Способ регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов Советский патент 1980 года по МПК B01J23/90 

Изобретение относится к области регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов. Известен способ регенерации ката лизатора дегидрирования углеводородов путем обработки его кислородсодержащим газом при повьяиенной тем пературе 1 . Известен способ регенерации непо вижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов путем пропускания кислородсодержащего газа (воз духа) со скоростью 120 при температуре 500-650 С 2. Недостатком известного способа регенерации катализатора является продолжительность времени регенерации и большой расход кислородсодержащего газа. Целью изобретения является сокращ ние бремени регенерации и уменьшени расхода кислородсодержащего газа. . Указанная цель достигается тем, что обработку кислородсодержащим газом ведут с начальной объемной скоростью 120-8000 ч с постепенным уменьшением ее к концу процесса в 1,7-16 раз. Пример. Дегидрирование изоамиленов в изопрен осуществляют на установке, состоящей из двух адиабатичес:-их реакторов, из которых один работает на дегидрировании, а другой на регенерации. В каждый из реакторов (диаметром 700 мм) загружают 360 кг кальций-никель-фосфатного катализатора в смеси с 360 кг инертного материала - гранулированной плавленой окиси алюминия. Высота слоя составляет 1800 мм. В качестве сырья используют изоамилены, полученные дегидрированием изопентана (содержание суммы изоамиленов 78-84%, и-амиленов 2-5%, изопрена 0,5-1,0%). Дегидрирование ведут при температуре 640°С, объемной скорости подачи сырья 150 ч и разбавлении углеводородного сырья водяным паром 1:20 моль/моль. Объемная скорость подачи воздуха при регенерации 120 ч- . Общее время цикла 30 мин, в том числе: дегидрирование 15 мин; продувка паром 1, 5 мин; регенерация паровоздушной смесью 12 мин; продувка паром 1,5 мин.

Время выжига кокса составило 6,5 мин, расход воздуха за это время 15 м.

Пример2. В реактор, как в примере I, подают воздух в начале периода регенерации с объемной скоростью 156 , уменьшая ее к концу регенерации до 92 ч (т.е. уменьшая в 1,7 раза по сравнению с начальной скоростью) , Остальные парамет;Ехл процесса ; температура, состав сырья, объемная скорость подачи сырья и разбавление водяным паром - те же, ч что и в примере 1. Время выжига составляет 6,0 мин, т.е. на 8,3% меньше ем в примере 1, общее количество пропущенного воздуха то же, что и в примере 1, т.е. 15 м.

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

Остальные параметры процесса те же, что и в примере 1. Время выжига кокса составляет 5,5 мин, т.е. на 15% меньше, чем в примере 1, при этом количество пропущенного воздуха 11,5 м, что на 23,3% меньше, чем в примере 1.

П р и м е р 4. В реактор, как в примере 1, подают воздух в начале периода регенерации с объемной скоростью 480 ч, уменьшая ее к концу регенерации до 40 ч (в 12 раз) . Остальные параметры процесса те же, что и в примере 1. Время выжига кокса составляет 3,3 мин, т.е. почти в 2 раза меньше, чем в примере 1, Количество пропущенного воздуха составило 17 м что несколько выше, чем в примере 1.

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

П ример5. Процесс одностадийного дегидрирования бутана осуществляют на установке, состоящей из 3 реакторов диаметром 1260 мм.В каждый из реакторов загружают 0,35 м алюмохрсялового катализатора в смеси с инертным материалом в соотношении 1,:3 по весу. Высота слоя контактной

массы 0,75 мм. Длительность цикла 21 мин:

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

Дегидрирование проводят при температуре 61 и объемной скорости подачи сырья 250 . Регенерацию проводят при температуре 500с и объемной скорости 5000 ч . На рисунке приведена динамика изменения профилей температуры по длине слоя (J -1,5) в течение периода регенерации. Как видно из рисунка, в первые секунды процесса происходит резкий разогрев слоя катализатора во второй половине слоя (первая при этом охлаждается за счет большого теплоотвода потоком газа), затем катализатор охлаждается по всей длине слоя Для обеспечения нужного профиля темпратуры необходимо повышать температуРЗ газового потока, например, сжиганием дополнительного топлива в слое катализатора. Расчетом установлено, что для нагрева слоя до необходимо сжечь 1,34 м топливного газа

Примере.В реакторе, как в примере 5, скорость подачи газовоздушной смеси в начале регенерации составляет 8000 ч и уменьшается к концу регенерации до 500 ч ( в .16 раз) .

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

55000 632

68000-500 655

1,34

500 0,57

563

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

изобретения

Способ регенерации неподвижного слоя катализатора дегидрирования углеводородов путем пропускания через слой закоксованного катализатора кислородсодержащего газа при тем0,0 0,1 0.2 аз ОЛ в.5 US 0.1 0.8 0.9 1.0

пературе ЗОО-бЗО С, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени регенерации и уменьше ия расхода кислородсодержащего газа, обработку кислородсодержащим газом ведут с начальной объемной скоростью 120-8000 ч с постепенным уменьшением ее к концу процесса в 1,7-16 раз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

IHUH