Eşleştirme Projesi tr 08 ib en 03

Şekil X.Akışkan katalitik kırıcı için basitleştirilmiş proses akış diyagramı

AKK prosesinde, önısıtmayla sıcaklığı 250 - 425 °C'ye çıkarılan yağ ve yağ buharı rizer (riser) reaktördeki yaklaşık 680 – 730°C sıcaklıktaki sıcak katalizörle temasa geçer. Buharlaşmayı ve ardından kırmayı arttırmak için besleme buharla atomize edilir. Kırma prosesi 500 ile 540 °C arasındaki sıcaklıklarda ve 1.5 – 2.0 barg arasındaki basınçlarda gerçekleşir. Katalitik kırmada kullanılan katalizörlerin çoğu farklı alümina ve kil tipleriyle desteklenen zeolitler (zeolitler hakkında daha detaylı bilgi için bkz. METReferans Dokümanı, Ek 9.7), metaller ve eser toprak elementleri içerir. Katalizör, buharlaşmış beslemeyle iyice karışan ince tanecikli bir şekildedir. Akışkan katalizör ve reaksiyona girmiş hidrokarbon buharı (iki aşamalı) bir siklon sisteminde mekanik olarak ayrılır ve katalizörde kalan hidrokarbonlar buhar sıyırma yoluyla giderilir. Reaktörde ve rejeneratör siklonlarında ince tanecikler olarak kaybolan katalizör miktarı taze katalizör eklenerek dengelenir.

Katalitik kırma prosesleri, katalizör yüzeyinde toplanan ve katalitik özelliklerini körelten kok üretir. Bu yüzden, temel olarak katalizördeki kokun yüksek sıcaklıklarda yakılarak katalizörün sürekli geri kazanılması gerekir. Katalizörlerin geri kazanılma yöntem ve sıklığı katalitik kırma ünitelerinin tasarımında önemli bir faktördür. Katalizör, kok çöküntülerinin havayla yakıldığı tek veya iki aşamalı geri kazanım için ayrı tank(lar)a akar. Ancak, yüksek sıcaklığa maruz kalma ve metal zehirlenmesi (daha çok vanadyum) nedeniyle zamanla katalizörün aktifliği giderek tersinmez bir şekilde azalır. Geri kazanılmış sıcak katalizör reaktör rizer (riser) tabanına geri akarak burada beslemenin buharlaşması ve kırma reaksiyonları için gereken ısı absorpsiyonu yoluyla soğutulur.

Sonra kırılmış hidrokarbon buharları istenen çeşitli fraksiyonların ayrılıp toplandığı bir fraksiyonlama kolonuna gönderilir. Soğutmadan ve depolamadan önce uçucu hidrokarbonları gidermek için akımlar buharla sıyrılır. Çamurlu yağ kolonun dibinden alınır ve reaktör besleme stoğuyla ısı değişimi ve buhar üretimi yoluyla soğutulur ve sonra kolona geri gönderilir. Geri dönüştürülen çamurlu yağ(slurry oil), ikincil kırılmayı önlemek amacıyla bir yıkama yağı ve sıcak reaktör üst buharları için bir soğutucu (quench) olarak kullanılır. Çamurlu yağın geri kalanı katalizörün ince taneciklerini gidermek için filtrelenir veya dekante edilir, soğutulur ve depolamaya gönderilir. Fraksiyonlayıcı üst gazı kısmen yoğunlaşır ve üst dramda birikerek üç faza ayrılır: gaz, sıvı ve kirli su akımları. Hem sıvı hem de gaz akıntıları daha fazla ayırma için gaz tesisine (Bölüm 2.6) gönderilir ve kirli su akımı da saflaştırma için kirli su sıyırıcıya gönderilir (Bölüm 2.17.5 Emisyon azaltma teknikleri).

Bu proseste enerji geri kazanımı için genellikle çeşitli ekipman tipleri kullanılır. Rejeneratörden gelen sıcak baca gazları bir atık ısı kazanında veya kısmi CO yanması durumunda bir CO kazanında buhar üretimi yoluyla soğutulur. Buhar üretiminden önce, aynı zamanda baca gazlarının bir turbo genişletici içinde genleşmesiyle elektrik de üretilebilir. Ve özellikle büyük miktarlarda rezid işleyen ünitelerde, buhar üretimi amaçlı katalizör soğutucularıyla rejeneratörden daha fazla ısı uzaklaştırılabilir.

Devingen yataklı proseste, yağ 400 – 700 ºC'ye ısıtılarak basınç altında reaktörden geçer ve burada boncuk veya pelet şeklindeki bir katalizör akışıyla temasa geçer. Sonra kırılmış ürünler çeşitli bileşiklerin ayrıldığı bir fraksiyonlama kolonuna gider. Katalizör bir sürekli prosesle geri kazanılır. Bazı üniteler aynı zamanda katalizör yağ akıntısına geri gönderilmeden önce geriye kalan hidrokarbonları ve oksijeni katalizörden buhar kullanarak ayırır. Son yıllarda devingen yataklı reaktörler büyük ölçüde yerlerini akışkan yataklı reaktörlere bırakmıştır.

(Daha fazla bilgi için bkz. METReferans Dokümanı, Bölüm 2.5)