CS199545B2 - Method of conversion catalyst cleaning - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobů čištění konverzního katalyzátoru . za · účelem odstranění těkavých látek, · jako například vodíku a · uhlovodíků, · z tohoto katalyzátoru. · Vynález· se zejména· týká způsobu odstranění těkavých látek z katalyzátoru, používaného při reformování, a to · před jeho regenerací.

Během katalytické konverze se · na použitý katalyzátor absorbují (nebo adsorbují] těkavé· látky, které musí být z katalyzátoru odstraněny předtím, než je katalyzátor vypouštěn ze systému nebo· regenerován. Těmito · těkavými látkami jsou . zpravidla jak výchozí látky, tak i produkty · konverzní reakce; při obvyklé · uhlovodíkové konverzní reakci · je· těkavou látkou, ulpívající na katalyzátoru, také vodík. Tak · například · při reformování těžkého benzínu, kteréhožto · reformování se vynález obzvláště ·týká, obsahuje· katalyzátor, který byl při uvedeném reformování použit, a který byl odveden z reakční zóny · za · účelem regenerace, vodík, benzínový reformát a plynné uhlovodíky. Tyto složky musí · být · před provedením oxidační regenerace · katalyzátoru· z katalyzátoru odstraněny, poněvadž jednak zvětšují množství materiálu, který musí · být oxidován, a jednak nepříznivě ovlivňují účinnost finálního, regenerovaného· katalyzátoru. Navíc se v některých případech provádí uve2 děné čištění z bezpečnostních · důvodů, · a to za · účelem zabránění · vzniku výbušné· ·· směsi při převádění · kataly&ítOrú z· atmosféry · tvořené vodíkem a· · uhlovodíky do‘ -'atmosféry obsahující· kyslík.

K odstranění těkavých ·šložek z · katalyzátoru se dosud používá · rozličných · postupů. V případě reformování, · při· kterém · se K získání vysokooktanového · reformátu · · z· ' přímé destilační frakce · těžkého· •-benzínů · používá · katalyzátorové kompozice· platina—kysličník hlinitý, · se vodík a/nebo ' -u®Θvodfíky odstraňují · čištěním . katalyzátoru · · inertním· plynem, jako · například · dusíkem, · při· · poměrně konstantním· tlaku. · Tímto· · způsobem· se však nedosáhne účinného' odstranění· -těkavého materiálu ze všech · částí · katalyzátorového lože a · katalyzátor · vyčištěný· výše uvedeným způsobem obsahuje značná ' množství absorbovaného vodíku · · a . uhlovodíků v · izolovaných „mrtvých · prostorech”. Za '· účelem odstranění · · veškerého ·těkavého- · -materiálu z · katalyzátoru · se· katalyzátor · · umístí do reaktoru (nebo nádoby)·, · který · · se ·- evakuuje, čímž se· dosáhne· · odstranění · v -podstatě veškerého · množství . · zbývajícího· · těkavého materiálu.

Uvedený vakuový postup · · však·' vyžaduje vakuové zařízení· · a · poměrně · ' · značný · Čas · k odstranění veškerého těkavého materiálu. Při provádění reformování v pevném (statickém) loži není poměrně značná ^: doba, která je nezbytná k odstranění těkavých složek z katalyzátoru, podstatným nedostatkem, neboť nepředstavuje podstatnou _ část _ času reformování. Avšak v případě, že se reformování provádí v pohyblivém loži, jak je to uvedeno v příkladech provedení patentového spisu USA č. 3 470 090, kde se katalyzátor kontinuálně nebo přerušovaně odtahuje a regeneruje, je třeba odstraňování vodíku a uhlovodíků z katalyzátorů, odvedeného z reaktoru, provádět rychleji než ve výše uvedeném případě, neboť časový úsek od okamžiku odtažení katalyzátoru z reaktoru do okamžiku, kdy je třeba katalyzátor, který byl regenerován, do reaktoru vrátit, je v tomto případě kratší. Vzhledem k výše uvedenému je tedy nezbytné vyvinout rychlejší způsob odstranění těkavých látek z katalyzátoru, zejména z katalyzátoru, používaného při konverzi uhlovodíků, jako například při reformování.

Cílem vynálezu je vyvinout způsob čištění konverzního katalyzátoru od těkavých materiálů. Cílem vynálezu je zejména vyvinout způsob čištění katalyzátoru používaného při reformaci od vodíku a· uhlovodíků. V případech, kdy se používá čisticí zóny s částicemi katalyzátoru přiváděnými do této zóny a odváděnými z této zóny, je cílem vynálezu vyvinout čisticí operaci, při které by došlo k odstranění těkavého materiálu z částic katalyzátoru, aniž by bylo třeba tyto částice v čisticí zóně fluidizovat.

Předmětem vynálezu je způsob čištění konverzního katalyzátoru od těkavého materiálu uvedením katalyzátoru do styku s proudem inertního média za účelem odstranění těkavého materiálu, jehož podstata spočívá v tom, že se při zachování kontinuálního proudu plynného média zvýší tlak, působící na katalyzátor, na hodnotu v rozmezí, vymezeném atmosférickým tlakem až tlakem 102 kPa a to během 10 až 60 sekund, načež se po dosažení této hodnoty tlaku sníží tlak na hodnotu rovnou nejvýše atmosférickému tlaku a to během 10 až 60 sekund.

Uvedené zvýšení a snížení tlaku se s výhodou opakuje 1 až 6krát.

Proud plynného média je možné během snižování tlaku zastavit.

Jako inertního plynu se s výhodou použije dusíku.

Plynné médium proudí vzhledem ke katalyzátoru vzestupně.

Ačkoliv zlepšený způsob _ čištění katalyzátoru podle vynálezu může být použit v každém systému, ve kterém je zapotřebí odstranit z konverzního katalyzátoru těkavé látky, lže způsob podle vynálezu zejména aplikovat na odstranění vodíku a uhlovodíků z katalyzátoru, používaného při uhlovodíkové konverzi, včetně krakování, refor mování, hydrogenace, dehydrogenace, dealkylacé, desulfurace a podobně.

Způsob podle vynálezu je obzvláště vhodný k odstranění vodíku nebo těžkého benzínu z reformovacího katalyzátoru. Tyto katalyzátory, které jsou o sobě známé, s výhodou obsahují kov a platinové skupiny, halogen a kysličník hlinitý. Zvláště vhodný je sférický katalyzátor obsahující platinu a chlor spolu s kysličníkem hlinitým, který je popsán v patentovém spisu USA č. 2 620 314. Je však samozřejmé, že, rozsah použitelných katalyzátorů se neomezuje na uvedené výhodné katalyzátory; rovněž je možné použít katalyzátory na bázi dalších platinových kovů; použití těchto katalyzátorů však není obvyklé. Katalyzátor na bázi kovu platinové skupiny může rovněž obsahovat promotor, jako například rhenium. Stejně jsou vhodné i. další těžko tavitelné anorganické kysličníky, včetně kysličníku křemičitého, kysličníku zirkoničitého, kysličníku boritého, kysličníku thoričitého a směsi kysličníku křemičitého a kysličníku hlinitého.

Katalytické reformovací reakce se provádí při teplotě asi 378 až 592 °C, přetlaku asi 0,35 až 7,03 MPa, prostorové hodinové rychlosti kapalné fáze asi 0,2 až 10 hod;’¹ a molárním poměru vodíku k uhlovodíku asi 1 : 1 až 10 : 1. Při kontinuální nebo semi—kontinuální reformovací operaci, jak je popsána v patentovém spisu USA č. 3 470 090, obsahuje katalyzátor odvedený z reakční nádoby adsorbovaný vodík a těžký benzín, které musí být před regenerací katalyzátoru odstraněny.

Uvedený vodík a těžký benzín se odstraní uvedením katalyzátoru ve styk s proudem relativně inertního média, a to buď při průchodu katalyzátoru přepouštěcím vedením, nebo během jeho umístění v jímací komoře. Jestliže katalyzátor prochází vedením, pak je výhodné kontaktovat tento katalyzátor protlproudným proudem plynného média; v případě, že je katalyzátor uspořádán v komoře, je výhodné ho kontaktovat vzestupným proudem plynného média. Pojmem „relativně inertní” je míněn plyn jako dusík, helium, argon a podobně, který je při podmínkách čištění inertní, a jehož případná absorpce na katalyzátoru není na závadu v následujících stupních manipulace s katalyzátorem. S výhodou lze použít dusíku, avšak mohou být často použity i látky jako lehké uhlovodíky nebo vodík. Obdobně jsou „těkavými látkami” míněny sloučeniny, které jsou z katalyzátoru odstranitelné o sobě známými vypuzovacíml postupy; mezi tyto sloučeniny patří i uhlovodíky jako těžký benzín nebo těžší frakce.

Způsob podle vynálezu, při kterém se mění tlak působící na katalyzátor během čištění, nejdříve předpokládá zvýšení tlaku na předem stanovenou hodnotu, a to při udržování kontinuálního proudu inertního ply199545 nu. Přesná hodnota tlaku, na kterou má být tlak, působící na katalyzátor, zvýšen, může být určena buď kontrolou absolutního tlaku nebo kontrolou přesného objemu plynu, který musí být navíc přidán, aby se uvedeného tlaku dosáhlo. S výhodou je předem stanovený vyšší tlak roven alespoň dvojnásobku výchozího tlaku při čištění. Provádí-li se tedy čištěni za atmosférického tlaku, pak se tlak během čištění zvýší z asi 0,1 MPa ňa asi 0,2 MPa. Potom, co se dosáhne uvedené předem stanovené hodnoty tlaku, se tlak sníží, s výhodou na výchozí tlak. Ačkoliv může být proud plynného média kontinuálně udržován i během snižování tlaku, je výhodné během snižování tlaku tento proud přerušit. Uvedený sled zvyšování a snižování tlaku zajistí, zvláště je-li opakován 1 až 6krát, že čisticí plyn dosáhne všech částí komory nebo vedení, ve kterých se katalyzátor nachází, a v důsledku toho odstraní v podstatě všechen těkavý materiál z katalyzátoru v čase podstatně kratším, než to bylo možné doposud známými postupy.

Při praktickém provádění způsobu čištění podle vyálezu se zvyšování tlaku provádí v časovém úseku asi 10 až 60 sekund, přičemž se rovněž snížení tlaku provádí během 10 až 60 sekund.

Za účelem bližšího objasnění způsobu podle vynálezu bude tento způsob dále ilustrován odkazy na příklad provedení, týkající se odstranění vodíku a těžkého benzínu z použitého reformovacího katalyzátoru, odvedeného z reakční zóny reformovacího procesu a to bez přerušení tohoto procesu a určeného к vyčištění.

Katalyzátor, který sestává ze sférické platinové, rheniové a halogenové kompozice (1,59 mm) uspořádané na podložce tvořené kysličníkem hlinitým, se odvede z reaktoru při teplotě asi 35 až 538 °C a přetlaku asi 1,41 MPa, načež se kontaktuje v přepouštěcím vedení s protiproudem vodíku ne-

Claims (5)

1. Způsob čištění konverzního katalyzátoru od těkavého materiálu uvedením katalyzátoru do styku s proudem inertního plynného média za účelem odstranění těkavého materiálu, vyznačený tím, že se při zachování kontinuálního proudu plynného média zvýší tlak, působící na katalyzátor, na hodnotu v rozmezí, vymezeném atmosférickým tlakem až tlakem 102 kPa a to během 10 až 60 sekund, načež se po dosažení této hodnoty tlaku sníží tlak na nižší hodnotu, rovnou nejvýše atmosférickému tlaku a to během 10, až 60 sekund.

bo recyklovaného reformovaného- plynu. Tento vodík nebo recyklovaný plyn ochladí katalyzátor na teplotu asi 93,5 °C a vypudí z katalyzátoru většinu těžkého benzínu. Asi 22,7 až 90,8 kg katalyzátoru se potom předloží do zavíracího násypného zásobníku, kde se sníží tlak na hodnotu atmosférického tlaku. Uvedený násypný zásobník je tvořen válcovou nádobou s kónickým dnem, ve kterém je proveden vstup čisticího dusíku. Odtah, tvořený zúženým otvorem za účelem vytvoření zvýšeného tlaku v zásobníku, je proveden v horní části násypného zásobníku.

Vodík a těžký benzín se odštraní z katalyzátoru zaváděním dusíku. Při otevřeném odtahu se do zásobníku přidá objem plynu, rovný objemu zásobníku, a to během asi 35 sekund. To má za následek zvýšení tlaku asi na 0,1 MPa. Na konci uvedeného čajového úseku se přeruší proud dusíku vstupující do zásobníku a tlak se nechá opět klesnout na atmosférický tlak během asi 35 sekund. Během této operace se plyn, obsahující čisticí plyn a těkavý materiál odstraněný z katalyzátoru, odvede mimo katalyzátor. Tento sled zvýšení tlaku dusíku a snížení tlaku se opakuje ještě dvakrát, načež se katalyzátor v podstatě prostý vodíku a těžkého benzínu převede do regenerační sekce.

Po ukončení uvedené čisticí operace obsahuje katalyzátor asi 0,5 % hmot, těkavého materiálu (vodík a uhlovodíky o bodu varu nižším než asi 256 °C). Jestliže se stejný objem dusíku, jaký byl použit při uvedeném třístupňovém čištění, přivádí ke katalyzátoru ve stejném časovém úseku kontinuálním způsobem, pak katalyzátor obsahuje na konci čištění asi 2 % hmot, těkavého materiálu. Z toho vyplývá, že způsob podle vynálezu je ve srovnání se známým stavem techniky účinnější při odstraňování těkavého materiálu z odpadního katalyzátoru.

vynalezu’

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se uvedené zvýšení a snížení tlaku opakuje 1 až 6krát.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se proud plynného média zastaví během snižování tlaku.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se jako inertního plynu použije dusíku.

5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že plynné médium proudí vzhledem ke katalyzátoru vzestupně.