Катализатор для конверсии углеводородов Советский патент 1980 года по МПК B01J23/00 

Известен катализатор для конверсии углеводородов на основе окиси никеля, который выполнен в виде гранул, имеющих кольцевидную форму.

Этот катализатор имеет малую поверхность и большое гидравлическое сопротивление, а именно: поверхность одной гранулы составляет 11,446 см, а гидравлическое сопротивление в реакторе с внутренним диаметром труб 72 мм равно 100%.

Цель изобретения - увеличение поверхности катализатора п снижение гидравлического сопротивления его.

Достигается это тем, что гранулы выполнены в виде выпуклой шестиугольной призмы, перфорированной отверстиями, соосными с призмой, причем ось призмы наклонена к ее основанию под углом 50-70°.

Реакторы конверсии углеводородов, которые работают под давлением 30 атм и имеют производительность 1360 т аммиака в сутки, загруженные кольцевидным катализатором, теряют в слое катализатора давление до 5 атм, что приводит к снижению пропускной способности аппарата и к значительному расходу энергии.

Малая величина внешней поверхности слоя катализатора в единице реакционного объема приводит к педостаточной плош.ади контакта с активной поверхностью катализатора. Так, например, слой кольцевидного катализатора в тех же реакторах конверсии углеводородов, имеет величину внешней геометрической поверхности в единице

реакционного объема 2,96 см-Ч

Использование предлагаемого катализатора для процесса каталитической конверсии углеводородов и трубчатых реакторах позволяет увеличить внешнюю поверхность

слоя катализатора на 50-80% и уменьшить гидравлическое сопротивление слоя катализатора на 20-40%.

Угол наклона оси призмы к основанию, равный 50-70°, выбран исходя из того, что

при угле, меньшем 50°, уменьшается прочность гранулы катализатора, а при угле, большем 70°, увеличивается гпдравлическое сопротивление катализатора и уменьшается внешняя поверхность катализатора.

На чертеже изображен предлагаемый катализатор.

Размеры катализатора для процесса каталитической конверсии углеводородных газов в трубчатых реакторах имеют следуюший диапазон:

Углы, град:

50-70 «1

80-100

0.2

120-130

Ф

Длина ребра, мм:

/112-18

/212-18

/38-12

Я, мм10-12

Число отверстий в грануле (я)30-50 С, мм 1,5-2,5 Пример 1. Применяемый в настоящее время катализатор кольцевидной формы с размерами 14,6X13,3X,2 мм, который загружают в промышленный трубчатый реактор с внутренним диаметром 96 мм, заменяют на катализатор, выполненный в виде выпуклой шестиугольной призмы, перфорированной отверстиями, соосными с призмой, с углом «1 70°. Уменьшение гидравлического сопротивления составляет 30%, а увеличение внешней поверхности слоя катализатора 50%.

Пример 2. Применяемый в настоящее время катализатор кольцевидной формы с размерами 15,8X15,9X5,9 мм, который загружают в промышленный трубчатый реактор с внутренним диаметром 72 мм, заменяют на катализатор, выполненный в виде выпуклой шестиугольной призмы, перфорированный отверстиями, соосными с призмой с углом 0.1 50°. Уменьшение гидравлического сопротивления составляет 40%, а увеличение внешней поверхности слоя катализатора составляет 80%.

Таблица содержит сравнительные данные о геометрических характеристиках известного кольцевидного катализатора и катализатора нредлагаемой формы и размеров для промышленного реактора с внутренним диаметром труб 72 мм.