Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а именно, к технологии переработки углеводородного сырья в ходе непрерывного риформинга на катализаторе в подвижном или псевдоожиженном слое.
Каталитический риформинг является одним из важнейших процессов переработки бензиновых фракций с целью повышения детонационных свойств бензинов и получения ароматических углеводородов. При этом одной из основных проблем, с которой сталкиваются при его осуществлении, является проблема дезактивации катализатора из-за накопления коксовых отложений, в результате чего катализатор становится непригодным для использования в процессе. Такой дезактивированный катализатор должен подвергаться регенерации и должен быть доведен до первоначального качества, прежде чем его можно повторно применять в процессе риформинга.
Непрерывный риформинг, который, как правило, проводится с использованием катализатора в подвижном слое, допускает более жесткие рабочие условия путем поддержания высокой каталитической активности почти свежего катализатора через посредство регенерационных циклов в течение нескольких дней. При этом система с подвижным слоем имеет преимущество, состоящее в отсутствии необходимости остановки производства во время регенерации, удаления или замены катализатора. Гранулы катализатора непрерывно удаляются из реакционной зоны в зону регенерации для удаления кокса посредством высокотемпературного выжига, как правило, при контакте с кислородосодержащим газом.
Известны реакторы с подвижным или псевдоожиженным слоем катализатора, состоящие из нескольких секций с катализатором, между которыми расположены устройства для перегрузки катализатора из секции в секции, в виде разгрузочных труб, в которых вся масса катализатора периодически или непрерывно перемещается под действием силы тяжести из верхней секции в нижнюю секцию. При этом разгрузочное устройство за счет меньшего сечения препятствует попаданию реакционной смеси из секции в секцию. [Маслянский Г.Н. Каталитический риформинг бензинов / Маслянский Г.Н., Шапиро Р.Н. - Л.: Химия, 1985. - 213 с.].
Недостатком таких реакторов является наличие застойных зон между трубами, возникающих при движении гранул катализатора по трубам.
В современных установках процесс регенерации катализатора осуществляют, как правило, в регенерационной зоне за пределами реактора. Гранулы катализатора по технологии «в подвижном слое» проходят через один или несколько реакторов и поступают в зону непрерывной регенерации. Непрерывную регенерацию катализатора осуществляют обычно путем пропускания гранул катализатора самотеком сверху вниз в подвижном слое через различные зоны обработки в регенерационной колонне. Кислород для сгорания кокса поступает в секцию горения зоны регенерации с регенерирующим газом, содержащим обычно от 0,5 до 1,5% кислорода по объему. Газы регенерации, состоящие из монооксида углерода, диоксида углерода, воды, непрореагировавшего кислорода, хлора, хлористого водорода, оксидов серы и азота, выводятся из секции горения, при этом часть газов удаляют из зоны регенерации в виде отходящего газа. Остаток соединяют с небольшим количеством кислородсодержащего свежего газа, обычно воздуха, в количестве примерно 3% от общего содержания газа, для того, чтобы восполнить израсходованный кислород, и возвращают в секцию горения в виде регенерирующего газа [RU 2180346, 2002; US 3652231].
Подъем гранул катализатора при его перемещении из реакционной зоны в зону регенерации, из зоны регенерации в реакционную зону, а также, в некоторых случаях, между ступенями реакционного процесса, обычно осуществляют с помощью пневматической транспортировки, при которой имеющий достаточную скорость газовый поток, поднимающий гранулы катализатора, транспортирует их вверх для перемещения и разъединения в комплекте емкостей. Такие системы используют множество коленчатых труб и клапанных устройств для направления и регулирования перемещения гранул катализатора. По мере транспортировки катализатора возникают повреждения его гранул с образованием мелкодисперсного материала. Возникшие при такой транспортировке частицы не только препятствуют нормальному функционированию катализатора, но могут также приводить к падению давления в газовой среде, проходящей через трубчатые элементы. Существенное падение давления, связанное с наличием в системе дискретного материала, повышает эксплуатационные затраты процесса и может препятствовать поддержанию необходимых технологических режимов [RU 2174145, 2001].
В этой связи, в ходе регенерации катализатора необходимо сочетать максимальное удаление кокса с поверхности гранул при минимизации протяженности пути движения катализатора, и, как следствие, минимизации стирания гранул.
Важную роль играет сочетание этого параметра с условиями проведения технологического процесса в реакционной зоне и особенностями используемого катализатора. Исходный выбор температуры и давления в пределах широкого диапазона осуществляют, прежде всего, исходя из желательного октанового числа продукта риформинга, принимая во внимание характеристики исходного сырья и катализатора. Затем температуру медленно увеличивают в ходе работы для компенсации неизбежной дезактивации катализатора и для обеспечения постоянного октанового числа продукта.
В настоящее время одними из наиболее перспективных являются катализаторы риформинга, содержащие олово в качестве модификатора платиновой группы (или группа VIII), наряду с дополнительным третьим металлическим промотором, например, рением, индием, галлием, иридием, и т.д. Процесс проводят при следующих условиях: температура 315°С-600°С, давление 100 кПа - 7 МПа (абс), часовая объемная скорость жидкости 0,1-20 ч-1, и мольное отношение водорода к сырью в виде нафты 1-20 (US 6153090).
Однако, данные параметры процесса не являются оптимальными и в ходе проводимых исследований регулярно совершенствуются. Так, оптимальными условиями процесса риформинга в подвижном слое на катализаторе, полученном по технологии патента RU 2357799, 2009 содержащем 0,01-5% масс. Sn, 0,01-2% масс. Pt, 0,05-5% масс.Re (в пересчете на элемент) на окиси алюминия является давление 350-2500 кПа (абс). Температура риформинга находится в диапазоне от 425°С до 565°С.
Недостатком технологии являлось длительное время регенерации катализатора и значительные его потери за счет истираемости, что обусловлено недостатками применяемых установок и недостаточной прочностью гранул оловосодержащего катализатора.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является ранее разработанная авторами технология по патенту RU 186090, 2018, в рамках которой предлагается установка, содержащая реакторный узел, включающий реактор и расположенный на выходе из реактора бункер закоксованного катализатора, регенерационную колонну, систему подготовки газов и трубопроводы, дополнительно содержащий бункер продувки между выходом реактора и бункером закоксованного катализатора, а также бункер подготовки закоксованного катализатора, связанный системой фильтрования газовой смеси, с верхней частью регенерационной колонны и бункером закоксованного катализатора, причем бункер подготовки закоксованного катализатора, регенерационная колонна, реактор, бункер продувки и бункер закоксованного катализатора размещены друг под другом по вертикали, а бункер закоксованного катализатора и бункер подготовки закоксованного катализатора связаны между собой трубопроводом, в нижнюю часть которого поступает азотно-воздушная смесь с содержанием кислорода 0,5÷2,0% об. Как правило, реакторный узел состоит из двух параллельно включенных структур, содержащих реакционную колонну, продувочный бункер, затворный бункер закоксованного катализатора.
Процесс риформинга проводят при следующих условиях: температура 490÷550°С, давление 300÷700 кПа, часовая объемная скорость жидкости не более 2 ч-1 и мольное отношение водорода к сырью в виде бензиновой фракции 2,0÷2,15.
Процесс регенерации проводят при следующих условиях: температура выжига - 470÷540°С, давление - 0,4÷0,5 МПа, концентрация кислорода в газе регенерации 0,5÷2,0% об.
Недостатком технологии является потери оловосодержащего катализатора при его транспортировке в ходе процесса.
Технической задачей, решаемой авторами, являлась разработка технологии риформинга с использованием установки, обеспечивающей снижение истираемости оловосодержащего катализатора в ходе производственного цикла.
Технический результат достигается тем, что в установке с непрерывной регенерацией катализатора с использованием оловосодержащего катализатора, содержащей реакторный узел, включающий две параллельно расположенные реакционные колонны и расположенные на выходе из них продувочные бункеры закоксованного катализатора, затворные и транспортные бункеры, бункеры подготовки закоксованного катализатора, регенерационную колонну, систему подготовки газов и трубопроводы, в частности, трубопровод для транспортировки катализатора в регенерационную колонну и частичной регенерации катализатора в среде азотно-воздушной смеси, используют реакционную колонну, в которой расположены кольцевые секции, содержащие оловосодержащий катализатор риформинга, и центральный перфорированный трубопровод, причем секции выполнены в нижней части воронкообразными и связаны между собой устройством для транспортировки катализатора, выполненным в виде кольцевого канала, соосного центральному трубопроводу, центральный трубопровод в конце каждой секции перекрыт газонепроницаемой перегородкой, а секции имеют газопроницаемые боковые стенки, вдоль которых выполнен кольцевой зазор между стенкой секции и стенкой корпуса, связанный с патрубками для подачи и отведения продуктовых потоков; а также регенерационную колонну, в которой расположены центральный перфорированный трубопровод и кольцевые секции зон выжига кокса, содержащие катализатор, вдоль которых выполнен кольцевой зазор между стенкой секции и стенкой корпуса, и связанные между собой с помощью разделительного приспособления, состоящего из воронкообразной нижней части вышерасположенной секции и кольцевого канала, соосного центральному трубопроводу, секция оксихлорирования, связанная с нижней зоной выжига кокса разделительным приспособлением для транспортировки катализатора, выполненным в виде разгрузочных труб, обеспечивающим прохождение катализатора, но препятствующим прохождению газов, секция прокалки, соединенная с секцией оксихлорирования воронкообразным устройством для транспортировки катализатора; центральный трубопровод в конце каждой секции зоны выжига перекрыт газонепроницаемой перегородкой, а секции зоны выжига имеют газопроницаемые боковые стенки, причем реакторный блок и регенерационный блок связаны между собой трубопроводами для транспортировки закоксованного и восстановленного катализатора, причем трубопровод для транспортировки закоксованного катализатора связан с блоком смешения азота и осушенного воздуха и подготовки азотно-воздушной смеси, а трубопровод восстановленного катализатора связан с системой подачи азота
Как правило, реакционные колонны включают в себя от 2 до 4 последовательных кольцевых секций.
Заявляемая установка позволяет обеспечить снижение высоты конструкции при сохранении гранул платину-оловосодержащего катализатора риформинга в наиболее активной форме (при обеспечении его максимальной активности) за счет того, что регенерационная колонна расположена в пространстве параллельно реакционным колоннам реакторного узла.
Транспорт закоксованного катализатора в среде азотно-воздушной смеси позволяет осуществить выжиг легкогорючего кокса с поверхности катализатора до его поступления в регенерационную колонну, тем самым стабилизируя процесс выжига кокса из гранул катализатора в подвижном слое зон выжига регенерационной колонны. Одновременно, выжиг легкогорючего кокса, осуществляемый в среде разреженного газового потока во время его транспортировки из реакционной зоны в зону регенерации, происходит в отсутствии внешних диффузионных факторов, что способствует интенсивному обмену теплом между гранулами катализатора и газовым потоком, и, как следствие, снижению износа гранул катализатора в процессе регенерации.
Скорость газового потока, длина трубопровода и соответственно время пребывания катализатора в трубопроводе подбираются исходя из параметров процесса и особенностей используемого катализатора. Оптимально осуществлять подачу азота таким образом, чтобы в трубопроводе создавать турбулентный поток, при этом достаточно высокое соотношение объема подаваемого газа к объему катализатора обеспечивает минимизацию контакта как между отдельными гранулами катализатора, так и их контакт со стенками трубопровода.
Дополнительным преимуществом использования предлагаемой установки является то, что удается добиться щадящего режима перемещения катализатора, как при транспортировке катализатора из реакционных колонн в регенерационную колонну, так и распределением потока катализатора после восстановления на две реакционные колонны реакторов.
Процесс риформинга оптимально проводить на катализаторе, содержащем платину, олово и иные промотирующие компоненты на алюмооксидном носителе, как правило, при следующих условиях: температуре - 490-550°С и давлении 0.3-0,7 МПа, объемной скорости подачи сырья не более 2 ч-1, соотношении H2:НС как 2,0-2,15:1 моль/моль.
Общий вид предлагаемой установки представлен на фиг. 1, схема реактора на фиг. 2 (а - схема реактора при движении сырья от периферии к центру, б - схема реактора при движении сырья от центра к периферии), схема регенерационной колонны на фиг. 3, где используются следующие обозначения.
1. Реакционная колонна 1, где 1а и 1б - секции колонны.
2. Реакционная колонна 2, где 2а и 2б - секции колонны.
3. Узел восстановления, где
3а - первая камера восстановления, 3б - вторая камера восстановления.
4. Многокамерная печь подогрева.
5. Продувочный бункер.
6. Продувочный бункер.
7. Затворный бункер.
8. Затворный бункер.
9. Транспортный бункер закоксованного катализатора.
10. Транспортный бункер закоксованного катализатора.
11. Трубопровод для транспортировки и регенерации закоксованного катализатора.
12. Бункер приема катализатора.
13. Бункер подготовки закоксованного катализатора.
14. Регенерационная колонна, где 14а - первая зона выжига, 14б - вторая зона выжига, 14в - зона оксихлорирования, 14г - зона прокалки.
15. Затворный бункер.
16. Транспортный бункер регенерированного катализатора.
17. Трубопровод для транспортировки и инертизации катализатора
18. Узел отсева катализаторной мелочи.
19. Система удаления катализаторной мелочи.
20. Узел газов циркуляции.
21. Узел газов регенерации.
22. Узел газов оксихлорирования и прокалки.
23. Система осушки воздуха.
24. Теплообменник отходящих газов.
25. Нагреватель азота.
26. Теплообменник отходящих газов.
27. Узел нейтрализации отходящих газов.
Установка работает следующим образом.
Газо-сырьевая смесь после нагрева отходящим потоком газо-продуктовой смеси из нижнего реактора реакционной колонны 2 риформинга, далее поступает в многокамерную печь подогрева 4, где нагревается до температуры реакции и поступает в первую секцию 1а реакционной колонны 1. Частично риформированная газо-сырьевая смесь из первой секции 1а направляется во вторую ступень многокамерной печи 4, нагревается до температуры реакции и далее проходит последовательно секцию 16 реакционной колонны 1, секции 2а и 2б реакционной колонны 2 с промежуточным подогревом перед каждой секцией в соответствующей ступени многокамерной печи 4. Газо-продуктовая смесь из нижнего реактора реакционной колонны 2 направляется для нагрева газо-сырьевой смеси перед первой ступенью многокамерной печи подогрева.
Для каждой секции реакционной колонны предусмотрена следующая схема движения потоков катализатора и газовых сред. Движение сырья - от центра к периферии. Сырье верхней секции 1а, 2а двухсекционного аппарата (см Фиг. 2) поступает в центральную перфорированную трубу через центральный штуцер, расположенный на верхнем днище, проходит через слой катализатора верхней секции, преобразуется в готовый продукт, проходит через перфорированную обечайку верхней секции в кольцевой зазор, и выходит через штуцер в обечайке. В нижнюю секцию 1б, 2б сырье поступает через центральный штуцер, расположенный на нижнем днище, проходит через слой катализатора, преобразуется в готовый продукт, проходит через перфорированную обечайку нижней секции в кольцевой зазор и выходит через штуцер в обечайке. Катализатор, под действием силы тяжести движется из верхних секций 1а и 2а через направляющий конус и цилиндрический канал и попадает в соответствующую нижнюю секцию 1б и 2б.
Катализатор из узла восстановления 3, под действием силы тяжести, двумя параллельными потоками поступает в реакционные колонны 1 и 2, проходит их и далее через продувочные бункеры 5 и 6 поступает в затворные бункеры 7 и 8. Далее катализатор поступает в транспортные бункеры закоксованного катализатора 9 и 10 соответственно.
Из транспортных бункеров закоксованного катализатора катализатор потоком азотно-воздушной смеси, поступающей из узла 20, где происходит его подготовка (смешение, подогрев), поступает в трубопровод 11 для транспортировки и частичной регенерации и далее в бункер подготовки закоксованного катализатора 13. Газ, подаваемый в бункеры закоксованного катализатора 9 и 10, представляет собой, как правило, смесь инертного газа - азота и воздуха (с содержанием кислорода в смеси 0,5-2,0% об.).
В начало вертикального участка трубопровода 11 подводится дополнительно поток азотно-воздушной смеси (газов циркуляции). Количество и состав смеси обеспечивают оптимальный режим пневмотранспорта (скорость газовой фазы в трубопроводе составляет 180÷200% скорости витания транспортируемого катализатора).
Наличие кислорода в трубопроводе 11 обеспечивает частичный выжиг кокса с поверхности катализатора. Движение катализатора в разреженном потоке (с объемной концентрацией твердой фазы не более 0,5% об.) в трубопроводе 11 обеспечивает бережный и эффективный режим выжига кокса за счет отсутствия внешнего диффузионного торможения процесса выжига кокса, равномерного профиля температуры и концентрации кислорода в каждом горизонтальном сечении трубопровода 11, а также за счет отсутствия локального перегрева гранул катализатора.
В бункере подготовки закоксованного катализатора 13 катализатор отделяется от потока газов циркуляции и под действием силы тяжести поступает в первую зону выжига 14а регенерационной колонны 14.
Газы циркуляции из бункера подготовки закоксованного катализатора 13 через систему удаления катализаторной мелочи 19 поступают в узел газов циркуляции 20.
В системе удаления катализаторной мелочи 19 от потока газов циркуляции отделяются механические примеси - катализаторная мелочь, образующаяся в процессе механического износа гранул катализатора.
Из узла газов циркуляции 20 часть потока газов циркуляции отделяется и направляется через теплообменники отходящих газов 26 и 24 на нейтрализацию в узел нейтрализации отходящих газов 27. Остальной поток газов циркуляции разделяется и поступает в начало трубопровода 11 и в бункеры закоксованного катализатора 9 и 10.
В узел газов циркуляции 20 вводится подпитка подготовленного воздуха в количестве, обеспечивающем требуемое содержание кислорода в газе циркуляции в начале вертикального участка трубопровода 11.
В случае нарушения работы трубопровода 11 для сбора транспортируемого катализатора предусмотрен приемный бункер катализатора 12.
Катализатор, поступающий в первую зону выжига 14а регенерационной колонны 14, контактирует с потоком газа регенерации. При этом происходит полный или частичный выжиг кокса с поверхности катализатора.
Из первой зоны выжига 14а, под действием силы тяжести, через направляющий конус и кольцевой канал, катализатор поступает во вторую зону выжига 14б регенерационной колонны 14, где контактирует с потоком газа регенерации. При этом происходит полный выжиг остаточного кокса с поверхности катализатора.
Газы регенерации, поступающие через центральную перфорированную трубу в первую зону выжига 14а, проходят последовательно через кольцевой слой катализатора и перфорированную обечайку, после чего отводятся из регенерационной колонны 14, смешиваются с подпиточным потоком подготовленного воздуха, и возвращаются во вторую зону выжига 14б регенерационной колонны 14.
Газы регенерации, поступающие в центральную перфорированную трубу через штуцер, расположенный на коническом переходе между зонами выжига и оксихлорирования, и далее во вторую зону выжига 14б, проходят последовательно через кольцевой слой катализатора и перфорированную обечайку, после чего отводятся из регенерационной колонны 14, в узел газов регенерации 21.
Из узла газов регенерации 21 часть потока газов регенерации отделяется и направляется через теплообменники отходящих газов 26 и 24 на нейтрализацию в узел нейтрализации отходящих газов 27. Остальной поток газов регенерации направляется в первую зону выжига 14а регенерационной колонны 14.
Регенерированный катализатор из второй зоны выжига 14б регенерационной колонны 14, под действием силы тяжести, через разгрузочные трубы зоны выжига, поступает последовательно в зоны оксихлорирования 14в и прокалки 14г, после чего покидает регенерационную колонну 14.
Воздух проходит последовательно систему осушки воздуха 23 и теплообменник отходящих газов 24, после чего разделяется на два потока: часть воздуха поступает в узел газов оксихлорирования и прокалки 22, другая часть - в узел газов циркуляции 20.
Поток воздуха, поступающий в зону прокалки 14г регенерационной колонны 14, проходит противотоком через нисходящий поток катализатора и поступает в зону оксихлорирования 14в регенерационной колонны 14, откуда совместно с газом оксихлорирования отводится из регенерационной колонны 14 и направляется в узел газов оксихлорирования и прокалки 22.
Часть воздуха из узла газов оксихлорирования и прокалки 22 направляется на подпитку газов регенерации, поступающих во вторую зону выжига 146 в регенерационную колонну 14.
Катализатор, под действием силы тяжести, из зоны прокалки 14 г регенерационной колонны 14 поступает в затворный бункер 15.
Для исключения возможности перетока кислородсодержащего газа из зоны прокалки 14г регенерационной колонны 14 в узел восстановления 3 и отдува кислородсодержащего газа из потока катализатора в затворный бункер 15 подается инертный газ - азот.
Катализатор из затворного бункера 15 под действием силы тяжести поступает в транспортный бункер регенерированного катализатора 16, в который вводится поток азота в количестве, обеспечивающем стабильный транспорт и инертизацию перемещаемого катализатора. В ходе перемещения в узел отсева катализаторной мелочи 18 в трубопроводе 17 происходит полное удаление следов кислорода из пор катализатора, создавая оптимальные условия для последующего процесса восстановления.
Катализатор, поступающий в узел отсева катализаторной мелочи 18, взаимодействует с циркулирующим отсеивающим потоком, в результате чего от потока катализатора отделяется катализаторная мелочь и пыль. Часть циркулирующего отсеивающего потока после очистки в узле отсева катализаторной мелочи 18 отделяется от основного потока и поступает в бункер регенерированного катализатора 16.
Далее катализатор из узла отсева катализаторной мелочи 18 поступает в первую камеру восстановления 3а, а затем под действием силы тяжести поступает во вторую камеру восстановления 3б.
В камерах восстановления 3а и 3б катализатор восстанавливается в токе горячего ВСГ при давлении 0,4÷0,6 Мпа сначала при температуре 350÷400°С, а затем при 450÷550°С, при расходе водородсодержащего газа в камере 3а: 1100÷1500 нм3/час, в камере 3б: 600÷1100 нм3/час.
Восстановленный катализатор, двумя потоками, из узла восстановления 3 поступает в реакционные колонны 1 и 2, где взаимодействует с газо-сырьевой смесью, движущейся по кольцевому пространству реактора в направлении от центра к периферии (или от периферии к центру) (см. Фиг 2).
В результате предложенной оптимизации схемы установки удалось на 15÷20% снизить истираемость катализатора и на 12÷15% снизить время восстановления его активности. При этом эффективность процесса не ухудшается.
Промышленная применимость патентуемой технологии иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. На вышеописанной установке проводились испытания платину содержащего катализатора риформинга, промотированного оловом на носителе - γ-Al2O3.
Испытания проводились при следующих условиях
Зона реакции
Количество кольцевых секций в реакционной колонне 2
Окислительная регенерация
Температурный режим выжига кокса по зонам,°С:
- зона предварительного выжига кокса 200-450
- 1 ступень выжига в регенераторе 470-520
- 2 ступень выжига в регенераторе 470-520
Давление в регенераторе по зонам, МПа (изб.)
- зона предварительного выжига кокса 0,4-0,6
- 1 ступень выжига в регенераторе 0,4-0,6
- 2 ступень выжига в регенераторе 0,4-0,6
Скорость циркуляции газов регенерации, нм3/час ~450-500
Расход свежего воздуха из зоны оксихлорирования
на регенерацию, нм3/час 500-1100
Концентрация кислорода в газах регенерации по зонам
(на входе в зону выжига), % об. 0,3-2,0
Оксихлорирование и прокалка катализатора
Температурный режим оксихлорирования/прокалки, °С 500-520/520-550
Давление в зоне оксихлорирования/прокалки, МПа (изб.) 0,4-0,6
Расход хлорорганики (в пересчете на хлор), % масс.
на катализатор 0,02-0,08
Содержание кислорода в циркуляционном газе, % об. 20-21
Инертизация катализатора
Объемное соотношение азот - катализатор (в 17) 50-150
Время нахождения (в 17), с 5-20
Температура (в 17),°С 400-550
Зона восстановления
Температурный режим зоны восстановления, °С
- верхняя зона 350-400
- нижняя зона 450-550
Давление в зонах восстановления, МПа (изб.) 0,4-0,6
Расход ВСГ для восстановления, нм3/час
- в первую зону 1500-2500
- во вторую зону 600-1100
- содержание водорода в ВСГ для восстановления 90% об.
В соответствии с полученными результатами истираемость катализатора и время восстановления его активности составили 2,5% и 2,97 ч, что на 19,7% и 15,2% соответственно ниже показателей, полученных при испытании данного катализатора на установке-аналоге, которые составили 3,4% и 3,5 ч.
Пример 2. На вышеописанной установке проводились испытания платину содержащего катализатора риформинга, промотированного рением и оловом на носителе - γ-Al2O3.
Испытания проводились при следующих условиях
Зона реакции
Количество кольцевых секций в реакционной колонне 4
Окислительная регенерация
Температурный режим выжига кокса по зонам, °С:
- зона предварительного выжига кокса 200-450
- 1 ступень выжига в регенераторе 470-520
- 2 ступень выжига в регенераторе 470-520
Давление в регенераторе по зонам, МПа (изб.)
- зона предварительного выжига кокса 0,4-0,6
- 1 ступень выжига в регенераторе 0,4-0,6
- 2 ступень выжига в регенераторе 0,4-0,6
Скорость циркуляции газов регенерации, нм3/час ~450-500
Расход свежего воздуха из зоны оксихлорирования на
регенерацию, нм3/час 500-1100
Концентрация кислорода в газах регенерации по зонам
(на входе в зону выжига), % об. 0,3-2,0
Оксихлорирование и прокалка катализатора
Температурный режим оксихлорирования/прокалки, °С 500-520/520-550
Давление в зоне оксихлорирования/прокалки, МПа(изб.) 0,4-0,6
Расход хлорорганики (в пересчете на хлор), % масс.
на катализатор 0,02-0,08
Содержание кислорода в циркуляционном газе, % об. 20-21
Инертизация катализатора
Объемное соотношение азот - катализатор (в 17) 50-150
Время нахождения (в 17), с 5-20
Температура (в 17), °С 400-550
Зона восстановления
Температурный режим зоны восстановления, °С
- верхняя зона 350-400
- нижняя зона 450-550
Давление в зонах восстановления, МПа (изб.) 0,4-0,6
Расход ВСГ для восстановления, нм3/час
- в первую зону 1500-2500
- во вторую зону 600-1100
- содержание водорода в ВСГ для восстановления 90% об.
В соответствии с полученными результатами истираемость катализатора и время восстановления его активности составили 2,15% и 2,63 ч, что на 14,2% и 12,3% соответственно ниже показателей, полученных при испытании данного катализатора на установке-аналоге, которые составили 2,5% и 3,0 ч.
Пример 3. На вышеописанной установке проводились испытания платину содержащего катализатора риформинга, промотированного иридием и оловом на носителе - γ-Al2O3.
Испытания проводились при следующих условиях
Зона реакции
Количество кольцевых секций в реакционной колонне 2
Окислительная регенерация
Температурный режим выжига кокса по зонам, °С:
- зона предварительного выжига кокса 200-450
- 1 ступень выжига в регенераторе 470-520
- 2 ступень выжига в регенераторе 470-520
Давление в регенераторе по зонам, МПа (изб.)
- зона предварительного выжига кокса 0,4-0,6
- 1 ступень выжига в регенераторе 0,4-0,6
- 2 ступень выжига в регенераторе 0,4-0,6
Скорость циркуляции газов регенерации, нм3/час ~450-500
Расход свежего воздуха из зоны оксихлорирования
на регенерацию, нм3/час 500-1100
Концентрация кислорода в газах регенерации по зонам
(на входе в зону выжига), % об. 0,3-2,0
Оксихлорирование и прокалка катализатора
Температурный режим оксихлорирования/прокалки, °С 500-520/520-550
Давление в зоне оксихлорирования/прокалки, МПа(изб.) 0,4-0,6
Расход хлорорганики (в пересчете на хлор), % масс,
на катализатор 0,02-0,08
Содержание кислорода в циркуляционном газе, % об. 20-21
Инертизация катализатора
Объемное соотношение азот - катализатор (в 17) 50-150
Время нахождения (в 17), с 5-20
Температура (в 17), °С 400-550
Зона восстановления
Температурный режим зоны восстановления, °С
- верхняя зона 350-400
- нижняя зона 450-550
Давление в зонах восстановления, МПа (изб.) 0,4-0,6
Расход ВСГ для восстановления, нм3/час
- в первую зону 1500-2500
- во вторую зону 600-1100
- содержание водорода в ВСГ для восстановления 90% об.
В соответствии с полученными результатами истираемость катализатора и время восстановления его активности составили 2,46% и 2,78 ч, что на 15,3% и 13,2% соответственно ниже показателей, полученных при испытании данного катализатора на установке-аналоге, которые составили 2,9% и 3,2 ч.
Таким образом, по сравнению с испытаниями данного катализатора, проведенными на установке-аналоге, удалось снизить истираемость катализатора с 2,5-3,4% до 2,15-2,83% (на 14,2-16,7%) и время восстановления его активности с 3,5-3,0 ч до 2,97-2,63 ч (на 12,3-15,2%).
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА С НЕПРЕРЫВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ КАТАЛИЗАТОРА | 2020 |
|
RU2747527C1 |
| СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА НА ОКСИДЕ АЛЮМИНИЯ ИЛИ НА СУЛЬФИРОВАННОМ ОКСИДЕ АЛЮМИНИЯ | 1999 |
|
RU2157728C1 |
| РЕАКТОР РЕГЕНЕРАЦИИ, СПОСОБНЫЙ РЕГЕНЕРИРОВАТЬ КАТАЛИЗАТОРЫ В РАЗНЫХ РАБОЧИХ УСЛОВИЯХ | 2015 |
|
RU2683829C2 |
| РЕАКТОР РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ | 2015 |
|
RU2682528C2 |
| СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ПЛАТИНУСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА РИФОРМИНГА | 1995 |
|
RU2096085C1 |
| Способ регенерации закоксованного катализатора и устройство для его реализации | 2016 |
|
RU2635924C1 |
| СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПРЯМОГОННЫХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ | 1972 |
|
SU349187A1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ДИСКРЕТНОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА (ВАРИАНТЫ) | 1996 |
|
RU2174145C2 |
| Способ переработки бензиновых фракций | 1986 |
|
SU1397474A1 |
| Способ регенерации порошковыхКАТАлизАТОРОВ КРЕКиНгА | 1978 |
|
SU806107A1 |
Изобретение относится к области катализа. Описана установка каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора с использованием платину-оловосодержащего катализатора, содержащая реакторный узел, включающий две параллельно расположенные реакционные колонны и расположенные на выходе из них продувочные бункеры закоксованного катализатора, затворные и транспортные бункеры, бункеры подготовки закоксованного катализатора, регенерационную колонну, систему подготовки газов и трубопроводы, в частности трубопровод для транспортировки катализатора в регенерационную колонну и частичной регенерации катализатора в среде азотно-воздушной смеси. Технический результат - снижение истираемости катализатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
1. Установка каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора с использованием платину-оловосодержащего катализатора, содержащая реакторный узел, включающий две параллельно расположенные реакционные колонны и расположенные на выходе из них продувочные бункеры закоксованного катализатора, затворные и транспортные бункеры, бункеры подготовки закоксованного катализатора, регенерационную колонну, систему подготовки газов и трубопроводы, в частности трубопровод для транспортировки катализатора в регенерационную колонну и частичной регенерации катализатора в среде азотно-воздушной смеси, отличающаяся тем, что реакционная колонна содержит кольцевые секции, содержащие платину-оловосодержащий катализатор риформинга, и центральный перфорированный трубопровод, причем секции выполнены в нижней части воронкообразными и связаны между собой устройством для транспортировки катализатора, выполненным в виде кольцевого канала, соосного центральному трубопроводу, центральный трубопровод в конце каждой секции перекрыт газонепроницаемой перегородкой, а секции имеют газопроницаемые боковые стенки, вдоль которых выполнен кольцевой зазор между стенкой секции и стенкой корпуса, связанный с патрубками для подачи и отведения продуктовых потоков, а регенерационная колонна содержит центральный перфорированный трубопровод и кольцевые секции зон выжига кокса, содержащие катализатор, вдоль которых выполнен кольцевой зазор между стенкой секции и стенкой корпуса, и связанные между собой с помощью разделительного приспособления, состоящего из воронкообразной нижней части вышерасположенной секции и кольцевого канала, соосного центральному трубопроводу, секция оксихлорирования, связанная с нижней зоной выжига кокса разделительным приспособлением для транспортировки катализатора, выполненным в виде разгрузочных труб, обеспечивающим прохождение катализатора, но препятствующим прохождению газов, секция прокалки, соединенная с секцией оксихлорирования воронкообразным устройством для транспортировки катализатора, центральный трубопровод в конце каждой секции зоны выжига перекрыт газонепроницаемой перегородкой, а секции зоны выжига имеют газопроницаемые боковые стенки, причем реакторный блок и регенерационный блок связаны между собой трубопроводами для транспортировки закоксованного и восстановленного катализатора.
2. Установка каталитического риформинга по п. 1, отличающаяся тем, что регенерационная колонна расположена в пространстве параллельно реакционным колоннам реакторного узла, причем трубопровод для транспортировки закоксованного катализатора связан с блоком смешения азота и воздуха и подготовки азотно-воздушной смеси, а трубопровод восстановленного катализатора связан с системой подачи азота.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что реакционные колонны включают в себя от двух до четырех последовательных кольцевых секций.
| 0 |
|
SU186090A1 | |
| РЕАКТОР РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ | 2015 |
|
RU2682528C2 |
| СПОСОБ ОТДЕЛКИ КОЖ ПЕРЕД СУШКОЙ | 0 |
|
SU192337A1 |
