СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ НА КАТАЛИЗАТОРЕ В ПРОЦЕССЕ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЛЕГКИХ ПАРАФИНОВ Российский патент 2020 года по МПК B01J23/96 B01J38/06 B01J38/10 

Право приоритета

В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент США № 62/436970, поданной 20 декабря 2016 г., содержание которой тем самым полностью включено в данный документ в полном объеме посредством ссылки.

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к способам дегидрирования и, в частности, к регенерации катализаторов, используемых в процессах дегидрирования.

Предпосылки создания изобретения

Легкие олефины могут быть получены путем дегидрирования легких парафинов. Дегидрирование парафинов выполняется в каталитическом процессе, в котором поток углеводородов, содержащий парафины, приводят в контакт с катализатором дегидрирования в реакторе в условиях дегидрирования с получением потока легких олефиновых продуктов. Катализатор, используемый в данном способе, включает в себя каталитический металл на подложке. Каталитический металл, по существу, включает в себя благородный металл, такой как платина или палладий. Способ дегидрирования включает протекание множества реакций во время процесса дегидрирования, и катализатор в ходе реакции медленно деактивируется. Одним из факторов, способствующих деактивации, является коксообразование на катализаторе. Следовательно, катализатор необходимо периодически регенерировать для сохранения его пригодности в процессе дегидрирования. Из-за высоких температур, необходимых для получения легких олефинов в реакторах дегидрирования, в секции реакторов необходимо поддерживать низкое содержание H₂S для предотвращения катализируемого металлом коксообразования. В случае дегидрирования легких парафинов содержание серы контролируется путем прямого введения серосодержащего соединения, такого как диметилдисульфид, в секцию реакторов с подачей углеводородов. Известно, что сера пассивирует металлические поверхности, таким образом предотвращая катализируемое металлом коксообразование. Сера может переноситься в регенератор катализатором и с течением времени влиять на характеристики катализатора. Такой контроль и регенерация катализатора важны для обеспечения продолжительности срока службы катализатора и его пригодности в каталитическом процессе.

Изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении предложено улучшенное управление содержанием серы в системе реакторов дегидрирования. Сера используется для пассивации металлических поверхностей с целью ограничения катализируемого металлом коксообразования. Однако сера накапливается на поверхности катализатора из серы сырьевой подачи в реакторы. В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя управление содержанием серы путем удаления серы из отработанного катализатора посредством подачи отработанного катализатора в аппарат удаления серы. В аппарат удаления серы подают горячий газообразный водород для удаления серосодержащих соединений из отработанного катализатора с получением потока очищенного катализатора. Поток очищенного катализатора подают в секцию охлаждения, в которой над катализатором подается охлаждающий газ. Катализатор охлаждают перед передачей очищенного катализатора в регенерационный блок. Очищенный катализатор подают в регенерационный блок и катализатор регенерируют. Регенерированный катализатор возвращают в систему реакторов дегидрирования через зону восстановления. В зоне восстановления регенерированный катализатор приводят в контакт с водородом для восстановления окисленных в регенераторе каталитических металлов.

Другие цели, преимущества и варианты применения настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из следующего подробного описания и графических материалов.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 представлено введение воды в реакторы;

на фиг. 2 представлено введение воды в установку для удаления; и

на фиг. 3 представлено воздействие введения воды в установку для удаления и реактор.

Подробное описание изобретения

Катализаторы являются очень чувствительными к каталитическим ядам. Катализаторы очень дороги и относятся к наиболее дорогим изделиям на нефтехимическом заводе. Каталитические яды могут ускорять деактивацию катализатора, и в некоторых случаях деактивация является достаточной для того, чтобы приводить к замене катализатора. Контроль содержания каталитических ядов в процессе может приводить к увеличению срока службы катализатора и повышению производительности, при этом обеспечивая сокращение расходов на катализатор. В частности, катализаторы дегидрирования, включающие в себя платину (Pt) в качестве активного металлического компонента, чувствительны к сере. Хотя в описании упоминается платина, предполагается, что в данное описание может быть включен любой металл платиновой группы. Сера является причиной ускоренной деактивации катализаторов дегидрирования, применяемых в дегидрировании парафинов, и, в частности, катализаторов на основе платины. Однако сера также используется для пассивирования металлических поверхностей с целью ограничения катализируемого металлом коксования. Баланс пассивации по сравнению с деактивацией важен для поддержания приемлемого срока службы катализатора. Во время процесса дегидрирования в целях пассивации вводят небольшое количество серы. С течением времени сера накапливается и будет создавать значительную концентрацию на катализаторе, которая может составлять от 0,1% масс. до 1% масс. отработанного катализатора или, чаще всего, в диапазоне от 0,1% масс. до 0,5% масс. Соответственно серу также необходимо удалять для ограничения ее количества в регенераторе, зоне восстановления и на входе в реакционную зону.

В нормальном процессе катализатор непрерывно циркулирует между реактором дегидрирования и регенератором. На катализаторе накапливается кокс во время процесса дегидрирования, а регенератор выжигает коксовые отложения, и платина повторно диспергируется по поверхности катализатора. Повторное диспергирование платины обычно проводят с использованием процесса, известного как оксихлорирование, в котором катализатор приводят в контакт с галогенсодержащим газом при повышенных температурах. Галоген обычно представляет собой хлор. Сера, присутствующая на катализаторе, поступающем в регенератор, превращается из сульфидов в сульфаты в зоне выжигания регенератора. Было обнаружено, что для удаления сульфата из катализатора требуются более жесткие условия, т. е. более высокие температуры и более длительное время пребывания, по сравнению с такими для сульфида с использованием одного и того же обогащенного водородом удаляющего газа. Поэтому желательно удалять серу из катализатора перед воздействием кислорода в регенерационной секции, где она превращается из сульфида в сульфат. Наблюдалось, что катализатор, выходящий из зоны выжигания, и зоны повторного диспергирования платины содержит сульфаты, присутствующие на катализаторе, и его поверхность обогащена серой. Наблюдалось также, что указанная сера вытесняет хлориды, что приводит к искажению профилей содержания серы, и это коррелирует с искаженными профилями содержания хлоридов. Есть и другие доказательства того, что сера вносит вклад в миграцию платины на поверхность катализатора за счет создания градиента энергии во время повторного диспергирования платины. Данная миграция из объема приводит к миграции платины и ускоренной деактивации катализатора.

Процесс часто включает в себя приведение в контакт отработанного катализатора, перед подачей катализатора в регенератор, с выходящим из зоны восстановления газом с целью адсорбции хлорида, удаленного из катализатора в зоне восстановления. Это снижает хлоридную нагрузку на установку для адсорбции хлорида ниже по потоку и увеличивает срок службы слоя сорбента установки для адсорбции хлорида.

Сера, которая остается на регенерированном катализаторе при подъеме катализатора в зону восстановления, находится в форме сульфата и может присутствовать в относительно высокой концентрации в диапазоне от 0,05% масс. до 1% масс. катализатора или чаще в диапазоне от 0,05% масс. до 0,5% масс. Сульфат можно восстанавливать до сульфида, и затем удалять из катализатора водородом, если нагревать катализатор при повышенной температуре в течение достаточного времени. Одной проблемой данного процесса является то, что в зоне восстановления образуется значительное количество воды и сульфида водорода (H₂S). При наличии в относительно высоких концентрациях вода вносит вклад в агломерацию платины, и такая агломерация снижает активность катализатора. При наличии в относительно высоких концентрациях вода также может влиять на взаимодействие Pt с другими каталитическими компонентами катализатора, отрицательно влияя на эффективность катализатора за счет снижения активности или увеличения побочных реакций, таких как закоксовывание.

Повышенная концентрация H₂S в выходящем из зоны восстановления газе может дополнительно вызывать деградацию катализатора, если он вступает в контакт с отработанным катализатором для адсорбции HCl, высвобожденным в зоне хлорирования, путем дополнительного увеличения пропускания серы в регенератор с катализатором. Проблемы, связанные с удалением сульфата из катализатора в секции реакторов, в равной степени нежелательны. Одно последствие этого заключается в возможности локального повышения концентраций H₂S и воды, что может ускорять коррозию технологического оборудования и вызывать накопление на катализаторе мусора, либо нежелательных наносов, металлов. Кроме того, вода, образующаяся при восстановлении сульфата, может увеличивать потерю хлорида и, следовательно, повышать концентрацию хлорида в выходящем из реактора потоке. Это сокращает срок службы установки для адсорбции хлорида.

Сера является необходимым компонентом исходного сырья, и сера на катализаторе не может быть удалена или восстановлена за счет простого устранения введения серы. Управление содержанием серы важно для длительной продолжительности срока службы катализатора. Настоящее изобретение направлено на улучшение управления содержанием серы и позволяет избежать проблем, связанных с высокими концентрациями серы в регенераторе и зоне восстановления, путем удаления серы из отработанного катализатора перед подачей отработанного катализатора в регенератор. В некоторых вариантах осуществления способ включает подачу отработанного катализатора в аппарат удаления серы. Однако в некоторых вариантах осуществления после последнего реактора отсутствует установка для удаления. В вариантах осуществления с установкой для удаления, поток обогащенного водородом газа подается в аппарат удаления при повышенной температуре для приведения в контакт с катализатором и удаления серы и серосодержащих соединений из катализатора с целью получения потока очищенного отработанного катализатора. Поток очищенного отработанного катализатора подают в охладитель катализатора для охлаждения катализатора. В охладителе катализатора содержится охлажденный газ, проходящий над катализатором, для снижения температуры катализатора перед подачей отработанного катализатора в регенератор. Поток очищенного отработанного катализатора подают в регенератор и обеспечивают поток регенерированного катализатора. Регенерированный катализатор возвращают в реактор дегидрирования через зону восстановления. Зона восстановления возвращает любой металл на катализаторе в металлическое состояние.

Отработанный катализатор очищают нагретым потоком обогащенного водородом газа, причем его температура составляет по меньшей мере 150°C, предпочтительная температура превышает 250°C и более предпочтительная температура превышает 300°C. Обогащенный водородом удаляющий газ будет содержать более 50% мол. водорода, предпочтительно более 80% мол. водорода и более предпочтительно более 90% мол. водорода. В целом было обнаружено, что в течение 30 минут пребывания в зоне удаления серы 30% сульфида удаляется при 150°C, и 85% сульфида удаляется при 250°C. Повышение температуры газа или времени пребывания дополнительно увеличивает степень удаления серы. Предпочтительными условиями являются такие, что катализатор должен находиться в аппарате удаления серы при достаточной высокой температуре для восстановления и удаления из катализатора по меньшей мере 90% серы. Время пребывания в аппарате удаления связано с температурой удаления, при этом по мере увеличения температуры удаления время пребывания может быть сокращено. После удаления серы из катализатора в течение достаточного времени пребывания в аппарате удаления серы катализатор подают в блок охлаждения катализатора. Как правило, катализатор охлаждают до температуры менее 200°C для защиты оборудования обработки катализатора ниже по потоку. Предпочтительно катализатор охлаждают до температуры от 100°C до 150°C.

В то время как удаление и охлаждение могут выполняться в различных аппаратах, комбинирование секций в одном аппарате обеспечивает лучшую обработку веществ и уменьшает количество технологических аппаратов, которых необходимо приобретать и обслуживать. При модернизации существующих процессов дегидрирования могут использоваться отдельные аппараты, в которых на патрубке для выхода катализатора последнего реактора в системе реакторов дегидрирования может быть добавлен дополнительный аппарат или два аппарата.

В одном варианте осуществления процесс включает в себя подачу очищенного отработанного катализатора в аппарат, содержащий зону охлаждения, в которой катализатор приводится в контакт с выходящим потоком зоны восстановления. Очищенный отработанный катализатор адсорбирует хлорид, который был высвобожден в зоне восстановления. В то время как хлоридные ионы являются основными ионами галогенов, высвобожденными в данной зоне, другие ионы галогена, которые могут присутствовать, также могут адсорбироваться и удаляться из катализатора. Затем очищенный и охлажденный отработанный катализатор подают в регенератор вместе с адсорбированным хлоридом или альтернативным галогеном.

Процесс может быть представлен на фиг. 1. Процесс дегидрирования может включать в себя множество реакторов дегидрирования или один реактор дегидрирования. В системе и процессе используется система реакторов с подвижным слоем, в которой катализатор идет потоком через реакторы. После выхода из реактора катализатор собирают и подают в следующий реактор системы реакторов. Катализатор, выходящий из последнего реактора, собирают и подают в регенерационную систему. Пример, представленный на фиг. 1, содержит четыре реактора. Сырьевой поток 10 поступает в первый реактор 20 с образованием первого выходящего потока 30. Поток 30 продукта поступает во второй реактор 40 с образованием второго выходящего потока 50. Второй поток 50 продукта поступает в третий реактор 60 с образованием третьего выходящего потока 70. Третий поток 70 продукта поступает в четвертый реактор 80 с образованием потока 90 продукта. В каждый из четырех реакторов может вводиться вода. В одном варианте осуществления вода вводится только в четвертый реактор 80. В другом варианте осуществления во все четыре реактора будет вводиться вода. Однако также предполагается, что вода может вводиться в любую комбинацию реакторов. Вода может находиться в виде потока, конденсата, деминерализованной воды или деминерализованного пара.

Как представлено на фиг. 2, перед подачей катализатора в регенерационную систему катализатор, выходящий из последнего реактора, подают в сборник 100 катализатора, который модифицирован для предварительной обработки катализатора перед подачей катализатора в регенератор. Сборник 100 катализатора представляет собой комбинированный аппарат удаления и охлаждения. Сборник 100 катализатора расположен в сообщении по текучей среде с патрубком для выхода катализатора из последнего реактора, и катализатор течет вниз через первую секцию 200 удаления, и затем в секцию охлаждения. Отработанный катализатор подается в аппарат через один или более впускных каналов 120 для катализатора и течет в секцию 200 удаления. По существу, не содержащий серы обогащенный водородом газ проходит через канал 220 для удаляющего газа в секцию 200 удаления, удаляя часть серосодержащих соединений на отработанном катализаторе. Предпочтительно, чтобы по существу не содержащий серы обогащенный водородом газ имел менее 100 частей на миллион H₂S по объему. Очищенный катализатор подается в секцию охлаждения. Охлаждающий газ подают в секцию охлаждения через канал охлаждающего газа, и он проходит над катализатором для его охлаждения. Охлажденный катализатор передают через канал охлажденного катализатора в регенератор катализатора. Объединенный удаляющий газ и выходящий газ зоны охлаждения отводят из аппарата через выходной канал для газа. Катализатор регенерируют в регенераторе и подают обратно в первый реактор в системе реакторов дегидрирования через зону восстановления. Выходящие удаляющий газ и охлаждающий газ могут быть объединены внутри сборника 100 катализатора или вне сборника 100 катализатора, причем данный аппарат включает в себя один или более патрубков для выхода газа.

Горячий удаляющий газ может представлять собой водород, образующийся в процессе дегидрирования, и может нагреваться до предпочтительной температуры перед подачей горячего газа в секцию 200 удаления. В альтернативном варианте осуществления горячий удаляющий газ может быть выходящим из зоны восстановления газом, если отработанный катализатор был освобожден от серы. Охлаждающий газ может представлять собой водород, образующийся в процессе дегидрирования, и может охлаждаться до предпочтительной температуры перед подачей охлаждающего газа в зону охлаждения. В альтернативном варианте осуществления охлаждающий газ может быть выходящим из зоны восстановления газом. Полученный регенерированный катализатор подается в зону восстановления перед подачей в реакторы дегидрирования. Целью зоны восстановления является восстановления каталитического металла на катализаторе перед подачей катализатора в реакторы дегидрирования. Избыток галогенов можно удалить из катализатора в зоне восстановления. Как правило, избыток хлорида удаляют в форме HCl. Направлением потока выходящего газа зоны восстановления в зону охлаждения хлорид может быть адсорбирован на очищенном отработанном катализаторе.

В другом варианте осуществления введение воды может осуществляться как в реакционную зону, так и в зону удаления. В данном варианте осуществления воду можно вводить в любой или все реакторы в реакционной зоне, и затем также вводить в зону удаления в установке для удаления.

Дополнительные варианты осуществления включают в себя направление выходящего потока зоны восстановления в выходящий поток реактора без контакта с отработанным катализатором. Выходящий газ из зоны удаления и зоны охлаждения может быть направлен в выходящий поток реактора или ко входному патрубку любого расположенного выше по потоку реактора.

Примеры

Следующие примеры, предназначены для дополнительной иллюстрации вариантов осуществления изобретения. Данные иллюстрации различных вариантов осуществления не предназначены для ограничения формулы изобретения конкретными подробностями данных примеров.

На фиг. 3 представлены преимущества способа, заявленного в настоящем изобретении. Точки на оси Y демонстрируют процентное содержание серы на катализаторе, когда в установке для удаления отсутствует вода. Содержание серы падает, когда в реакторы вводится вода. Однако точки, которые перемещаются вдоль оси X, также показывают, как уменьшается содержание серы при введении воды в установку для удаления. Содержание серы уменьшается по мере увеличения введения воды в реакторы, установку для удаления, и как в реакторы, так и установку для удаления.

Без дальнейшей проработки стоит отметить, что с использованием предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко установить основные характеристики настоящего изобретения, чтобы без отступления от его сущности и объема вносить в настоящее изобретение различные изменения и модификации для его адаптации к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать как исключительно иллюстративные, не накладывающие каких-либо ограничений на остальную часть описания и охватывающие различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения. Если не указано иное, в приведенном выше описании все температуры представлены в градусах по шкале Цельсия, а все доли и процентные значения даны по массе.

Конкретные варианты осуществления

Хотя приведенное ниже описание относится к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что настоящее описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя: а. подачу отработанного катализатора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; b. введение потока воды в поток газа; c. подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом генерируя поток очищенного отработанного катализатора; d. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и е. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток газа содержит водород. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит поток. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит конденсат. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит деминерализованный пар или воду. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу потока очищенного отработанного катализатора в охладитель катализатора перед подачей катализатора в регенератор. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором по меньшей мере 50% серы на отработанном катализаторе удаляется в аппарате удаления серы. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором газ подают при температуре между 100°С и 200°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором газ подают при температуре между 100°С и 150°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором температура в аппарате удаления составляет по меньшей мере 150°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором температура в аппарате удаления составляет по меньшей мере 250°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором реактор представляет собой реактор дегидрирования, а катализатор представляет собой катализатор дегидрирования.

Второй вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ управления содержанием серы в каталитическом процессе, включающий в себя: a. подачу потока отработанного катализатора дегидрирования в аппарат удаления и охлаждения; b. введение потока воды в не содержащий серы поток обогащенного водородом газа; c. подачу обогащенного водородом газа в аппарат удаления и охлаждения, удаление серы из катализатора с получением таким образом очищенного отработанного катализатора дегидрирования, который подают в секцию охлаждения аппарата удаления и охлаждения; d. подачу газа в аппарат удаления и охлаждения для охлаждения очищенного катализатора с получением таким образом потока охлажденного катализатора; e. подачу охлажденного катализатора в регенератор с получением регенерированного катализатора; и f. подачу регенерированного катализатора в секцию реакторов дегидрирования. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором по меньшей мере 50% серы на отработанном катализаторе удаляется в аппарате удаления серы. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором повышенная температура газообразного водорода составляет по меньшей мере 300°C. Один вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором газ подается при температуре от 100°С до 200°C.

Третий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя: а. подачу первого потока сырья в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока во второй реактор с получением второго выходящего потока; c. подачу второго выходящего потока в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и е. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя: подачу третьего выходящего потока в четвертый реактор с получением потока продукта; подачу отработанного катализатора из четвертого реактора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом получая поток очищенного отработанного катализатора; подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая регенерированный поток катализатора; и возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя поток воды, который вводится во входной патрубок любого из реакторов. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток отработанного катализатора подается из последнего реактора в аппарат удаления серы. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит поток. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит конденсат. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит деминерализованный пар или воду. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу потока очищенного отработанного катализатора в охладитель катализатора перед подачей катализатора в регенератор. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором по меньшей мере 50% серы на отработанном катализаторе удаляется в аппарате удаления серы. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором температура в аппарате удаления составляет по меньшей мере 150°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором температура в аппарате удаления составляет по меньшей мере 250°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором в зоне восстановления из катализатора удаляются галогенные соединения. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором удаленный галоген представляет собой хлорид.

Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя: а. подачу первого потока сырья и первого потока воды в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока продукта и второго потока воды во второй реактор с получением второго выходящего потока; с. подачу второго выходящего потока и третьего потока воды в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу третьего выходящего потока и четвертого потока воды в четвертый реактор с получением потока продукта; е. подачу отработанного катализатора из четвертого реактора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; f. подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом получая поток очищенного отработанного катализатора; g. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и h. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит поток. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит конденсат. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит деминерализованный пар или воду. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя: a. подачу очищенного отработанного катализатора в зону охлаждения для получения охлажденного отработанного катализатора и выходящего газа зоны охлаждения; и b. подачу охлажденного отработанного катализатора в регенератор.

Пятый вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя: а. подачу первого потока сырья в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока во второй реактор с получением второго выходящего потока; c. подачу второго выходящего потока в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу третьего выходящего потока и потока воды в четвертый реактор с получением потока продукта; е. подачу отработанного катализатора из четвертого реактора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; f. подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом получая поток очищенного отработанного катализатора; g. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и h. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды включает поток, конденсат или деминерализованный поток, или воду.

Шестой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя а. подачу первого потока сырья в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока во второй реактор с получением второго выходящего потока; c. подачу второго выходящего потока в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу третьего выходящего потока в четвертый реактор с получением потока продукта; е. подачу отработанного катализатора из четвертого реактора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; f. введение потока воды в поток газообразного водорода; g. подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом получая поток очищенного отработанного катализатора; h. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и i. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя поток воды, который вводится во входной патрубок любого из четырех реакторов. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит поток. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит конденсат. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит деминерализованный пар или воду. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу потока очищенного отработанного катализатора в охладитель катализатора перед подачей катализатора в регенератор. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором по меньшей мере 50% серы на отработанном катализаторе удаляется в аппарате удаления серы. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором температура в аппарате удаления составляет по меньшей мере 150°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором температура в аппарате удаления составляет по меньшей мере 250°C. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором в зоне восстановления из катализатора удаляются галогенные соединения. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором удаленный галоген представляет собой хлорид.

Седьмой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя а. подачу первого потока сырья и первого потока воды в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока и второго потока воды во второй реактор с получением второго выходящего потока; с. подачу второго выходящего потока и третьего потока воды в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу третьего выходящего потока и четвертого потока воды в четвертый реактор с получением потока продукта; е. подачу отработанного катализатора из четвертого реактора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; f. введение потока воды в поток газообразного водорода; g. подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом получая поток очищенного отработанного катализатора; h. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и i. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит поток. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит конденсат. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит деминерализованный пар или воду. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя: a. подачу очищенного отработанного катализатора в зону охлаждения для получения охлажденного отработанного катализатора и выходящего газа зоны охлаждения; и b. подачу охлажденного отработанного катализатора в регенератор.

Восьмой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регенерации отработанного катализатора из реактора, включающий в себя а. подачу первого потока сырья в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока во второй реактор с получением второго выходящего потока; c. подачу второго выходящего потока в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу отработанного катализатора из третьего реактора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; e. подачу потока газообразного водорода в аппарат удаления при повышенной температуре, таким образом получая поток очищенного отработанного катализатора; f. подачу потока отработанного катализатора в регенератор, таким образом получая поток регенерированного катализатора; и g. возвращение регенерированного катализатора в секцию реакторов через зону восстановления. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит поток. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды содержит конденсат. Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором поток воды включает деминерализованный пар или воду.

Без дальнейшей проработки стоит отметить, что с использованием предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко установить основные характеристики настоящего изобретения, чтобы без отступления от его сущности и объема вносить в настоящее изобретение различные изменения и модификации для его адаптации к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать как исключительно иллюстративные, не накладывающие каких-либо ограничений на остальную часть описания и охватывающие различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения. Если не указано иное, в приведенном выше описании все температуры представлены в градусах по шкале Цельсия, а все доли и процентные значения даны по массе.

Изобретение относится к способу регенерации отработанного катализатора способа дегидрирования. Способ включает в себя: a. подачу первого потока сырья в первый реактор с получением первого выходящего потока; b. подачу первого выходящего потока во второй реактор с получением второго выходящего потока; c. подачу второго выходящего потока в третий реактор с получением третьего выходящего потока; d. подачу третьего выходящего потока в четвертый реактор с получением потока продукта; е. подачу из четвертого реактора отработанного катализатора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы; f. введение потока воды в первый, второй, третий и четвертый реакторы; g. подачу воды в поток газообразного водорода с получением потока, по существу состоящего из водорода и воды, и введение этого потока в аппарат удаления серы при повышенной температуре с получением потока очищенного отработанного катализатора; h. подачу потока очищенного отработанного катализатора в регенератор, в котором поток очищенного отработанного катализатора контактирует с хлорсодержащим газом, с получением потока регенерированного катализатора; и i. возвращение потока регенерированного катализатора по меньшей мере в один из реакторов через зону восстановления. Предложенный способ направлен на улучшение управления содержанием серы. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ регенерации отработанного катализатора способа дегидрирования, включающий в себя:

a. подачу первого потока сырья в первый реактор с получением первого выходящего потока;

b. подачу первого выходящего потока во второй реактор с получением второго выходящего потока;

c. подачу второго выходящего потока в третий реактор с получением третьего выходящего потока;

d. подачу третьего выходящего потока в четвертый реактор с получением потока продукта;

е. подачу из четвертого реактора отработанного катализатора, содержащего серу на катализаторе, в аппарат удаления серы;

f. введение потока воды в первый, второй, третий и четвертый реакторы;

g. подачу воды в поток газообразного водорода с получением потока, по существу состоящего из водорода и воды, и введение этого потока в аппарат удаления серы при повышенной температуре с получением потока очищенного отработанного катализатора;

h. подачу потока очищенного отработанного катализатора в регенератор, в котором поток очищенного отработанного катализатора контактирует с хлорсодержащим газом, с получением потока регенерированного катализатора; и

i. возвращение потока регенерированного катализатора по меньшей мере в один из реакторов через зону восстановления.

2. Способ по п. 1, в котором поток воды вводят во входной патрубок каждого из четырех реакторов.

3. Способ по п. 2, в котором поток воды содержит пар.

4. Способ по п. 2, в котором поток воды содержит конденсат.

5. Способ по п. 2, в котором поток воды содержит деминерализованный пар или воду.

6. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя подачу потока очищенного отработанного катализатора в охладитель катализатора перед подачей катализатора в регенератор.

7. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере 50% серы на отработанном катализаторе удаляют в аппарате удаления серы.

8. Способ по п. 1, в котором температура в аппарате удаления серы составляет по меньшей мере 150°С.

9. Способ по п. 1, в котором температура в аппарате удаления серы составляет по меньшей мере 250°С.

10. Способ по п. 1, в котором в зоне восстановления из катализатора удаляют галогенсодержащие соединения.