Регенератор катализатора

 

О П И С А Н И Е <1п 562I75

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 30.05.73 (21) 1930054/26 (23) Приоритет — (32) 30.05.72 (51) М. Кл. В 011 8/08 гаоударственный комитет

Сонета Министров СССР по делам изооретений и OTKpblTNM (31) 258135 (33) США

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 08.07.77 (53) УДК 665.644.2:66. .042.886(088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Олги Джеймс Коннер, Даниэль Дадих и Виллас Леон Вермилон (США) Иностранная фирма

«Юниверсал Ойл Продактс Компани» (США) (71) Заявитель (54) РЕГЕНЕРАТОР КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к устройствам для регенерации катализатора.

Известен регенератор катализатора, содержащий камеру для приема деактивированного катализатора с трубой для ввода воздуха, расположенную над нею камеру для приема регенерированного катализатора и соединительную трубу, впускное и выпускное отверстия которой соединены с указанными камерами (1).

Выпускное отверстие соединительной трубы в известном регенераторе расположено на уровне дна камеры для регенерированного катализатора.

Количество кислорода (воздуха), подаваемого в регенератор, надо тщательно контролировать для предотвращения избыточного нагрева катализатора во время регенерации, иначе частицы катализатора постоянно будут деактивироваться и терять каталитическую .активность за счет превращения гамма-окиси .алюминия носителя катализатора в неактив.ную альфа-форму.

По этой причине в известном устройстве в слой деактивированного катализатора подают первичный воздух с таким расходом, чтобы не весь кокс из частиц катализатора окислялся.

Частичная регенерация приводит к образованию окиси углерода в газах сгорания. Если количество первичного воздуха, подаваемого в камеру для приема деактпвированного катализатора, превышает количество, требующее ся для удаления из катализатора всего кокса, то происходит догорание в регенераторе с выделением избыточного тепла, которое вызывает повреждение оборудования и катализатора в результате перегрева.

10 С целью увеличения производительности, предотвращения перегрева катализатора и уменьшения содержания моноокиси углерода в отходящих газах в предлагаемом регенераторе соединительная труба на нижнем конце

15 снабжена трубой для подачи кпслородсодержащего газа и/или углеводорода, причем выпускное отверстие соединительной трубы расположено выше уровня катализатора, находящегося в камере для приема регенерирован20 ного катализатора.

Регенератор снабжен сепаратором, соединенным с выпускным отверстием соединительной трубы.

Подача вторичного воздуха в соединитель25 ную трубу обеспечивает полное сгорание кокса на катализаторе, в газах сгорания не содержится СО, вследствие окисления его вторичным воздухом до СО . Применение вто562175

15

25

4О

60 бэ ричного воздуха, подаваемого в соединительную трубу, обеспечивает дожигание во время транспортировки катализатора через трубу в верхнюю камеру для регенерированного катализатора. Частицы катализатора внутри соединительной трубы вместе с дополнительным вторичным воздухом поглощают тепло, выделяемое при сгорании окиси углерода в быстро поднимающейся разбавленной суспензии катализатора в газах сгорания, предотвращая перегрев катализатора. Б предлагаемом регенераторе выпускное отверстие соединительной трубы расположено выше уровня катализатора, находящегося в камере для приема регенерированного катализатора, тем самым катализатор сохраняется в псевдоо>киженном состоянии над плотной фазой под отверстием соединительной трубы. Поэтому разбавленная фаза не должна преодолевать давление в плотном слое катализатора.

Уменьшение скорости частиц катализатора после выброса из соединительной трубы вызывает осаждение под действием силы тя>кести большей части катализаторных частиц в нижнюю более плотную фазу и обеспечивает отделение катализатора от газов сгорания.

Для лучшего отделения частиц катализатора от газов сгорания регенератор дополнительно содержит сепаратор, соединенный с выпускным отверстием соединительной трубы.

На фиг. 1 показал продольный разрез регенератора; на фиг. 2 — продольный разрез регенератора, снабженного дополнительными сепараторами.

Регенератор содер>кит камеру 1 для приема деактивированного катализатора с трубой 2 для ввода воздуха и трубой 3 для ввода деактивированного катализатора, располо>кенную над ней камеру 4 для приема регенерированного катализатора и соединительную трубу 5, снабженную на нижнем конце трубой б для подачи кислородсодержащего газа и/или углеводорода.

Выпускные отверстия 7 соединительной трубы 5 расположены выше уровня 8 катализатора, находящегося в камере 4 для приема регенерированного катализатора. Внутри камеры 1 может быть установлена решетка 9 для лучшего распределения газа внутри слоя псевдоожиженных частиц катализатора. Камера 4 приема регенерированного катализатора имеет трубу 10 для вывода катализатора и трубу 11 для вывода использованного регенерационного газа. На трубе 10 расположен клапан 12 для регулирования скорости отвода катализатора из камеры 4. Регенератор содержит сепаратор 13 с входным отверстием 14, куда поступают регенерационный газ и катализатор, увлеченный из камеры 4 для приема регенерированного катализатора. Газ и катализатор отделяются друг от друга, газ выходит через трубу 11, а катализатор, отделенный от газа, проходит через трубу 15 в соединительную трубу 5.

Устройство работает следующим образом.

Деактивированный катализатор поступает по трубе 3 в камеру 1 для его приема, куда подают по трубе 2 свежий регенерационный газ. В кам ре 1 поддерживают плотный слой

16 ката. изатора. Зтот плотный слой имеет верхний уровень 17, расположенный в месте, где регенерационный газ достигает транспортной скорости. Слой l b поддерживают внутри камеры 1 для обеспечения достаточного времени контакта использованного катализатора со свежим регенерационным газом.

Труба 5 имеет меньшее поперечное сечение чем камера 1. Скорость регенерационного газа в трубе 5 увеличивается, и газ TpaHcIIopTHрует катализатор из камеры 1 в трубу 5. В трубу 5 вводят дополнительно кислородсодержащий газ для окисления окиси углерода в двуокись углерода. Тепло, выделяемое при этой реакции, передается катализатору, который перемещается в трубе 5. В другом варианте через Tpiбу б подают углеводороды, например, метан или этан, для получения дополнительного тепла и увеличения температуры частиц катализатора, проходящего по трубе 5, из которой катализатор и газ через отверстия 7 поступают в камеру 4 для приема регенерированного катализатора. В камере 4 также поддерживается плотный слой 18, высота которого может изменяться, но уровень

8 слоя 18 располагается ниже выпускных отверстий 7, чтобы не было попадания частиц катализатора из слоя 18 в трубу 5. По труоам

19 подают кислородсодержащий газ для дополнительного повторного сгорания внутри плотного слоя 18 или поток пара или другого инертного газа, используемого для очистки катализатора в плотном слое 18 от содержащих кислород компонентов перед его отводом через трубу 10.

Регенерационный газ и увлеченные им частицы катализатора поступают из камеры 4 в сепаратор 13 через входное огверстие 14, в сепараторе газ отделяется от частиц катализатора, газ отводится по трубе 11, а катализатор возвращается по трубе 15 в соединительную трубу 5, На фиг. 2 показан второй вариант регенератора, который дополнительно содержит сепараторы 20, соединенные с выпускными отверстиями 7 соединительной трубы 5. Увлеченные потоком газа частицы катализатора и рсгенерационный газ через отверстия 7 поступают в сепараторы 20, где они разделяются, газ выходит через отвсрстия 21, а катализатор по трубам 22 поступает в слой 18.

При использовании предложенного устройства получают высокотемпературный регенерированный катализатор при пониженном времени контакта катализатора при высокой температуре, вследствие чего увеличивается срок службы катализатора. Устройство согласно изобретению позволяет создать зону, в которой происходит повторное сгорание в присутствии больших количеств катализатора. Добавление кислородсодержащего газа и/или уг562175 леводорода в соединительную трубу повышает скорость потока продуктов в трубе, длина которой должна обеспечить сгорание окиси углерода или углеводорода, чтобы увеличить температуру частиц увлеченного газом катализатора. Одно из важных преимуществ регенератора состоит в том, что в соединительной трубе плотность катализатора значительно выше, чем в известных регенераторах в верхней зоне вблизи циклонов. В частности, плотность в трубе может изменяться от 24 кг/м до 128 кг/м . Большая плотность в трубе позволяет практически устранить местные перепады температур, в результате чего увеличивается срок службы катализатора.

Формула изобретения

1. Регенератор катализатора, содержащий камеру для приема деактивированного катализатора с трубой для ввода воздуха, расположенную над нею камеру для приема регенерированного катализатора и соединительную трубу, впускное и выпускное отверстия которой соединены с указанными камерами, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, предотвращения перегрева катализатора и уменьшения содержания моноокиси углерода в отходящих газах, соединительная труба на нижнем конце снабжена трубой для подачи кислородсодержащего газа и/или углеводорода, причем выпускное отверстие соединительной трубы расположено выше уровня катализатора, находящегося в камере для приема регенерированного катализатора.

15 2. Регенератор по и. 1, отл и ч а ющи и ся тем, что он снабжен сепаратором, соединенным с выпускным отверстием соединительной трубы.

Источники информации, принятые во вни20 мание при экспертизе

1. Патент СШЛ Ne 2758068, кл. 208-134, 07. 08. 56.

562175

Составитель P. Горяинова 1 ехрсд О. Тюрина

Редактор Т. Девятко

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1470/14 Изд. ¹ 533 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4, 5