Способ регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик "> 710627

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 251077 (2)) 2537506/23-04 (51)М. Кл.2

В Ol Т 23/90 с присоединением заявки МГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК бб ° 097. 3 (088.8) Опубликовано 2501.80. Бюллетень HP 3

Дата опубликования описания 2501,80 (72) Авторы изобретения

Г.Н.Абаев, Ю.И.Кузнецов, В.Г.Румянцев, М.Г.Слинько и Н.М.Островский (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НЕПОДВИЖНОГО СЛОЯ

КАТАЛИЗАТОРА ДЕГИДРИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится.к области регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов.

Известен способ регенерации катализатора дегидрирования углеводородов путем обработки его кислородсодержащим газом при повьыенной температуре (1) .

Известен способ регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов путем пропускания кислородсодержащего газа (воздуха) со скоростью 120 ч при температуре 500-650 С (2) °

Недостатком известного способа регенерации катализатора является продолжительность времени регенерации и большой расход кислородсодержащего газа.

Целью изобретения является сокращение времени регенерации и уменьшение расхода кислородсодержащего газа.

Указанная цель достигается тем, что обработку кислородсодержащим газом ведут с начальной объемной скоростью 120-8000 ч с постепенным уменьшением ее к концу процесса в 1,7-16 раз.

Пример 1. Дегидрирование иэоамиленов в изопрен осуществляют на установке, состоящей иэ двух адиабатичес..их реакторов, иэ которых один работает на дегидрировании, а другой на регенерации. В каждый из реакторов (диаметром 700 мм) загружают

360 кг кальций-никель-фосфатного катализатора в смеси с 360 кг инертного материала — гранулированной плавленой окиси алюминия. Высота слоя составляет 1800 мм. В качестве сырья используют иэоамилены, полученные дегидрированием иэопентана (содержание суммы изоамиленов 78-84%, н-.амиленов 2-5%, изопрена 0,5-1,0%).

Дегидрирование ведут при температуре 640 С, объемной скорости подачи сырья 150 ч и разбавлении углеводородного сырья водяным паром

1:20 моль/моль. Объемная скорость подачи воздуха при регенерации

120 ч

Общее время цикла 30 мин, в том числе: дегидрирование 15 мин; продувка паром 1, 5 мин; регенерация паровоздушной смесью 12 минй продувка паром 1,5 мин.

710627

Пример

Средне инв тегральная температуаС

Объемная скорость подачи воздуха, ч

Кол ич еств о топл ив но ro газа при нагреве слоя м

Мак с имал ьная температура, С

5 5000 632

6 8000-500 655

500

1,34

0,57

563

Время выжига кокса составило

6,5 мин, расход воздуха за это время 15 м .

П р и и е р 2. В реактор, как в примере 1, подают воздух в йачале периода регенерации с объемной скоростью 156 ч, умеиьшая ее к концу регенерации до 92 ч (т.е. уменьшая в 1,7 раза по сравнению с. начальной скоростью) . Остальные параметры процесса „ температура, состав сырья, (Q объемная скорость подачи сырья и разбавление водяным паром - те же, чтo что и в примере 1. Время выжига составляет 6,0 мин, т.е. на 8,3% меньше, чем в примере 1, общее количество пропущенного воздуха то же, что и в примере 1, т.е. 15 м .

Пример 3. В реактор, как в примере 1, подают воздух, в начале периода регенерации с объемной скоростью 220 ч", уменьшая ее к концу регенерации:до 30 ч (в 7,3 раза меньше, чем в начале регенерации) .

Остальные параметры процесса те же, что и в примере 1. Время выжига кокса составляет 5,5 мин, т.е. на 25

15% меньше, чем в примере 1, при этом количество пропущенного воздуха

11,5 м, что на 23,3% меньше, чем в примере 1.

Пример 4. В реактор,как в примере 1, подают воздух в начале периода регенерации с объемной скоростью 480 ч 1, уменьшая ее к концу регенерации до 40 ч (в 12 раз) .

Остальные параметры процесса те же, З5 что и в примере 1. Время выжига кокса составляет 3,3 мин, т.е. почти в

2 раза меньше, чем в примере 1.

Количество пропущенного воздуха составило 17 м, что несколько выше, Ь чем в примере 1.

Таким образом, использование в начале регенерации повышенной по сравнению с обычной объемной скорости подачи воздуха с последующим снижением ее позволяет либо сократить 45 время выжигания кокса, либо количестно воздуха, либо то и другое.

Пример 5. Процесс одностадийного дегидрирования бутана осуществляют на установке, состоящей иэ 3 50 реакторов диаметром 1260 мм.В каждый . иэ реакторов загружают 0,35 м алюмохромового катализатора в смеси с инертным материалом в соотношении

lг3 по весу. Высота слоя контактной массы 0,75 мм. Длительность цикла

21 мин: дегидрирование 7 мин 12 с; продувка паром 1 мин 12 с; регенерация 7 мин 24 с; восстановление катализатора 2 мин; восстановление рабочего вакуума 36 с; эвакуация газов регенерации и переключение задвижек

2 мин 36 с.

Дегидрирование проводят при температуре 610 С и объемной скорости подачи сырья 250 ч, Регенерацию проводят при температуре 500 С и объемной скорости 5000 ч ". На рисунке приведена динамика изменения профилей температуры по длине слоя (7 -1,5) в течение периода регенерации. Как видно из рисунка, в первые секунды процесса происходит резкий разогрев слоя катализатора во второй половине слоя (первая при этом охлаждается за счет большого теплоотвода потоком газа), затем катализатор охлаждается по всей длине слоя, Для обеспечения нужного поофиля температуры необходимо повышать температур) газового потока, например, сжиганием дополнительного топлива в слое катализатора. Расчетом установлено, что дня нагрева слоя до 610 С необходимо сжечь 1,34 м топливного газа.

Пример 6. В реакторе, как в примере 5, скорость подачи газовоздушной смеси в начале регенерации составляет 8000 ч и уменьшается к концу регенерации до 500 ч " (в

16 раэ) .

Температура в слое была выше по сравнению со случаем, приведенным в примере 5 ° Хотя при переменной подаче требуемый профиль температуры в слое не достигается, тем не менее среднеинтегральное значение температуры после выжига кокса повышается на 63 C. Дополнительное сжигание топлива дртя разогрева катализаторного слоя и подвода тепла для дегидрирования необходимо, но в значительно меньшем количестве. Усредненные показатели процесса регенерации алюмохромового катализатора (температура дымовых газов и воздуха 500ОC) приведены в таблице.

710627

Формула изобретения

7к, С

620

600

g0 ПУ 02 аЗ 09 0Х аю а7 00 00 10

Составитель Е.Джуринская

Редактор В.Минасбекова Техред Н.Бабурка Корректор ° М. Ви гула

Заказ 8886/5 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ таблицы следует, что снижение во время регенерации скорости подачи воздуха от 8000 до 500 ч позволяет улу таить использование тепла сгорания кокса и в 2,3 раза уменьшить количество дополнительного топлива, необходимо для обеспечения нужного профиля температуры слоя катализатора.

Способ регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов путем пропускания через слой закоксованного катализатора кислородсодержащего газа при температуре 500-650 С, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени регенерации и уменьшения расхода кислородсодержащего газа, обработку кислородсодержащим газом = ведут с начальной объемной скоростью

120-8000 ч 1 с постепенным уменьшением ее к концу процесса в 1,7-16 раэ, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кирнос Я.Я. и др. Промжшенность СК. М., ЦНИИТЭНефгехим, 1967, с.15.

2. Литвин О.Б. Основы технологии синтеза каучуков. М., Химия, 1972, с.81, 93 (прототип) .