DK144379B - Fremgangsmaade til krakning af et restolie-og/eller gasoliecarbonhydridfoedemateriale til benzin - Google Patents

Description

i 144379 o

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til krakning af et restolie- og/eller gasoliecarbonhydrid-fødemateriale til benzin i nærværelse af en fluid zeolitkrakningskatalysator, f.eks. en krystallinsk aluminiumsili-5 cat-zeolit eller en katalysator med tilsvarende aktivitet og/eller selektivitet.

Naturlige eller syntetiske zeolit-aluminiumsilicat--krakningskatalysatorer har høj aktivitet ved krakningen af carbonhydridolier, både hvad angår total omdannelse af 10 fødemateriale og hvad angår selektivitet over for benzinfremstilling. Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til forbedring af selektiviteten over for benzinfremstilling i krakningsprocesser, der anvender en fluidiseret zeoli-tisk krakningskatalysator eller en katalysator med tilsvaren-15 de aktivitet og/eller selektivitet.

Ved fluid katalytisk krakningsdrift er det sædvanligvis hensigtsmæssigt at drive krakningsreaktoren ved tryk 2 i området ca. 1,4-2,1 kg/cm overtryk, og hvad angår den integrerede drift, herunder katalysatorregenerering og kraft-20 udvinding fra regenerator-røggasserne, er det uønskeligt, at reaktortrykket falder væsentligt under dette niveau. Katalysatorregenerering påvirkes f.eks. almindeligvis gunstigt af forhøjede temperaturer og tryk. I systemer, hvor der anvendes regenerator-røggas til at drive en turbine til kom-25 primering af forbrændingsluft, der skal føres til regeneratoren, er det endvidere vigtigt at opretholde et forhøjet tryk i regeneratoren for at opnå effektiv turbinedrift. Da brugt katalystor skal strømme fra reaktorzonen til regeneratoren, er et tilsvarende højt tryk i overensstemmelse hermed påkrævet 30 i reaktoren for at drive katalysatoren frem mod regeneratoren. Som vist nedenfor er relativ høje reaktorcarbonhydridføde-materialetryk imidlertid mindre gunstige for benzinselektivitet i krakningsdriften end relativ lave tryk.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse 35 tilvejebringes der en fremgangsmåde til fordelagtig forbedring af driften af en reaktionsfremgangsmåde, der anvender

O

2 144379 en zeoliti.sk eller tilsvarende fluidiseret krakningskatalysator uden at sænke trykket i reaktionszonen eller i beholderen, hvor katalystoren frigøres eller afdrives. I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse har det vist sig, at 5 der fremkommer en uventet fordel ved, at en fortyndingsgas chargeres til tilgangen til krakningsreaktionszonen for at sænke partialtrykket i carbonhydridchargen i reaktionszonen uden at ændre totaltrykket i systemet, dvs. at et lavere carbonhydridfødematerialepartialtryk ved et vilkårligt 10 givet reaktionszonetotaltryk frembringer den uventede virkning, at det forhøjer selektiviteten over for benzinfremstilling ved et givet omdannelsesniveau af frisk fødemate-riale eller omvendt kræver en lavere omdannelse af totalføde-materiale til fremstilling af et givet benzinudbytte.

15 Dette er overraskende på baggrund af den kendte teknik, således som den er beskrevet i f.eks. US-patent-skrift nr. 2.416.023, idet et formindsket partialtryk ifølge denne kendte teknik formindsker benzinudbyttet ved ethvert omdannelsesniveau, medens der ifølge opfindel-20 sen opnås det stik modsatte, nemlig et forøget benzinudbytte ved alle omdannelsesniveauer, dvs. større selektivitet for benzin.

I overensstemmelse hermed angår den foreliggende opfindelse en fremgangsmåde til krakning af et restolie-25 og/eller gasoliecarbonhydridfødemateriale til benzin i nærvæ relse af en fluid zeolitkrakningskatalysator, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man udfører processen ved en temperatur på mellem 482°C og 593°C og en opholdstid på mindre end 5 sekunder, under hvilke katalysator og carbon-30 hydrid begge strømmer i indbyrdes roedstrøm gennem reaktionszonen under sådanne betingelser, at en dannelse af en katalysatormasse i reaktionsstrømmen undgås, og at man til reaktionszonen leder en fortyndingsdamp, som nedsætter carbon-hydridfødematerialets partialtryk og udvinder debutaniseret 35 benzin fra reaktionszoneafgangsstrømmen.

Et hvilket som helst fortyndingsmiddel, der er en damp

O

3 1U379 eller bliver en damp under reaktionszonens betingelser, kan anvendes. En indifferent gas, f.eks. vanddamp eller nitrogen, er et egnet fortyndingsmiddel. Der kan anvendes en blanding af gasser. Hvis fortyndingsmidlet er et carbonhydrid, er det 5 ønskeligt, at det har et kogepunkt under ca. 221°C, dvs. det bør være et carbonhydrid, der koger inden for benzins kogeområde eller derunder. Hvis det koger over benzins kogeområde, vil det selv være en del af krakningsfødematerialet. Recirku-leringsmethan eller -ethylen kan anvendes.

10 Skønt det er kendt, at anvendelsen af et indifferent fortyndingsmiddel, såsom vanddamp, ved carbonhydridfødema-terialezonen tilvejebringer visse fordelagtige virkninger ved en fluid katalytisk krakningsdrift, f.eks. medvirken ved fluidisering af katalysatoren, fordampning af flydende 15 fødemateriale, spredning af katalysator i carbonhydrid- fødematerialet, forøgelse af reaktionshastigheden osv., er forbedringen i benzinselektiviteten ikke blevet erkendt hidtil. Ifølge opfindelsen har det endvidere vist sig, at benzin-selektivitet-fordelen er forbigående og forsvinder, hvis krak-20 ningsprocessen ikke afsluttes i tide, som forklaret i det følgende. På grund af selektivitet-fordelens forbigående karakter har denne hidtil været effektivt maskeret.

Man har tidligere været af den opfattelse, at den mængde vanddamp, der skal anvendes ved en fluid katalytisk 25 krakningsfremgangsmåde, ikke bør være stor for at undgå en reduktion i opholdstiden og dermed et tab i omdannelse.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse skal mængden af vanddamp eller anden indifferent gas imidlertid være tilstrækkelig til frembringelse af en betydelig reduktion i par-30 tialtrykket i det indkommende carbonhydrid, der er i stand til at blive krakket til benzin. Selv om de indledende partialtrykreduktioner har en større virkning på benzinselektiviteten end de senere, vil virkningen på selektiviteten være desto større, jo større mængde vanddamp eller anden indifferent 35 gas der indføres i forhold til carbonhydridfødemateriale.

10 molprocent vanddamp baseret på carbonhydridcharge vil 4

O

144379 f.eks. reducere partialtrykket i carbonhydridchargen 10 procent, 15 molprocent vanddamp vil reducere partialtrykket i carbonhydridchargen 15 procent osv., og jo større reduktion i partialtryk er, desto større benzinselektivitet-fordel kan der op-5 nås ifølge den foreliggende opfindelse.

Ifølge den foreliggende opfindelse har det endvidere vist sig, at selektivitet-fordelen på grund af tilstedeværelsen af en indifferent gas, der ikke selv kan krakkes til benzin, er mest signifikant på de meget tidlige trin af 10 krakningsreaktionen, som også er den periode, hvor det meste af krakningen af det friske fødemateriale finder sted. Faktisk er produktionskurven for krakkede carbonhydriddampe ud fra frisk fødemateriale imod tiden eksponentiel, idet den største hastighed af krakning forekommer i begyndelsen af reaktionen, således 15 at de krakkede dampe selv hurtigt reducerer partialtrykket af det uomsatte fødemateriale. På det tidspunkt, hvor disse dampe produceres, er det meste af krakningen imidlertid afsluttet. Omfanget af krakning af frisk carbonhydridfødema-teriale med en zeolitkatalysator er væsentligt større inden 20 for det første 0,1 sekunds interval i reaktionszonen end i det andet 0,1 sekunds interval. På samme måde er omfanget af krakning af en frisk carbonhydridcharge betydeligt større inden for det første 0,2 sekunders interval i reaktionszonen end i det andet 0,2 sekunders interval. Efter at carbonhydridføde-25 materialet har været i reaktionszonen i ca. 0,1 sekund, er det ca. 40% omdannet, og efter ca. 1,0 sekund forøges omdannelsen kun til ca. 70-80%.

Ved kontrolmetoder til fluid katalytisk krakningsdrift ifølge den kendte teknik blev en damp, såsom vanddamp, 30 sat til tilgangen af et aflangt stigrør eller reaktionszone for at medvirke til spredning af katalysatoren i carbonhydridet. Mængden af vanddamp blev ikke anset for at være særlig kritisk. Reaktoropholdstiden (rumhastighed) blev derpå indstillet til regulering af benzinudbyttet i reaktorafgangsstrømmen. Hvis 35 en analyse af reaktorafgangsstrømmen angav, at en justering af opholdstiden var påkrævet, blev carbonhydridstrømningshastig-heden indstillet. Men der blev ikke forbundet noget kritisk træk med, at denne justering varierede forholdet mellem vanddamp og carbonhydrid ved reaktionszonetilgangen. I overensstem- 144379 5

O

melse med den foreliggende opfindelse fastsættes reaktionszoneopholdstiden ikke blot ved fastsættelse af den totale chargehastighed omfattende både carbonhydrid og vanddamp, men også ved fastsættelse af forholdet af vanddamp til car-5 bonhydrid i chargen på den nedenfor beskrevne måde.

Det har nu vist sig ifølge den foreliggende opfindelse, og det vises nedenfor, at reguleringen af forholdet af vanddamp til carbonhydrid i chargen og reguleringen af den totale chargehastighed omfattende både vanddamp og carbonhy-10 drid er indbyrdes afhængige og i indbyrdes afhængighed udøver en kritisk virkning på benzinudbyttet.

Det maksimale benzinudbytte, der fås ved opholdstider under 5 sekunder, er forbigående og formindskes hurtigt. Efter en opholdstid på 1 sekund er det meste af det 15 friske carbonhydridfødemateriale omdannet, og der forekommer et kraftigt fald i hastigheden for omdannelse af frisk fødemateriale. Hvis carbonhydridet fortsat forbliver i kontakt med katalysatoren, undergår produkter fra den tidligere krakningsdrift selv krakning. Denne foreteelse kaldes "efter-20 krakning". Da der er en større overflod af krakket materiale end ukrakket materiale efter en opholdstid i reaktionszonen på kun ca. 1/2 til 1 sekund eller derunder, opstår den situation hurtigt, at der kan forekomme væsentlig mere krakning af krakket end ukrakket materiale. Når denne situation 25 er fremherskende, bliver det ønskede benzinprodukt, der i begyndelsen er fremstillet ved en høj selektivitet i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, opbrugt på grund af efterkrakning med en større hastighed end den, hvormed det kompletteres på grund af krakning af tilbageværende ukrakket 30 fødemateriale, således at den selektivitetsfordel, der er opnået i begyndelsen, senere går tabt med en betydelig hastighed. Hvis der ikke sker en frigørelse i rette tid af carbonhydrid og katalysator før forekomsten af en betydelig mængde efterkrakning, kan den blotte tilstedeværelse af den tidligere 35 fordelagtige selektivitetseffekt maskeres fuldstændigt. Den foreliggende opfindelse kræver praktisk taget øjeblikkelig fri- 6

O

144379 gørelse af katalysator og carbonhydrid, idet disse materialer strømmer fra reaktionszonen ud i en frigørelsesbeholder.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse sættes en forvarmet carbonhydridvæskecharge og en fluid zeo-5 lit eller lignende krakningskatalysator til en krakningsreaktionszone sammen med et indifferent, gasformigt fortyndingsmiddel, f.eks. vanddamp, nitrogen og recirkuleringsmethan eller -ethylen. Carbonhydridvæskechargen fordampes praktisk taget øjeblikkeligt, og mængden af indifferent opløsnings-10 middel er tilstrækkelig til at gennemføre en betydelig reduktion i partialtrykket af carbonhydridchargen. Selektiviteten over for benzinproduktion forstærkes på grund af det lavere carbonhydridpartialtryk ved begyndelsen af krakningen af det friske fødemateriale på grund af tilstedeværelsen af 15 fortyndingsmidlet. For ikke at miste selektivitetsfordelen senere får carbonhydridet kun lov at forblive i nærværelse af katalysatoren, så længe yderligere omdannelse af ukrakket carbonhydrid frembringer en signifikant stigning i benzinudbytte. Systemet reguleres, således at man på praktisk 20 taget det tidspunkt, hvor yderligere omdannelse af ukrakket carbonhydrid ikke frembringer nogen signifikant nettostig-ning i benzinudbytte, eller på det tidspunkt, hvor der fremkommer et fald i benzinudbytte, praktisk taget øjeblikkeligt frigør katalysatoren og carbonhydridet fra hinanden for at for-25 hindre efterkrakning af benzinproduktet i at ødelægge den selektivitetsfordel, der blev opnået i begyndelsen på grund af fortyndingsmiddelpartialtrykvirkningen. Analyse af produktet for at måle total omdannelse af frisk fødemateriale eller benzinudbytte eller begge dele hjælper med til at regu-30 lere reaktoren i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse. Disse analyser tilvejebringer et mål for benzinselektivitet til regulering af reaktoren. Varigheden af reaktionstiden kan justeres ved regulering af totalfødehastigheden, inklusive carbonhydrid og vanddamp, hvor reaktorhøjden er fast. 35 I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse drives reaktoren således, at der er en stadig stigning i benzin 144379 7

O

i praktisk taget hele reaktorens længde koblet med et fald i frisk fødemateriale, hvilket betyder, at reaktionen afsluttes på eller nær tidspunktet for maksimalt benzinudbytte. Der er i det væsentlige ingen tilbageblan-5 ding i reaktoren, da dette ville bidrage til efterkrakning.

Tilbageblanding kan være forårsaget af en for stor lineær hastighed, der fremkalder turbulens, eller af dannelsen af en tæt katalysatormasse, der fremkalder turbulens i strømmende dampe. Carbonhydridet forbliver kun i reaktoren, indtil 10 en formindskelse af det friske fødematerialeindhold ikke er ledsaget af nogen betydelig, yderligere nettostigning i benzin. Det maksimale benzinudbytte er ledsaget af maksimal benzinselektivitet.

Den samlede tid med kontakt mellem carbonhydrid og 15 katalysator kan være så lille som ca. 0,5 sekunder eller mindre, men ikke længere end ca. 5 sekunder og afhænger af mange variable ved en specifik fremgangsmåde, f.eks. chargens kogeområde, den specifikke katalysator, mængden af carbon på den regenererede katalysator, reaktionszonetempera-20 turen og carbonhydridfødematerialets indhold af polynukle- ære aromatiske stoffer. Nogle af disse variable faktorer kan påvirke hinanden. Hvis den friske carbonhydridcharge f.eks. omfatter en betydelig mængde polynukleære, aromatiske stoffer, bør reaktionen f.eks. have lov til at foregå længe nok 25 til at krakke eventuelle mono- eller di-aromatiske stoffer eller naphthener, fordi disse forbindelser producerer relativt høje benzinudbytter og er de lettest krakbare aromatiske stoffer, men reaktionen bør være afsluttet, før betydelig krakning af andre polynukleære aromatiske stoffer forekommer, 30 fordi krakning af disse sidstnævnte forbindelser finder sted med en langsommere hastighed og resulterer i for stor afsætning af carbon på katalysatoren. Det er klart, at der ikke kan fremsættes nogen bestemt varighed for krakningstiden, men tiden må vælges inden for den foreliggende opfindelses 35 rammer afhængigt af det specifikke system. I ét system kan en ringe overskrivelse af en 1,0 sekunds opholdstid resultere i 8

O

144379 så voldsom efterkrakning, at selektivitetsfordelen vil gå tabt, medens der i et andet system ikke vil være tilstrækkelig krakning af carbonhydridcharge til at gøre fremgangsmåden rentabel, medmindre en 1,0 sekunds opholds-5 tid overskrides betydeligt. Almindeligvis overskrider opholds tiden ikke 2,5 eller 3 sekunder, og 4 sekunders opholdstider er sjældne.

I fig. 1 illustreres den foreliggende opfindelses signifikans. Pig. 1 indeholder kurver, der semi-kvanti-10 tativt bringer mængden af uomsat charge og benzin i procent baseret på frisk fødemateriale i relation til reaktionszoneopholdstid. Kurven for uomsat charge, der er typisk for de fleste chargematerialer til fluid krakning, viser, at mængden af uomsat charge asymptotisk nærmer sig en værdi, 15 der ligger noget under 20% frisk fødemateriale inden for opholdstiderne ifølge den foreliggende opfindelse. Kurverne, der viser den producerede mængde benzin, viser, at mængden af produceret benzin hurtigt når et noget fladt maksimum eller top, der sædvanligvis falder sammen med det tids-20 punkt, på hvilket krakningen af uomsat charge formindskes væsentligt. Benzinudbyttet på toppen for et givet fødemateriale vil for det meste være bestemt af reaktortemperatur, til en vis grad af mængden af carbon på katalysatoren og til en vis grad af forholdet katalysator til olie. Efter 25 at have nået en top formindskes benzinniveauet, fordi efter- krakningen af benzin dominerer over produktionen af benzin ud fra det uomsatte fødemateriale. Den nederste af de to benzinkurver, der er vist i fig. 1, angiver benzinniveauet i reaktionszonen, idet det antages, at praktisk taget intet 30 indifferent fortyndingsmiddel, f.eks. vanddamp, føres ind i reaktorens tilgangszone. Den øverste af de to benzinkurver viser skematisk det højere benzinniveau, der opnås ved tilsætning af et indifferent fortyndingsmiddel, såsom vanddamp, til tilgangen til reaktionszonen, hvilket sænker 35 carbonhydridfødematerialepartialtrykket og derved forøger selektiviteten over for benzin.

U4379 9

O

Det forudsættes, at en fluid krakningsfremgangsmåde drives med tilsætning af vanddamp, og at benzinudbyttet ligger ved punkt A i fig. 1, hvor der er forekommet betydelig efter-krakning. For at reducere omfanget af efterkrakning besluttes 5 det at forøge chargehastigheden af carbonhydrid ind i reaktionszonen, hvorved carbonhydridopholdstiden reduceres. Opholdstiden justeres sædvanligvis ved justering af carbonhydrid-chargehastigheden snarere end vanddampchargehastigheden, eftersom virkningen på reaktionsopholdstiden for en vilkårlig given 10 stigning eller formindskelse i chargehastigheden for vanddamp eller carbonhydrid vil være meget større, når det drejer sig om justering af carbonhydridet, fordi den totale mængde carbonhydrid, der chargeres, er så meget større end den totale mængde vanddamp, der chargeres. På grund af den kortere opholds-15 tid og ledsagende reduktion i efterkrakning fås der et højere benzinudbytte B. Fordi carbonhydridpartialtrykket ved reaktionszonetilgangen er blevet forøget ved en stigning i carbonhydrid-strømningshastigheden, fjernes punktet B imidlertid fra den øverste benzinkurve i retning af den nederste benzinkurve 20 og ligger uden for den krydsskraverede zone, der er vist i fig. 1, og som betegner de forøgede benzinudbytter, der ifølge den foreliggende opfindelse kan udvindes ved anvendelse af en indifferent damp, men som ikke kan udvindes i fraværelse af en indifferent damp. Hvis den samme formindskelse i carbon-25 hydridopholdstiden på den anden side blev opnået ved forøgelse af både carbonhydrid- og vanddampstrømningshastigheden i det samme forhold, således at carbonhydridets partialtryk ved reaktionszonetilgangen forblev uændret ved den nye opholdstid, ville det nye driftspunkt være ved B' i stedet for B, 30 hvilket ligger inden for rammerne af den foreliggende opfindelse. (Hvis den samme totale strømningshastighed blev opnået ved forøgelse af forholdet af vanddamp til carbonhydrid, ville det nye driftspunkt ligge over B', og det areal, der er dækket af den krydsskraverede zone ifølge den foreliggende opfin-35 delse, ville blive større). Hvis carbonhydridchargehastigheden nu igen forøges til yderligere reduktion af opholdstiden, nås punktet C, der er fjernet yderligere fra den øverste benzinkurve i retning af den nederste benzinkurve, end punkt B er, fordi carbonhydridpartialtrykket forøges yderligere undervejs o 10 146379 fra punkt B til punkt C. Igen på grund af stigningen i carbonhydridpartialtrykket ligger punkt C uden for den foreliggende opfindelses rammer. Hvis den samme opholdstid, der er angivet ved punkt C, på den anden side er op-5 nået ved forøgelse af strømningshastigheden af både vanddamp og carbonhydrid, i stedet for carbonhydrid alene, således at carbonhydridpartialtrykket ved den nye opholdstid er det samme som ved punkt A, opnås punktet C, der ligger inden for den foreliggende opfindelses rammer.

10 Det fremgår af fig. 1, at driftspunkterne B og C repræsenterer i det væsentlige samme benzinomdannelsesniveauer, der forekommer ved forskellige opholdstider, hvilket klart angiver, at disse punkter ligger tæt op ad et fladt maksimalt benzinudbytte. Punkterne B og C ligger imid-15 lertid uden for den foreliggende opfindelses rammer, medens driftspunkterne B' og C, der ligger inden for den foreliggende opfindelses rammer, ligger ved højere benzinudbytteniveauer end punkterne B og C, endog selv om punkterne B og B' henholdsvis C og C repræsenterer de samme 20 opholdstider. Når man går ud fra punkt A, nås punkt B' ved at formindske opholdstiden ved hjælp af en ændring af både vanddampstrømningshastigheden og carbonhydridstrømnings-hastigheden, medens punkt B, når man også går ud fra punkt A, nås ved kun at ændre carbonhydridstrømningshastigheden for 25 at opnå den samme opholdstid som punkt B'. Når man går ud fra punkt B', nås punkt C’ ved ændring af både vanddampstrømningshastigheden og carbonhydridstrømningshastigheden til nedsættelse af opholdstiden, medens punkt C nås ved mere simpelt kun at ændre carbonhydridstrømningshastigheden 30 for at opnå den samme opholdstid som ved punkt C. Det er klart, at til opnåelse af benzinselektivitetsfordelen ifølge den foreliggende opfindelse er opholdstiden og afmålingen af vanddamp- og carbonhydridstrømningshastighederne til opnåelse af den nævnte opholdstid indbyrdes afhængige og repræsen-35 terer en kritsik kombination til fremgangsmådereguleringsformål.

I en vilkårlig, specifik fremgangsmåde afhænger de 11 144379 o benzinudbytte- og opholdstid-værdier, der omfatter benzinselektivitetsfordelen ifølge den foreliggende opfindelse, af mange variable, der er specifikke for den specifikke fremgangsmåde. Disse variable omfatter f.eks. den speci-5 fikke katalysator, der anvendes, carbonmængden på den regenererede katalysator, katalysatoraktivitet og/eller -selektivitet, temperaturen og fødematerialets refraktionskarakteristika. Omfanget af selektivitetsfordelen ifølge den foreliggende opfindelse kan være så lille som fra 1/2% til 1% eller så stor 10 som 3-4% afhængigt af forholdet mellem fortyndingsmiddeldamp og carbonhydridfødemateriale ved reaktortilgangen. Hvor benzin er det i økonomisk henseende mest ønskelige produkt af krakningsdriften, er den økonomiske værdi af en selektivitetsfordel på endog 1/2 eller 1%, der faktisk udvindes 15 som afgangsstrøm, betydelig i en kommerciel reaktorenhed, der behandler 15,9 eller 23,85 millioner liter carbonhydridfødemateriale pr. dag.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse er reaktionstemperaturen mindst ca. 482°C. Den øverste 20 grænse kan være ca. 593°C eller mere. Det foretrukne temperaturområde ligger mellem 510 og 566°C. Reaktionstotaltrykket 2 kan variere i vidt omfang og kan f.eks. være 0,35-3,5 kg/cm overtryk, eller fortrinsvis 1,4-2,1 kg/cm2 overtryk. Maksimalopholdstiden er 5 sekunder, og for de fleste chargematerialer 25 er opholdstiden ca. 1,2 eller 2,5 sekunder eller, mindre almindeligt, 3 eller 4 sekunder. For chargematerialer med høj molekylvægt, der er rige på aromatiske stoffer, ville en opholdstid på 0,5 til 1,5 sekunder være passende til krakning af mono-og di-aromatiske stoffer og naphthener, der er de aromatiske 30 stoffer, der krakker lettest, og som frembringer det højeste benzinudbytte, men også til at afslutte driften, før der forekommer mærkbar krakning af polyaromatiske stoffer, fordi disse materialer frembringer høje udbytter af koks og C2 og lettere gasser. Forholdet mellem reaktorens længde og diameter 35 kan varieres inden for et bredt område, men reaktoren bør være aflang til tilvejebringelse af en høj lineær hastighed, f.eks. 7,6-22,9 meter pr. sekund, og til dette formål er et forhold mellem længde og diameter på over 20 eller 25 passende. Reaktoren kan have en ensartet diameter eller kan være 146379 12

Q

forsynet med en kontinuerlig tilspidsning eller en trinvis forøgelse af diameteren langs reaktionsvejen til opretholdelse af en næsten konstant hastighed langs strømningsvejen. Mængden af fortyndingsmiddel kan variere afhængigt 5 af det forhold carbonhydrid til fortyndingsmiddel, der er ønskeligt til reguleringsformål. Hvis det anvendte fortynding smiddel er vanddamp, kan den typiske mængde, der skal chargeres, være ca. 10 rumfangsprocent, hvilket svarer til ca. 1 vægtprocent, baseret på carbonhydridchargen. Et egnet, 10 men ikke begrænsende forhold af fortyndingsgas, f.eks. vanddamp eller nitrogen, til frisk carbonhydridfødemateriale kan være 0,5-10 vægtprocent.

En zeolit-katalysator er det benyttede katalysatormateriale ifølge den foreliggende opfindelse. Der kan anvendes 15 en blanding af naturlige og syntetiske zeolitter. Også en blanding af krystallinske, zeolitiske organosilieater med ikke-zeolitiske, amorfe siliciumoxid-aluminiumoxider er egnet som en katalytisk entitet. Enhver katalysator, der indeholder zeolitisk materiale, eller som på anden måde tilvejebringer 20 et forbigående benzinmaksimaludbytte i løbet af 5 sekunders opholdstid, er egnet. Katalysatorpartikelstørrelsen må sætte den i stand til fLuidisering som en dispers fase i reaktoren. Typiske og ikke begrænsende partikelstørrelseskarakteristika for fluide katalysatorer er følgende: 25

Størrelse (>u) 0-20 20-45 45-75 75 Vægtprocent 0-5 20-30 35-55 20-40

Disse partikelstørrelser er sædvanlige og ikke specielle for 30 den foreliggende opfindelse. Et hensigtsmæssigt vægtforhold mellem katalysator og total oliecharge er almindeligvis fra ca. 4:1 til ca. 12:1 eller 15:1 eller endog 25:1, eller fortrinsvis fra 6:1 til 10:1. Det friske carbonhydridfødema-teriale forvarmes sædvanligvis til en temperatur på fra 35 ca. 316 til 371°C, men fordampes sædvanligvis ikke under forvarmningen, og den yderligere varme, der kræves til op- 144379 13

O

nåelse af den ønskede reaktortemperatur, tilvejebringes af varm, regenereret katalysator.

Vægtforholdet mellem katalysator og carbonhydrid i fødematerialet varieres for at indvirke på variationer i 5 reaktortemperaturen. Jo højere den regenererede katalysators temperatur er, desto mindre katalysator kræves der endvidere til opnåelse af en given reaktionstemperatur.

Derfor vil en høj temperatur af den regenererede katalysator muliggøre det meget lave reaktorvægtfyIdeniveau, 10 der er anført nedenfor, og derved hjælpe med til at undgå tilbageblanding i reaktoren. Sædvanligvis vil der ske katalysatorregenerering ved en forhøjet temperatur på ca. 671° eller 677°C eller mere for at reducere mængden af carbon på den regenererede katalysator fra ca. 0,6-1,5 til ca. 0,05 15 til 0,3 vægtprocent. Ved almindelige forhold katalysator til olie i fødematerialet er mængden af katalysator mere end tilstrækkelig til opnåelse af den ønskede katalytiske virkning, og hvis katalysatorens temperatur er høj, kan forholdet derfor uden risiko formindskes uden at forringe omdannel-20 sen. Da zeolitiske katalysatorer er særlig følsomme over for mængden af carbon på katalysatoren, sker regenerering med fordel ved forhøjede temperaturer for at formindske mængden af carbon på katalysatoren til det anførte område eller lavere. Da en af katalysatorens hovedfunktioner er at tilføre 25 varme til reaktoren, kræves der imidlertid for en vilkårlig, givet, ønskelig reaktortemperatur desto mindre katalysator, jo højere katalysatorchargens temperatur er. Jo lavere kata-lysatorchargehastigheden er, desto lavere er vægtfylden af materialet i reaktoren. Som anført hjælper lave reaktorvægt-30 fylder med til at undgå tilbageblanding.

Den lineære reaktorhastighed må, selv om den ikke er så høj, at den fremkalder turbulens og overdreven tilbageblanding, være tilstrækkelig høj til, at der praktisk taget ikke forekommer katalysatorophobiiing eller -opbygning i reak-35 toren, fordi en sådan ophobning i sig selv fører til tilbageblanding. (Derfor er vægtforholdet katalysator til olie ved en

O

14 144379 hvilken som helst position gennem hele reaktoren omtrent det samme som vægtfprholdet katalysator til olie i chargen).

Sagt på anden måde, ved en hvilken som helst lineær position langs reaktionsvejen strømmer både katalysator og carbonhydrid 5 side om side med omtrent den samme lineære hastighed, idet der derved undgås væsentlig gliden af katalysator i forhold til carbonhydrid. En opbygning af katalysator i reaktoren fører til en tæt masse og tilbageblanding, hvilket igen forøger opholdstiden i reaktoren for i det mindste en del af carbonhydrid-10 chargens vedkommende og fremkalder efterkrakning. Undgåelse af en katalysator-opbygning i reaktoren resulterer i en meget lille katalysatormængde i reaktoren.

På grund af den ringe mængde katalysator og det lave chargeforhold mellem katalysator og carbonhydrid, 15 kan vægtfylden af materialet ved tilgangen til reaktoren i den zone, hvor fødematerialet chargeres, være fra kun 3 ca. 16 til mindre end 80 kg/m , skønt disse områder ikke er begrænsende. En tilgangsvægtfylde i den zone, hvor fødematerialet med den lave molekylvægt og katalystoren chargeres, 20 på under 64 eller 72,1 kg/m er ønskelig, da dette vægtfyldeområde er for lavt til at omfatte systemer med tæt masse, der fremkalder tilbageblanding. Skønt omdannelsen bliver ringere med en formindskelse af tilgangsvægtfylden til meget lave niveauer, har omfanget af efterkrakning vist sig at være 25 et mere begrænsende træk end totalomdannelse af frisk føde-materiale, endog ved en tilgangsvægtfylde på mindre end 64 kg/m . Ved reaktorens afgang vil vægtfylden være ca. halvdelen af vægtfylden ved tilgangen, fordi krakningsdriften tilvej ebringer en firdobbelt stigning i antallet af mol carbonhy-30 drid. Formindskelsen i vægtfylde gennem reaktoren kan være et mål for omdannelse.

En bred mangfoldighed af carbonhydridolie-chargemate-rialer kan anvendes. En hensigtsmæssig charge er en gasolie, der koger i området 221°C-593°C. Så meget som 5-20% af den 35 friske charge kan koge over dette område. Noget restolie kan chargeres. En 0-5% recirkuleringsmængde kan anvendes. Almindeligvis omfatter recirkuleringen 343°C + olie fra produktdestilleringszonen, der indeholder katalysatoropslaanning.

Hvis der ikke forekommer medrivning af katalysatoren, kan recir 144379 15

O

kulering udelades.

Eksempel 1

En række forsøg gennemføres, der illustrerer 5 virkningen af en formindskelse af carbonhydridpartialtrykket på selektiviteten over for debutaniseret benzin og over for C3+-væskeudbytte. Forsøgene gennemføres i en aflang reaktor, og carbonhydridpartialtrykket reduceres ved tilsætning af vanddamp og nitrogen sammen med carbonhydridfødematerialet.

10 De forskellige betingelser for de forskellige forsøg er som følger:

Chargematerlaleundersøgelser Vægtfylde: 0,901 g/cm^ 15 Svovl: Vasgtprocent 0,8

Ramsb. Carbonremanens: Vægtprocent 0,42

Vakunmdes ti Hat ion (svarer til 760 mm Hg) 20 °C ved 10% 304 30% 367 50% 408 70% 453 25 90% 521 CA (procent af aromatiske molekyler) 0,18

Katalysator Zeolit (50-60

Kellogg 2 timers 30 aktivitet)

Krakningsbetingelser

Temperatur: °C 510

Kontakttid: S ekunder 0,1-2,0

Kat.- til-olie-forhold 6,5-9,0 35 Recirkulering ingen

Totaltryk i stigrør 2

Kg/cm overtryk 1,6-2,1

O

16 144379

Stigrørsgassammensætning (tilgang) :

Molprocent

Carbonhydrid 5-80

Vanddamp 5-90 5 Nitrogen 2-31

Resultaterne af forsøgene er illustreret i fig. 2, hvor debutaniseret benzinudbytte og total C^+-væskeudbytte , der begge er angivet i rumfangsprocent af frisk fødemateriale, er afsat imod total omdannelse ved forskellige 1Q carbonhydridpartialtryk i systemet og ved forskellige opholdstider. De trykområder, der er angivet over kurverne, angiver partialtrykket i systemet af alle carbonhydrid-dampe, krakkede såvel som ukrakkede, idet resten af reaktortrykket tilvejebringes af nitrogen og vanddamp, eftersom både 15 nitrogen og vanddamp anvendes i alle forsøgene. For hvert partialtryk er der angivet omdannelsesdata for én eller flere opholdstider.

Som vist i fig. 2 stiger selektiviteten over for benzin såvel som overfor total C^-t—væske ved formindskelse 20 af carbonhydridpartialtrykket ved et vilkårligt omdannelsesniveau. Når der bruges et 60%'s omdannelsesniveau som eksempel, er benzinudbyttet 47,5%, når carbonhydridpar- o tialtrykket er 1,1-1,4 kg/cm overtryk, men når carbon- 2 hydridpartialtrykket er 0,7-0,98 kg/cm overtryk, stiger 25 benzinudbyttet til næsten 50%, og når carbonhydrid- 2 partialtrykket er 0,14-0,35 kg/cm overtryk, stiger benzinudbyttet yderligere til ca. 51,5%. Der fremkommer fordelagtigt en større forbedring i benzinselektivitet ved formindskelse 2 af carbonhydridpartialtrykket fra 1,1-1,4 kg/cm overtryk 2 30 til 0,7-0,98 kg/cm overtryk, end der fremkommer ved at 2 formindskecarbonhydridpartialtrykket fra 0,7-0,98 kg/cm 2 overtryk til det meget lave partialtrykniveau på 0,14-0,35 kg/cm overtryk. Dette viser, at benzinselektivitetsfordelen ifølge den foreliggende opfindelse realiseres til et meget signi-35 fikant omfang i begyndelsespartialtrykreduktionstrinet i forsøgene, og at denne virkning ikke er så stor, men stadig 144379 17

O

betydelig i det andet partialtrykreduktionstrin i forsøgene. Eksempel 2

Der gennemføres forsøg til illustrering af fordelen 5 ved en krystallinsk zeolit-aluminiumsilicatkatalysatør i forhold til en amorf siliciumoxidaluminiumoxid i et fluidt katalytisk krakningssystem. Begge katalysatorer afprøves under rumhastighedsbetingelser, der er tilstrækkelig lave til, at der dannes en tæt fasemasse i reaktoren. Resulta-10 terne er anført i tabel i.

Tabel I

Chargemateriale

Karakteriseringsfaktor 12,09 11,95 15 Vægtfylde: g/cm^ 0,878 0,879

Svovl: % 0,42 0,36

Viskositet, SUS ved: °C

54 60,3 66 51,1 20 9 9 3 8,6 3 7,3

Carbonremanens, %

Ramsb: ASTM D524 0,23 0,21

Anilinpunkt: °C 87 84

Bromtal, D1159 2,8 3,0 25 Plydepunkt, D97: °C 32

Nitrogen: dpm 710 450

Metaller: dpm

Vanadium 0,2 0,4

Nikkel 0,2 0,1 30 Destillation Vak. (svarer til 760 mm Hg) 10% over ved: °C 298 291 30 348 328 50 396 371 35 70 452 432 90 526 504 95 — 533 144379 18

O

Katalysator 100% amorft 60% zeolit, silicium- 40% SiO^, oxidalumini- umoxid

Kellogg-aktivitet (2 timer) 33,8 50,6

Driftsbetingelser: Reaktor

Frisk fødemateriale-mængde: Liter pr.

dag (1/d) 2.157.789 2.178.936 n Reaktormassetempe- ratur: °C 497' 502 Fødematerialeforvarm- ningstemperatur: °C 371 343 2

Reaktormassetryk: Kg/cm overtryk 0,805 0,77 15 Katalysator til olie- -forhold (totalt fødemateriale) : 12,5 9,8

Recirkulering: rumfangsprocent af frisk fødemateriale 74,3 31,4

Carbon på regenereret kat.

20 vasgtprocent 0,4 0,38

Omdannelse: rumfangsprocent frisk fødemateriale 75,5 85,5

Driftsbetingelser: Regenerator

Temperatur i den regenererede masse: °C 616 630 25

Total regenereringsluft 1000 kg/t 69,7 75,62

Kg brændt koks/kg luft vægt/vægt 0,087 0,083

Udbytte: Rumfangsprocent af frisk fødemateriale 30 Debutaniseret benzin 47,5 61,0

Butan-Buten 21,2 21,6 i-Butan 7,6 10,3 n-Butan 2,1 1,7

Butener 11,6 9,6 35 Propylen

Propan 4,2 5,7

Propylen 8,5 5,9 144379 19

O

Totalt væskeudbytte 105,9 108,7 0-2 og lettere gas: Vægtprocent 4,4 2,9

Koks: vægtprocent 7,73 7,8

Undersøgelser, octantal 5 Motor, clear — 81,3

Motor, +3 cra^ TEB (tetraethylbly) 86,1 89,4

Research, clear 94,0 93,4

Research, +3 cm^ TEB 100,4 98,3

Som vist i tabel I udviser zeolit-katalysator-10 systemet en omdannelse på 85,5% sammenlignet med kun 75,5% for den amorfe katalysator. Yderligere udviser zeolit-kata-lysatorsysternet et udbytte af benzin på 61,0% sammenlignet med kun 47,5% benzinudbytte med den amorfe katalysator. Medens det totale udbytte af C^- og C^-carbonhydrider er omtrent det 15 samme for zeolit- og den amorfe katalysator, er mængden af sådanne C^- og C^-carbonhydrider, der er olefiniske, imidlertid mindre, når der anvendes en zeolit-katalysator ved disse forsøg. Dette er en ulempe, der opstår, når der anvendes en zeolit-katalysator med langvarige opholdstider i en tæt kata-20 lysatormasse, fordi C^- og C^-olefiner er nyttige ved fremstillingen af alkylat, der kan blandes med den benzin, der produceres direkte ved krakning, til forbedring af dennes octantalværdi.

25 Eksempel 3

Der gennemføres yderligere forsøg til illustrering af anvendelsen af· den samme type zeolit-katalysator, som anvendes i eksempel 2, til fluid katalytisk krakning, ikke blot ved relativ lange opholdstider, der involverer rum-30 hastigheder, der er lave nok til at tillade dannelsen af en tæt fase katalysatormasse i reaktoren, men også ved meget korte opholdstider inden for rammerne af den foreliggende opfindelse, ved hvilke hastigheden gennem reaktoren er tilstrækkelig høj til, at ingen massedannelse i reaktoren 35 og derfor ingen tilbageblanding på grund af massedannelse får lov at forekomme. Resultaterne er anført i tabel II.

144379 20

O

Tabel XI

Forsøg nr. λ 2 2 —

Katalysator Zeolit Zeolit Zeolit Zeolit

Katalysatormasse- dannelse ja nej ja nej

Kraknings temperatur, °C 510 510 538 538

Kontakttid: Sekunder massetil- 0,5 massetil- 2,0 bageblan- bageblan- ding ding

Recirkulering: Rum- fangsprocent 2,4 5,3 ingen ingen

Omdannelse: Rumfangsprocent 72,1 77,1 76,2 80,9

Udbytter: Rumfangsprocent af frisk fødemateriale 15 Totalt 9,9 10,4 11,7 11,3 propylen 6,6 6,7 7,5 9,0

Totalt 14,2 16,0 15,8 17,7 butylener 6,8 7,6 8,0 7,8

Debutaniseret benzin 55,8 60,2 56,2 63,8 20 C5+ 4,8 4,8 5,0 4,3

Cg+-benzin 44,2 47,9 44,8 50,8

Total Cg+~væske 106,8 109,5 107,5 111,9

Cj og lettere: Vægtprocent 3,6 2,5 4,1 2,1

Koks: Vægtprocent 5,6 6,0 5,0 4,5 25 Benzinoctantal

Motor, clear 79,3 79,6 80,6 79,3

Motor, + 3 cm3 TEB 85,4 86,2 86,4 86,3

Research, clear 92,3 92,6 93,5 91,4

Research, + 3cm3 TEB 100,2 99,6 99,5 98,7 30

En sammenligning mellem forsøg nr. 1 og 2 i tabel II, der begge er gennemført ved 510°C, viser den ødelæggende virkning af langvarige opholdstider, når der benyttes en zeolit--katalysator. Opholdstiden i forsøg nr. 2 er kun 0,5 sekunder, 35 og dog udvisr dette et højere benzinudbytte og et lavere C2 og lettere udbytte end forsøg nr. 1, hvor opholdstiden er betydelig længere på grund af en lavere rumhastighed og tilbageblanding, der opstår i den tætte katalysatormasse. En sammenligning mellem forsøg nr. 1 og 2 viser, at en langvarig opholds- 144379 21

O

tid bevirker efterkrakning, hvilket formindsker benzinudbyttet og forøger udbyttet af produkter, der koger under benzins kogeområde.

Når forsøg nr. 3 sammenlignes med forsøg nr. 1, 5 der begge involverer krakning med tæt masse, fremgår det, at en forøgelse af krakningstemperaturen fra 510°C til 538°C tilvej ebringer en betydelig stigning i omdannelsen, men kun en meget lille stigning i udbyttet af debutaniseret benzin og et højere udbytte af C 2 og lettere, hvilket viser, at den høje 10 grad af efterkrakning, der forekommer i et reaktionssystem med tæt masse, forhindrer en effektiv regulering af benzinudbyttet ved hjælp af temperaturjustering.

Når forsøg nr. 4 sammenlignes med forsøg nr. 2, der begge involverer ikke-massekrakning og meget korte opholds-15 tider inden for rammerne af den foreliggende opfindelse, fremgår det, at en forøgelse af krakningstemperaturen fra 510°C til 538°C tilvejebringer ikke blot en betydelig stigning i omdannelse, men også en lige så betydelig stigning i benzinudbyttet koblet med et lavere udbytte af både C2 og 20 lettere og koks, hvilket viser, at den forholdsmæssige fra værelse af efterkrakning ved de meget korte opholdstider ifølge den foreliggende opfindelse tillader regulering af benzinudbyttet ved hjælp af temperaturjustering. Det bemærkes også, at forsøg nr. 4 tilvejebringer gode udbytter af C^-olefin, og 25 C^-olefin, der er værdifulde materialer til fremstilling af alkylatbenzin.

Da tabel II viser, at benzinudbyttet kan reguleres effektivt ved hjælp af temperaturjustering i systemer med ikke-tæt masse, hvor der anvendes kort opholdstid, kan en 3° reduktion i temperaturen følgelig være nyttig i påkommende tilfælde i et anlæg i drift til formindskelse af benzinudbyttet hvis påkrævet ved påfølgende fraktionatorbelastning eller til formindskelse af C^-olefin- og C^-olefinproduktionen.

Et egnet reaktor-regenerator-system til udøvelse af 35 den foreliggende opfindelse skal beskrives under henvisning til fig. 3. Krakningen forekommer med en fluidiseret zeolitisk katalysator i et aflangt reaktorrør 10, der betegnes stigrør. Stigrøret har et forhold længde til diameter på over 20 eller over 25. Et carbonhydridoliefødemateriale med fuldt område, 144379

O

22 * der skal krakkes, ledes gennem et forvarmningsorgan 2, hvor det opvarmes til ca. 316°C, og chargeres derpå til bunden af stigrøret 10 gennem en tilgangsledning 14. Vanddamp føres ind i olietilgangsledningen 14 gennem 5 en ledning 18. Vanddamp indføres også uafhængigt til bunden af stigrøret 10 gennem en ledning 22 for at medvirke til at lede regenereret katalysator opad i stigrøret, hvilken katalysator strømmer til bunden af stigrøret gennem en transportledning 26.

10 Det oliechargemateriale, der skal krakkes i stigrøret, er en gasolie med et kogeområde på fra ca. 221 til 593°C. Den vanddamp, der sættes til stigrøret, kan beløbe sig til ca. 10 vægtprocent baseret på oliechargematerialet, men mængden af vanddamp kan varieres meget. Den anvendte 15 katalysator er et fluidiseret zeolitisk aluminiumsilicat og sættes til bunden af stigrøret. Stigrørets temperaturområde er fra 482 til 593°C og reguleres ved måling af temperaturen.af produktet fra stigrøret og derefter justering af åbningen af en ventil 40, der regulerer indstrøm-20 ningen af varm, regenereret katalysator til bunden af stigrøret 10. Regeneratorkatalysatorens temperatur ligger over kontroltemperaturen i stigrøret, således at den indkommende katalysator tilfører varme til krakningsreaktionen. Stigrørs- 2 trykket ligger mellem ca. 0,7 og 2,45 kg/cm overtryk.

25 Mellem 0 og ca. 5% af oliechargen til stigrøret kan recirkuleres. Opholdstiden for både carbonhydrid og katalysator i stigrøret er meget lille og varierer fra 0,5 til 5 sekunder. Hastigheden gennem stigrøret er ca. 10,7-16,8 m/sek. og er tilstrækkelig stor, således at der kun er lidt eller 30 slet ingen gliden mellem carbonhydridet og katalysatoren, der strømmer, gennem stigrøret. Derfor tillades ingen opbygning af katalysatormasse i stigrøret, hvorved vægtfylden inde.i stigrøret er meget lille. Vægtfylden inde i hvert stigrør er maksimalt ca. 64 kg/m ved bunden af stigrøret o 35 og falder til ca. 32 kg/m ved toppen af stigrøret. Da der ikke tillades opbygning af nogen tæt masse af katalysator i stigrøret, er rumhastigheden gennem stigrøret usædvanlig høj og har et omfang på mellem 100 eller 120 og 600 vægtdele carbonhydrid pr. time pr. øjeblikkelig vægtdel af katalysator i 144379 23

O

reaktoren. Ingen betydelig katalysatoropbygning inde i reaktoren får lov at forekomme, og den øjeblikkelige katalysatormængde inde i et stigrør skyldes et vægtforhold mellem strømmende katalysator og olie på mellem 5 ca. 4:1 og 15:1, idet vægtforholdet svarer til fødemateriale- forholdet.

Det carbonhydrid og den katalysator, der strømmer ud fra toppen af stigrøret, ledes til en frigørelsesbeholder 44. Toppen af stigrøret er forsynet med hætte ved 46 således 10 at udtømningen forekommer gennem sidespalter 50 til passende dispergering. En-øjeblikkelig adskillelse af carbonhydrid og katalysator forekommer i frigørelsesbeholderen. Det carbonhydrid, der skilles fra katalysatoren, er først og fremmest benzin sammen med nogle tungere komponenter og nogle lettere 15 gasformige komponenter. Carbonhydridafgangsstrømmen passerer gennem et cyclonsystem 54 til adskillelse af de fine katalysatorpartikler, der er indeholdt deri, og strømmer ud i en fraktionator gennem en ledning 56. Den katalysator, der er adskilt fra carbonhydridet i frigørelsesbeholderen 44, 20 falder øjeblikkelig ned under afgangene i stigrøret, således at der ikke er noget katalysatorniveau i frigørelsesbeholderen, men kun i en lavere afdrivningssektion 58. Der indføres vanddamp i katalysatorafdrivningssektionen 58 gennem en sprøjtekrans 60 til bortfjernelse af eventuelt medrevet 25 carbonhydrid i katalysatoren.

Den katalysator, der forlader afdrivningssektionen 58, passerer gennem en transportledning 62 til en regenerator 64. Denne katalysator indeholder carbonafsætninger, der er medvirkende til at sænke dens krakningsaktivitet, og så 30 meget carbon som muligt skal afbrændes fra katalysatorens overflade. Denne afbrænding gennemføres ved indføring til regeneratoren gennem en ledning 66 af ca. den støkiometrisk nødvendige mængde luft, der er påkrævet til forbrænding af carbonafsætningerne. Fra afdrivningssektionen kommer kata-35 lysatoren ind i bundsektionen i regeneratoren i en radial og nedadgående retning gennem transportledningen 62. Røggas, der U4379

O

24 forlader den tætte katalysatormass.; i regeneratoren 64, strømmer gennem cykloner 72, hvor fine katalysatorpartikler adskilles fra røggassen, hvilket gør det muligt for røggassen at forlade regeneratoren gennem en ledning 74 og passere gennem _ en turbine 76, før den strømmer videre til en spildvarmekedel,

O

hvor carbonmonoxid, der eventuelt er indeholdt i røggassen, afbrændes til carbondioxid til afslutning af varmeudvinding. Turbinen 76 komprimerer atmosfærisk luft i en luftkompressor 78, og denne luft chargeres til bunden af regeneratoren gennem ledningen 66.

Temperaturen i hele den tætte katalysatormasse i regeneratoren er ca. 677°C. Temperaturen af den røggas, der forlader toppen af katalysatormassen i regeneratoren, kan stige på grund af efterbrænding af carbonmonoxid til carbon-15 dioxid. Ca. en støkiometrisk mængde oxygen chargeres til regeneratoren, og formålet med dette er at minimalisere efterbrænding af carbonmonoxid til carbondioxid over katalysatormassen for at undgå skade på udstyret, da der ved regeneratorrøggassens temperatur faktisk forekommer nogen 20 efterbrænding. For at forhindre overdrevent høje temperaturer i regeneratorrøggassen på grund af efterbrænding, reguleres regeneratorrøggassens temperatur ved at måle temperaturen af den røggas, der kommer ind i cyklonerne, og derpå lede noget af den sammenpressende luft, der ellers 25 var bestemt til at chargeres til bunden af regeneratoren, ud i atmosfæren gennem en udluftningsledning 80 afhængigt af denne måling. Regeneratoren reducerer katalysatorens carbon-indhold fra 1-0,5 vægtprocent til 0,2 vægtprocent eller mindre. Om nødvendigt er vanddamp tilgængelig gennem en ledning 30 82 til afkøling af regeneratoren. Suppleringskatalysator sættes til bunden af regeneratoren gennem en ledning 84. En tragtbeholder 86 er anbragt ved bunden af regeneratoren til modtagelse af regenereret katalysator, der skal ledes til bunden af reaktorstigrøret gennem en transportledning 26.

35

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til krakning af et restolie- og/eller gasoliecarbonhydridfødemateriale til benzin i nærværelse af en fluid zeolitkrakningskatalysator, kendetegnet 5 ved, at man udfører processen ved en temperatur på mellem 482°C og 593°C og en opholdstid på mindre end 5 sekunder, under hvilke katalysator og carbonhydrid begge strømmer i indbyrdes medstrøm gennem reaktionszonen under sådanne betingelser, at en dannelse af en katalysatormasse i reak-10 tionsstrømmen undgås, og at man til reaktionszonen leder en fortyndingsdamp, som nedsætter carbonhydridfødematerialets partialtryk og udvinder debutaniseret benzin fra reaktionszoneafgangsstrømmen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at trykket er på fra ca. 0,35 til 3,5 kg/cm overtryk.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den lineære hastighed af fødematerialet er mellem ca. 7,6 og 22,9 meter pr. sekund, og at forholdet mellem reaktorens længde og diameter er over ca. 20.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at vægtforholdet mellem katalysatoren og olie, der tilgår reaktionszonen, er mellem ca. 4:1 og ca. 15:1, og at vægtforholdet mellem katalysator og olie i en vilkårlig position langs strømningsvejen 25 i reaktionszonen er omtrent det samme som forholdet ved tilgan gen.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at materialevægtfylden 3 ved tilgangen til reaktoren er højst ca. 64 kg/m . 3q

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at fortyndingsdampen er vanddamp, nitrogen, methan eller ethylen.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at fortyndingsdampen 35 er vanddamp og er til stede i en mængde på mellem ca. 0,5 og 10 vægtprocent baseret på carbonhydridfødematerialet.