Устройство для регенерации отработанных частиц катализатора Советский патент 1990 года по МПК B01J8/12 

Изобретение относится к каталитической конверсии углеводородов в полезные углеводородные продукты, конкретнее к регенерации отработанного катализатора.

Целью изобретения является интенсификация процесса регенерации отработанных частиц катализатора.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1,

Устройство содержит регенерацион- ную емкость 1 переменного сечения, в верхней части которой большего диаметра расположень камера 2 сгорания и отделенная от нее поперечной перегородкой 3 камера 4 галогенирования, и расположенную в нижней части меньшего диаметра камеру 5 сушки и охлаждения катализатора. В камере 2 сгорания и камере 4 галогенирования размещены два концентрично установленных перфорированных экрана 6 и 7 для удержания катализатора, образующих между собой канал 8 для прохода катализатора. Канал 8 в нижней части открыт и сообщается с зоной сушки нижней камеры 5. Наружный перфорированный экран 7 образует со стенкой верхней камеры 2 канал 9 для распределения газа, к которому подключелы патрубок 10 для подвода регенерирующего газа и патрубок 11 для подвода галогена. Патрубок 12, нижний конец которого расположен в верхней части кольцевого канала, соединен со штуцером 13 для подачи отработанного катализатора. Патрубок 14 для ввода воздуха с присд

-4

00

способлением 15 для распределения воздуха расположен в зоне охлаждения нижней камеры 5. Патрубок 16 выноса галогена посредством патрубка 17, распо- ложенного по оси внутреннего экрана 6, соединен с патрубком 11 ввода галогена. Над распределителем расположено устройство 18 нагрева.

Устройство работает следующим об- разом.

Частицы катализатора вводятся в ре- генерационную емкость 1 с помощью патрубков 12. Хотя на фиг. 1 показаны два входных патрубка 12 для катализа- тора, может быть использован только один патрубок или несколько патрубков. Два экрана 6 и 7 для удержания катализатора размещены внутри верхней части регенерационной емкости 1, имеют ци- линдрическую форму, причем их цент- ральной осью является центральная ось регенерационной емкости, при этом они расположены концентрическим образом в верхней части регенерационной емкоети. Экраны 6 и 7 образуют кольцевой канал 8, через который слой катализатора перемещается под воздействием силы тяжести. Входные штуцеры 13 для катализатора, которые являются продолжением патрубков 12, обеспечивают подачу катализатора в точки, пространственно разделенные между собой вокруг кольцевого слоя. Экраны для катализатора имеют отверстия, которые доста- точно малы для того, чтобы предотвратить прохождение частиц катализатора через экраны или обеспечить их застревание в этом экране; Экраны для удерживания катализатора проходят че- рез верхнюю часть емкости 1 и обеспечивают подачу катализатора в сушильную зону нижней камеры 5.

Кольцевой канал 9, который используется для распределения газа вокруг катализатора, образуется между экраном 7 для удержания катализатора и боковой стенкой верхней части регенерационной емкости 1. Газ входит в этот канал, который обеспечивает его распределение посредством обеспечивающего рециркулирование патрубка 10. Имеющая кольцеобразную форму перегородка 3 образует барьер между каналом 9 для распределения газа и аналогичным кольцевым каналом 19 для распределения газа, являющимся продолжением канала 9. Газ течет в радиальном направлении через катализатор., удерживаемый между экранами 6 и 7, к центральному имеющему цилиндрическую форму каналу 20, часть которого занимает патрубок 17 для галогена.

Часть верхней части емкости 1, которая расположена над перегородкой 3, является камерой 2 сгорания, где сгорает кокс. Часть верхней части емкости, которая проходит под перегородкой 3, является камерой 4 галогенирования . В некоторых вариантах использования нет необходимости создавать камеру галогенирования, в этом слу- .чае можно исключить перегородку 3, патрубок 17, входной патрубок 11 для галогена и выходной патрубок 16. Газ, содержащий галоген, входит в зону через патрубок 11 и проходит через катализатор в радиальном направлении, входя при этом в центральное пространство внутреннего экрана 6 камеры 4 галогенирования.

Экраны 6 и 7 проходят в нижнюю часть емкости, которая имеет меньший диаметр, чем верхняя часть. Внешний диаметр экрана 7 несколько меньше, чем внутренний диаметр камеры нижней части, и экраны выступают внутрь нижней части для того, чтобы обеспечить уплотнение, так что фактически весь газ, содержащийся в кольцевом канале 19 для распределения, протекает через катализатор вместо того, чтобы обходить его путем прохождения в нижнюю часть регенерационной емкости. Могут быть использованы и другие уплотняющие средства. Катализатор, выводимый из кольцевого канала между экранами для удерживания катализатора, заполняет всю нижнюю часть емкости 1 за исключением пространства, расположенного ниже экрана 21 для катализатора, который содержит нагревательные средства 18. Катализатор движется вниз через нижнюю часть емкости и выходит из емкости через выходное сопло 22 катализатора. Он проходит от кольцевого слоя и через сушильную зону, зону нагрева и зону охлаждения катализатора.

Патрубок 14 на регенерационной емкости 1 снабжен средствами 15 для распределения воздуха в различные точки в горизонтальной плоскости, которая расположена перпендикулярно опускающемуся катализатору, так что он течет равномерно вверх по колонне, контактируя со всей массой катализатора. Су

хой воздух, входящий в емкость, имеет температуру порядка 38°С. Воздух проходит вверх через катализатор на участке нижней части емкости (зона охлаждения катализатора), затем нагревается пос- редством катализатора в зоне охлаждения до температуры примерно 482°С. В свою очередь, катализатор охлаждается до температуры от 149 до 204°С. Затем воздух нагревается за счет установленного выше нагревательного средства 18.

Нагревательные средства 18 могут быть выполнены в форме труб 23, содержащих отдающую тепло жидкость, однако предпочтительно они соответствуют электрическим нагревательным элементам сопротивления. Нагревательные трубы 23 соединены с выравнивающим средством 24 нагревательного устройства 18. Катализатор проходит мимо нагревательных средств через проход для катализатора, который определяется пластинами 25 и 26 и боковой стенкой нижней части емкости 1. Верхняя часть пространства, занятого нагревательными средствами, закрыта экраном 21 для того, чтобы исключить возможность попадания частиц катализатора в это пространство. Фактически весь, воздух проходит через нагревательные средства вместо того, чтобы проходить вверх через катализатор в проходах, поскольку падение давления воздуха, текущего вверх в эти проходы, идущие вниз, намного больше, чем давление воздуха, текущего вверх через нагревательные средства. Среднее значение

5

0

масса воздуха входит в патрубок 17. Это осуществляется за счет предусмат- ривания средств 27 для направления потока, таких, например, как расширенная оконечная «шсть патрубка 17. Газ, содержащий галоген} который прошел через катализатор, также входит в патрубок 17.

Патрубок 17 для галогена расположен по центру относительно вертикальной оси емкости. Экраны 6 и 7 для удержания катализатора ограничивают идущий вниз канал 8 для катализатора. Газ в канале 9 для распределения течет в радиальном направлении чере ; катализатор в центральное прострат г- во 28, которое определяется экраном б и патрубком 17.

Часть содержащего галоген газ.г, которая входит через патрубок 11 длч галогена, проходит через колъцеобраj- ный слон катализатора и сразу поступает в центральное пространство 28, 5 Это отклонение газа осуществляется с помоиью средств 27 для направления потока. Именно эта часть газа обеспечивает наличие кислорода для горения.

Газ, выходящий из емкости через 0 патрубок 16, сжинается и рецпркул ру- ется в регенерационную емкость с .о- мощью входного патрубка 11 для га .о- гена. В рециркулируемый газ доб вляют хлор и пар и нагревают его перед возвращением в емкость. Этим газом, правде всего, может быть воздух, по скольку он содержит фактически весь воздух, текущий вверх из нтаней части емкости. Газ, поступающий в емяость

5

Изобретение относится к конструкции устройства для регенерации отработанных частиц катализатора и позволяет интенсифицировать процесс. Устройство содержит вертикальный корпус переменного сечения, в верхней части которого размещены камера сгорания и отделенная от нее поперечной перегородкой камера галоидирования, в которых расположен размещенный между вертикальными перфорированными экранами катализатор. В нижней части корпуса меньшего диаметра расположены зоны сушки и охлаждения катализатора. В зоне сушки размещено средство нагрева в виде пакета труб, расположенных между вертикальными пластинами, и проницаемого для газа экрана, а в зоне охлаждения расположен распределитель воздуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

температуры поднимающегося вверх воз- &Q через патрубок 11, направляется в зодуха после прохождения его через зону нагрева составляет примерно 538РС.

Нагретый воздух проходит вверх через катализатор, размещенный в той части емкости, которая обозначена как сушильная зона, оставляя в ней влагу, которая содержалась в катализаторе. Фактически весь воздух, движущийся вверх по колонке от сушильной зоны 18, проходит внутрь центрального пространства цилиндрической формы, ограниченное экраном 6 для удержания катализатора. Основная часть воздуха затем поступает в патрубок 17 для галогена для того, чтобы выходить из регенерационной емкости через патрубок 16 для выноса галогена. В большинстве случаев емкость конструируется таким образом, что фактически вся

5

С

5

ну галогенирсвания с помощью перегородки 3. Газ, содержащий галоген, распределяется по кольцевому каналу 19 и проходит в радиальном направлении через часть слоя катализатора, положенного ниже перегородки 3, обеспечивая таким образом галогенировг.ние катализатора. Пройдя катализатор, oil смешивается с идущим вверх воздухом в центральном пространстве и затем входит в патрубок 17 для галогена. Рециркулируемый газ поступает в кольцевой канал 9 для распретелекия газа посредством патрубка 10 и проходит в радиальном направлении через слой катализатора частиц и в кольцеобразное центральное пространство 28 Газ, проходящий через ката лзатор в зоне сгорания, обеспечивает кмс юпод

для горения углерода на катализаторе в зоне сгорания, а затем смешивается с частью поднимающегося вверх газа из зоны галогенирования, которая не поступает в патрубок 17, и смесь (отходящие газы) вытекает из емкости через патрубок 29. Часть газа выбрасывается в атмосферу через скруббер, если в этом имеется необходимость, а осталь- ная часть сжимается под давлением и возвращается в емкость через патрубок 10. Если необходимо, например, с целью удаления окислов серы, рецир- кулируемый газ подвергается очистке перед тем, как его возвращают в емкость 1 через патрубок 10.

Формула изобретения

0

5 30 $

вого канала между стенкой верхней камеры и наружным экраном для распределения газа, штуцер для ввода отработанного катализатора с патрубком, нижний конец которого расположен в верхней части кольцевого канала для прохода катализатора, патрубок для подачи регенерирующего газа, подключенный к кольцевому каналу для распределения газа, патрубок для подачи дымовых газов, сообщающийся с центральным пространством внутреннего экрана, патрубок для ввода воздуха с приспособлением для распределения воздуха, расположенный в зоне охлаждения нижней камеры, патрубок для ввода галогена, сообщающийся с зоной галогёнирования и патрубком вывода галогена посредством трубопровода, расположенного по оси внутреннего экрана, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса регенерации, оно снабжено средством нагрева воздуха, размещенным по оси в нижней камере над приспособлением для распределения воздуха под зоной сушки с образованием со стенками камеры кольцевого забора для прохода катализатора.

15

/-:. : .

:-:;:. .V-:-

№К/

25

Фиг.