejsza szybkosci uzupelnia¬ nia swiezego katalizatora.Z punktu widzenia osiaganych oszczednosci, in¬ nym waznym skutkiem krótszego czasu przebywa- 50 nia katalizatora jest to, ze nastepuje odpedzanie skladników gazowych produktów spalania z rege¬ nerowanego katalizatora. Obecnie w przemysle od¬ pedza sie jedynie zuzyty katalizator: z zuzytego ' katalizatora ze strefy reakcji odpedza sie zaab- 55 sortowane i znajdujace sie miedzy czastkami: weglowodory przed przeslaniem katalizatora do strefy regenerowania w celu odzyskania cennej j benzyny i lekkich wejglowodorów, które w prze¬ ciwnym razie uleglyby spaleniu w strefie iegene- i «o ttwania. Jakkolwiek wiaidomo, ze dluzsze wysta- : wienie na dzialanie pary powoduje dezaktywacje ; katalizatora, para jest zwykle zalecanym czynni¬ kiem desorpcyjnyni, a nie gaz obojetny, poniewaz mozna ja skroplic i oddzielic przed osiagnieciem w- przez. nia.strefy stezania gazu w sposobie fluTdal- \21 821*5 nego krakowania katalitycznego. Uzyte ilosci pary sa male, a krótki czas przebywania, niska tempe¬ ratura i koks na 'katalizatorze zmniejszaja dez¬ aktywacje do minimum. Skladniki gazowych pro¬ duktów spalania sa porywane przez regenerowany katalizator do strefy reakcji i tani staja sie czes¬ cia strumienia produktów.Odpedzanie para regenerowanego katalizatora dawniej nie bylo stosowane, z powodu dluzszego czasu przebywania katalizatora w strefie regene¬ rowania, .oraz duzej calkowitej ilosci katalizatora, jaka jest zwykle zawarta w pojedynczej warstwie o duzym zageszczeniu katalizatora. Poddanie tej ilosci katalizatora dzialaniu pary w ciagu dluzsze¬ go okresu czasu spowodowaloby zwiekszenie szyb¬ kosci dezaktywacjti katalizatora. Jakkolwiek gaz obojetny, taki jak azot, nie powodowalby dezakty- waojd fcatalizaltora, to zastapilby on jedynie sklad¬ niki gazowych produktów spalania, które same sa obojetne, i bylby przeniesiony do sekcji stezania gazu i fluidalnego krakowania katalitycznego.Ponizszy przyklad ilustruje sposób wedlug wy¬ nalazku.Przyklad I. Strumien wychodzacy ze strefy reakcji fluidalnego krakowania katalitycznego za¬ wiera nie tylko weglowodory, ale takze pare de¬ sorpcji zuzytego katalizatora i skladniki gazowych produktów spalania w ilosciach od okolo 0,1—0,3 kg na 100 kg katalizatora, znajdujacego sie w obie¬ gu. W typowym ukladzie fluidalnego krakowania katalitycznego o sredniej wielkosci, w obiegu znaj¬ duje sie okolo 1362000 kg katalizatora na godzine, które przenosza okolo 1943 kg na godzine sklad¬ ników gazowych produktów spalania do strefy re¬ akcji. Oznacza to, ze w przeliczeniu na objetosc strumien gazu wychodzacy z reaktora zawiera oko¬ lo 1611 mtyigodz. lub 38664 m3/dobe w temperaturze 0°C i przy cisnieniu 1 atm skladników gazowych produktów spalania, które musza byc przerobione w strefie reakcji. Calkowity strumien wychodza¬ cy ze strefy reakcji kieruje sie do glównej ko¬ lumny, w której jest rozdzielony na gaz i nie- stabiDizowana benzyne, jako strumien produktu szczytowego kolumny oraz rózne strumienie bocz¬ ne kolumny. Ten strumien produktu szczytowego, zawierajacy skladniki gazowych produktów spala¬ nia, lekkie gazy weglowodorowe, pare i benzyne, najpierw kieruje sie do skraplacza szczytowego glównej koluimny, w którym skrapla sie para i benzyna, a nastepnie do szczytowego odbieralni¬ ka glównej kolumny, w którym benzyne oddziela sie od wody i wode odbiera na zewnatrz, W celu odzyskania i oddzielenia lekkich weglo¬ wodorów i stabilizowania benzyny, gaz i niesta- biliizowana benzyna przesylane sa do instalacji stezania gazu, skladajacej sie z kompensora, ko¬ lumny absorpcyjnej i kolumn do destylacji frak¬ cyjnej. W celu odzyskania lekkich weglowodorów, strumien gazowy z odbieralnika, zawierajacy sklad¬ niki gazowych produktów spalania, najpierw spre¬ za sie do cisnienia okolo 10,5—17,5 atm, przed skierowaniem do kolumn absorpcyjnych. Lekkie weglowodory, glównie zawierajace 3 i 4 atomy wegla, sa absorbowane przez strumienie ciezszych cieklych weglowodorów w kolumnach absorpcyj- Tablica 3 10 15 1 Gaz wylotowy z absorbera Sklad, w °/# molowych Dwutlenek wegla Tlen i argon Azot 1 Tlenek wegla Wodór Metan Etylen Etan 1 Propylen Propan Izobutylen i buten-1 cis-buten-2 trans-buten-2 izobutan n-butan izopentan n-pentan lacznie olefiny Ge i Cs 3,8 0,3 22,8 4,5 8,9 23,6 11,8 12,5 4,8 1,4 0,7 0,4 0,5 1,7 0,5 0,7 0?2 0,9 100,0 25 nych, pozostawiajac niezaabsorbowany ubogi gaz, zawierajacy skladniki gazowych produktów, jako strumien produktów z ostatniego absorbera. Wy¬ niki analizy gazu wylotowego opuszczajacego 30 ostatni absorber sa nastepujace: Jak widac z tego zestawienia, unoszone skladni^ ki gazowych produktów spalania — azot, tlenek wegla i dwutlenek wegla — stanowia okolo 1/3 strumienia produktów, a mianowicie 31,l*/o. Z po- 35 wodu krótkiego czasu przebywania katalizatora, stosowanego w sposobie wedlug wynalazku,; mozna stosowac odpedzanie regenerowanego katalizatora, dzieki czemu wiekszosc tych substancji zostanie raczej zabrana ze. strefy regenerowania, niz sta- 40 nie sie zasadnicza czescia tego strumienia produk¬ tu. Bez tych skladników mozna osiagnac znaczne oszczednosci przez zastosowanie tanszej instalacji stezania gazu, to jest majacej mniejsze kompre¬ sory, mniejsze absorfoenty i inne urzadzenia do 45 operowania gazem. Gaz wylotowy z absorbera, któ¬ ry zwykle stosowany jest jako paliwo, ma wiek¬ sza zawartosc ciepla. W przypadku odpedzania re¬ generowanego katalizatora w drugiej warstwie o duzym zageszczeniu, objetosc zloza jest tak do- oo brana, aby zapewnic minimalne poddanie katali¬ zatora dzialaniu pary. Objetosc zloza jest tak do¬ brana, aby czas przebywania katalizatora byl krót¬ szy niz 1 minuta, a korzystnie krótszy od 30 se¬ kund. 55 Temperatury stosowane w pierwszej warstwie o duzym zageszczeniu, w której zachodzi utlenie¬ nie koksu, sa w zakresie od okolo 677—760°C, a temperatury w rurze wznosnej, w której zacho¬ dzi spalenie tlenku wegla i ewentualnie dodatko¬ wo wego plynnego paliwa, w zakresie od okolo 685— 787°C. Ozasy dzialania tych wyzszych temperatur na regenerowany katalizator w rurze wznosnej katalizatora mozna zmieniac polozeniem wlotu swiezego gazu regeneracyjnego do rury. W celu 65 uzyskania krótszych czasów dzialania wlot do ru-821*5 2* ry wznosnej powinien byc umieszczony blizej wy¬ lotu z podnosnika.Temperatura w mrze wznosnej i ozas (Malania na regenerowany katalizator w rurze sa takie, aby ogrzac katalizator «clo temperatury dostarczania katalizatora wynoszacej oo najmniej 677QC ko¬ rzystnie 677^760°C. Katalizator dostarczony do strefy reakcji w tym zakresie temperatur nie tyl¬ ko spowoduje przyspieszenie i wzrost wydajnosci lekkiego krakowania surowca zasilajacego, lecz tak¬ ze zmniejszy wymagania odnosnie podgrzewania surowca zasilajacego. Zwykle surowiec zasilajacy strefe reakcji jest podgrzewany wstepnie do tem¬ peratury okolo 260—370°C przed zetknieciem sie z regenerowanym katalizatorem, co zapewnia do¬ datkowa porcje ciepla. Gdyby cieplo spalania tlenku wegla w rurze wznosnej bylo niewystar¬ czajace do ogrzania katalizatora do pozadanej temperatury, wtedy dodaje sie dodatkowe plynne paliwo i spala je. Plynne paliwo moze byc stru¬ mieniem gazu opalowego lufb dowolnego cieklego weglowodoru, wlacznie z surowcem zasilajacym.Nalezy zauwazyc, ze plynne paliwo mogloby rów¬ niez dobrze byc dodane do pierwszej warstwy katalizatora lub do strumienia zuzytego kataliza¬ tora wchodzacego do pierwszej warstwy w celu podwyzszenia temperatury dostarczania kataliza¬ tora.Praktyczna i ekonomiczna zaleta calkowitego utlenienia tlenku wegla w strefiie regenerowania jest wyeliminowanie problemu zanieczyszczania po¬ wietrza bez koniecznosci stosowania stosunkowo droigiego kotla CO. Z powodu coraz wiekszego uswiadomienia sobie na calym swiecie wplywu za¬ nieczyszczonego srodowiska na zdrowie ludzkie, w szczególnosci tam gdzie ta swiadomosc znalazla wyraz w przepisach ograniczajacych zanieczyszcza¬ nie powietrza, ta * zaleta wynalazku jest bardzo wazna.Cisnienia, które maja byc zastosowane w spo¬ sobie wedlug niniejszego wynalazku, wynosza od okolo normalnego cisnienia aitmostfierycznego do okolo 3,5 atm, przy czym zalecanym zakresem jest cisnienie 0,7—2,8 atm. Z powodu lepszego kontak¬ tu miedzy gazem a cialem stalym, wynikajacym z wiekszych predkosci i wiekszej szybkosci spala¬ nia koksu z powodu wyzszych temperatur i wiek¬ szego stezenia tlenu, w sposobie wedlug wynalaz¬ ku mozna stosowac nizsze cisnienia bez zadnego pogorszenia wydajnosci spalania koksu. Z tego powodu sposób ten moze zmienic tendencje prze¬ myslu w kierunku prowadzenia sposobów regene¬ rowania pod wyzszymi cisnieniami. Dlatego mozna stosowac tansze reaktory i dmuchawy lub kom¬ presory o mniejszych wartosciach cisnienia.Zuzyty katalizator, nazwa sttosowainia w opisie oznacza katalizator zabrany ze strefy reakcji z po¬ wodu zmniejszonej aktywnosci spowodowanej od¬ kladaniem sie koksu. Zuzyty katalizator przecho¬ dzacy do pierwszej warstwy moze zawierac dowol¬ na ilosc koksu zawarta w granicach od kilku dzie¬ siatych do okolo 5% wagowych, lecz zwykle w operacjach fluidalnego krakowania katalitycznego zuzyty katalizator ze strefy reakcji zawiera od okolo 0,5 do okolo l,5*/o wagowych koksu; Okreslenie regenerowany katalizator stosowane w opisie oznacza katalizator, z którego nie mozna usunac wiecej koksu. W opisie za regenerowany katalizator uwaza sie katalizator opuszczajacy 5 pierwsza warstwe o duzym zageszczeniu; czas przebywania tego katalizatora w rurze wznosnej jest dostatecznie krótki, aby wykluczyc dalsze znaczne utlenienie koksu. Regenerowany kataliza¬ tor zawiera zwykle od okolo 0,5*/o wagowych ko- 10 ksu do tak malej zawartosci, jak okolo 0,02°/o wa¬ gowych, zaleznie od stopnia przemiany i skladu produktów.Okreslenie gaz regeneracyjny, stosowane w opi¬ sie, oznacza kazdy gaz, który ma sie stykac z ka- 19 talizaitorem lub który stykal sie z katalizatorem w strefie regenerowania. W szczególnosci, nazwa swiezy gaz regeneracyjny obejmuje gazy zawiera¬ jace tlen, takie jak powietrze lub powietrze wzbo¬ gacone w tlen lub zawierajace zmniejszona ilosc 2G tlenu, które przechodzi do pierwszej warstwy ka¬ talizatora w strefie regenerowania w celu utlenie¬ nia koksu na znajdujacym sie w nim zuzytym ka¬ talizatorze. Nazwa czesciowo zuzyty gaz regene¬ racyjny odnosi sie do gazu regeneracyjnego, który 25 stykal sie z katalizatorem, który zawiera zmniej¬ szona ilosc wodnego tlenu. Zwykle czesciowo zuzy¬ ty gaz regeneracyjny zawiera wode, azot, tlen, tle¬ nek wegla i dwutlenek wegla. Nazwa zuzyty gaz regeneracyjny oznacza gaz regeneracyjny, który nie 30 zawiera tlenku wegla, oraz zawiera od okolo kil¬ ku dziesiatych do l^/o molowych wolnego tlenu, dwutlenek wegla, azot i wode.Jedno lub wiecej urzadzen do odzielania gazu od cial stalych moze byc uzyte w celu oddziele- 35 nia zuzytego gazu regeneracyjnego od uniesione¬ go regenerowanego katalizatora. Zaleca sie, lecz nie jest konieczne w sposobie wedlug wynalazku, aby urzaidzenie do oddzielania katalizatora bylo polaczone w celu odbioru i oddzielenia gazu rege- 40 neracyjnego od uniesionego katalizatora. Zalecany¬ mi urzadzeniami do oddzielania sa oddzielacze cy¬ klonowe, których konstrukcja i budowa sa dobrze znane. Mozna uzyc pojedynczy cyklon, lecz ko¬ rzystne jest równolegle lub szeregowe uzycie wie- 45 cej niz jednego takiego cyklonu w celu uzyskania pozadanego stopnia oddzielenia.Przyklad II. Nastepujacy przyklad ma na celu porównanie sposobu wedlug wynalazku rege- 50 nerowania zuzytego katalizatora z konwencjonal¬ na, jednoetapowa metoda regenerowania. W oby¬ dwu przypadkach zastosowano dostepny w handlu kataliza/tor typu sita molekularnego, który uprzed¬ nio kontaktowano z prózniowym olejem gazowym 55 w warunkach krakowania w strefie reakcji i któ¬ ry nastepnie odpedzano przy uzyciu pary w stre¬ fie odpedzania, a regenerowano przy uzyciu po¬ wietrza. Koks zawieral okolo 10,l°/o wagowych wodoru a zawartosc koksu na zuzytym kaitaliza- eo torze wynosila okolo 0,9% wagowych. Konwencjo- naflma strefa regenerowania zawierala pojedyncza warstwe o duzym zageszczeniu w dolnej czesci strefy z duza przestrzenia oddzielania w strumie¬ niu gazowym umieszczona ponad ta warstwa, 65 a gazowe produkty spalania z tej strefy regenere-82145 25 26 wania byly spalane w zewnetrznymi kotle CO.Analiza gazowych produktów spalania podana w Tablica 4 i Porownainie sposobu regenerowania tablicy 4 dotyczy próbki pobranej z linii gazo¬ wych produktów spalania pnzed kotlem CO. * W sposobie wedlug wynalazku tlenek wegla, bez dodatkowego paliwa plynnego, byl w zasadzie cal¬ kowicie spalony w rurze wcanosinej w strefie re¬ generowania. Próbka ^gazowych produktów spala¬ nia, której wyniki analizy podano w tablicy 4, byla pobrana tuz przed miejscem, w którym ga¬ zowe produkty spalania opuszczajace strefe re¬ generowania byly wypuszczane do atmosfery.Porównanie sposobu wedlug wynalazku z kon¬ wencjonalnym sposobem jednoetapowej regenera¬ cji wykazuje przede wszystkim stosowanie wyzszej temiperaitury i wiekszego stezenia tlenu w sposo¬ bie wedlug wynalazku. Jakkolwiek wlotowe ste¬ zenie tlenu jest w obu przypadkach takie samo (sitezenie tlenu w powietrzu), to stezenie wyloto¬ we w sposobie wedlug wynalazku wynosi 1,8% objetosciowych w porównaniu z 0,2% objetoscio¬ wych ze zwyklego sposobu regenerowania* Stosowanie wyzszej temperatury regenerowane¬ go katalizatora w sposobie wedlug wynalazku zmniejszylo szybkosc cyrkulacji katalizatora i w ten sposób zmniejszyla sie wydajnosc koksu z 6,61% wagowych do 5,05% wagowych. Ta wyz¬ sza temperatura regenerowanego katalizatora tak¬ ze obnizyla wymagana temperature podgrzewania surowca o 75°C i spowodowala szybsze i baridiziej wydajne krakowanie surowca zasilajacego w stre¬ fie reakcji, niz w przypadku nizszej temperatury.Bardziej wydajne krakowanie daje wieksza wy¬ dajnosc cieklych produktów ze strefy reakcji.Z powodu wiekszej szybkosci spalania koksu, wy¬ wolanej wyzsza temperatura i wiekszym stezeniem tlenu, w sposobie wedlug wynalazku zostaje wy¬ tworzony regenerowany katalizator o mniejszej za¬ wartosci resztkowej pozostalosci koksu. Dzieki tej mniiejsziej zawartosci resztkowej pozositalosci ko¬ ksu i wyzszej terniperalturzie dostarczania regenero¬ wanego katalliziaftora, sklald produktów ze strefy re- alkcjli, przesuwa sie w kierunku lzejszych, cenniej¬ szych produktów.Nalezy takze zauwazyc, ze nowy sposób, w od¬ róznieniu od sposobu konwencjonalnego, daje moz¬ liwosc bezposredniego niezaleznego regulowania zarówno temperatury dostarczania regenerowane¬ go katalizatora jak i resztkowej pozostalosci ko¬ ksu. Dlatego stanowi odpowiedni sposób do regu¬ lowania przemiany w strefie reakcji, skladu pro¬ duktów i wlasnosci produktów.W tablicy 4 podane wyniki analizy gazowych produktów spalania wykazuja, ze przez spalanie tlenku wegla w strefie regenerowania, wyelimino¬ wano problem zanieczyszczania powietrza bez ko¬ niecznosci uzycia kotla CO. Nalezy zaznaczyc, ze calkowite spalanie tlenku wegla oraz utlenienie koksu do mniejszej resztkowej pozostalosci koksu osiagnieto przy uzyciu mniejszej ilosci .powietrza i pod mniejszym cisnieniem niz w sposobie kon¬ wencjonalnym.Ponadto calkowita ilosc katalizatora jest o oko¬ lo 40% mniejsza niz w sposobie konwencjonal¬ nym i dlatego rozmiary reaktora regeneracyjnego sa mniejsze. Ze wzgledu na mniejsza calkowita ilosc katalizatora i krótszy czas przebywania ka- 1 Temperatura, °C warstwa o duzym zagesz¬ czeniu ziarnistego kataliza¬ tora strumien gazowy podnosnik katalizatora gazowe produkty spalania drugie scisle zloze (tempe¬ ratura dostarczania) regulowana temperaltura dostarczania katalizatora Cisnienie, atm ilosc netto suchego powie¬ trza do regeneratora, tog/godz. stosunek suche powie- trze/koiks, kgykjg wydajnosc koksu, % wago¬ wych w stosunku do swie¬ zego surowca zasilajacego, dla konwersji w strefie re¬ akcji wynoszacej 75% zawartosc koksu na regene¬ rowanym katalizatorze, % wagowych regulowana zawartosc koksu Srednica reaktora, cm czas przebywania kataliza¬ tora, min.Czas przebywania gazu, sek predkosc powierzchniowa, cm/sek warstwa o duzym zageszcze¬ niu katalizatora warstwa o malym zageszcze¬ niu katalizatora Wyniki analizy gazowych produktów spalania, w % objetosciowych co2 Argon N2 CO c2 CH4 Odpedzanie regenerowanego katalizatora Temperatura podgrzewania surowca, °C Calkowita ilosc 'katalizatora, ton *) Rzeczywista zawartosc wy objetosciowych.¦• Kon¬ wencjo¬ nalny 2 643 640 — 675 —* nde 1,7 105405 11,13 6,61 0,2 nie 762 3 15,5 73,15 73,15 9,2 1,1 79,2 10,2 0,2 0,1 nde 211 60 | nnosila 27C Wedlug wyna¬ lazku 3 676 .—' 740 737 726 tak . 1,4 105005 14,51 5,05 0,02 tak 486 0,9 5,5 152,4 609,6 14,9 1,0 62,3 0 1,8 0 ttak 136 35 ppm 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6027 talizatora, szybkosci uzupelniania katalizatora beda mniejsze w nowym sposobie. PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób regeneracji katalizatora fluidalnego zanieczyszozoneigo koikseni, usuwanego ze sitrefy reakcyjnej i utlenianie tlemkiu wegla wytworzone¬ go .przez czesciowe utlenienie koksu osadzonego na katalizatorze do dwutlenku wegla przy bezpo¬ srednim konitjrolowandu temperatury regenerowa¬ nego katalizatora, znamienny tym, ze zuzyty kata¬ lizator razem ze swiezym gazem regeneracyjnym wprowadza sie do pierwszej warstwy fluidalnej o duzym zageszczeniu ziarnistego katalizatora w strefie regeneracji, koks osadzony na zuzytym katalizatorze czesciowo utlenia sie, otrzymujac czesciowo zuzyty gaz regeneraicyjiny zawierajacy CO i czesciowo zregenerowany katalizator zawie¬ rajacy resztkowy koks, nastepnie czesciowo zrege¬ nerowany katalizator i czesciowo zuzyty gaz re¬ generacyjny wprowadza sie do przewodu wznosne- go do transportu warstwy fluidalnej o malym za¬ geszczeniu ziarnistego katalizatora w strefie rege¬ neracji, w którym tlenek wegla utlenia sie do dwuitlenlku wegla i do strefy regeneracji wprowa¬ dza sie plynne paliwo w ilosci wystarczajacej do uzyskania w trakcie utleniania zregenerowanego 82145 28 katalizatora, ogrzanego do temperatury 677—700°C, a nastepnie zregenerowany katalizator oddziela sie od zuzytego gazu regeneracyjnego i wprowadza do drugiej warstwy fluidalnej o duzym zageszczeniu 5 ziarnistego katalizatora, z której zawraca sie go do sitrefy reakicyjnej.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zuzyty gaz regeneracyjny desorbuje sie ze zrege¬ nerowanego katalizatora w drugiej warstwie flui- 10 dalnej o duzym zageszczeniu ziarnistego kataliza¬ tora przez skontaktowanie z gazem desorpcyjnym, korzystnie para wodna.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zuzyty katalizator pozostawia sie w pierwszej war- sifcwie o duzym zageszczeniu ziaren mniej niz dwie minuty.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze calkowity czas przebywania gazu regeneracyjnego 20 w pierwszej warstwie o duzym zageszczeniu ziar¬ nistego katalizatora i w strefie transportu fluidal¬ nego o malym zageszczeniu katalizatora reguluje sie ponizej 10 sekund.

5. Sposób wedlug zastirz. 1, znamienny tym, ze 25 utlenianie tlenku wegla do dwutlenku wegla pro- waldzi sie w temperaturze 690-^8O2°C i przy pred¬ kosci powierzchniowej gazu w zakresie 3,05—7,6 m/sek. 1582145 X N ^ L ^^ N®K £a f\a . } rsa \ * N o, y i 208 205' Fig 2 308 2/3^, 203- -zoo 224 ' J -^.$'9 218 S -209 212 305^ 324 PL PL