DE3432472A1

DE3432472A1 - Verfahren zur regenerierung von katalysatoren

Info

Publication number: DE3432472A1
Application number: DE19843432472
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.-Ing. 8000 München Zimmermann
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE3432472C2

Description

Verfahren zur Regenerierung
von Katalysatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von durch Koksablagerungen desaktivierten Katalysatoren.
Katalysatoren werden in der Industrie bei den verschiedensten Verfahren eingesetzt. So kommen Katalysatoren beispielsweise bei Synthesereaktionen, wie Methanol-oder Ammoniaksynthese, oxidativen Umwandlungen, z.B.
der Claus-Reaktion, Hydrierung und Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen zum Einsatz. Ein Beispiel für die Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen ist die katalytische Umwandlung von Propan und Butan zu Monoolefinen, aus denen wiederum hochwertige Benzinzusätze gewonnen werden können. Bei dieser Reaktion entsteht Kohlenstoff, der sich als Koks auf dem Katalysator ablagert. Für die in situ-Regenerierung verkokter Katalysatoren werden üblicherweise N2/02-Gemische bzw. N2/02/H20-Gemische verwendet. Vor der eigentlichen Regenerierung ist ein Inertisierungsschritt erforderlich, um die Verbrennung der Einsatzstoffe zu verhindern.
Ein Nachteil des bekannten Regenerierverfahrens ist die hohe Exothermie der oxidativen Regenerierung, die eine exakte Temperatureinstellung sowie eine Einstellung des N2/O2-Verhältnisses erfordert Weiterhin ist die übliche Inertisierung mit N2 nachteilig, besonders wenn sehr oft regeneriert werden muß, beispielsweise bei der Alkandehydrierung, bei der die Zykluszeit 4 bis 6 Stunden beträgt.
Eine Regenerierung bzw Inertisierung mit H20-haltigen Gemischen hat häufig den Nachteile daß der Katalysator zu Beginn des Reaktionstaktes wasserbeladen ist und bis zum Erreichen der vollen Aktivität eine Induktionsphase entsteht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Regenerierung verkokter Katalysatoren so zu verbessern, daß die aufgezeigten Mängel überwunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Regenerierung mit Rauchgas durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Koksentfernung erfolgt ohne größeren Temperaturanstieg. Dies bedeutet, daß die Regenerierung sehr schnell durchgeführt werden kann, ohne daß ein zusätzliches Moderatorgas benötigt wird. Hierdurch verringert sich gleichzeitig die Regenerierzeit.
Rauchgas besteht im wesentlichen immer aus den Hauptkomponenten N2, CO2, H20 sowie 02. Bedingt durch den C02-Anteil des Rauchgases wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine bessere Wärmeleitfähigkeit des Moderatorgases erzielt.
Vorzugsweise wird das Rauchgas vor seiner Verwendung zur Katalysatorregenerierung getrocknet, um Induktionsphasen zu vermeiden.
Der O2-Gehalt des Rauchgases kann nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Luftzugabe eingestellt werden, wobei dies durch Luftüberschuß im Brenner oder durch Zudosierung von Luft erreicht werden kann.
Zur Inertisierung kann überdies O2-freies Rauchgas oder das Regenerierabgas verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Regeneriergas, meist ein N2/CO/C02-Gemisch, rückzuführen und mit Luft auf den erforderlichen O2-Gehalt anzureichern.
Das Rauchgas liegt meist bei Temperaturen von ungefähr 500 OC vor. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, auch die Regenerierung bei Temperaturen zwischen 400 und 700 OC und einem Druck zwischen 1 und 20 bar durchzuführen.
Im folgenden sind einige typische, jedoch nicht einschränkende Zusammensetzungen in Vol-% für geeignete Rauchgase bzw. Regenerierabgase angegeben: (1) (2) (3) (4) CO2 8,76 8,05 9,59 13,43 HO 17,51 16s10 - -N2 72,07 72,63 86,56 86,56 02 1,66 3,22 3,84 -Die Rauchgase der Zusammensetzungen 1 und 2 sind vor der Trocknung untersucht, Zusammensetzung 3 gilt für ein getrocknetes Rauchgas und Zusammensetzung 4 für ein Regenerierabgas (Inertgas).
Beispiel: 70 g eines durch Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen desaktivierten Katalysators werden bei 550 OC/2 bar mit einem trockenen Rauchgasstrom von 66 l/h regeneriert. Die Zusammensetzung des Rauchgases beträgt 9,59 Vol-% CO2, 86,56 Vol-% N2 und 3,84 Vol-% 02.
Nach 3 Stunden ist die Regenerierung beendet, der Katalysator wird mit einem Inertisierungsgas aus 13,43 Vol-% CO2 und 86.56 Vol-% N2 ca. 10 min. gespult. Danach kann die Dehydrierung des Kohlenwasserstoffs fortgesetzt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Regenerierung von durch Koksablagerungen desaktivierten Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung mit Rauchgas durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung bei Temperaturen zwischen 400 und 700 OC und einem Druck zwischen 1 und 20 bar durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der O2-Gehalt des Rauchgases durch Luftzugabe eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas vor Einsatz bei der Regenerierung getrocknet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertisierungsgas 02-freies Rauchgas oder Regenerierabgas verwendet wird.