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.
Наверх