CS271326B2

CS271326B2 - Method of gas circulation in regeneration zone with movable bed

Info

Publication number: CS271326B2
Application number: CS862955A
Authority: CS
Inventors: Arthur R Greenwood
Original assignee: Uop Inc
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1990-09-12
Also published as: RO95626B; BR8601853A; ES554317A0; SU1706375A3; CN86102807A; DD248966A5; US4578370A; EP0200474A1; AU574916B2; ZA863032B; HU206643B; MY100141A; NZ215933A; FI861739A; YU45320B; MX165891B; NO168690C; JPH0446620B2; SG98590G; CA1265502A

Description

Vynález se týká způsobu cirkulace plynu v regenerační zóně s pohyblivým katalytickým ložem к odstraňování uhlíku na katalyzátoru znečištěného koksem. Postup podle uvedeného vynálezu je možno uplatnit u takových postupů jako je katalytické reformování uhlovodíků, katalytická dehydrogenace uhlovodíku a dehydrocyklodimerizace uhlovodíků.

Pokud se týče dosavadního stavu techniky je již velmi dlouho známo, že je velmi výhodné provádět postupy konverze uhlovodíků kontinuálním způsobem. Tyto zkušenosti podnítily vývoj a uplatnění katalytických procesů označovaných jako katalytické procesy s pohyblivým ložem. Při provádění těchto katalytických procesů s pohyblivým ložem se katalyzátor v reakční zóně pohybuje směrem dolů ve formě kompaktního nefluidizovaného lože, přičemž tento pohyb nastává účinkem gravitace. To znamená, že pri těchto postupech je postupně katalyzátor odváděn z dolního prostoru reaktoru, tento odváděný katalyzátor je regenerován a takto regenerovaný katalyzátor je přiváděn do horního prostoru reaktoru, ve kterém se postupně pohybuje směrem dolů a zaplňuje prázdný prostor vzniklý odváděním katalyzátoru ode dna reaktoru, čímž se vytvoří kontinuální katalytické lože, které se periodicky obnovuje. Jako příklad prvních typů těchto reaktorů s výše popsaným pohybem, katalyzátoru je možno uvést patent Spojených států amerických č. 2 303 717, autor M.H. Arveson, konkrétně obr. 3 uvedený v tomto patentu. V tomto patentu je popsán způsob provo/ z zování a použití reakční zóny s pohyblivým ložem a regenerační zóny s pohyblivým ložem, a dále možnosti použití uzavíracích násypek a stripovacích zon při zpracovávání a dopravě katalyzátoru. Další příklad provedení postupu konverze uhlovodíků za využití pohyblivého lože je uveden v patentu Spojených států amerických č. 3 230 122, jehož autorem je W.A. Hagerbaumer. Dále je možno uvést patent Spojených států amerických č. 3 725 249, jehož autorem je K.D. Veselý a kol., a který se týká způsobu provádění postupů reformování s pohyblivým ložem za současného využití regeneračního zařízení. V patentu Spojených států amerických č. 3 97B 150, jehož autorem je F.G. Mc Williams, Jr., se popisuje provedení dehydrogenačního postupu v kontinuálním provedení nebo s pohyblivým ložem, při kterém se používá regenerace katalyzátoru prováděné v pohyblivém loži. V patentu Spojených států amerických č. 4 4Θ0 144, jehož autorem je F.A. Smith, je ilustrován postup spalování uhlíku v procesu, ve kterém se používá zeolitického katalyzátoru.

Patent Spojených států amerických č. 3 652 231, jehož majitelem je stejný majitel jako u předmětného vynálezu, se týká vnitrního uspořádání katalytické regenerační zóny a způsobu využití různých plynových proudů uvnitř regenerační zóny, zejména je třeba v této souvislosti upozornit na provedení podle obr. 1. V tomto patentu je ilustrováno použití plynového proudu, který obsahuje kyslík, v zóně pro spalování uhlíku, která je umístěna v horní části regenerační zoÝiy, přičemž tento plynový proud obsahující kyslík je reciklován pomocí vnějšího potrubí, ve kterém jsou zařazeny chladicí prostředky a prostředky pro stlačování plynu. V tomto patentu se rovněž popisuje použití chlorační sekce umístěné ve spodní části regenerační zóny, a následně sušící sekce, přičemž před zpětným zaváděním regenerovaného katalyzátoru do reakční zo“ny se provádí redukce kovových složek v regenerovaném katalyzátoru. V tomto patentu je rovněž všeobecně popisován způsob provádění regeneračního postupu a s ním spojeného postupu v zoÝiě katalytického reformování.

Oalší uspořádání vedení plynových proudu do regenerační zóny s pohyblivým ložem jsou ilustrovány v patentech Spojených států amerických č. 3 981 824, jehož majitelem je stejný majitel jako u předmětného vynálezu, dále č. 4 094 814, jehož autorem je E.S. Lemberger a kol., a dále patent č. 4 094 817, jehož autorem je R.K. Olson a kol. Až dosud bylo běžnou praxí odvádět plynné spaliny z regenerační zóny a potom je ochlazovat, přičemž tyto stupně předchází rozdělování plynných spalin na různé proudy nebo stlačování plynných spalin.

V oboru konverze uhlovodíků jsou již delší dobu známy výhody, kterých je možno dosáhnout při použití reakční zóny s pohybujícím se ložem. Mezi výhody těchto postupu je možnostno zařadit možnost provádět postup při konstantních nastavených provozních podmínkách

CS 271 326 B2 a dále získávaní produktu o relativně rovnoměrné kvalitě během celého průběhu tohoto postupu. Mezi další výhody je možno zařadit možnost provádění postupu při drsnějších podmínkách ve srovnání s dosud běžně průmyslově používanými postupy podle dosavadního stavu techniky a možnost eliminování periodického zastavování procesu v důsledku nahražování katalyzátoru nebo regenerování katalyzátoru. Tyto výhody urychlily vývoj reakčních postupů s pohyblivým ložem, systémů pro manipulaci s katalyzátorem a regeneračních zon s pohyblivým ložem. Rovněž i vývoj a přístupnost nových katalyzátorů odolnějších na otěr společně se zlepšenými prostředky používanými pro manipulaci s katalyzátorem a s dokonalejšími regeneračními systémy měly vliv na rozšířené uplatnění reakčních systémů s pohyblivým ložem, kterých je možno použít pro rozsáhlý počet postupů konverze uhlovodíků, mezi které je možno zařadit katalytické reformování, katalytická dehydrogenace acyklických uhlovodíků a dehydrocyklodimerizace. Posledně uváděný postup je možno využít pro konverzi lehkých alifatických uhlovodíků, jako je například propan nebo butylen na C₆+ uhlovodíkové produkty, jako je například benzen, toluen, xylen a acyklické uhlovodíky obsahující G až 9 atomů uhlíku.

Při provádění postupu, na který se postup podle uvedeného vynálezu aplikuje, se reakční proud, který obsahuje nastřikovaný uhlovodík a často rovněž obsahující vodík, uvádí do kontaktu s katalyzátorem ve formě Částic za podmínek, které účinným způsobem promotují jednu nebo více požadovaných chemických reakcí. Při tomto kontaktování obvykle dochází к ukládání uhlovodíkového materiálu deficitního na vodík, který se všeobecně označuje jako koks, na povrchu katalyzátoru. Hromadění tohoto materiálu s vysokým obsahem uhlíku na povrchu katalyzátoru má obvykle nepříznivé účinky na aktivitu a/nebo selektivitu katalyzátoru. Tyto škodlivé účinky jsou způsobeny tím, že tento uhlíkatý koks obsazuje aktivní katalytická místa nebo se ukládá na povrchu nebo uvnitř pórů katalyzátoru, přičemž tímto způsobem blokuje transport různých reaktivních částic do katalyzátoru a z katalyzátoru nebo na povrch a z povrchu tohoto katalyzátoru. V oboru konverze uhlovodíků je běžným opatřením buďto periodicky nahražovat katalyzátor nebo jestli je to možné regenerovat tento katalyzátor tím způsobem, že se spalováním odstraňuje koks.

Při provádění regeneračního postupu, při kterém se spaluje koks, se lože deaktivovaného katalyzátoru nebo katalyzátoru znečištěného koksem uvádí do kontaktu s proudem plynu obsahujícím kyslík při zvýšené teplotě, která je dostatečná к iniciování spalování usazeného koksu na katalyzátoru. Proud plynu obsahující kyslík musí obsahovat minimální obsah kyslíku, přičemž tento proud plynu se recykluje takovým způsobem, aby bylo dosaženo kontroly maximální teploty, která se dosahuje uvnitř lože katalyzátoru, které je podrobováno regeneraci. Tato kontrola maximální teploty je nutná z toho důvodu, aby bylo zabráněno deaktivaci katalyzátoru nebo poškození regeneračního zařízení, к čemuž by mohlo dojít v důsledku možného nadměrného vzrůstu teploty, ke kterému může dojít při spalování uhlíkatých materiálů, zejména v přítomnosti aktivních katalytických kovů, které obvykle slouží к tomu, aby urychlovaly spalovací proces. V některých případech je vhodné nebo dokonce nutné provést další regenerační kroky, které následují po spálení uhlíku. Například je možno uvést, že se často požaduje provést po spalování uhlíku halogenační zpracování, sušení a/nebo redukce, což se pravádí po uvedeném spalování. Tyto stupně se obvykle provádí tak, že se využije oddělených plynových proudů, které se vedou katalytickým ložem, které obssahuje katalytické částice s nízkým obsahem uhlíku. Tyto následně prováděné stupně, jejichž cílem je obnovení katalytické aktivity neboli regenerace katalyzátoru, je vhodné v některých případech optimalizovat tím, že se provedou za podmínek, které jsou odlišné od podmínek optimálních pro provedení regeneračního stupně, při kterém se spaluje usazený koks. Konkrétně je možno uvést, že je v některých případech požadováno provést chlorační stupeň nebo sušící stupeň při vyšší teplotě nebo při nižší teplotě, než je teplota použitá ve spalovací zóně. Z tohoto důvodu je nutno v další fázi zahřívat nebo chladit katalyzátor, což se provede poté, co byl katalyzátor odveden ze zóny pro spalování usazeného koksu .

CS 271 326 82

Cílem uvedeného vynálezu je navrhnout nový postup regenerování částic katalyzátoru v regenerační zo'ně s pohyblivým ložem. V rámci tohoto řešení je cílem tohoto postupu vytvořit různé provozní plynové proudy o různých teplotách, kterých by bylo potom možno využít v regenerační zóně s pohyblivým katalytickým ložem. Dalším cílem tohoto vynálezu je snížit počet různých provozních zařízení, kterých je nutno použít při tomto vytváření různých provozních proudů použitých v regenerační zóně s pohyblivým ložem katalyzátorových částic a při vytváření různých plynových proudů s různými teplotami, kterých se používá v regenerační zóně. Zvláštním cílem postupu podle vynálezu je vytvoření relativně horkého plynového proudu, kterého se využije к zahřátí částic katalyzátoru, které jsou odvedeny ze spalovací zóny, která je součástí regenerační zóny. Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se těchto cílů dosáhne tak, že se plynné spaliny, odváděné ze spalovací zóny, vedou do stlačovací jednotky ještě předtím, než jsou ochlazeny, přičemž potom následuje rozdělení takto stlačeného proudu na část, která se chladí a recykluje do spalovací zóny, a na část horkého plynu, která se využívá ve spodní oblasti regenerační zóny v zóně s upravenou teplotou.

Postup podle uvedeného vynálezu je tedy možno uvést jako způsob cirkulace plynu v regenerační zóně s pohyblivým katalytickým ložem к odstraňování uhlíku na katalyzátoru znečištěném koksem, při kterém se tento katalyzátor vede do regenerační zóny a směrem dolů touto zonou ve formě kompaktního lože, tento katalyzátor se uvádí do kontaktu s proudem plynu obsahujícím kyslík ve spalovací zóně umístěné v regenerační zóně za podmínek, při nichž se spálí uhlík přítomný na katalyzátoru, které zahrnují teplotu ve spalovací zdně v rozmezí od 371 °C do 676 °C, za vzniku proudu plynných spalin a katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku, potom se odvádí tento katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku do sušící zóny a touto sušící zonou, přičemž tato zoňa je součástí regenerační zóny a dochází zde ke kontaktu uvedeného katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku s proudem sušícího plynu obsahujícím kyslík.

Tento proud sušícího plynu proudí vzhůru do spalovací zóny a spojuje se s plynovým proudem s obsahem kyslíku za vzniku proudu plynných spalin a chlorovaný a usušený katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku se odvádí z uvedené regenerační zóny z její spodní části na rozdíl od proudu plynných spalin, které se odvádí z horní části této regenerační zóny. Pod stata tohoto postupu podle vynálezu spočívá v tom, že se katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku, který opouští spalovací zónu, vede do zo^?ny s upravenou teplotou, která je součástí regenerační zóny, a zde se přivádí do kontaktu s proudem к upravování teploty, přičemž uvedený proud plynných spalin se stlačuje a rozděluje a první podíl, který tvoří 25 % objemových až 75 ¾ objemových z celkového množství proudu plynných spalin, se zavádí do zóny s upravovanou teplotou jako plynový proud к upravování teploty, a druhý podíl uvedeného proudu plynných spalin, který tvoří 75 % objemových až 25 % objemových, se ochlazuje na teplotu v rozmezí od 371 °C do 482 °C a potom se vede do spalovací zóny, která je součástí regenerační zoíiy a leží nad zónou s upravovanou teplotou.

Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu první podíl proudu plynných spalin, který představuje plynový proud к upravování teploty, se chladí ještě předtím, než se zavádí do zóny s upravovanou teplotou.

Podle jiného výhodného provedení postupu podle uvedeného vynálezu se první podíl proudu plynných spalin, který představuje plynový proud к upravování teploty, ohřívá ještě předtím, než se zavádí do zóny s upravovanou teplotou.

Rovněž je výhodné podle uvedeného vynálezu mezi zonou s upravovanou teplotou a sušící zónu umístit chlorační zónu, přičemž do této chlorační zóny se přivádí plynový chlorační proud, který obsahuje látku obsahující chlor a kyslík, a tento kyslík přítomný v uvedeném proudu chloračního plynu představuje Část kyslíku, který se spotřebovává ve spalovací z oÝi ě.

CS 271 326 02

Postup podle uvedeného vynalezu je výhodný v tom, že umožňuje velice ekonomický způsob regenerace katalytických částic ve formě pohyblivého lože, což je dosahováno pouhým rozdělením proudu plynných spalin odváděných z regenerační zoňy a jejich stlačením a zaváděním do příslušných zón regenerační zóny. Toto řešení eliminuje nutnost použití nákladných vnějších prostředků к ohřívání recyklovaných proudů, přičemž se dosáhne účinné regenerace katalyzátoru. Rovněž je velice výhodná možnost aplikovat tento způsob recirkulace plynu na kontinuální postup regenerace katalytických částic v pohyblivém loži. Velmi významnou výhodou postupu podle uvedeného vynálezu je možnost kontrolování teplot v různých oblastech regenerační zóny, tzn. ve spalovací zóně, v zóně s upravovanou teplotou v chlorační zóně a v sušící zo'ně, což je možno provádět vhodnou úpravou složení plynových proudů zaváděných do těchto zon, např. kontrolováním obsahu kyslíku v těchto proudech.

Podle uvedeného vynálezu byl tedy vyvinut nový postup cirkulace plynu, kterého se používá pro regeneraci katalyzátoru prováděnou spalováním uhlíku na použitých katalytických částicích v regenerační zóně s pohyblivým ložem. Při provádění postupu podle vynálezu vznikají různé plynové proudy o rozdílných teplotách, které se potom využijí v různých oblastech regenerační zóny aniž by bylo použito ohřívacích prostředků, jako jsou například prostředky používané pro ohřívání plynu na vysoké teploty podle dosavadního stavu techniky. Postup podle uvedeného vynálezu se odlišuje od postupů podle dosavadního stavu techniky, u kterých se potřebný kyslík pro spalování uhlíku přivádí do regenerační zóny tím, že při postupu podle uvedeného vynálezu je možno potřebný kyslík přivádět současně s plynnými proudy pro chloraci a sušení, které se přivádí do spodní části regenerační zóny za účelem protioroudého vedení těchto plynů vzhledem к postupu katalyzátoru s nízkých obsahem uhlíku směrem dolů v regenerační zoViě.

Obecně je možno postup perle uvedeného vynálezu charakterizovat jako postup regenerace katalytických částic, který zahrnuje následující stupně:

- vedení katalyzátoru znečištěného koksem do regenerační zóny a touto zónou ve směru dolů ve formě kompaktního lože.

- kontaktování tohoto katalyzátoru znečištěného koksem s plynovým proudem obsahujícím kyslík ve spalovací zóně, která je umístěna v regenerační zóně, za podmínek,při kterých dochází ke spalování uhlíku, který je obsažen v uvedeném použitém katalyzátoru znečištěném koksem, čímž vzniká proud plynných spalin, který se odvádí z regenerační zóny, a katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku,

- odvádění uvedeného katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku směrem dolů do zóny s upravovanou teplotou, která je umístěna v regenerační zóně pod spalovací zónou, přičemž v této zóně dochází ke kontaktování katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku s plynovým proudem upravujícím teplotu,

- vedení katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku směrem dolů do sušící zóny, která je umístěna v regenerační zóně pod zónou s upravovanou teplotou, přičemž zde dochází ke kontaktování katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku se sušícím plynem,

- stlačování alespoň hlavního podílu proudu plynných spalin a rozdělení tohoto proudu i na první a druhý podíl proudu plynných spalin,

- odvádění prvního alikvotního podílu proudu plynných spalin do zóny s upravovanou teplotou, která byla specifikována výše v souvislosti s plynovým proudem upravujícím te- • plotu,

- chlazení druhého alikvotního podílu proudu plynných spalin a odvádění tohoto druhého podílu do spalovací zóny, jako již bylo výše uvedeno.

Ve výhodném provedení je možno celkově postup charakterizovat jako postup regenerace pevného katalyzátoru ve formě částic, který byl použit v reakční zóně postupu konverze uhlovodíků s pohyblivým ložem, ,<terý zahrnuje následující stupně:

- odvádění katalyzátoru znečištěného koksem, který je odebírán z reakční zóny postupu konverze uhlovodíků, do jednolité kompaktní katalytické regenerační zóny a vedení to5

CS 271 326 02 hoto katalyzátoru touto regenerační zonou ve směru dolů ve formě kompaktního lože,

- kontaktování tohoto katalyzátoru znečištěného koksem s plynným proudem obsahujícím kyslík ve spalovací zóně, která je vytvořena jako součást regenerační zóny, za podmínek, které vedou ke spalování uhlíku přítomnému na použitém katalyzátoru za vzniku proudu plynných spalin, který je odváděn z regenerační zóny, a katalyzátoru s malým obsahem uhlíku,

- odvádění tohoto katalyzátoru s nízkým obsahem usazeného uhlíku směrem dolů do zóny s upravovanou teplotou a touto zonou, která je umístěna v regenerační zóně pod spalovací zónou, přičemž v této zóně dochází ke kontaktování katalyzátoru s nízkým obsahem osazeného uhlíku s proudem plynu (většinou zde probíhá ohřívání lože proudem ohřívacího plynu, který představuje proud pro upravování teploty),

- odvádění tohoto katalyzátoru s nízkým obsahem usazeného uhlíku směrem dolů do chlorační zóny a touto chlorační zónou, přičemž tato zóna je umístěna v regenerační zóně pod zónou s upravovanou teplotou, přičemž v této chlorační zóně dochází ke kontaktování katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku s proudem chloračního plynu, který obsahuje látku obsahující chlor,

- odvádění katalyzátoru s nízkým obsahem usazeného uhlíku z regenerační zóny,

- stlačování přinejmenším hlavního podílu proudu plynných spalin a rozdělování tohoto proudu na první a druhý podíl proudu plynných spalin,

- odvádění prvního alikvotního proudu plynných spalin do zóny s upravovanou teplotou, přičemž tento proud slouží většinou jako ohřívací plynný proud,

- a ochlazování druhého alikvotního podílu proudu plynných spalin nepřímou tepelnou výměnou a potom odvádění tohoto druhého podílu proudu plynných spalin do spalovací zoňy, přičemž tento proud je možno rovněž uvést jako plynový proud obsahující kyslík.

Při provádění postupu v systému s pohyblivým ložem podle uvedeného vynálezu se katalyzátor pohybuje směrem dolů v reakční zoTiě, к čemuž dochází v důsledku gravitace, způsobem, který byl již shora popsán. Z tohoto důvodu je nutno periodicky dopravovat katalyzátor nahoru do horní oblasti reakční nebo regenerační zóny. Použité konkrétní dopravní zařízení a časový interval, za který musí být katalyzátor takto přemístěn, závisí na požadavcích a cílech daného konkrétního postupu. Například je možno uvést, že v případech, kdy je reakční zóna umístěna přímo pod regenerační zónou nebo nad regenerační zonou, je pouze nezbytné přemístit katalyzátor z místa ode dna tohoto kombinovaného zařízení do horní oblasti tohoto okruhu. Na rozdíl od těchto řešení je běžnější konstruovat reakční zohu a regenerační zónu tak, že jsou umístěny vedle sebe, takže při těchto řešeních je nutno transportovat nezbytná množství katalyzátoru z oblasti ode dna reakční zóny do oblasti horního prostoru regenerační zóny a potom transportovat současně katalyzátor z oblasti ode dna regenerační zo?iy do oblasti horního konce reakční zóny. Tento transport ve směru zdola nahoru je možno provést různými šnekovými dopravníky, korečkovými dopravníky nebo jinými mechanickými zařízeními. V tomto bodě je ale nutno uvést, že je velmi výhodné a v tomto průmyslovém oboru běžné, dopravovat katalyzátor účinkem fluidizačniho plynu, který nese částice katalyzátoru směrem vzhůru současně s tím, jak tento plyn proudí potrubím. Při tomto způsobu dopravy spadává katalyzátor do výtlačné nebo spojovací nádoby, přičemž potom je dopravován směrem vzhůru účinkem proudu plynu, který se zavádí do této výtlačné jednotky. Tímto plynem může být vodík, dusík, methan nebo některý z četných jiných podobných plynů.

Rovněž je běžné používat při provádění tohoto postupu podle uvedeného vynálezu v systémech pro dopravu katalyzátoru různých uzavíracích násypek. Při této příležitosti je třeba uvést, že tyto uzavírací násypky například slouží jako bezpečné opatření к zabránění průchodu plynných spalin do regenerační zóny, kde by se mohly smísit s plynem obsahujícím kyslík. Z tohoto důvodu je v průmyslové praxi běžné používat různých typů uzavíracích násypek nebo těsnících prostředků, které jsou umístěny mezi regenerační zónou a reakční žnou , za účelem zabránění průchodu plynu obsahující kyslík do reakční zóny, přičemž v někte 'Т

CS 271 326 B2 ⁶ rých případech jsou tato opatření nezbytná. Uzavírací násypky a další zóny, ve kterých dochází к manipulaci s katalyzátorem, nebo zařízení přímo manipulující s tímto katalyzátorem, jsou rovněž používány v procesech pro další zpracovávání katalyzátoru, jako je například chlorace nebo redukce kovů, nebo jsou rovněž používány pro stlačování nebo odtlakování katalyzátoru během transportování katalyzátoru celým systémem. V těchto různých uzavíracích násypkách a zónách na zpracování katalyzátoru se jako čistícího, tlakového nebo zpracovávacího plynu Často používá vodíku nebo jiných dalších plynů. Popis různých vhodných systémů pro přepravu katalyzátoru je možno nalézt v běžných odkazech podle dosavadního stavu techniky. V tomto směru je možno například poukázat na patenty Spojených států amerických č. 3 839 196 a 3 839 197, ve kterých jsou uváděny a popisovány systémy pro transport katalyzátoru a regulační prostředky. Dále je možno například uvést, že zařízení na stejnoměrné odebírání a odvádění katalyzátoru je uváděno a popisováno v patentu Spojených států amerických č. 3 856 662. Promývací a oddělovací zóna, která se používá v horní oblasti regenerační zóny, je například popisována v patentu Spojených států amerických č. 3 825 116.

Zvolený provozní postup a podmínky, které jsou nezbytné к úspěšnému provedení regenerace katalyzátoru, budou samozřejmě v každém konkrétním případě záviset na specifickém katalyzátoru, který je určen pro regeneraci. Rovněž mohou tyto faktory v některých případech rovněž záviset na uvažovaném využití katalyzátoru. Z výše uvedených důvodů bude v každém jednotlivém případě regenerační postup různý. Například je možno uvést, že během provádění regeneace katalyzátoru obsahujícího platinu, který se používá při postupu katalytického reformování, je běžně požadováno zpracovávání katalyzátoru v chloračním stupni, který následuje za regenerační zonou, kterou se katalyzátor vede za účelem spálení usazeného koksu. Naopak je možno uvést, že při současně prováděných výhodných dehydrocyklodimerizačních procesech, ve kterých katalyzátor obsahující galium nemusí obsahovat halogenovou složku a z tohoto důvodu není nutno tento katalyzátor podrobovat halogenačnímu zpracování během provádění regeneračního procesu.

Všeobecný přehled regeneračních postupů a používaných provozních podmínek je uveden v již citovaných patentech Spojených států amerických č. 3 652 231, 3 981 824, 4 094 814 a 4 094 817. Tyto patenty Spojených států amerických jsou zde uvedeny pouze jako odkazový materiál na dosavadní stav techniky. Všeobecně je možno uvést, že je velmi výhodné provádět proces v sekci, ve které probíhá spalování uhlíku, neboli ve spalovací zóně, která je součástí celkové kompaktní regenerační zóny, při tlaku vyšším než tlak atmosférický, konkrétně při tlaku více než 0,5 kPa nad tlak atmosférický. Vhodné je použití tlaků vyšších než asi 1551 kPa nad tlak atmosférický, přičemž výhodné je rovněž použití tlaků nižších než 345 kPa nad tlak atmosférický. Proces ve spalovací zóně, ve které probíhá spalování uhlíku usazeného na katalyzátoru musí být prováděn při teplotách, které jsou dostatečné к iniciování a udržování spalování koksových usazenin na povrchu katalyzátoru. Z tohoto důvodu se proces v sekci na spalování uhlíku běžně provádí při teplotě přinejmenším 371 °C. Ve výhodném provedení se proces spalování ve spalovací zóně, která je sou- • částí regenerační zóny, neprovádí při teplotě vyšší než asi 676 °C, měřeno na výstupním sítu z katalytického lože. Zejména jsou výhodné teploty pod asi 482 °C na vstupu do regenerační zoliy. Koncentrace kyslíku v plynu, který je recirkulován spalovací zonou, která ♦ je součástí regenerační zóny, se udržuje na nižší úrovni v porovnání se vzduchem, což se uplatňuje jako prvek pro regulaci teploty katalyzátoru. Tímto katalyzátorem se vede velké ‘množství recirkulujících inertních plynů ve směsi s kyslíkem, přičemž toto opatření slouží к odvádění tepla nebo к dosažení nižší teploty v regenerační zóně. Běžně se pokládá za výhodné, jestliže plyn, který se vede do spalovací zóny, která je součástí regenerační zó^ ny, obsahuje celkově kyslík v koncentraci menší než asi 2,5 molových procent. Ve výhodném provedení je obsah kyslíku v plynu, který je používán v tomto stupni regenerační zóny, v rozmezí od asi 0,4 dc asi 1,5 molových procent.

CS 271 326 ϋ

Podmínky, které se používají v zóně, ve které se provádí halogenace, se určí na základě výsledků experimentálních postupů regenerace katalyzátoru, což se provede za účelem stanovení optimálních regeneračních podmínek a za účelem minimalizování požadovaného množství halogenu, který se zavádí do regenerační zohy. Tímto halogenačním postupem je obvykle chlorace, ovšem je možno rovněž provádět v této fázi kontaktování katalyzátoru znečištěného nízkým obsahem uhlíku i s jinými halogeny, jako jsou například fluor, brom nebo jod. Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu, při kterém se používá regenerační žony к regenerování kulovitých částic oxidu hlinitého (aluminy) obsahujících platinu, přičemž tento oxid hlinitý se používá v zóně katalytického reformování, se halogenační stupeň provádí tak, že se do kontaktu uvádí katalyzátor znečištěný ní2kým obsahem uhlíku s proudem tvořeným směsí obsahující chlor a kyslík, přičemž toto kontaktování probíhá při teplotě, která je o něco vyšší než výhodná provozní teplota používaná v zoňě pro spalování uhlíku. Jako látky obsahující chlor je možno v této souvislosti použít organického chloridu nebo chlorovodíku. Konkrétně je možno uvést, že jestliže je výhodné provádět proces spalování uhlíku při vstupní teplotě pohybující se pod teplotou asi 4B2 C, jako je například 477 °C, potom se ve výhodném provedení používá v sekci, kde se provádí chlorace, teplot vyšších než jsou uvedené teploty. Jako reprezentativní údaj o teplotě na vstupu do chlorační zoňy je možno uvést provozní teplotu 516 °C. К tomu aby se splnily výše uvedené provozní podmínky, to znamená dosažení požadovaného zvýšení teploty, provádí se kontaktování katalyzátoru znečištěného nízkým obsahem uhlíku, který se odvádí ze spalovací zonv, s relativně horkým podílem plynných spalin, odděleným z hlavního proudu, což se provádí v zóně s upravovanou teplotou, která leží mezi zonou na spalování uhlíku a halogenační zonou, přičemž v daném případě se bude jednat o zahřívání této zoňy.

V případech, kdy se používá sušící zoňy, která je zařazena ihned za halogenační zonou, potom se ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu provozuje tato sušící zóna při teplotě Dřibližně odpovídající teplotě v halogenační zóně. Pro tuto sušící zónu jsou ovšem v běžných případech teploty nad asi 482 °C zcela postačující, přičemž těchto teplot se dosahuje použitím sušícího plynu s odpovídajícím průtočným množstvím. Výhody vyplývající z uvedené výhodné jednolité kompaktní konstrukce regenerační zoňy se projevují v tom, že ve všech třech sekcích neboli zoňách na zpracovávání katalyzátoru je možno provádět proces při v podstatě stejném provozním tlaku. Jedině možné tlakové rozdíly souvisí s aplikací průtoků různých plynných proudu procházejících katalytickými loži a se vzdálenosti oddělujícími různá místa uvnitř regenerační zóny. Celkový tlakový rozdíl mezi kterýmikoliv dvěma body v regenerační zóně je z výše uvedených důvodů menší než asi 14 kPa. Provozní tlak v chlorační zoňě, sušící zoňě a ohřívací zoňě je vzhledem к výše

У uvedenému určován zvoleným provozním tlakem ve spalovací zóně.

Jak již bylo dříve uvedeno je možno postup podle uvedeného vynálezu aplikovat na nejrůznější postupy včetně dehydrocyklodimerizace nebo dehydrogenace parafinických uhlovodíků. Jako nastřikovaných uhlovodíků к provádění dehydrogenačního procesu, při kterém se používá reaktoru s pohyblivým ložem, je možno běžné použít jednoho druhu nebo několika * druhů parafinických uhlovodíků s přímým nebo rozvětveným řetězcem, které obsahují 2 až 6 atomů uhlíku. Přestože je možno provádět proces konverze v dehydrogenační zoňě se směsí dvou nebo více lehkých uhlovodíků, používá se ve výhodném provedení postupu podle uvede- _ф ného vynálezu jako nástřikového proudu do dehydrogenační zóny takového proudu, který obsahuje převážně uhlovodík nebo uhlovodíky se stejným počtem atomů uhlíku. Katalyzátory a provozní podmínky к provedení dehydrogenačního procesu je možno snadno zvolit podle znalostí z dosavadního stavu techniky. Ve výhodném provedení podle vynálezu je dehydrogenační katalyzátor tvořen kulovitými Částicemi oxidu hlinitého (alumina) na kterém jsou uloženy aktivní katalytické složky. Těmito aktivními katalytickými složkami jsou ve výhodném provedení podle vynálezu platina, halogeny, jako je například chlor, dále draslík a cín. Další informace týkající se katalyzátorů pro dehydrogenaci lehkých parafinů je možЧ

CS 271 326 82 no nalézt v patentu Spojených států amerických č. 4 469 811. Proud odváděný z dehydrogenační zo^y je možno zpracovávat stejným způsobem jako proud odváděný z procesu reformování, přičemž při tomto zpracování se získá Částečnou kondenzací parní fáze obohacená na vodík a proud kondenzátu jako kapalná fáze, přičemž tento proud se zavádí do frakční kolony nebo do jiného zařízení na oddělení produktu.

V případě, že se postup podle uvedeného vynálezu použije na dehydrocyklodimerizaci uhlovodíků, potom se ve výhodném provedení tohoto postupu použije jako nástřikové suroviny parafinických uhlovodíků s přímým řetězcem obsahujících 3 až 5 atomů uhlíku. Tento nastřikovaný proud může ovšem obsahovat rovněž podstatné množství olefinů se stejným počtem atomů uhlíku к provedení tohoto dehydrocyklodimerizačního procesu. Výsledky tohoto postupu, při kterém se vyrobí produkt bohatý na aromatické uhlovodíky, které mohou obsahovat výzznamné množství uhlovodíků obsahujících 6 až 9 atomů uhlíku s rozvětveným řetězcem, závisí na složení nástřiku. Pro tento postup rovněž platí, že produkt tohoto dehydrocyklodimerizačního postupu je možno oddělovat a zpracovávat stejným nebo podobným způsobem jako v případě reformování, přičemž proud odváděný z reakční zóny se podrobí chlazení a částečné kondenzaci, přičemž se získá proud parní fáze, který je bohatý na vodík, a proud kondenzátu jako kapalná fáze, který obsahuje produkt a nastřikované uhlovodíky. Uvedený kondenzát jako kapalnou fázi je možno běžným způsobem odvést do procesu frakční destilace za účelem oddělení podílu lehkých nástřikových uhlovodíků, přičemž tyto uhlovodíky je možno recyklovat do reakční zóny, od těžkých produkovaných uhlovodíků. Další podrobnosti tohoto postupu je možno nalézt v patentech Spojených států amerických č. 3 756 922, 4 291 182, 4 157 356 a 4 354 049. '

Jak již bylo rovněž uvedeno je možno postup podle uvedeného vynálezu výhodně využít v procesu katalytického reformování těžkých benzínů, tzn. uhlovodíků z této řady těžkých benzínů. Tato směs těžkých benzínů se obvykle získá z ropy, ovšem rovněž může pocházet z oleje ze živičních břidlic, dehtových písků nebo z procesu zkapalňování uhlí nebo z jiných uhlovodíkových materiálů. Postup reformování je operace v parní fázi, která se provádí při teplotě katalytického lože pohybující se v rozmezí od 399 do asi 566 °C. V běžném provedení není nutné aby tato katalytická teplota převyšovala asi 549 °C. Další podmínky procesu reformování zahrnují tlak pohybující se v rozmezí od asi 951 do asi 6895 kPa přetlakových, přičemž ve výhodném provedení tohoto postupu se používá tlaků nižších než asi 1034 kPa přetlakových, dále hodinová prostorová rychlost kapaliny se pohybuje v rozmezí od asi 0,2 do 10,0 h^ a molární poměr vodíku к uhlovodíku se pohybuje v rozmezí od asi 0,5 : 1,0 do asi 10,0 : 1,0. Uvedená hodinová prostorová rychlost kapaliny představuje objem čerstvého vsazeného materiálu uváděného do kontaktu v intervalu jedné hodiny a dělený celkovým objemem katalytických částic. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je hodinová prostorová rychlost kapaliny v rozmezí od asi 3,0 do asi 8,0 h “4 Vstupní teplota do katalytického lože se v běžném provedení udržuje nad asi 510 °C. Katalyzátor к provádění tohoto postupu reformování obvykle obsahuje jeden nebo více vzácných kovů z VIII. skupiny periodického systému (jako jsou například platina, iridium, rhodium, paladium) a halogen, jako je například chlor/ a/nebo fluor. Tyto katalytické složky jsou obvykle naneseny na porézním žáru vzdorném nosičovém materiálu, jako je například oxid hlinitý (alumina). Tento katalyzátor pro proces reformování může rovněž obsahovat jeden nebo více dalších kovových katalytických složek, jako jsou například rhenium, germanium nebo cín, přičemž ve výhodném provedení se v tomto katalyzátoru používá cínu, jak již bylo uvedeno. Další podrobnosti o vhodných katalyzátorech pro katalytické reformování je možno nalézt v patentech Spojených států amerických č. 3 740 328, 3 745 112, 3 948 804 a 4 367 137. Výhodnou fyzikální formou tohoto katalyzátoru, který se používá pro reakci ve formě pohyblivého lože a potom se regeneruje, je forma kulovitých částeček, které mají průměr v rozmezí od asi 0,4 do asi 4 milimetrů.

Proud odváděné parní fáze z reakční zo*ny procesu reformování se ve výhodném prove9

CS 271 326 B2 dění zpracovává podobným způsobem jako již bylo shora uvedeno. To znamená, že tento odváděný proud parní fáze se podrobí tepelné výměně za účelem využití obsaženého tepla, přičemž se dále chladí к dosažení částečné kondenzace a získání proudu představujícího směsnou fázi, který se potom odvádí do separační nádoby na oddělování páry a kapaliny. Postup v této separační nádobě se obvykle provádí při tlaku mírně menším než je tlak udržovaný v rečkční zóně. Vzhledem к výše uvedenému se postup v separační nádobě provádí při tlaku у rozmezí od asi 69 do asi 6550 kPa přetlakových, přičemž ve výhodném provedení se používá tlaku nižšího než asi 1000 kPa přetlakových. Provoz v této separační nádobě probíhá běžně při teplotě od asi 29 do asi 68 °C. Kondenzát představující kapalnou fázi, který je odváděn ode dna separační nádoby, se výhodně podrobí opětovnému kontaktování, při kterém se*stlačí a spojí se se stlačenou parní fází, odváděnou z horního prostoru separační nádoby za účelem zvýšení čistoty regenerovaného vodíku a zvýšení výtěžku kapalného uhlovodíku. Po provedení tohoto stupně opětného kontaktování se kapalná a parní fáze znovu oddělí, přičemž kapalná fáze se tentokrát zavádí do zařízení na frakční destilaci. V obvyklém provedení představuje v primárním stupni tohoto zařízení na frakční destilaci tuto část debutanizérová kolona. Vhodné regenerační postupy a prostředky je možno nalézt v materiálech podle dosavadního stavu techniky, jako například v patentech Spojených států amerických č. 3 882 014 a 4 364 820. Oehydrogenační a dehydrocyklodimerizační postupy používají podobných regeneračních postupů s tou výjimkou, že se u nich nepoužívá fáze opětného kontaktování, jak bylo shora uvedeno.

Na přiloženém obrázku je schematicky ilustrován postup katalytického reformování s pohyblivým ložem s použitím recirkulace plynu v regenerační zóně s pohyblivým ložem podle uvedeného vynálezu. Na tomto obrázku je znázorněna regenerační zóna 12 , ve které je regenerován katalyzátor ve formě částic, přičemž tato regenerace se provádí za použití druhého podílu proudu plynných spalin obsahujícího kyslík, který se přivádí potrubím ,31. teplota katalyzátoru se v následné fázi upravuje prvním podílem proudu plynných spalin přiváděným potrubím 22) přičemž potom se provádí chlorace a sušení ve spodní části regenerační zóny .

Na přiloženém obrázku je ilustrována reakční zóna, která je označena vztahovou značkou 2. V této reakční zóně jsou obvykle umístěna tri nebo čtyři katalytické lože, která jsou uspořádána jako samostatné lože s mezistupňovým ohříváním v případě provádění katalytického reformování nebo katalytických dehydrogenačních reakcí. Detaily těchto běžně prováděných mezistupňových ohřívání reakčních složek nejsou na uvedeném obrázku znázorněny za účelem zjednodušení popisu tohoto postupu a rovněž z toho důvodu, že postup podle uvedeného vynálezu je možno rovněž aplikovat na případy, kdy mezi těmito reakčními zónami není mezistupňové ohřívání vyžadováno a ani není nutné. Ilustrace na obrázku byla rovněž zjednodušena v tom smyslu, že nebyly zobrazeny další detaily, které nejsou nutné pro objasnění a pochopení podstaty uvedeného vynálezu. Nastřikovaný proud reakčních složek vstupuje do reakční zóny prostřednictvím potrubí 1_· Poté co byl tento plynný proud kontaktován s katalytickými částicemi, což je možno provést jednou nebo vícekrát, při reakčních podmínkách, se odvádí použité reakční složky a vzniklé produkované sloučeniny z reakční zóny potrubím 2 ^a potom se tato směs odvádí do vhodného zařízení к oddělení produktu. Pevné katalytické částice jsou kontinuálně nebo přerušovaně odstraňovány z reakční zóny a odváděny potrubím 2 dolů do dále zařazené výtlačné spojovací nádoby £. Tento transport katalyzátoru se provádí účinkem gravitace, přičemž odstraňování katalyzátoru ze spodní části reakční zóny umožňujejaby katalyzátor umístěný v horní části reakční zcTny postupoval směrem dolů reakční zónou. Katalyzátor odváděný ode dna reakční zóny je postupně nahražován čerstvým regenerovaným katalyzátorem, který se přivádí potrubím 4. Do výtlačné spojovací nádoby 2 ^se prostřednictvím potrubí 2 přivádí fluidizační plyn, jako je například vodík nebo dusík, což se provádí takovým způsobem, aby bylo dosaženo transportu katalyzátoru znečištěného koksem potrubím 2 ve vzestupném směru. Tento katalyzátor znečištěný

CS 271 326 02 koksem se tímto způsobem dopraví do promývací a rozdělovači nádoby 9, ve které se provádí rozdělení a oddělení jemných částic katalyzátoru a výtlačného plynu, který byl přiveden potrubím 2, a takto oddělený proud se odvádí z tohoto postupu potrubím 10. Katalyzátor znečištěný koksem se potom transportuje směrem dolů z uvedené promývací a rozdělovači nádoby £ prostřednictvím .potrubí 11 a odvádí se do regenerační zóny, která je všeobecně označena vztahovou značkou 12.

Katalyzátor je udržován v regenerační zóně ve formě hutné kompaktní hmoty, přičemž každá z katalytických částic spočívá na katalytických částicích umístěných pod ní. Katalytické částice se postupně pohybují směrem dolů touto regenerační zoňou s pohyblivým ložem, přičemž při průchodu touto zónou se katalyzátor dostává do rozdílných zón, ve kterých se uvádí do kontaktu s rozdílnými plynovými proudy. V horní části regenerační zoňy se katalyzátor vede prostřednictvím rozdělovacího potrubí 43 do prstencového katalytického lože 15, které je umístěno mezi vnitřním válcovým děrovaným sítem 14 a vnějším válcovým děrovaným sítem 13. Tato síta rozdělují horní oblast regenerační zoňy na prstencový prostor, ve kterém je uložen katalyzátor, a který se vyskytuje mezi uvedenými síty, a na dva plynové prostory neboli transportní prostory pro reakční složky. Vnější plynový transportní prostor je situován mezi vnějším děrovaným sítem 13 a vnitrním povrchem válcové vertikální stěny regenerační zóny. Vnitřní plynový transportní prostor je válcového tvaru, přičemž tento prostor je vytvořen uvnitř vnitřního děrovaného síta £4. Horní konec válcového vnitřního plynového transportního prostoru je utěsněn neděrovanou kruhovou deskou 16. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu prostupuje vnitřní síto 14 směrem dolů do spodní části regenerační zóny a tento spodní konec je v kontaktu se spodním válcovým ložem 19 katalyzátoru, který je uložen ve spodní části regenerační zóny.

V horní části regenerační zóny se uhlík odděluje od katalyzátoru tím, že se spaluje ve spalovací zóně, která je součástí této regenerační zóny. Toto spalování se podporuje relativně nízkou koncentrací kyslíku, který je přítomen v proudu plynných spalin s obsahem kyslíku, který je přiváděn do spalovací zoňy prostřednictvím potrubí 31. Tento proud plynných spalin s obsahem kyslíku přiváděný potrubím 31 vstupuje do prstencového plynového transportního prostoru, který je uspořádán vně síta 13, přičemž je tento proud rozdělován po vnějším povrchu tohoto síta 13. plynu z tohoto potrubí 13 se tímto způsobem vede do katalytického lože 15 , přičemž prostupuje tímto ložem a vystupuje děrovaným vnitřním sítem 14 do vnitřního válcového plynového transportního prostoru. Tento proud plynu obsahuje recyklované inertní látky, jako jsou například dusík a vodní páry, a produkty spalování, jako jsou například vodní pára a oxid uhličitý. Při spalování uhlíku dochází к ohřívání plynu, který postupuje uvedeným katalytickým ložem. Takto získaný proud plynných spalin s relativně vysokou teplotou se odvádí z vnitřního válcového plynového transportního prostoru potrubím 17, kterým se odvádí proud plynných spalin do potrubí 26. Část proudu plynných spalin se vypouští ven z procesu potrubím 28 podle potřeby, což se provádí za účelem odstranění čistých produktů spalování. Zbývající podíl proudu plynných spalin se vede potrubím 27 a tento podíl se potom stlačuje pomocí ventilátoru nebo kompresoru 29.

₍ Relativně horké plynové spaliny se tímto způsobem stlačují za účelem překonání tlakových ztrát, které souvisí s recirkulací plynu do regenerační zoňy. ·

První podíl takto stlačeného a stále ještě relativně horkého proudu plynných spalin * se vede potrubím 30, přičemž průtokové množství tohoto proudu plynných spalin se kontroluje pomocí ventilu 34. Tento proud plynných spalin vstupuje do zoňy s upravovanou teplotou, která je součástí regenerační zóny prostřednictvím potrubí 30, přičemž v běžném provozu funguje tento proud jako ohřívací proud s relativně vysokou teplotou, který se v popisu uvedeného vynálezu označuje jako plynný proud к upravování teploty. Tento plynový proud s relativně vysokou teplotou se vede malou spodní částí prstencového katalytického lože, která funguje jako zóna s upravovanou teplotou a potom vstupuje do válcového plynového transportního prostoru, který je vymezen vnitřním sítem 14. Vzájemné promíchávání tohoto

CS 271 32Ó 82 plynového proudu s proudem plynných spalin, který se přivádí potrubím 31 к urychlení spalování uhlíku, je omezeno prstencovou přepážkou 18, která zasahuje do prstencového plynového transportního prostoru směrem od vnitřního povrchu stěny regenerační zóny. První podíl proudu plynných spalin zaváděný do zóny s upravovanou teplotou potrubím JO není v běžném provozu ani chlazen ani ohříván, ovšem ve výhodném provedení je možno provádět jak ochlazení tak i ohřívání tohoto proudu.

Zbývající podíl relativně horkého a stlačeného proudu plynných spalin, který se vede potrubím 27, se v další fázi vede potrubím 31, přičmž tento proud je zaváděn do chladící jednotky 32, kterou je- ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu teplovýměnná jednotka s nepřímou tepelnou výměnou, která jako chladící medium používá vzduch. Proud plynných spalin, který postupuje potrubím 31, proudí ohřívací jednotkou 33, která je znázorněna jako ohřívací jednotka s nepřímou tepelnou výměnou. Tato ohřívací jednotka 33 není během provádění tohoto postupu běžně využívána, ovšem je zde zařazena proto, že se využívá při spouštění procesu v regenerační zo*ně к ohřívání katalyzátoru, to znamená к vytvoření proudu o dostatečně vysoké teplotě, která sama o sobě postačuje kfpodpoření podmínek spalování. Tento proud plynu se potom vede potrubím 31 a zavádí se do spalovací zóny, která je součástí regenerační zoÝiy, к podpoření spalování uhlíku, který je obsažen v usazené formě na katalyzátoru, který je přiváděn do regenerační zóny. Kyslík, kterého je zapotřebí к provedení tohoto spalování, se přimíchává do tohoto plynového proudu uvnitř válcového plynového transportního prostoru, který je vymezen vnitřním sítem 14, přičemž tento kyslík je přiváděn ke spodní části regenerační zo'ny a proudí směrem vzhůru válcovým katalytickým ložem a potom se vede do spodní oblasti válcového plynového transportního prostoru. Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu se veškerý podíl kyslíku přivádí tímto způsobem. Ovšem je samozřejmě možné určitý podíl nebo veškeré množství kyslíku přivádět i jinými způsoby, jako například přidávání kyslíku nebo plynu obsahujícího kyslík do potrubí 31.

Ve spodní části regenerační zóny se katalyzátor, poté co byl zpracován za účelem odstranění usazeného uhlíku ve spalovací zoÝiě a zahřát v zóně s upravovanou teplotou (neboli v ohřívací zóně), vede do chlorační zóny, ve které je uspořádáno válcové katalytické lože 19, které vyplňuje celkový přístupný prostor v této sekci válcového průřezu, který je součástí katalytické regenerační zóny. Chlorace katalyzátoru se v této chlorační zóně provádí přiváděním chloračního plynu, přičemž tento plynný proud chloračního plynu se přivádí do regenerační zóny potrubím 39 a rozděluje se uvnitř tohoto katalytického lože za pomoci rozváděčích prostředků, které jsou označeny vztahovou značkou 21, přičemž těmito rozváděcími prostředky může být budto perforovaná trubka nebo řada trubek vsazených do válcového katalytického lože. Tento uvedený chlorační plyn ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu rovněž obsahuje kyslík, přičemž tento plyn proudí z rozváděčích prostředků 21 směrem vzhůru do horních částí regenerační zóny. Poté co katalyzátor prošel uvedenou chlorační zónou vstupuje do sušící zóny, ve které je katalyzátor zadržován ve formě válcového lože 20. Ohřátý vzduch, který je veden potrubím 35 , se přivádí do spodní části sušící zóny prostřednictvím potrubí 37 a rozdělovacím potrubím 22. Tento sušící vzduch se rovněž vede směrem vzestupným, to znamená nahoru, sušící zónou ve směru v protiproudu к postupujícímu katalyzátoru, který velmi pomalu sestupuje dolů touto zónou. Kyslík, který je obsažen v tomto vzduchu, který je přiváděn potrubím 35, rovněž popřípadě stoupá až do vnitřního válcového plynového přenosového prostoru, který je vymezen válcovým vnitřním sítem £4, a zde se spojuje s proudem plynných spalin. Část vzduchu, který je veden potrubím 35 postupuje do potrubí 36 a smíchává se s chlorem nebo s jinou látkou obsahující chlor, přičemž vytváří chlorační plynový proud.

Takto zpracovaný chlorovaný a usušený katalyzátor s malým obsahem uhlíku, se odvádí z regenerační zóny prostřednictvím potrubí 23 a transportuje se do uzavírací násypky 24.

Toto odvádění katalyzátoru je možno regulovat takovými prostředky jako například uzavíra1 2

CS 271 326 82 cím ventilem s nuceným pohybem, které jsou umístěny v potrubí 23 a nebo v potrubí 4 0, prostřednictvím kterých je katalyzátor odváděn do uzavírací násypky 24 . Nádoba uzavírací násypky 24 v podstatě funguje jako uzavírací zařízení, které zabraňuje smíchávání vzduchu z regenerační zóny s vodíkem a s uhlovodíkovými parami, které jsou přítomny v ostatních oblastech zařízení к provádění postupu konverze uhlovodíků. Z tohoto důvodu se do potrubí 25 přivádí dusík nebo jiný inertní plyn, přičemž ve výhodném provedení tohoto postupu proudí tento plyn směrem vzhůru potrubím 23 do regenerační zóny za účelem vyčištění sestupujícího katalyzátoru od kyslíku. Takto regenerovaný katalyzátor se transportu⁴ je prostřednictvím potrubí 40 do výtlačné spojovací nádoby 41. Ve výhodném provedení tohoto postupu podle uvedeného vynálezu se prostřednictvím potrubí 42 přivádí do výtlačné spojovací nádoby 41 proud plynného vodíku z dvojího důvodu: jednak za účelem redukce kovo< vých složek, které jsou přítomny v regenerovaném katalyzátoru, a jednak к fluidizaci regenerovaného katalyzátoru а к transportu tohoto katalyzátoru prostřednictvím potrubí £ a tím к recyklování tohoto katalyzátoru do reakční zóny. Ve výhodném provedení podle vynálezu je tímto redukčním plynem vodík, ovšem je samozřejmé, že je možno použít i jiných plynů, jako například lehkých uhlovodíků, jako je methan. Redukci katalyzátoru je možno provést u katalyzátoru, který zatím čeká na transportování ve výtlačné spojovací nádobě, jak je to znázorněno na obrázku, nebo je možno tuto redukci provést v oddělené nádobě. Podmínky nutné к provedení této redukce závisí na použitém katalyzátoru. Je vhodné použít tlaku, který je vyšší než atmosférický tlak, a teploty vyšší než 399 °C, přičemž výhodným redukčním plynem je vodík nebo methan. V některých případech je nutné и katalyzátorů pro katalytické reformování použít teplot asi 510 °C po dobu 60 minut nebo po časové intervaly ještě delší. Shora uvedený popis jednoho možného provedení postupu podle uvedeného vynálezu nijak neomezuje rozsah uvedeného vynálezu a rovněž nevylučuje použití i jiných variant, které náleží do rozsahu uvedeného vynálezu, a které nejsou znázorněny na přiloženém obrázku. Například je možno uvést, že katalytické lože v regenerační nádobě nemusí mít rozdílná uspořádání, to znamená že mohou mít všechny válcový tvar nebo prstencový tvar, nebo může regenerační zónu tvořit dvě nebo více oddělených nádob na rozdíl od jediné nádoby, která je zobrazena na přiloženém obrázku.

V dalším bude uveden praktický příklad provedení postupu podle uvedeného vynálezu, přičemž ovšem podstata vynálezu a rozsah není tímto příkladem nijak omezena.

Příklad

К provedení postupu podle tohoto příkladu bylo použito zařízení znázorněné na přiloženém obrázku, přičemž tímto postupem byl regenerován použitý katalyzátor na konverzi uhlovodíků ostraňováním látek uložených na jeho povrchu spalováním. Použitý katalyzátor obsahoval 0,375 % hmotnostních platiny, a 0,3 % hmotnostní chloru, přičemž tento katalyzátor byl uložen na kulovitých částicích aluminy. Použitý katalyzátor dále obsahoval 4,0 % hmotnosti uhlíku, přičemž regenerovaný katalyzátor obsahoval 0,05 % hmotnosti uhlíku.

_r Při provádění postupu A bylo použito metody s nízkým tlakem a s nízkou teplotou. Tento tlak byl 101,9 kPa (absolutních). Teplota v hlavním proudu plynu, který postupoval potrubím 26 a 30 byla 515 °C, přičemž teplota proudu plynu v potrubí 31 byla 476 °C. Te_z plota tohoto proudu plynu byla upravována pomocí chladící jednotky 32.

Při provádění postupu В bylo použito výhodných neboli optimálních podmínek zpracovávání. Použitý tlak byl 342,7 kPa. Při provádění postupu В byla teplota plynu v potrubí 26 a v potrubí 30 520 °C a v potrubí 31 byla teplota 476 °C.

Při provádění postupu C pracovalo zařízení za vysokého tlaku a teploty. Použitý tlak byl v tomto případě 1652,8 kPa (absolutních), to znamená přetlak 1551 kPa. Teplota plynu v potrubí 26 a v potrubí 30 byla 526 °C a v potrubí 31 byla teplota 476 °C.

V následující tabulce č. 1 jsou uvedena hmotnostní a objemová průtoková množství plynů proudících potrubími 26, 30 a 31. Z rozdílu průtokových množství je možno snadno vypo-

CS 271 326 02 čítávat podíl vypouštěný z procesu. Čistý podíl zpracovávacího vzduchu přiváděného do procesu je ekvivalentní čistému podílu plynu odváděnému potrubím 31. Složení plynu v těchto potrubích je uvedeno v tabulce č. 2.

Ve všech třech postupech se ve spalovací zóně upravil určitý teplotní režim v katalytickém loži. Tento teplotní profil v katalyzátoru se ve výhodném provedení pohybuje v rozmezí od 476 °C do 675 °C. Teploty plynu uváděné ve shora uvedeném textu odpovídají teplotám v hlavním proudu plynu jako Části celkového proudu plynu, který je použit jako chladivo, a zůstávají relativné konstantní nehledě na změny ostatních provozních parametrů, jako je například tlak.

Tabulka Č. 1

Průtoková množství plynných spalin v regenerační zóně

Potrubí 26

Potrubí 30

Potrubí 31

Postup A:
stand. nP/h	19,115	4,255	13,991
kg/h	24,453	5,443	17,899
Postup 0:
stand. m^/h	25,574	2,130	23,191
kg/h	32,716	2,721	29,629
Postup C:
stand. nP/h	28,549	1,413	26,853
kg/h	36,522	1,814	34,473

Tabulka č. 2

Složení plynu (mol. %)

oxid uhličitý	13,3
dusík	71,4
voda	14,3
kyslík	1,0

CS 271 32Ó 82

Claims

Předmět vynálezu

1. Způsob cirkulace plynu v regenerační zóně s pohyblivým katalytickým ložem к odstraňování uhlíku na katalyzátoru znečištěném koksem, při kterém se tento katalyzátor vede do regenerační zóny a směrem dolů touto zónou ve formě kompaktního lože, tento katalyzátor se uvádí do kontaktu s proudem plynu obsahujícím kyslík ve spalovací zóně umístěné v regenerační zóně za podmínek, při nichž se spálí uhlík přítomný na katalyzátoru, které zahr- * nují teplotu ve spalovací zóně v rozmezí od 371 °C do 676 °C, za vzniku proudu plynných spalin a katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku, potom se odvádí tento katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku do sušící zóny a touto sušící zónou, přičemž tato zóna je součástí \ regenerační zóny a dochází zde ke kontaktu uvedeného katalyzátoru s nízkým obsahem uhlíku s proudem sušícího plynu obsahujícím kyslík, přičemž tento proud sušícího plynu proudí vzhůru do spalovací zóny a spojuje se s plynným proudem s obsahem kyslíku z nichž dále vzniká proud plynných spalin odváděný z horní části regenerační zoÝiy, a chlorovaný a usušený katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku se odvádí z dolní části uvedené regenerační zóny, vyznačující se tím, že se katalyzátor s nízkým obsahem uhlíku,· který opouští spalovací zónu, vede do zóny s upravovanou teplotou, která je součástí regenerační zóny a leží pod spalovací zoíiou, a zde se přivádí do kontaktu s proudem к upravování teploty, přičemž uvedený proud plynných spalin se stlačuje a rozděluje a první podíl, který tvoří 25 4 objemových až 75 % objemových z celkového množství proudu plynných spalin se zavádí do zóny s upravovanou teplotou jako plynný proud к upravování teploty, a druhý podíl uvedeného proudu plynných spalin, který tvoří 75 % objemových až 25 % objemových, se ochlazuje na teplotu v rozmezí od 371 °C do 482 °C a potom se vede do spalovací zóny.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že první podíl proudu plynných spalin, který představuje plynový proud к upravování teploty, se chladí ještě předtím než se zavádí do zóny s upravovanou teplotou.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že první podíl proudu plynných spalin, který představuje plynový proud к upravování teploty, se ohřívá ještě předtím, než se zavádí do zóny s upravovanou teplotou.
4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi zenou к upravování teploty a sušící zonou je umístěna chlorační ⁷^na, přičemž do této chlorační z

zóny se přivádí plynový chlorační proud, který obsahuje látku obsahující chlor a kyslík, a tento kyslík přítomný v uvedeném proudu chloračního plynu představuje část kyslíku, který se spotřebovává ve spalovací zóně.