Установка для восстановления катализатора


 


Владельцы патента RU 2634452:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к устройствам для восстановления катализаторов, находящихся в оксидной форме, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Предложена установка, состоящая из дефлегматора с верхней и нижней секциями, холодильной машины, устройства для циркуляции, рекуперационного теплообменника, нагревателя и каталитического реактора. При работе установки продувочный газ смешивают с азотом и водородом и подают через рекуперационный теплообменник и нагреватель в каталитический реактор, где осуществляют восстановление оксидной формы катализатора водородом, содержащимся в продувочном газе. Продукты восстановления, содержащие пары воды, с помощью устройства для циркуляции через рекуперационный теплообменник направляют в нижнюю часть дефлегматора, где охлаждают и осушают в условиях дефлегмации хладоагентом, подаваемым в/из холодильной машины, и по меньшей мере частью продувочного газа, балансовый избыток которого выводят. Из дефлегматора по мере накопления выводят водный конденсат, часть которого в качестве рабочей жидкости подают в устройство для циркуляции, а в дефлегматор на стадии пассивирования катализатора подают воздух. Технический результат - снижение расхода азота и водорода и уменьшение энергозатрат. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для восстановления водородом катализаторов, находящихся в оксидной форме, и может быть использовано в газо- и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для получения водородсодержащей газовой смеси [RU 160799, 10.04.2016 г., B01J 8/04, С01В 3/00], предназначенное для восстановления катализаторов парового риформинга и содержащее нагревательное устройство, смеситель попутного нефтяного газа с воздухом, каталитический реактор получения водородсодержащей смеси методом воздушной конверсии и теплообменник, при этом устройство интегрировано с установкой конверсии попутных нефтяных газов.

Недостатком известного устройства является наличие паров воды и оксидов углерода в водородсодержащей газовой смеси, что приводит к перегреву катализатора из-за протекания реакции метанирования оксидов углерода, отложению углерода на поверхности катализатора и снижению каталитической активности восстановленного катализатора [Е.З. Голосман, В.Н. Ефремов., Промышленные катализаторы гидрирования оксидов углерода // Катализ в промышленности, №5, 2012, с. 36-55].

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для восстановления катализатора в токе смеси азота и водорода [Единые требования по транспортировке, приему, хранению, рассеву, загрузке в аппараты, восстановлению, пассивации, окислению и эксплуатации катализаторов сероочистки, конверсии природного газа, конверсии окиси углерода, метанирования и синтеза аммиака. М.: ОНТИ ГИАП, 1978, с. 97-111], которая включает нагреватель и каталитический реактор с линией вывода продуктов восстановления, расположенные на линии подачи продувочного газа, которую образуют линии подачи азота, водорода и воздуха.

Недостатком данной установки является высокий расход азота и водорода, сбрасываемых в атмосферу вместе с продуктами восстановления.

Задачей изобретения является уменьшение расхода азота и водорода, снижение энергозатрат.

В качестве технического результата при использовании предлагаемой установки достигается уменьшение расхода азота и водорода, а также снижение энергозатрат за счет оборудования установки дефлегматором и устройствами для циркуляции продувочного газа и рекуперации тепла.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей нагреватель и каталитический реактор с линией вывода продуктов восстановления, расположенные на линии подачи продувочного газа, особенностью является то, что на линии вывода продуктов восстановления размещены рекуперационный теплообменник, устройство для циркуляции и дефлегматор, оснащенный линией ввода воздуха, линией вывода продувочного газа и линией вывода водного конденсата, соединенной с устройством для циркуляции, оборудованный верхней теплообменной секцией, соединенной с холодильной машиной линиями ввода/вывода теплоносителя, и нижней теплообменной секцией, соединенной с линией вывода продувочного газа, к которой примыкают линии вывода балансового продувочного газа, ввода азота и водорода, после которых на ней размещен рекуперационный теплообменник.

В качестве устройства для циркуляции может быть использован, например, жидкостно-кольцевой компрессор. В качестве остальных элементов устройства используют любое оборудование соответствующего назначения, известное из уровня техники.

Размещение рекуперационного теплообменника на линии вывода продуктов восстановления и оснащение дефлегматора нижней теплообменной секцией уменьшает расход энергии на нагрев продувочного газа и на охлаждение продуктов восстановления, соответственно, что снижает энергозатраты. Оснащение установки дефлегматором позволяет охладить в условиях дефлегмации продукты восстановления, содержащие пары воды, осушить их и получить продувочный газ, в который добавляют водород для восстановления катализатора, загруженного в каталитический реактор. Размещение устройства для циркуляции, соединенного с линией вывода водного конденсата, на линии вывода продуктов восстановления обеспечивает циркуляцию продувочного газа с минимальными энергозатратами и позволяет проводить процесс без сброса всего потока продуктов восстановления в атмосферу, осуществляя вывод только балансовой части продувочного газа, что уменьшает расход азота и водорода.

Предлагаемая установка показана на прилагаемой фигуре и состоит из дефлегматора 1 с верхней 2 и нижней 3 секциями, холодильной машины 4, жидкостно-кольцевого насоса 5, рекуперационного теплообменника 6, нагревателя 7 и каталитического реактора 8.

При работе установки продувочный газ, подаваемый по линии 9, смешивают с азотом и водородом, подаваемыми по линиям 10 и 11, и через теплообменник 6 и нагреватель 7 направляют в реактор 8, где осуществляют восстановление оксидной формы катализатора водородом, содержащимся в продувочном газе. Продукты восстановления, содержащие пары воды, через теплообменник 6 по линии 12 с помощью жидкостно-кольцевого насоса 5 подают в нижнюю часть дефлегматора 1, где охлаждают и осушают в условиях дефлегмации хладоагентом, подаваемым по линиям 13 в/из холодильной машины 4, и по меньшей мере частью продувочного газа, подаваемого из линии 9, балансовый избыток которого выводят по линии 14. Из дефлегматора 1 по линии 15 по мере накопления выводят водный конденсат, часть которого в качестве рабочей жидкости подают в устройство 5, а в дефлегматор 1 на стадии пассивирования катализатора подают воздух по линии 16. При необходимости воздух подают в линию подачи продувочного газа 9 перед рекуперационным теплообменником 6 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет уменьшить расход азота и водорода, снизить энергозатраты и может быть использована в промышленности.

Установка для восстановления катализатора, включающая нагреватель и каталитический реактор с линией вывода продуктов восстановления, расположенные на линии подачи продувочного газа, отличающаяся тем, что на линии вывода продуктов восстановления размещены рекуперационный теплообменник, устройство для циркуляции и дефлегматор, оснащенный линией ввода воздуха, линией вывода продувочного газа и линией вывода водного конденсата, соединенной с устройством для циркуляции, оборудованный верхней теплообменной секцией, соединенной с холодильной машиной линиями ввода/вывода теплоносителя, и нижней теплообменной секцией, соединенной с линией вывода продувочного газа, к которой примыкают линии вывода балансового продувочного газа, ввода азота и водорода, после которых на ней размещен рекуперационный теплообменник.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к загрузочному лотку для загрузки сыпучего материала в группу труб и может быть использовано для загрузки сыпучего катализатора в реакционные трубы каталитических реакторов.

Настоящее изобретение описывает устройство и способ плотной и равномерной загрузки катализатора в кольцевое пространство байонетных труб, применяемых в реакторе конверсии с водяным паром, причем в указанном устройстве используют съемные замедляющие элементы.

Изобретение относится к способу синтеза диеновых эластомеров в непрерывном режиме при высокой степени конверсии. Способ непрерывного синтеза диенового эластомера характеризуется тем, что включает следующие одновременные этапы: a) непрерывное введение в полимеризационный реактор, снабженный газовой фазой и оборудованный по меньшей мере одним средством перемешивания и разгрузочным устройством, по меньшей мере: i.

Изобретение относится к способам загрузки реакторов синтеза аммиака и загрузочным устройствам, применяемым для этих целей. Загрузочное устройство имеет N загрузочных головок, смещенных на N/360°, где N представляет собой число 3 или целое число, кратное трем, при этом каждая из N загрузочных головок имеет соединительное устройство, расположенное в верхней части, для рукава, через который сверху можно подавать каталитический материал, отклоняющий конус, расположенный под соединительным устройством, узкий конец которого направлен вверх и соединен с соединительным устройством, вертикальное поддерживающее устройство, расположенное с нижней стороны отклоняющего конуса, и круглые отклоняющие воронкообразные элементы, прикрепленные к вертикальному поддерживающему устройству посредством горизонтальных распорок, причем верхнее отверстие отклоняющих воронкообразных элементов уже нижнего отверстия, диаметр нижних отклоняющих воронкообразных элементов больше диаметра расположенных над ними отклоняющих воронкообразных элементов и между отклоняющими воронкообразными элементами предусмотрены зазоры.

Изобретение относится к инструменту для загрузки сыпучего катализатора в реактор. Загрузочный лоток для загрузки сыпучего материала в каталитический реактор содержит верхнюю трубную решетку и группу реакционных труб, проходящих вниз от трубной решетки.

Изобретение относится к установке низкотемпературного получения метанола, включающей блок конверсии углеводородного сырья, состоящий из конвертора и узла водоподготовки, и блок синтеза метанола, состоящий по меньшей мере из одного узла синтеза метанола, который содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый конвертор синтез-газа, также включающий устройство для выделения метанола, оснащенное линиями подачи отходящего газа на сжигание и вывода метанола с установки.

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств, предназначено для охлаждения суспензий и растворов, например, в процессе разложения алюминатных растворов методом декомпозиции при производстве глинозема из любых видов глиноземсодержащего сырья.

Описан способ подачи катализатора в реактор полимеризации, включающий нагревание текучей среды, включающей инертный жидкий углеводород, в теплообменнике с целью испарения по меньшей мере части инертного жидкого углеводорода и образования инертного углеводорода в газообразной форме; контактирование катализатора с несущей текучей средой, включающей инертный углеводород, который имеет температуру кипения при нормальных условиях от -1°C до 81°C; и подачу несущей текучей среды в реактор полимеризации так, что несущая текучая среда транспортирует катализатор в реактор полимеризации, причем инертный углеводород присутствует в несущей текучей среде в газообразной форме или в виде комбинации жидкой и газообразной форм.

Предложены способы и установки для получения потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений. Способ включает в себя: изомеризацию потока сырья, содержащего циклические С6-соединения, для получения выходящего потока изомеризации; отделение из указанного выходящего потока изомеризации тяжелого потока, содержащего С4 и более тяжелые углеводороды, и потока, содержащего водород и С3 и более легкокипящие углеводороды; отгонку изогексана или изогептана от указанного тяжелого потока и получение головного потока, содержащего легкие газы и бутан, потока верхнего бокового погона, содержащего нормальный пентан, метилбутан и диметилбутаны, потока нижнего бокового погона, содержащего нормальный гексан и монометилпентаны, и обогащенного циклоалканами потока; и изомеризацию указанного обогащенного циклоалканами потока в равновесных условиях, благоприятствующих образованию циклопентанов по сравнению с циклогексанами, с получением потоков высокооктановых продуктов с низким содержанием ароматических соединений.

Изобретение относится к регулированию способа дегазации полимеров. Описан способ работы вертикального дегазатора с неподвижным слоем.

Изобретение относится к загрузке катализатора в байонетные трубы обменного реактора парового реформинга с помощью потока газа, движущегося в направлении, противоположном падению частиц. Устройство загрузки включает, по меньшей мере, одну жесткую вспомогательную трубу (7), разделенную на множество секций, располагаемых торцом друг к другу в начале загрузки, внутреннюю трубу (5), установленную внутри внешней трубы (6), центральный загрузочный бункер (1), загружающий частицы на вибрационный или ленточный конвейер, питающий вспомогательную трубу (7) через воронку (3). Через трубу (7), расположенную внутри пространства (4), вводят твердые частицы катализатора. Загрузка осуществляется путем свободного падения, пересекаемого противоточным движением газа, вводимого через внутреннюю трубу (5) для замедления падения частиц. По мере заполнения, трубу (7) поднимают посредством извлечения секций, сохраняя расстояние относительно поверхности слоя. Изобретение обеспечивает плотную и равномерную загрузку катализатора в каждой из байонетных труб обменного реактора. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Наверх