EP2010320A1 - Verfahren und vorrichtung zur inbetriebnahme eines katalysators und eines reaktors in einer olefinanlage - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur inbetriebnahme eines katalysators und eines reaktors in einer olefinanlage

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EP2010320A1
EP2010320A1 EP07727859A EP07727859A EP2010320A1 EP 2010320 A1 EP2010320 A1 EP 2010320A1 EP 07727859 A EP07727859 A EP 07727859A EP 07727859 A EP07727859 A EP 07727859A EP 2010320 A1 EP2010320 A1 EP 2010320A1
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EP
European Patent Office
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catalyst
reactor
chloride
service
putting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07727859A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Falk Simon
Götz-Peter SCHINDLER
Germain Kons
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BASF SE
Linde GmbH
Original Assignee
BASF SE
Linde GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE, Linde GmbH filed Critical BASF SE
Publication of EP2010320A1 publication Critical patent/EP2010320A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/16—Reducing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00628—Controlling the composition of the reactive mixture
    • B01J2208/00646—Means for starting up the reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00716—Means for reactor start-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/08—Halides
    • B01J27/10—Chlorides

Definitions

  • the invention relates to a method for starting up a catalyst and a reactor and to an apparatus for carrying out the method.
  • the object of the present invention is to design a method of the type mentioned in the introduction and a device for carrying out the method such that process water containing chloride and thus the corrosion of the system is avoided or minimized.
  • this object is achieved in that at least one oxidation and reduction cycle of the catalyst is passed through after the filling and before the startup of the reactor.
  • the basic idea of the invention is to liberate the chloride contained in the catalyst before the reactor is put into operation, without the chloride getting into the process water and causing corrosion.
  • the catalyst is subjected to at least one oxidation phase and one reduction phase in a plant for dehydrogenation of hydrocarbon-containing feedstock.
  • air and / or steam are used as the oxidizing agent and gaseous hydrogen and / or steam as the reducing agent.
  • the resulting chloride-containing exhaust gas is advantageously discharged into the atmosphere.
  • this object is achieved in that the device has at least one feed for the reactants (oxidizing agent and reducing agent) and a discharge for the gaseous reaction product (chloride-containing gas) in the atmosphere.
  • Fresh catalyst 0.23% total weight

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Reaktors und eines Katalysators, speziell eines Katalysators und Reaktors zur Dehydrierung von kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz in einer Anlage zur Herstellung von Olefinen beschrieben. Vor Inbetriebnahme durchlaufen Katalysator und Reaktor mehrere Oxidations- und Reduktionsphasen, wobei das im Katalysator enthaltene Chlorid freigesetzt wird. Das freigesetzte Chlorid wird gasförmig an die Atmosphäre ausgeführt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Katalysators und eines Reaktors in einer Olefinanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Katalysators und eines Reaktors sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Der Markt für chemische Grundstoffe lässt einen steigenden Bedarf an Propylen er- kennen. Die Dehydrierung von Propan zu Propylen in einer Anlage zur Herstellung von Olefinen aus kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz ist eine der ökonomisch bedeutsamsten Methoden zur Herstellung von Propylen. Für eine ökonomisch sinnvolle Dehydrierung sind Katalysatoren und zugehörige Reaktoren unerlässlich. Die frischproduzierten Katalysatoren enthalten Chlorid. Bei Inbetriebnahme dieser Katalysatoren ohne spe- zielle Vorbehandlung entsprechend dem Stand der Technik wird dieses Chlorid freigesetzt. Im Prozesswasser führen die Chloridionen zu einer erhöhten korrosiven Schädigung der Anlage, speziell in Anlagenteilen, die in Edelstahl ausgeführt sind und damit eine erhöhte Empfindlichkeit für Chlorid aufweisen. Eine Ausführung der betreffenden Anlagenteile aus korrosionsfestem Material ist kaum möglich und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Ebenso ist die Durchführung einer Vorbehandlung beim Katalysatorhersteller nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszuge- stalten, dass chloridhaltiges Prozesswasser und somit die Korrosion der Anlage vermieden bzw. minimiert wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nach dem Befüllen und vor der Inbetriebnahme des Reaktors mindestens ein Oxidations- und Reduktionszyklus des Katalysators durchlaufen wird. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das im Katalysator enthaltene Chlorid vor der Inbetriebnahme des Reaktors freizusetzen, ohne dass das Chlorid ins Prozesswasser gelangt und Korrosion verursacht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Katalysator in einer Anlage zur Dehydrierung von kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz mindestens einer Oxidationsphase und einer Reduktionsphase unterzogen. Zweckmäßigerweise werden dabei Luft und/oder Dampf als Oxidationsmittel und gasförmiger Wasserstoff und/oder Dampf als Reduktionsmittel verwendet. Das dabei entstehende chlo- ridhaltige Abgas wird vorteilhafterweise in die Atmosphäre abgeleitet. Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Einrichtung mindestens eine Zuführung für die Reaktanten (Oxidationsmittel und Reduktionsmittel) und eine Ableitung für das gasförmige Reaktionsprodukt (chloridhaltiges Gas) in die Atmosphäre aufweist.
Mit der Erfindung gelingt es insbesondere, die Korrosion der Anlage zu vermeiden und so die Wirtschaftlichkeit der Anlage und die Verfügbarkeit der Olefine zu erhöhen. Durch die gasförmige Entfernung des korrosiven Chlorids vor der Inbetriebnahme des Katalysators und des Reaktors wird die Entstehung von korrosivem chloridhaltigem Prozesswasser vermieden.
Auslegungsbeispiel:
Messung des Chloridgehaltes eines Katalysators (23.4 g) im Laborreaktor ohne und mit Vorbehandlung (mehrere Oxidations- und Reduktionszyklen):
Frischkatalysator: 0,23 % Gesamtgewicht
Katalysator nach Vorbehandlung 0,014 % Gesamtgewicht
Katalysator nach Vorbehandlung und vier 0,017 % Gesamtgewicht Arbeitszyklen (Dehydrierung/Regeneration)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Inbetriebnahme eines Katalysators und eines Reaktors, dadurch gekennzeichnet, dass nach Befüllung und vor Inbetriebnahme des Reaktors min- destens ein Oxidations- und Reduktionszyklus des Katalysators durchlaufen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Katalysator und Reaktor nach der Inbetriebnahme zur Dehydrierung von kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz in einer Anlage zur Herstellung von Olefinen dienen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass entstehende chloridhaltige Reaktionsprodukte gasförmig in die Atmosphäre geführt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Oxidationsmittel Luft und/oder Dampf verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel gasförmiger Wasserstoff und/oder Dampf verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Katalysators und eines Reaktors, dadurch gekennzeichnet, das die Einrichtung mindestens eine Zuführung für die Oxidations- und die Reduktionsmittel aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mindestens eine Ableitung der gasförmigen Reaktionsprodukte in die Atmosphäre aufweist.
EP07727859A 2006-04-18 2007-04-05 Verfahren und vorrichtung zur inbetriebnahme eines katalysators und eines reaktors in einer olefinanlage Withdrawn EP2010320A1 (de)

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