Устройство для окислительной регенерации катализатора (варианты)

Авторы патента:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

B01J8/02 - с неподвижными частицами, например в стационарных слоях

B01J38/12 - обработка газом, содержащим свободный кислород

Владельцы патента RU 2653849:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к двум вариантам устройства для окислительной регенерации катализатора с линиями ввода азота, воздуха и вывода балансового газа. Один из вариантов включает реактор, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель, причем в качестве охладителя установлен дефлегматор с линией вывода конденсата, оборудованный верхней охлаждающей секцией с линией вывода газа дефлегмации и линиями ввода/вывода хладагента, а также нижней теплообменной секцией, соединенной с линией вывода газа дефлегмации, к которой примыкают линии вывода балансового газа, ввода азота и воздуха. Технический результат - снижение потерь углеводородов и азота, уменьшение загрязнения атмосферы продуктами сгорания, а также предотвращение дезактивация катализатора. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для окислительной регенерации зауглероженных катализаторов переработки углеводородных фракций и может быть использовано в нефтепереработке.

Известен способ активации катализаторов гидрогенизационных процессов [RU 2358805, опубл. 20.06.2009, МПК B01J 23/94, B01J 38/14, С01В 17/04], осуществляемый на установке, включающей систему подачи в составе загрузочного бункера, вибрационного сита, транспортера-подъемника, приемного бункера и вибрационного питателя, реактор регенерации, печь подогрева кислородсодержащего газа, систему приема регенерированного катализатора в составе приемного бункера, вибрационного питателя, транспортера-подъемника, сит-классификаторов.

Недостатком известной установки является необходимость выгрузки катализатора для регенерации, потери катализатора из-за разрушения в подвижном слое в реакторе регенерации и в многочисленных транспортирующих и подающих механизмах, а также неполный выжиг углерода и неполное восстановление активности катализатора.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ термического удаления кокса из цеолитного катализатора путем окислительной регенерации и устройство для его осуществления [RU 2319544, опубл. 20.03.2008, B01J 29/90, B01J 29/40, B01J 38/12, B01J 8/02] с линиями ввода азота, воздуха и вывода промывочного (продувочного) газа на факел и балансового газа в атмосферу, который включает последовательно расположенные реактор с цеолитсодержащим катализатором, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель.

Недостатком данного устройства являются потери углеводородов и азота при сбросе продувочного газа на факел и загрязнение атмосферы продуктами сгорания, а также дезактивация катализатора вследствие деалюминирования при накоплении паров воды в циркулирующем газе на этапе окислительной регенерации, из-за отсутствия устройства для выделения и вывода углеводородов и воды из циркулирующего газа.

Задачей изобретения является снижение потерь углеводородов и азота, уменьшение загрязнения атмосферы продуктами сгорания, а также предотвращение дезактивации катализатора.

В качестве технического результата достигается снижение потерь углеводородов и азота, уменьшение загрязнения атмосферы продуктами сгорания, а также предотвращение дезактивации катализатора за счет установки дефлегматора на линии циркулирующего газа в качестве охладителя.

Предложено два варианта устройства.

Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемом устройстве с линиями ввода азота, воздуха и вывода балансового газа, включающем реактор, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель, особенностью является то, что в качестве охладителя установлен дефлегматор с линией вывода конденсата, оборудованный верхней охлаждающей секцией с линией вывода газа дефлегмации и линиями ввода/вывода хладагента, а также нижней теплообменной секцией, соединенной с линией вывода газа дефлегмации, к которой примыкают линии вывода балансового газа, ввода азота и воздуха.

Второй вариант устройства отличается установкой нагнетателя с линией подачи рабочей жидкости между рекуперационным теплообменником и дефлегматором.

В качестве нагнетателя в первом варианте может быть установлена газодувка, а во втором варианте - жидкостно-кольцевой компрессор. В качестве дефлегматора может быть использована, например, двухсекционная пленочная колонна с тепломассообменными блоками. В качестве остальных элементов установки может быть установлено любое оборудование соответствующего назначения, известное из уровня техники. Регенерируемый катализатор может находиться как в рабочем реакторе, так и в отдельном реакторе после перегрузки из рабочего.

Установка дефлегматора с линией вывода конденсата в качестве охладителя позволяет на этапе продувки катализатора азотом сконденсировать пары углеводородов, находившиеся в реакторе, и вывести их для последующего использования, а на этапе окислительной регенерации удалить пары воды, образующиеся при окислении коксовых отложений, за счет чего, соответственно, исключить факельное сжигание продувочного газа, снизить потери углеводородов и азота, уменьшить загрязнение атмосферы продуктами сгорания, а также предотвратить дезактивацию катализатора.

Предлагаемое устройство в обоих вариантах (фиг. 1 и 2, соответственно) включает дефлегматор 1 с верхней 2 и нижней 3 секциями, нагнетатель 4, рекуперационный теплообменник 5, нагреватель 6, реактор 7 и пылеуловитель 8, размещаемый или до или после теплообменника 5.

При работе первого варианта установки на этапе продувки азот, подаваемый по линии 9 в линию газа дефлегмации 10, нагнетателем 4 через теплообменник 5 и нагреватель 6 подают в реактор 7 для вытеснения и десорбции паров углеводородов. Полученную газопаровую смесь через пылеуловитель 8 и теплообменник 5 направляют в дефлегматор 1, где подвергают дефлегмации за счет охлаждения сначала по меньшей мере частью газа дефлегмации, подаваемого из линии 10 из верха дефлегматора 1, а затем хладагентом, вводимым/выводимым по линиям 11. Из низа дефлегматора 1 по линии 12 выводят конденсат углеводородов. При необходимости по линии 13 по меньшей мере часть газа дефлегмации может быть выведена в систему разделения катализата (не показана). После окончания продувки в линию 10 по линии 14 подают воздух, устанавливая заданную концентрацию кислорода, смесь газов нагнетателем 4 через теплообменник 5 и нагреватель 6 подают в реактор 7, где с поверхности катализатора выжигают отложения кокса. По линии 15 продукты окисления, содержащие пары воды, после обеспыливания в аппарате 8 и охлаждения в теплообменнике 5 подвергают дефлегмации в дефлегматоре 1, из которого по линии 12 выводят водный конденсат, а по линии 13 - балансовый газ. Второй и вариант отличается тем, что нагнетатель 4, например жидкостно-кольцевой компрессор, расположен после теплообменника 5 и оснащен линией 16 подачи рабочей жидкости, например части водного конденсата из линии 12.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить потери углеводородов и азота, уменьшить загрязнение атмосферы продуктами сгорания, а также предотвратить дезактивацию катализатора и может быть использовано в промышленности.

1. Устройство для окислительной регенерации катализатора с линиями ввода азота, воздуха и вывода балансового газа, включающее реактор, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель, отличающееся тем, что в качестве охладителя установлен дефлегматор с линией вывода конденсата, оборудованный верхней охлаждающей секцией с линией вывода газа дефлегмации и линиями ввода/вывода хладагента, а также нижней теплообменной секцией, соединенной с линией вывода газа дефлегмации, к которой примыкают линии вывода балансового газа, ввода азота и воздуха.

2. Устройство для окислительной регенерации катализатора с линиями ввода азота, воздуха и вывода балансового газа, включающее реактор, рекуперационный теплообменник, нагреватель, пылеуловитель, охладитель и нагнетатель, отличающееся тем, что в качестве охладителя установлен дефлегматор с линией вывода конденсата, оборудованный верхней охлаждающей секцией с линией вывода газа дефлегмации и линиями ввода/вывода хладагента, а также нижней теплообменной секцией, соединенной с линией вывода газа дефлегмации, к которой примыкают линии вывода балансового газа, ввода азота и воздуха, а нагнетатель, оснащенный линией подачи рабочей жидкости, установлен между рекуперационным теплообменником и дефлегматором.

Изобретение относится к окислению аммиака до монооксида азота и может быть использовано в химической промышленности. Реактор 10 для окисления аммиака до монооксида азота в присутствии катализатора включает корпус 11, имеющий верхнюю 12, среднюю 16 и нижнюю 14 части, фильтровальную пластину 24, расположенную поперек корпуса 11, внутренний фильтровальный элемент 26, установленный на фильтровальной пластине 24.

Газораспределитель установки для окисления nh3 // 2621772

Изобретение относится к установкам для окисления аммиака, в частности к газораспределителю для установки для окисления аммиака. Установка для окисления аммиака содержит емкость с внутренней стенкой и впускным отверстием для газа, слой катализатора, содержащийся в емкости, впускное отверстие для газа в емкость и газораспределитель, установленный во впускном отверстии для газа.

Реактор и способ для получения сероводорода // 2621100

Изобретение относится к синтезу сероводорода и может быть использовано в химической промышленности. Реактор (1) для непрерывного получения сероводорода путем проведения экзотермической реакции серы и водорода содержит нижнюю часть (2) для размещения расплава (3) серы, одну или несколько не удерживающих давление первых ловушек (4), по меньшей мере по одному устройству (5, 5a), подводящему под давлением газообразный водород на каждую первую ловушку, одну или несколько не удерживающих давление вторых ловушек (8), расположенных над первой(-ыми) ловушкой(-ами) (4), газосборную часть (6) для размещения газовой смеси, содержащей продукт при повышенных температуре и давлении.

Установка получения метанола из углеводородного сырья // 2619101

Изобретение относится к установке синтеза метанола, которая может быть использована в химической или газовой промышленности. Установка включает блок получения синтез-газа и по меньшей мере два узла синтеза метанола, каждый из которых содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый каталитический реактор, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа на сжигание.

Установка синтеза метанола // 2616977

Изобретение относится к установке синтеза метанола, которая включает расположенные на линии подачи синтез-газа узлы синтеза метанола, состоящие каждый из устройства для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемого каталитического реактора, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа.

Реактор для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов // 2615768

Изобретение относится к реактору для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов, содержащему цилиндрический корпус с эллиптическим дном, закрытый крышкой, при этом во внутренней полости корпуса вдоль цилиндрической его части закреплены на крышке множество вертикальных нагревательных труб байонетного типа, оборудованных горелками и штуцерами подвода топлива, окислителя и штуцером отвода дымовых газов, которые установлены вдоль цилиндрической части.

Регулирование процесса дегазации полимеров // 2608615

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

Диск распределения газожидкостной смеси с конструктивными элементами распределения, малочувствительными к погрешности горизонтальности // 2606618

Изобретение относится к распределению газа и жидкости в каталитических реакторах типа неподвижных слоев, в частности к распределительному диску с конструктивными элементами распределения, малочувствительными к погрешностям горизонтальности.

Распределительная тарелка для газа и жидкости, реактор, оборудованный такой тарелкой, и применение такой тарелки // 2603674

Изобретение относится к области реакторов с неподвижным слоем катализатора, в частности к распределительной тарелке для циркулирования газа и жидкости в виде прямотока.

Распределительная пластина для распределения многофазной смеси с наклонными каналами по периметру // 2596767

Изобретение относится к области распределения многофазных текучих сред в каталитических реакторах с неподвижным слоем, а также способу гидрообработки или гидрирования нефтяных фракций в реакторах.

Способ восстановления активности катализатора гидроочистки углеводородного сырья // 2640655

Изобретение относится к способу регенерации дезактивированного катализатора гидроочистки нефтепродуктов, путем выжига кокса в двухконтурном реакторе регенерации при 500-600°С, с последующей пропиткой растворами нескольких кислот с термообработками, включающими сушку и прокалку.

Регенерация катализатора дегидрогенизации пропана // 2608732

Изобретение относится к способу, который позволяет получить регенерированный катализатор дегидрогенизации алкана. Обработка в регенераторе состоит из следующих последовательных стадий: (a) нагревания дезактивированного катализатора до температуры по меньшей мере 660°С с использованием тепла, выделяющегося при сгорании кокса, присутствующего на частично дезактивированном катализаторе, и источника топлива, отличного от указанного кокса; и (b) выдерживание дополнительно дезактивированного катализатора при температуре по меньшей мере 660°С с одновременным воздействием на него потоком кислородсодержащего газа, который по существу не содержит горючих углеводородов, оксидов углерода и паров воды, в течение периода времени, превышающего две минуты.

Многопроходные решетки регенератора системы реактора для превращения метанола в олефины // 2604350

Изобретение относится к процессам и устройствам для регенерации катализатора. Регенератор катализатора состоит из сосуда, имеющего впуск катализатора, выпуск катализатора, впуск газа и выпуск газа.

Способ получения бутадиена // 2603199

Изобретение относится к способу получения бутадиена превращением этанола, включающему стадии синтеза бутадиена в присутствии гетерогенного катализатора на основе соединений алюминия, цинка, магния и кремния, регенерации катализатора с использованием воздуха и переработки полученной реакционной массы с образованием водного конденсата.

Способ регенерирования кобальтосодержащего катализатора фишера-тропша // 2577321

Изобретение относится к вариантам способа регенерирования одной или более частиц кобальтсодержащего катализатора Фишера-Тропша in situ в трубе реактора или ех situ вне трубы реактора, включающего следующие стадии: (i) окисление частицы (частиц) катализатора при температуре от 20 до 400°С, (ii) обработку частиц катализатора более 5 мин, (iii) высушивание и, необязательно, нагревание частицы (частиц) катализатора; и (iv) необязательно, восстановление частицы (частиц) катализатора водородом или водородсодержащим газом, причем стадия (ii) обработки включает (а)заполнение пор частицы (частиц) катализатора жидкостью с уровнем рН 10-14, содержащей аммиак и воду, при температуре 0-50°С, (б) пропускание диоксида углерода, (с) оставление в порах жидкости, обработанной диоксидом углерода на период времени более 5 мин при температуре 5-90°С.

Способ производства восстановленного катализатора гидроочистки и способ производства нефтепродуктов // 2572622

Изобретение относится к способу производства восстановленного катализатора гидроочистки, содержащему первый этап, на котором подготавливают катализатор гидроочистки, который был использован для гидроочистки нефтяной фракции и который имеет металл, выбранный из группы 6 элементов Периодической таблицы; второй этап, на котором проводят восстанавливающую обработку для части катализатора, приготовленного на первом этапе, затем выполняют анализ тонкой структуры рентгеновского спектра поглощения для катализатора после восстанавливающей обработки и получают условия восстанавливающей обработки, при которых отношение Is/Io, пика интенсивности Is - пика, характерного для связи между металлом и атомом серы, к пику интенсивности Io - пику, характерному для связи между металлом и атомом кислорода, находится в пределах от 0,1 до 0,3 на кривой радиального распределения, полученной из дальней тонкой структуры рентгеновского спектра поглощения; и третий этап, на котором выполняют восстанавливающую обработку при условиях восстанавливающей обработки, определенных на основании второго этапа, для другой части катализатора, приготовленного на первом этапе, причем восстанавливающая обработка содержит этап восстановления, на котором обрабатывают катализатор средой обработки, в которой присутствует молекулярный кислород, причем температура обработки составляет от 250 до 700°C, а время обработки 0.5 часа или более.

Каталитическое газофазное фторирование // 2571415

Изобретение относится к способу фторирования для получения фторолефина, включающему предварительную стадию активации, которая включает приведение в контакт катализатора фторирования с содержащим окислитель газовым потоком, который не содержит фтористый водород, и чередующиеся реакционные стадии и стадии регенерации, в котором реакционные стадии включают взаимодействие хлорированного соединения с фтористым водородом в газовой фазе в присутствии катализатора фторирования с получением фторированного соединения, и стадии регенерации включают контакт катализатора фторирования с содержащим окислитель газовым потоком.

Способ каталитической переработки легкого углеводородного сырья // 2568809

Изобретение относится к способам каталитической переработки легкого углеводородного сырья, в частности к переработке углеводородных фракций С3+, и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Каталитическое газофазное фторирование // 2541541

Изобретение относится к способу фторирования, который содержит: стадию активации, содержащую контактирование катализатора фторирования с потоком газа, содержащего окислитель, в течение, по меньшей мере, одного часа; и по меньшей мере, одну реакционную стадию, содержащую взаимодействие хлорированного соединения с фторидом водорода в газовой фазе в присутствии катализатора фторирования с тем, чтобы получить фторированное соединение.

Способ получения синтез-газа // 2533731

Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано для синтеза метанола, диметилового эфира, углеводородов по методу Фишера-Тропша. Метансодержащее сырьё подвергают окислительной конверсии при температуре 650-1100°C в лифт-реакторе.

Каталитическое газофазное фторирование // 2654694

Изобретение относится к способу фторирования, включающему чередующиеся реакционные стадии и стадии регенерации, в котором реакционные стадии включают взаимодействие хлорированного соединения с фтористым водородом в газовой фазе в присутствии катализатора фторирования с получением фторированного соединения, и стадии регенерации включают контакт катализатора фторирования с содержащим окислитель газовым потоком. Катализатор фторирования представляет собой оксифторид хрома, оксиды хрома, фториды хрома и их смеси, и дополнительно включает сокатализатор, выбранный из Co, Zn, Mn, Mg, Ni или их смесей, и в котором указанный сокатализатор предпочтительно присутствует в количестве, составляющем приблизительно от 1 до 10% массы указанного катализатора фторирования. Хлорированное соединение выбирают из 2-хлор-3,3,3-трифтор-1-пропена, 1,1,1,2,3-пентахлорпропана, 1,1,2,2,3-пентахлорпропана, 2,3-дихлор-1,1,1-трифторпропана, 2,3,3,3-тетрахлор-1-пропена и 1,1,2,3-тетрахлор-1-пропенам, и фторированное соединение представляет собой 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропен. Технический результат – увеличение конверсии реакции фторирования с использованием этапа регенерации (72,4%). 17 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.