KR20190079407A - Dehydrogenation appratus and method - Google Patents

Dehydrogenation appratus and method Download PDF

Info

Publication number
KR20190079407A
KR20190079407A KR1020170181590A KR20170181590A KR20190079407A KR 20190079407 A KR20190079407 A KR 20190079407A KR 1020170181590 A KR1020170181590 A KR 1020170181590A KR 20170181590 A KR20170181590 A KR 20170181590A KR 20190079407 A KR20190079407 A KR 20190079407A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
reactor
dehydrogenation
regenerate
coke
Prior art date
Application number
KR1020170181590A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102025096B1 (en
Inventor
조재한
김원일
조부영
우재영
염희철
정단비
조민정
Original Assignee
효성화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 효성화학 주식회사 filed Critical 효성화학 주식회사
Priority to KR1020170181590A priority Critical patent/KR102025096B1/en
Publication of KR20190079407A publication Critical patent/KR20190079407A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102025096B1 publication Critical patent/KR102025096B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/06Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst using steam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/42Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst using halogen-containing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/321Catalytic processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The present invention relates to a dehydrogenation apparatus including: a plurality of movable layer dehydrogenation reactors which are connected in series; a front catalyst regeneration unit which is installed at the front end of a reactor, regenerates inactivated catalysts transferred from the reactor of the front side supplies the inactivated catalysts to the reactor, combusts and removes coke on the surface of catalysts by steam treatment, and disperses a main catalyst component again by chlorine to regenerate catalysts; and a main catalyst regenerator which is installed in the next end of the last reactor, comprises a combustion zone, a halogenation zone, and a drying zone, and regenerates inactivated catalysts transferred from the last reactor to recycle the inactivated catalysts to a first reactor. The dehydrogenation apparatus and the method thereof are provided to guarantee the high conversion, yield, and selectivity of dehydrogenation reaction since catalytic reaction performance can be improved by preventing the deactivation of catalysts in the dehydrogenation reaction of hydrocarbon.

Description

탈수소화 장치 및 방법{DEHYDROGENATION APPRATUS AND METHOD}[0001] DEHYDROGENATION APPRATUS AND METHOD [0002]

본 발명은 탈수소화 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파라핀을 상응하는 올레핀, 예를 들어 프로판에서 프로필렌 또는 부탄에서 부틸렌으로 전환시키는데 사용될 수 있는 탈수소화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dehydrogenation apparatus and process, and more particularly to a dehydrogenation apparatus and process which can be used to convert paraffins from the corresponding olefins, for example propane to propylene or butane to butylene.

석유화학공업에서는 연속적인 촉매 전환이 진행된다. 탄화수소의 이동상 촉매 탈수소화 공정(Moving Catalyst Dehydrogenation Process)은 경질 탄화수소 성분의 생산에 있어 중요한 공정이며, 에틸렌과 프로필렌의 생산에 있어 중요한 공정이다. 이동상 촉매 탈수소화 공정에서 촉매는 반응기와 재생기 사이에서 연속적으로 재순환한다. In the petrochemical industry, continuous catalytic conversion proceeds. The Moving Catalyst Dehydrogenation Process of Hydrocarbons is an important process in the production of light hydrocarbon components and is an important process in the production of ethylene and propylene. In the mobile phase catalytic dehydrogenation process, the catalyst recycles continuously between the reactor and the regenerator.

국내특허공개 제2016-0022313호는 하나 이상의 반응기(25)를 포함하고, 촉매(65)가반응기(25)에서재생단계를로시이송되는 전형적인 탈수소화 시스템을 개시하고 있다. International Patent Publication No. 2016-0022313 discloses a typical dehydrogenation system in which one or more reactors 25 are included and the catalyst 65 is transported from the reactor 25 to the regeneration stage.

탈수소화 반응은 강한 흡열반응이고, 만족할만한 속도로 반응을 진행하기 위해서 600℃ 이상의 고온을 요구한다. 촉매의 연속적인 반응에 의해 촉매에 생성되는 코크는 탈수소화석유화학공업에서는 연속적인 촉매 전환이 진행된다. 탄화수소의 이동상 촉매 탈수소화 공정(Moving Catalyst Dehydrogenation Process)은 경질 탄화수소 성분의 생산에 있어 중요한 공정이며, 에틸렌과 프로필렌의 생산에 있어 중요한 공정이다. 이동상 촉매 탈수소화 공정에서 촉매는 반응기와 재생기 사이에서 연속적으로 재순환한다. The dehydrogenation reaction is a strong endothermic reaction and requires a high temperature of 600 DEG C or higher in order to proceed the reaction at a satisfactory rate. Coke produced in the catalyst by the continuous reaction of the catalyst is continuously catalytically converted in the dehydrogenation petrochemical industry. The Moving Catalyst Dehydrogenation Process of Hydrocarbons is an important process in the production of light hydrocarbon components and is an important process in the production of ethylene and propylene. In the mobile phase catalytic dehydrogenation process, the catalyst recycles continuously between the reactor and the regenerator.

국내특허공개 제2016-0022313호는 하나 이상의 반응기(25)를 포함하고, 촉매(65)가 일련의 반응기들(25)을 통해서 이동되고, 촉매(70)가 마지막 반응기(25)에서 배출된 후 촉매 재생 구간(15)에서 촉매상의 코크스가 연소되고 촉매가 재생 단계를 거친 후 제1 반응기(25)로 다시 이송되는 전형적인 탈수소화 시스템을 개시하고 있다. Patent Publication No. 2016-0022313 includes one or more reactors 25 in which the catalyst 65 is moved through a series of reactors 25 and after the catalyst 70 is discharged from the last reactor 25 Discloses a typical dehydrogenation system in which the coke on the catalyst is burned in the catalyst regeneration zone 15 and the catalyst is transported back to the first reactor 25 after the regeneration step.

탈수소화 반응은 강한 흡열반응이고, 만족할만한 속도로 반응을 진행하기 위해서 600℃ 이상의 고온을 요구한다. 촉매의 연속적인 반응에 의해 촉매에 생성되는 코크는 탈수소화 반응이 진행됨에 따라 지속적으로 증가하여 촉매 활성이 서서히 감소한다. 촉매가 불활성화되면 알칸 탈수소화에 대한 촉매의 활성 및 알켄 형성에 대한 선택도가 저감될 수 있다. 이렇게 되면 결국 공정 효율이 저하되므로, 마지막 반응기인 제3 반응기(25)를 통과하는 촉매는 촉매재생기(75)에서 코크를 제거하는 재생공정을 거친다. 특히 제3 반응기(25)의 경우에는 코크의 급격한 증가로 인하여 촉매를 비가역적으로 불활성화하고, 이에 따라 공정 수율이 급격하게 감소한다. The dehydrogenation reaction is a strong endothermic reaction and requires a high temperature of 600 DEG C or higher in order to proceed the reaction at a satisfactory rate. The coke produced in the catalyst by the continuous reaction of the catalyst continuously increases as the dehydrogenation reaction progresses, and the catalytic activity gradually decreases. Inactivation of the catalyst can reduce the activity of the catalyst for alkane dehydrogenation and the selectivity for alkene formation. As a result, the process efficiency is lowered, so that the catalyst passing through the third reactor 25, which is the last reactor, is subjected to a regeneration process for removing the coke from the catalyst regenerator 75. In particular, in the case of the third reactor 25, the catalyst is irreversibly deactivated due to a sharp increase in the coke, and thus the process yield is drastically reduced.

최근에는 각 반응기에 공급하는 반응열이 감소하여 히터의 로드가 감소하고 반응 선택도 증가에 의한 공정 원단위가 감소를 위해서 반응기를 4단 이상 다단으로 연결하는 경우도 있다. 이동층 반응기가 다단으로 연결된 탈수소화 공정에서 촉매의 재생에도 불구하고, 촉매는 촉매 탈수소화 반응에 따라서 경시적으로 성능이 저하된다. 주기적인 재생 과정에서 열화에 의한 촉매의 구조적 변화와, 이에 따른 담체의 비표면적 감소가 초래되어, 시간이 지남에 따라 탈수소화 촉매의 경우, 반응기에 충전되어 사용되기 시작하던 초기 시점의 특성과는 다른 물리적 특성을 나타내게 된다. 이와 같이 마지막 반응기 다음 단에서 반응이 완료된 후 촉매 재생 공정을 진행하게 되면, 반응이 진행됨에 따라 촉매 성능은 감소하여 반응기 1단 대비 4단에서의 반응 수율은 20~30% 감소하는 문제점이 있다. In recent years, the reaction heat supplied to each reactor is decreased, and the reactor is connected to the multi-stage of 4 or more stages in order to reduce the load of the heater and decrease the process unit intensity by increasing the reaction selectivity. Despite the regeneration of the catalyst in the dehydrogenation process in which the mobile bed reactor is connected in multiple stages, the performance of the catalyst deteriorates with time in accordance with the catalyst dehydrogenation reaction. The structural change of the catalyst due to the deterioration in the periodic regeneration process and thus the reduction of the specific surface area of the carrier resulted in the dehydration catalyst having a characteristic of the initial point of time, And exhibit different physical properties. When the catalyst regeneration process is performed after completion of the reaction at the next stage of the last reactor, the catalyst performance decreases as the reaction progresses, and the reaction yield at the fourth stage relative to the first stage of the reactor is reduced by 20 to 30%.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 다단 반응기 사이에서의 촉매 이송 중에 촉매를 재생하여 각 반응기에서의 촉매 성능이 동일한 조건으로 투입되고 전체 반응 수율이 증가할 할 수 있도록 하는 탈수소화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of regenerating a catalyst during the transfer of catalysts between multi-stage reactors, And to provide a dehydrogenation apparatus and a method capable of increasing the amount of dehydrogenation.

본 발명의 또 다른 목적은 많은 사이클에 걸쳐서 일정 수준으로 촉매 활성을 유지하고, 탄소-함유침착물의 형성을 억제하여, 다수의 재생 사이클 이후에도 촉매의 활성 및 탈수소화의 목적하는 공정에 대한 고전환율 및 고선택도가 유지되도록 하는 탈수소화 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to maintain a certain level of catalytic activity over many cycles and to inhibit the formation of carbon-containing deposits, so that even after many regeneration cycles the activity and dehydrogenation of the catalyst, And to maintain the high selectivity of the dehydrogenation reaction.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, According to an aspect of the present invention,

직렬연결된 복수의 이동층 탈수소화 반응기들: 반응기 전단에 설치되어, 전단의 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 해당 반응기에 공급하는 전단 촉매재생부(front catalyst regeneration part)로서, 수증기 처리에 의해 촉매 표면의 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 촉매를 재생하는 전단 촉매재생부; 및 마지막 반응기 다음 단에 설치되고, 연소 구역, 할로겐화 구역 및 건조 구역으로 구성되어, 마지막 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 제1 반응기로 재순환시키는 주 촉매재생기(main catalyst regenerator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치에 관한 것이다. A plurality of moving bed dehydrogenation reactors connected in series, a front catalyst regeneration part installed on the upstream side of the reactor for regenerating the deactivated catalyst transferred from the upstream reactor and supplying the deactivated catalyst to the corresponding reactor, A shear catalyst regeneration unit for burning and removing the coke on the surface of the catalyst by means of chlorine to regenerate the catalyst by redispersing the catalyst main component; And a main catalyst regenerator provided at the end of the last reactor and composed of a combustion zone, a halogenation zone and a drying zone, for recycling the deactivated catalyst transferred from the last reactor and recirculating the deactivated catalyst to the first reactor To a dehydrogenation apparatus.

하나의 실시예에서, 상기 이동층 탈수소화 반응기는 3단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부는 각각 제2 반응기와 제3 반응기 전단에 설치될 수 있다. In one embodiment, the mobile bed dehydrogenation reactor may be comprised of a three-stage reactor, and the front-end catalyst regeneration section may be installed in front of the second reactor and the third reactor, respectively.

다른 실시예에서, 상기 이동층 탈수소화 반응기는 4단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부는 각각 제2 반응기 내지 제4 반응기 전단에 설치될 수 있다. In another embodiment, the moving bed dehydrogenation reactor may comprise a four-stage reactor, and the front-end catalyst regeneration section may be installed upstream of the second reactor to the fourth reactor, respectively.

상기 이동층 탈수소화 반응기는 5단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부는 제2 반응기 내지 제4 반응기 전단에 설치될 수 있다. The moving bed dehydrogenation reactor may be composed of a five-stage reactor, and the upstream catalyst regeneration section may be installed upstream of the second reactor to the fourth reactor.

본 발명의 다른 양상은 복수의 이동층 탈수소화 반응기들을 통과시켜 탄화수소를 탈수소화하는 방법에 있어서, 직렬연결된 복수의 반응기들을 이용하여 탄화수소를 탈수소 촉매와 접촉시켜 탈수소화 반응시키는 단계: 및 전단의 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후, 해당 반응기에 공급하는 중간 촉매 재생 단계; 및 마지막 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 제1 반응기로 재순환시키는 주촉매재생 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention is a method for dehydrogenating hydrocarbons through a plurality of mobile bed dehydrogenation reactors comprising the steps of: contacting a hydrocarbon with a dehydrogenation catalyst using a plurality of reactors connected in series to effect dehydrogenation; An intermediate catalyst regeneration step of burning and removing the coke from the deactivated catalyst conveyed from the reactor by steam treatment, re-dispersing and re-dispersing the catalyst main component by chlorine, and supplying the regenerated catalyst to the reactor; And a main catalyst regeneration step of regenerating the deactivated catalyst transferred from the last reactor and then recirculating the deactivated catalyst to the first reactor.

상기 주촉매 재생 단계는 소비된 촉매 입자 상의 코크 침적물을 연소 가스를 사용하여 연소시키는 단계; 촉매 입자를 할로겐화하는 단계 및 할로겐화된 촉매를 건조하여 재생 촉매입자를 형성하는 단계를 포함한다. The main catalyst regeneration step comprises: burning the coke deposit on the spent catalyst particles using a combustion gas; Halogenating the catalyst particles, and drying the halogenated catalyst to form regenerated catalyst particles.

하나의 실시예에서, 제1 반응기로부터 배출된 촉매를 제2 반응기의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부로 이송하여,수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계; 및 제2 반응기에서 배출된 촉매를 제3 반응기의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기로 투입하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the catalyst discharged from the first reactor is transferred to the first shear catalyst regeneration section installed at the front end of the second reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment, and the catalyst main component is redispersed by chlorine Regenerating and introducing into a second reactor; And the catalyst discharged from the second reactor is transferred to a second front-end catalyst regeneration unit installed at the front end of the third reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Into the second chamber.

다른 실시예에서, 상기 방법은, 제1 반응기로부터 배출된 촉매를 제2 반응기의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계; 제2 반응기에서 배출된 촉매를 제3 반응기의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기로 투입하는 단계; 및 제3 반응기에서 배출된 촉매를 제4 반응기의 전단에 설치된 제3 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제4 반응기로 투입하는 단계를 포함할 수 있다. In another embodiment, the method further comprises: transferring the catalyst discharged from the first reactor to the first shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the second reactor, burning the coke by steam treatment, removing the catalyst component by chlorine Re-dispersing, regenerating, and charging the mixture into a second reactor; The catalyst discharged from the second reactor is transferred to the second shear catalyst regeneration unit disposed at the front end of the third reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Inputting; And the catalyst discharged from the third reactor is transferred to the third shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the fourth reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Into the second chamber.

또 다른 실시예에서 상기 방법은 제1 반응기로부터 배출된 촉매를 제2 반응기의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계; 제2 반응기에서 배출된 촉매를 제3 반응기의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기로 투입하는 단계; 제3 반응기에서 배출된 촉매를 제4 반응기의 전단에 설치된 제3 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제4 반응기로 투입하는 단계; 및 제4반응기에서 배출된 촉매를 제5 반응기의 전단에 설치된 제4 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제5 반응기로 투입하는 단계를 포함할 수 있다. In another embodiment, the method further comprises the step of transferring the catalyst discharged from the first reactor to the first shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the second reactor, burning the coke by steam treatment and removing the catalyst component by chlorine, Dispersing, regenerating, and then introducing into a second reactor; The catalyst discharged from the second reactor is transferred to the second shear catalyst regeneration unit disposed at the front end of the third reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Inputting; The catalyst discharged from the third reactor is transferred to the third shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the fourth reactor to burn and remove the coke by steam treatment, regenerate the catalyst main component by redispersion by chlorine, Inputting; And the catalyst discharged from the fourth reactor are transferred to the fourth shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the fifth reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Into the second chamber.

본 발명의 방법에 의하면, 제2 반응기 이후의 각각의 반응기의 전단에 설치된 전단 촉매재생부에 의해서, 전단의 반응기에서 사용된 비활성화된 촉매 표면의 코크를 연소제거하고, 주 성분의 재분산을 유도하여, 촉매 이송 중에 추가적으로 촉매를 재생하여 각 반응기에서의 촉매 성능을 일정하게 유지하고 상승시켜, 탈수소화 반응의 전체적인 전환율, 선택도 및 수율을 향상시킬 수 있다. According to the method of the present invention, the coke of the deactivated catalyst surface used in the reactor at the front stage is burned and removed by the shear catalyst regeneration unit installed at the front end of each reactor after the second reactor, In addition, it is possible to further regenerate the catalyst during the catalyst transfer, to maintain and raise the catalyst performance in each reactor constantly, and to improve the overall conversion, selectivity and yield of the dehydrogenation reaction.

본 발명의 방법에 의하면 다단 공정에서 단 수에 따라 열 공급량을 증가 시킬 필요가 없으므로 코크 생성 및 백금 소결 속도를 유지/감소 시킬 수 있어 기존 대비 원단위를 줄일 수 있다. According to the method of the present invention, since it is not necessary to increase the heat supply amount according to the number of steps in the multi-step process, it is possible to maintain / reduce the coke production and the platinum sintering speed,

또한 본 발명의 장치 및 방법에 의하면 다단 반응기에서 최종 배출되는 촉매의 코크 생성량과 백금 소결량이 적기 때문에 기존 촉매재생 장치의 부피를 줄여 투자비와 운영비를 대폭 줄일 수 있다. Further, according to the apparatus and method of the present invention, since the amount of coke produced and the amount of sintered platinum in the final catalyst discharged in the multi-stage reactor are small, the volume of the existing catalyst regenerating apparatus can be reduced,

도 1은 종래기술에 따른 이동층 탈수소 반응 공정을 예시하는 공정도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예의 탄화수소의 탈수소화 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도3은 본 발명의 일실시예의 탈수소화 장치의 전단 촉매재생부의 확대도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram illustrating a conventional dehydrogenation process for a mobile bed; FIG.
2 is a schematic view showing a hydrocarbon dehydrogenating apparatus of an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of a front end catalyst regeneration section of a dehydrogenation apparatus of an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. When an element is referred to herein as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but there may be other elements in between It should be understood. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a stated feature, number, step, operation, component, part or combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

더욱이, 도면의 숫자는 본 발명의 탈수소화 장치의 간단한 개략도를 나타낸 것으로 주요 구성요소만 나타내었다. 기타 열교환기, 내부-히터, 촉매 전달을 위한 이동화 파이프, 펌프 및 다른 유사한 구성 요소들은 생략하였다. Moreover, the numbers in the figures represent a simplified schematic diagram of the dehydrogenation apparatus of the present invention, only major components being shown. Other heat exchangers, internal-heaters, moving pipes for catalyst delivery, pumps and other similar components have been omitted.

본 명세서에서 다양한 범위 및/또는 수치 한정은 명시적으로 기재된 범위 또는 한정 내에 속하는 다양한 범위들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that the various ranges and / or numerical limitations herein are intended to encompass the various ranges that fall within the scope or limitations expressly stated.

본 출원에 사용된 "탈수소화된 탄화수소"라는 용어는, 그 분자가 탈수소화될 탄화수소의 분자보다 적어도 2 개 적은 수소 원자를 포함하는 탄화수소를 포함하도록 의도된다. 그렇지 않으면, 탄화수소라는 용어는 그 분자가 탄소 및 수소 원소로만 형성된 물질을 포함하도록 의도된다. 따라서 탈수소화된 탄화수소는 특히 분자에 하나 이상의 탄소, 탄소 이중 결합을 갖는 비고리형 및 고리형 지방족 탄화수소를 포함한다.As used herein, the term "dehydrogenated hydrocarbon" is intended to include hydrocarbons wherein the molecule comprises at least two hydrogen atoms than the molecule of the hydrocarbon to be dehydrogenated. Otherwise, the term hydrocarbon is intended to include materials whose molecules are formed solely of carbon and hydrogen elements. The dehydrogenated hydrocarbons thus include in particular one or more carbon atoms in the molecule, acyclic and cyclic aliphatic hydrocarbons having carbon double bonds.

이러한 지방족 탈수소화된 탄화수소의 예는 프로펜, 이소부텐, 에틸렌, 1-부텐, 2-부텐 및 프로필렌이다. 즉, 상기 탈수소화된 탄화수소는 특히, 모노불포화 직쇄 탄화수소 (n-알켄) 또는 분지화된 지방족 탄화수소(예, 이소알켄), 및 또한 시클로알켄을 포함한다. 더 나아가서, 상기 탈수소화된 탄화수소는 또한 분자에 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 알카폴리엔(예, 디엔 및 트리엔)을 포함하도록 의도된다. 또한 탈수소화된 탄화수소는 알킬 치환체의 탈수소화에 의해 에틸벤젠 또는 이소프로필벤젠과 같은 알킬방향족 화합물로부터 출발하여 수득 가능한 탄화수소 화합물을 포함하도록 의도된다. 이들은 예를 들면 스티렌 또는 α-메틸스티렌과 같은 화합물이다.Examples of such aliphatic dehydrogenated hydrocarbons are propene, isobutene, ethylene, 1-butene, 2-butene and propylene. That is, the dehydrogenated hydrocarbons include, in particular, monounsaturated straight chain hydrocarbons (n-alkenes) or branched aliphatic hydrocarbons (e.g., isoalkenes), and also cycloalkenes. Further, the dehydrogenated hydrocarbons are also intended to include alkanepolyenes (e.g., dienes and trienes) that contain two or more carbon-carbon double bonds in the molecule. The dehydrogenated hydrocarbons are also intended to include hydrocarbon compounds obtainable from an alkylaromatic compound such as ethylbenzene or isopropylbenzene by dehydrogenation of an alkyl substituent. These are, for example, compounds such as styrene or? -Methylstyrene.

본원에서 "전환율"이라는 용어는 탈수소화 장치를 통해 반응 가스가 1회 통과할 때 전환되는, 탈수소화된 탄화수소와 공급된 탄화수소의 비율을 의미한다. As used herein, the term "conversion rate " refers to the ratio of dehydrogenated hydrocarbons to hydrocarbons fed, which is converted when the reaction gas passes through the dehydrogenation unit once.

본원에서 "선택도"라는 용어는 전환된 프로판 1 몰 당 수득되는 프로필렌의 몰수를 의미하고, 몰 백분율로 표현된다. The term "selectivity" as used herein means the number of moles of propylene obtained per mole of converted propane, expressed as a mole percentage.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 탄화수소의 탈수소화 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 탄화수소의 탈수소화 장치의 전단 촉매재생부의 확대도이다. FIG. 2 is a schematic view of a hydrocarbon dehydrogenating apparatus of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a front end catalyst regeneration section of a hydrocarbon dehydrogenating apparatus of an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 탈수소화 장치는 직렬연결된 복수의 이동층 탈수소화 반응기들(100, 200, 300, 400); 임의의 반응기 전단에 설치되어, 전단의 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 해당 반응기에 공급하는 전단 촉매재생부(front catalyst regeneration part)로서, 수증기 처리에 의해 촉매 표면의 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 촉매를 재생하는 전단 촉매재생부(210); 및 마지막 반응기(400) 다음 단에 설치되고, 연소 구역(710), 할로겐화 구역(720) 및 건조 구역(730)으로 구성되어, 마지막 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 제1 반응기(100)로 재순환시키는 주 촉매재생기(main catalyst regenerator)(700)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the dehydrogenation apparatus of an embodiment of the present invention includes a plurality of mobile bed dehydrogenation reactors 100, 200, 300, 400 in series; A front catalyst regeneration part provided upstream of any reactor and regenerating an inactivated catalyst transferred from the upstream reactor and supplying the catalyst to the reactor, wherein the coke on the surface of the catalyst is burned by steam treatment A shear catalyst regeneration unit 210 for regenerating the catalyst by re-dispersing the catalyst main component by chlorine; And a drying zone 730. The regeneration of the deactivated catalyst transferred from the last reactor is followed by a second reactor (not shown) 100). ≪ / RTI >

수증기는 약 산화제이며 탈수소화 반응에 직접 관여하지 않고 코크 전구체와 가스화 반응을 통해 이산화탄소와 수소를 생성하며 촉매나 반응기 내의 코크 생성을 감소시키는 역할을 한다. 따라서 장기간 탈수소 반응을 진행했을 때 촉매표면에 생성되는 코크에 의한 촉매 활성점 감소와 비활성화 속도 증가 문제를 해결할 수 있으며 이로 인해 장기반응 성능을 개선 할 수 있다. 또한 수증기는 탈수소화 반응에서 반응물의 부분 압력 감소를 통해 이론적인 평형 전환율을 높일 수 있으며 촉매 표면의 강산점을 막는 효과로 인해 생성물의 탈착속도가 증가한다. The water vapor is a weak oxidant and does not directly participate in the dehydrogenation reaction but produces carbon dioxide and hydrogen through the gasification reaction with the coke precursor and serves to reduce the formation of coke in the catalyst or the reactor. Therefore, when the dehydrogenation reaction proceeds for a long time, it is possible to solve the problem of decreasing the catalytic activity point and increasing the deactivation rate due to the coke generated on the catalyst surface, thereby improving the long-term reaction performance. In addition, steam can increase the theoretical equilibrium conversion rate by reducing the partial pressure of the reactants in the dehydrogenation reaction, and the desorption rate of the product increases due to the effect of blocking the strong acid sites on the catalyst surface.

고온의 흡열반응인 탈수소화 반응이 진행 될수록 촉매 표면의 백금입자는 열의 영향으로 인해 큰 입자덩어리로 소결되는 현상이 나타난다. 백금입자가 크기가 증가하고 분산도가 감소하면 활성점이 감소하여 촉매의 성능이 감소한다. 염소 가스는 탈수소화 반응 후 소결된 촉매의 백금 입자를 작게 분리하고 담체 표면에서 입자간의 거리를 증가시키는 재분산 역할을 한다. 백금의 분산도가 증가하면 동일한 백금 함유량 내에서도 더 높은 활성점을 가질 수 있고 수율을 높일 수 있다.As the dehydrogenation reaction, which is an endothermic reaction at a high temperature, proceeds, the platinum particles on the surface of the catalyst are sintered into large lumps due to the influence of heat. As the size of platinum particles increases and the degree of dispersion decreases, the active sites decrease and the performance of the catalyst decreases. Chlorine gas acts as a redispersion to remove small platinum particles of the sintered catalyst after dehydrogenation and to increase the distance between particles on the surface of the carrier. If the degree of dispersion of platinum is increased, it is possible to have a higher activity point and increase the yield even in the same platinum content.

상기 전단 촉매재생부(210, 310, 410)에 공급되는 상기 수증기의 유량은 프로판과 수소의 총 유량 대비 0.05% 내지 50%이고, 상기 염소 가스는 프로판과 수소의 총 유량 대비 1ppm 내지 300ppm으로 공급되도록 구성될 수 있다. 과량의 수증기와 염소가스가 촉매 재생 시 공급될 경우 촉매 산점 증가로 인해 코크 생성을 증가시키는 영향을 줄 수 있으므로 적정 범위 내에서 운전 조건에 따라 조절이 필요하다.The flow rate of the water vapor supplied to the upstream catalyst regeneration units 210, 310, and 410 is 0.05 to 50% of the total flow rate of propane and hydrogen. The chlorine gas is supplied at a rate of 1 ppm to 300 ppm based on the total flow rate of propane and hydrogen. Lt; / RTI > When excess water vapor and chlorine gas are supplied during catalyst regeneration, it may have an effect of increasing coke production due to increase of catalyst acid point.

도 2를 참조하면, 본 발명의 탈수소화 반응 장치(100)는 제1 반응기(100), 제2 반응기(200), 제3 반응기(300), 및 제4 반응기(400)로 구성된다. 제1 반응기(100)에 탈수소화될 탄화수소(예컨대, 프로판)를 포함하는 공급 가스 스트림, 수소 또는 증기를 공급하되, 제1 반응기(100)에 연결된히터(미도시)에 의해서 공급되는 가스 스트림을 가열하여 공급한다. 직접 제2 반응기(200)에 공급하여 상기 제2 반응기에서 탈수소화 반응시켜 제1 생성물 스트림을 회수한다. 이때 전단 촉매재생부(210)를 제2 반응기(200) 전단에 두고 제1 반응기(100)에서 사용되어 비활성화된 촉매를 다음 단의 제2 반응기(200)로 이송하는 도중에 재생하여 다음 단에 동일한 성능의 촉매를 투입한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 전단 촉매재생부(210)는 코크를 제거하기 위한 수증기와 촉매 주성분을 재분산시키기 위한 염소 가스가 동시에 주입되며, 촉매의 이송 속도에 따라 투입량은 각각 조절될 수 있다. Referring to FIG. 2, the dehydrogenation apparatus 100 of the present invention includes a first reactor 100, a second reactor 200, a third reactor 300, and a fourth reactor 400. A gas stream supplied by a heater (not shown) connected to the first reactor 100 is supplied to the first reactor 100 by supplying a feed gas stream, hydrogen or steam containing hydrocarbon (e.g., propane) to be dehydrogenated And heated. Is supplied directly to the second reactor (200) and is dehydrogenated in the second reactor to recover the first product stream. At this time, the catalyst, which is used in the first reactor 100 and placed in the former stage of the second reactor 200, is regenerated during the transfer of the deactivated catalyst to the second reactor 200 in the next stage, The catalyst of performance is injected. 3, the shear catalyst regeneration unit 210 simultaneously injects water vapor for removing the coke and chlorine gas for re-dispersing the catalyst main component, and the amount of the feed can be adjusted according to the feed rate of the catalyst .

전단 촉매재생부(210)는 수증기를 이용하여 고온에서 촉매에 침적된 탄소 재료를 연소시켜 제거하고, 염소 가스는 촉매 활성도 회복을 위해서 코크가 연소된 촉매 입자 상의 응집된 주성분 금속을 재분산시킨다. 코크가 형성된 촉매 입자는 고농도의 산소에 노출될 경우 코크가 제어 불가능하게 연소되어 800℃ 이상으로 온도를 상승시킬 수 있고, 이러한 고온에서, 촉매 입자는 감마 알루미나에서 알파 알루미나로의 상변화와 같은, 촉매 활성도에 있어서의 손상을 유발하는 영구적인 상변화를 초래하거나 전단 촉매재생부를 녹일 수 있을 정도의 열을 방출할 수 있다.The shear catalyst regeneration unit 210 uses steam to burn and remove the carbon material deposited on the catalyst at a high temperature, and the chlorine gas redisperses the agglomerated main component metal on the catalyst particles on which the coke is burned to recover the catalytic activity. Coke-formed catalyst particles can burn uncontrollably when exposed to a high concentration of oxygen, which can raise the temperature to 800 ° C or higher, and at such a high temperature, the catalyst particles can be removed, such as from phase change from gamma alumina to alpha alumina, Resulting in a permanent phase change causing damage in catalytic activity or releasing heat to melt the shear catalyst regeneration section.

일반적으로 염소 가스의 특성상 공기 중에 노출되거나 산소와 반응할 경우 반응기, 재생기 및 배관을 산화시킬 수 있기 때문에, 기존의 촉매재생기에서는 산소가 주입되는 연소 구역과 분리가 반드시 필요한데, 촉매가 연속적으로 이송되어야 하므로 혼합을 방지하기 위한 별도의 장치가 필요하고 운영이 매우 어렵다. 탈수소화 반응 공정 중 별도의 전단 촉매재생부를 설치하여 운영 시 코크를 제거하기 위해 산소 혹은 공기를 사용하게 되면, 촉매 분산을 위해 함께 투입되는 염소 가스와 산화반응을 일으켜 반응기 및 배관 등의 부식이 발생할 수 있다. 또한 산소 혹은 공기 재생 후 반드시 필요한 치환공정도 반응기 전단에 설치되어야 하며 촉매 금속성분의 소결을 유발할 수 있어 공정의 효율성과 성능을 감소시킬 수 있다. 그러나 본 발명에서는 코크를 제거하기 위해 수증기를 투입하는 방식이므로, 산호 또는 공기를 이용하는 방식에 비해 공정이 쉽고 폭발 위험성 측면에서 안전하다. 또한 염소 가스를 이용하여 촉매 재분산을 효과적으로 할 수 있다. 전단 촉매재생부(210, 310, 410)에서 재생되지 않은 촉매의 경우 최종적으로 주촉매재생기(700)에서 추가적으로 재생 처리할 수 있다. 본 발명에서와 같이 주촉매재생기 이외에 전단 촉매재생부를 각 반응기 전단에 두고 촉매를 반응기 사이에서 이송하는 동안에 추가적으로 재생하는 경우에는 기존 촉매 재생 설비에 비해 규모를 축소할 수 있어 투자비 및 운영비를 줄일 수 있다.Generally, due to the nature of the chlorine gas, it is necessary to separate the oxygen from the combustion zone where the oxygen is injected in the conventional catalyst regenerator, since the catalyst, the regenerator and the pipe can be oxidized when exposed to air or react with oxygen. Therefore, a separate device is required to prevent mixing and operation is very difficult. If oxygen or air is used to remove the coke during operation of the dehydrogenation reaction process, it is possible to cause oxidation reaction with the chlorine gas introduced to disperse the catalyst, thereby causing corrosion of the reactor and piping . Also, the replacement process, which is essential after oxygen or air regeneration, must be installed at the upstream side of the reactor and may cause sintering of the catalyst metal component, which may reduce the efficiency and performance of the process. However, according to the present invention, since the method of injecting water vapor to remove the coke is easier than the method using corals or air, it is safe in terms of explosion risk. In addition, it is possible to effectively disperse the catalyst using chlorine gas. In the case of the catalysts not regenerated by the upstream catalyst regeneration units 210, 310 and 410, the regeneration process can be additionally performed in the main catalyst regenerator 700. As in the present invention, in addition to the main catalyst regenerator, when the catalyst is further regenerated during transport of the catalyst between the reactors with the front end catalyst regeneration section disposed in front of each reactor, the scale can be reduced compared to the existing catalyst regeneration facility, .

일반적으로 탈수소화 다단 공정에서 반응이 진행될수록 코크 생성 및 백금 소결 현상 등에 의해 촉매 활성점이 감소하여 촉매 성능이 감소한다. 이를 보완하기 위해 흡열반응에 필요한 열량을 증가시켜 이론 평형 전환율을 높이는 방법으로 운영 중이다. 하지만 추가적인 열 공급으로 인해 코크 생성과 백금 소결 속도가 더욱 증가하고 선택도가 감소하여 원단위가 증가하는 결과가 나타나므로 다단 공정의 단 수를 높여 수율을 높이는데 한계를 가진다. 본 발명의 방법에 의하면 다단 공정에서 단 수에 따라 열 공급량을 증가시킬 필요가 없으므로 코크 생성 및 백금 소결 속도를 유지/감소시킬 수 있어 기존 대비 원단위를 줄일 수 있다. Generally, as the reaction progresses in the dehydrogenation multi-step process, the catalytic activity point decreases due to the formation of coke and sintering of platinum, and the catalyst performance decreases. In order to compensate for this, the method is used to increase the theoretical equilibrium conversion rate by increasing the amount of heat required for the endothermic reaction. However, due to the additional heat supply, the coke production and the platinum sintering rate are further increased and the selectivity is decreased, resulting in an increase in the unit load. Therefore, there is a limit to increase the yield by increasing the number of stages of the multistage process. According to the method of the present invention, since it is not necessary to increase the heat supply amount according to the number of steps in the multi-step process, it is possible to maintain / reduce the coke production and the platinum sintering speed,

이어서, 상기 제1 생성물 스트림과 증기 및 제1 반응기(100)에서 반응이 완료된 촉매를 히터가 연결된 제2 반응기(200)에 공급하여 제2 반응기(200)에서 탈수소화 반응시키고, 상기 제2 반응기(200)로부터 제2 생성물 스트림을 회수한다. 이어서, 상기 제2 생성물 스트림을 히터가 연결된 제3 반응기(300)에 공급하여 제3 반응기(300)에서 탈수소화 반응시키고, 상기 제3 반응기(300)로부터 제3 생성물 스트림을 회수한다. 상기 제3 생성물 스트림을 히터가 연결된 제4 반응기(400)에 공급하여 제4 반응기(400)에서 탈수소화 반응시키고, 상기 제4 반응기(400)로부터 제5 유출물 스트림을 생성물 분리기(미도시)로 회수한다. 각 단 반응기에서 발생한 “생성물 스트림”은 탈수소 반응을 통하여 생성된 반응 생성물을 의미하며, 수소, 프로판, 프로필렌, 에탄, 에틸렌, 메탄, 부탄, 부틸렌, 부타디엔, 질소, 산소, 수증기, 일산화탄소 또는 이산화탄소 등을 포함할 수 있는 기체, 액체, 또는 분산된 고체를 함유하는 기체 또는 액체이거나 이들의 혼합물을 의미한다.Next, the first product stream and the vapor and the catalyst, which has been reacted in the first reactor 100, are supplied to the second reactor 200 connected to the heater to perform the dehydrogenation reaction in the second reactor 200, (200). ≪ / RTI > Next, the second product stream is supplied to a third reactor 300 connected with a heater, dehydrogenated in a third reactor 300, and the third product stream is recovered from the third reactor 300. The third product stream is fed to a fourth reactor 400 to which the heater is connected to dehydrogenate the fourth reactor 400 and the fifth effluent stream from the fourth reactor 400 to a product separator . The term " product stream " generated in each stage reactor means a reaction product produced through the dehydrogenation reaction and includes hydrogen, propane, propylene, ethane, ethylene, methane, butane, butylene, butadiene, nitrogen, oxygen, water vapor, carbon monoxide or carbon dioxide Or a gas or liquid containing a dispersed solid, or a mixture thereof.

탈수소화 반응은 고도의 흡열 반응이다. 탈수소화반응 구간에서 이용되는 정확한 탈수소화 온도 및 압력은 다양한 인자, 예컨대 파라핀계 탄화수소 공급원료의 조성, 선택된 촉매의 활성, 및 탄화수소 전환율에 좌우된다. 일반적으로, 탈수소화 반응은 0 bar내지40 bars의 압력 및 480℃ 내지 760℃의 온도 조건에서 진행된다. 적합한 탄화수소 공급물은 각 반응기에 충전되고 1 내지 10의 LHSV에서 이에 포함된 촉매와 접촉된다. 수소, 원칙적으로 재순환 수소가 0.1 내지 10의 몰비로 탄화수소 공급물과 혼화된다. The dehydrogenation reaction is a highly endothermic reaction. The exact dehydrogenation temperature and pressure employed in the dehydrogenation reaction section depends on various factors such as the composition of the paraffinic hydrocarbon feedstock, the activity of the selected catalyst, and the hydrocarbon conversion. Generally, the dehydrogenation reaction proceeds at a pressure of 0 bar to 40 bars and at a temperature of 480 캜 to 760 캜. Suitable hydrocarbon feeds are charged to each reactor and contacted with the catalyst contained therein at an LHSV of 1 to 10. Hydrogen, in principle, recycled hydrogen is mixed with the hydrocarbon feed in a molar ratio of 0.1 to 10.

탈수소화는 임의의 적합한 탈수소화 촉매를 사용할 수 있다. 일반적으로, 바람직한 적합한 촉매는 VIII족 귀금속 성분 (예를 들면, 백금, 이리듐, 로듐, 및 팔라듐), 알칼리 금속 성분, 및 다공성 무기 담체 물질을 포함한다. 바람직한 다공성 담체 물질의 예는 알루미나 담체로서, 입자는 보통 구형이고 1.5 내지 5.0 mm의 직경을 갖는 것을 사용할 수 있다. The dehydrogenation can use any suitable dehydrogenation catalyst. In general, preferred suitable catalysts include Group VIII noble metal components (e.g., platinum, iridium, rhodium, and palladium), alkali metal components, and porous inorganic carrier materials. An example of a preferred porous carrier material is an alumina carrier, wherein the particles are usually spherical and have a diameter of from 1.5 to 5.0 mm.

일 실시예에서, 이동층 탈수소화 반응기는 3단 반응기(100~300)로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부(210, 310)는 각각 제2 반응기(200) 및 제3 반응기(300)의 전단에 설치된다. 여기서 제1 전단 촉매재생부(210)에서 재생된 촉매는 제2 반응기(200)로 주입되고, 제2 전단 촉매재생부(310)에서 재생된 촉매는 제3 반응기(300)로 주입되고, 제3 반응기(300) 후단의 주촉매재생기(700)에 의해서 재생된 촉매는 제1반응기(100)로 재순환된다. In one embodiment, the mobile bed dehydrogenation reactor is composed of a three-stage reactor 100-300, wherein the front stage catalyst regeneration units 210,310 are respectively connected to the front and rear ends of the second reactor 200 and the third reactor 300, Respectively. Here, the catalyst regenerated in the first shear catalyst regeneration unit 210 is injected into the second reactor 200, the catalyst regenerated in the second shear catalyst regeneration unit 310 is injected into the third reactor 300, 3 The catalyst regenerated by the main catalyst regenerator 700 at the rear stage of the reactor 300 is recycled to the first reactor 100.

다른 실시예에서, 이동층 탈수소화 반응기는 4단 반응기(100~400)로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부(210, 310, 410)는 각각 제2 반응기(200), 제3 반응기(300) 및 제4 반응기(400)의 전단에 설치된다. 여기서 제1 전단 촉매재생부(210)에서 재생된 촉매는 제2 반응기(200)로 주입되고, 제2 전단 촉매재생부(310)에서 재생된 촉매는 제3 반응기(300)로 주입되고, 제3 전단 촉매재생부(410)에서 재생된 촉매는 제4 반응기(400)로 주입되고, 제4 반응기(400) 후단의 주촉매재생기(700)에 의해서 재생된 촉매는 제1반응기(100)로 재순환된다. In another embodiment, the mobile bed dehydrogenation reactor is comprised of a four-stage reactor 100-400, wherein the front stage catalyst regeneration units 210,310 and 410 are respectively connected to a second reactor 200, a third reactor 300, And the fourth reactor (400). Here, the catalyst regenerated in the first shear catalyst regeneration unit 210 is injected into the second reactor 200, the catalyst regenerated in the second shear catalyst regeneration unit 310 is injected into the third reactor 300, The catalyst regenerated by the three-shear catalyst regeneration unit 410 is injected into the fourth reactor 400 and the catalyst regenerated by the main catalyst regenerator 700 at the rear end of the fourth reactor 400 is injected into the first reactor 100 Recirculated.

또 다른 실시예에서, 이동층 탈수소화 반응기는 5단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부(210, 310, 410)는 제2 반응기(200), 제3 반응기, 제4 반응기(400) 및 제5 반응기(미도시)의 전단에 설치된다. 여기서 제1 전단 촉매재생부(210)에서 재생된 촉매는 제2 반응기(200)로 주입되고, 제2 전단 촉매재생부(310)에서 재생된 촉매는 제3 반응기(300)로 주입되고, 제3 전단 촉매재생부(410)에서 재생된 촉매는 제4 반응기(400)로 주입되고, 제4 전단 촉매재생부(510)에서 재생된 촉매는 제5 반응기(미도시)로 주입되고, 제5 반응기 후단의 주촉매재생기(700)에 의해서 재생된 촉매는 제1반응기(100)로 재순환된다. In yet another embodiment, the mobile bed dehydrogenation reactor is comprised of a five-stage reactor, wherein the front stage catalyst regeneration units 210, 310, and 410 include a second reactor 200, a third reactor, a fourth reactor 400, And is installed at the front end of the fifth reactor (not shown). Here, the catalyst regenerated in the first shear catalyst regeneration unit 210 is injected into the second reactor 200, the catalyst regenerated in the second shear catalyst regeneration unit 310 is injected into the third reactor 300, The catalyst regenerated in the three-shear catalyst regeneration unit 410 is injected into the fourth reactor 400 and the catalyst regenerated in the fourth shear catalyst regeneration unit 510 is injected into the fifth reactor (not shown) The catalyst regenerated by the main catalyst regenerator 700 at the rear end of the reactor is recycled to the first reactor 100.

본 발명에서 탈수소화 반응기(100~400)는 당업계에 공지된 임의의 반응기 유형일 수 있다. 예를 들어, 탈수소화 반응기(100~400)는 관형 반응기, 조형 반응기, 또는 이동상 반응기일 수 있다. In the present invention, the dehydrogenation reactor (100-400) may be any type of reactor known in the art. For example, the dehydrogenation reactor (100-400) may be a tubular reactor, a shaping reactor, or a mobile phase reactor.

본 발명의 다른 양상은 탈수소화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서는 복수의 이동층 탈수소화 반응기들을 통과시켜 탄화수소를 탈수소화함에 있어서, 직렬 연결된 복수의 반응기들(100, 200. 300, 400)을 이용하여 탄화수소를 탈수소 촉매와 접촉시켜 탈수소화 반응시키는 단계: 전단의 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소(Cl2)에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후, 해당 반응기에 공급하는 중간 촉매 재생 단계; 및 마지막 반응기(400)로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 제1 반응기(100)로 재순환시키는 주 촉매 재생 단계를 포함한다. Another aspect of the present invention relates to a dehydrogenation process. In the method of the present invention, in the dehydrogenation of hydrocarbons through a plurality of mobile bed dehydrogenation reactors, a hydrocarbon is contacted with a dehydrogenation catalyst using a plurality of reactors (100, 200, 300, 400) (C 2 ) by regeneration by regeneration of the catalyst main component by chlorine (Cl 2 ), and then regenerating the intermediate catalyst supplied to the reactor step; And regenerating the deactivated catalyst transferred from the last reactor (400) and then recirculating the deactivated catalyst to the first reactor (100).

상기 주 촉매 재생 단계에서는 소비된 촉매 입자 상의 코크 침적물을 연소 가스(예컨대, 산소-함유 가스)를 사용하여 연소시키는 단계; 촉매 입자를 할로겐화 가스와 접촉시키고, 촉매 활성 성분인 백금 등을 재분산시키도록 촉매 입자를 할로겐화하는 단계 및 할로겐화된 촉매에서 상류 반응에 기인하는 물기를 제거하기 위해 건조하는 단계를 거쳐서 재생 촉매입자를 수득한다. In the main catalyst regeneration step, the coke deposit on the spent catalyst particles is combusted using a combustion gas (for example, an oxygen-containing gas); Contacting the catalyst particles with a halogenated gas, halogenating the catalyst particles so as to redisperse the catalytically active component platinum and the like, and drying to remove water caused by the upstream reaction in the halogenated catalyst, .

하나의 실시예에서, 본 발명의 방법은, 제1 반응기(100)로부터 배출된 촉매를 제2 반응기(200)의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부(210)로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기(200)로 투입하는 단계; 및 제2 반응기(200)에서 배출된 촉매를 제3 반응기(300)의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부(310)로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기(300)로 투입하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the method of the present invention is such that the catalyst discharged from the first reactor 100 is transferred to the first shear catalyst regeneration unit 210 installed at the front end of the second reactor 200, Removing the coke by burning, regenerating and re-dispersing the catalyst main component by chlorine, and then introducing it into the second reactor 200; And the catalyst discharged from the second reactor 200 are transferred to the second front end catalyst regeneration unit 310 installed at the front end of the third reactor 300. The coke is burned and removed by steam treatment to remove the catalyst active component Dispersed and regenerated, and then injecting it into the third reactor 300.

다른 실시예에서, 본 발명의 방법은 제1 반응기(100)로부터 배출된 촉매를 제2 반응기(200)의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부(210)로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계; 제2 반응기(200)에서 배출된 촉매를 제3 반응기(300)의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부(310)로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기(300)로 투입하는 단계; 및 제3 반응기(300)에서 배출된 촉매를 제4 반응기(400)의 전단에 설치된 제3 전단 촉매재생부(410)로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제4 반응기(400)로 투입하는 단계를 포함할 수 있다. In another embodiment, the method of the present invention is such that the catalyst discharged from the first reactor 100 is transferred to the first shear catalyst regeneration unit 210 installed at the front end of the second reactor 200, Combusting, removing, re-dispersing and re-dispersing the catalytic component by chlorine, and then introducing the regenerated product into the second reactor; The catalyst discharged from the second reactor 200 is transferred to the second front end catalyst regeneration unit 310 installed at the front end of the third reactor 300. The coke is burned and removed by steam treatment to remove the catalyst main component Re-dispersing and regenerating the mixture, and then introducing the recovered mixture into the third reactor 300; And the catalyst discharged from the third reactor 300 are transferred to the third shear catalyst regeneration unit 410 installed at the front end of the fourth reactor 400. The coke is burned and removed by steam treatment to remove the catalyst active component Dispersed and regenerated, and then injected into the fourth reactor (400).

또 다른 실시예에서, 본 발명의 방법은, 제1 반응기(100)로부터 배출된 촉매를 제2 반응기(200)의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부(210)로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기(200)로 투입하는 단계; 제2 반응기(200)에서 배출된 촉매를 제3 반응기(300)의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부(310)로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기(300)로 투입하는 단계; 제3 반응기(300)에서 배출된 촉매를 제4 반응기(400)의 전단에 설치된 제3 전단 촉매재생부(410)로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제4 반응기(400)로 투입하는 단계; 및 제4 반응기(400)에서 배출된 촉매를 제5 반응기(미도시)의 전단에 설치된 제4 전단 촉매재생부(미도시)로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제5 반응기(미도시)로 투입하는 단계를 포함한다. In another embodiment, the method of the present invention is a method in which the catalyst discharged from the first reactor 100 is transferred to the first shear catalyst regeneration unit 210 installed at the front end of the second reactor 200, Removing the coke by burning, regenerating and re-dispersing the catalyst main component by chlorine, and then introducing it into the second reactor 200; The catalyst discharged from the second reactor 200 is transferred to the second front end catalyst regeneration unit 310 installed at the front end of the third reactor 300. The coke is burned and removed by steam treatment to remove the catalyst main component Re-dispersing and regenerating the mixture, and then introducing the recovered mixture into the third reactor 300; The catalyst discharged from the third reactor 300 is transferred to the third shear catalyst regeneration unit 410 installed at the front end of the fourth reactor 400. The coke is burned by steam treatment to remove the catalyst component Redispersing and regenerating the mixture, and then introducing the recovered mixture into the fourth reactor 400; And the catalyst discharged from the fourth reactor 400 are transferred to a fourth shear catalyst regeneration unit (not shown) installed at the front end of a fifth reactor (not shown), and the coke is burned and removed by steam treatment, Regenerating the catalyst main component for regeneration, and then introducing the regenerated catalyst into a fifth reactor (not shown).

상기 전단 촉매재생부(210, 310, 410)에 공급되는 상기 수증기의 유량은 프로판과 수소의 총 유량 대비 0.05% 내지 50% 로 공급되도록 구성될 수 있다. 상기 수증기의 유량을 0.05% 미만으로 하면 수증기의 코크 가스화 반응이 일어나지 않을 수 있고, 수증기의 유량이 50%를 초과하게 되면 촉매의 산점이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. The flow rate of the water vapor supplied to the upstream catalyst regeneration units 210, 310, and 410 may be 0.05% to 50% of the total flow rate of propane and hydrogen. If the flow rate of the water vapor is less than 0.05%, the coke gasification reaction of steam may not occur. If the flow rate of steam exceeds 50%, the acid point of the catalyst may increase.

상기 중간 촉매 재생 단계는 염소 가스의 유량은 프로판과 수소의 총 유량 대비 1ppm 내지 300ppm으로 공급되도록 구성될 수 있다. 상기 염소 가스의 유량을1ppm 미만으로 하면 백금 소결 반응이 일어나지 않을 수 있고, 염소 가스의 유량이 300ppm을 초과하게 되면 촉매 산점이 증가하여 코크 생성을 가속화 하는 문제가 발생할 수 있다.The intermediate catalyst regeneration step may be configured such that the flow rate of the chlorine gas is 1 ppm to 300 ppm based on the total flow rate of propane and hydrogen. If the flow rate of the chlorine gas is less than 1 ppm, the platinum sintering reaction may not occur. If the flow rate of the chlorine gas exceeds 300 ppm, the catalyst acid point may increase to accelerate the production of coke.

프로판의 탈수소화를 예로 들면, 일련의 탈수소화 공정에서는 공급가스 스트림을 600-700℃까지 예열하고, 이동층 탈수소화 반응기 내에서 탈수소화시켜 주성분으로 프로판, 프로필렌 및 수소를 포함하는 생성물 가스 스트림을 수득할 수 있다. 본 발명의 탈수소화 방법은 에탄, 프로판, 이소부탄, 노말 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 및 옥탄 등의 알칸 탄화수소의 탈수소화에 적용될 수 있다. 이상의 설명에서는 주로 프로필렌을 제조하기 위한 프로판의 탈수소화 반응에 대해서 구체적으로 설명하였으나, 본원의 개시를 통하여 통상의 기술자들에 의하여 이해되는 바와 같이, 본원 개시는 2 이상의 탄소 원자를 함유하는 알칸, 예를 들어, 에탄, n-부탄, 이소부탄 및 펜탄을 상응하는 올레핀으로 전환시키는 탈수소 반응에 이용될 수 있다.For example, in the dehydrogenation of propane, in a series of dehydrogenation processes, the feed gas stream is preheated to 600-700 < 0 > C and dehydrogenated in the mobile bed dehydrogenation reactor to produce a product gas stream comprising propane, propylene, . The dehydrogenation process of the present invention can be applied to the dehydrogenation of alkane hydrocarbons such as ethane, propane, isobutane, n-butane, pentane, hexane, heptane and octane. While the foregoing has specifically described the dehydrogenation reaction of propane for the production of propylene, as is understood by those of ordinary skill in the art through the disclosure herein, the disclosure is directed to an alkane containing two or more carbon atoms, For example, it can be used in a dehydrogenation reaction to convert ethane, n-butane, isobutane and pentane to the corresponding olefins.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. This will be obvious. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined in the appended claims and their equivalents.

100, 200, 300, 400: 탈수소 반응기
210, 310, 410: 전단 촉매재생부(front catalyst regeneration part)
700: 주촉매재생기(main catalyst regenerator)
100, 200, 300, 400: dehydrogenation reactor
210, 310, 410: a front catalyst regeneration part,
700: main catalyst regenerator

Claims (14)

직렬연결된 복수의 이동층 탈수소화반응기들: 반응기 전단에 설치되어, 전단의 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 해당 반응기에 공급하는 전단 촉매재생부 (front catalyst regeneration part)로서, 수증기 처리에 의해 촉매 표면의 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 촉매를 재생하는 전단 촉매재생부; 및 마지막 반응기 다음 단에 설치되고, 연소 구역, 할로겐화 구역 및 건조 구역으로 구성되어, 마지막 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 제1 반응기로 재순환시키는 주 촉매재생기(main catalyst regenerator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치. A plurality of moving bed dehydrogenation reactors connected in series, a front catalyst regeneration part installed on the upstream side of the reactor for regenerating the deactivated catalyst transferred from the upstream reactor and supplying the deactivated catalyst to the corresponding reactor, A shear catalyst regeneration unit for burning and removing the coke on the surface of the catalyst by means of chlorine to regenerate the catalyst by redispersing the catalyst main component; And a main catalyst regenerator provided at the end of the last reactor and composed of a combustion zone, a halogenation zone and a drying zone, for recycling the deactivated catalyst transferred from the last reactor and recirculating the deactivated catalyst to the first reactor Wherein the dehydrogenating unit is a dehydrogenation unit. 제1항에 있어서, 상기 이동층 탈수소화 반응기는 3단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부는 각각 제2 반응기와 제3 반응기 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치.The dehydrogenation apparatus according to claim 1, wherein the moving bed dehydrogenation reactor is composed of a three-stage reactor, and the front-end catalyst regeneration units are installed in front of the second reactor and the third reactor, respectively. 제1항에 있어서, 상기 이동층 탈수소화 반응기는 4단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부는 각각 제2 반응기 내지 제4 반응기 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치.The dehydrogenation apparatus of claim 1, wherein the moving bed dehydrogenation reactor comprises a four-stage reactor, and the front-end catalyst regeneration unit is installed in front of the second reactor to the fourth reactor, respectively. 제1항에 있어서, 상기 이동층 탈수소화 반응기는 5단 반응기로 구성되고, 상기 전단 촉매재생부는 제2 반응기 내지 제4 반응기 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치. The dehydrogenation apparatus of claim 1, wherein the moving bed dehydrogenation reactor comprises a five-stage reactor, and the front-end catalyst regeneration unit is installed upstream of the second reactor to the fourth reactor. 제1항에 있어서, 상기 전단 촉매재생부에 공급되는 수증기의 유량은 프로판과 수소의 총 유량 대비 0.05% 내지 50%로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치.2. The dehydrogenation apparatus according to claim 1, wherein the flow rate of steam supplied to the shear catalyst regeneration unit is 0.05 to 50% of the total flow rate of propane and hydrogen. 제1항에 있어서, 상기 전단 촉매재생부에 공급되는 염소 가스는 프로판과 수소의 총 유량 대비 1ppm 내지 300ppm으로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 장치.The dehydrogenation apparatus according to claim 1, wherein the chlorine gas supplied to the shear catalyst regeneration unit is supplied at a rate of 1 ppm to 300 ppm based on the total flow rate of propane and hydrogen. 복수의 이동층 탈수소화 반응기들을 통과시켜 탄화수소를 탈수소화하는 방법에 있어서, 직렬연결된 복수의 반응기들을 이용하여 탄화수소를 탈수소 촉매와 접촉시켜 탈수소화 반응시키는 단계: 및 전단의 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후, 해당 반응기에 공급하는 중간 촉매 재생 단계; 및 마지막 반응기로부터 이송된 불활성화된 촉매를 재생한 후 제1 반응기로 재순환시키는 주촉매재생 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 방법.A process for dehydrogenating hydrocarbons through a plurality of mobile bed dehydrogenation reactors comprising the steps of contacting the hydrocarbon with a dehydrogenation catalyst using a plurality of reactors connected in series and dehydrogenating the dehydrogenation reaction, An intermediate catalyst regeneration step of burning the coke by steam treatment to remove the catalyst, regenerating the catalyst main component by redispersion by chlorine, and supplying the regenerated catalyst to the reactor; And a main catalyst regeneration step of regenerating the deactivated catalyst transferred from the last reactor and then recirculating the deactivated catalyst to the first reactor. 제7항에 있어서, 상기 주촉매 재생 단계는 소비된 촉매 입자 상의 코크 침적물을 연소 가스를 사용하여 연소시키는 단계; 촉매 입자를 할로겐화하는 단계 및 할로겐화된 촉매를 건조하여 재생 촉매입자를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수소화 방법.8. The method of claim 7, wherein the main catalyst regeneration step comprises: combusting coke deposits on the spent catalyst particles using a combustion gas; Halogenating the catalyst particles and drying the halogenated catalyst to form regenerated catalyst particles. 제7항에 있어서, 상기 방법이
제1 반응기로부터 배출된 촉매를 제2 반응기의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계; 및
제2 반응기에서 배출된 촉매를 제3 반응기의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기로 투입하는 단계를 포함하는 탈수소화 방법.
8. The method of claim 7,
The catalyst discharged from the first reactor is transferred to the first shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the second reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, ; And
The catalyst discharged from the second reactor is transferred to the second shear catalyst regeneration unit disposed at the front end of the third reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, ≪ / RTI >
제7항에 있어서, 상기 방법이
제1 반응기로부터 배출된 촉매를 제2 반응기의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계;
제2 반응기에서 배출된 촉매를 제3 반응기의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기로 투입하는 단계; 및
제3반응기에서 배출된 촉매를 제4 반응기의 전단에 설치된 제 3전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제4 반응기로 투입하는 단계를 포함하는 탈수소화 방법.
8. The method of claim 7,
The catalyst discharged from the first reactor is transferred to the first shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the second reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, ;
The catalyst discharged from the second reactor is transferred to the second shear catalyst regeneration unit disposed at the front end of the third reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Inputting; And
The catalyst discharged from the third reactor is transferred to the third shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the fourth reactor to burn and remove the coke by steam treatment, regenerate the catalyst main component by redispersion by chlorine, ≪ / RTI >
제7항에 있어서, 상기 방법이,
제1 반응기로부터 배출된 촉매를 제2 반응기의 전단에 설치된 제1 전단 촉매재생부로 이송하여, 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제2 반응기로 투입하는 단계;
제2 반응기에서 배출된 촉매를 제3 반응기의 전단에 설치된 제2 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제3 반응기로 투입하는 단계;
제3반응기에서 배출된 촉매를 제4 반응기의 전단에 설치된 제3 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제4 반응기로 투입하는 단계; 및
제4반응기에서 배출된 촉매를 제5 반응기의 전단에 설치된 제4 전단 촉매재생부로 이송하여 수증기 처리에 의해 코크를 연소시켜서 제거하고, 염소에 의해 촉매 주성분을 재분산시켜 재생한 후 제5 반응기로 투입하는 단계를 포함하는 탈수소화 방법.
8. The method of claim 7,
The catalyst discharged from the first reactor is transferred to the first shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the second reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, ;
The catalyst discharged from the second reactor is transferred to the second shear catalyst regeneration unit disposed at the front end of the third reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, Inputting;
The catalyst discharged from the third reactor is transferred to the third shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the fourth reactor to burn and remove the coke by steam treatment, regenerate the catalyst main component by redispersion by chlorine, Inputting; And
The catalyst discharged from the fourth reactor is transferred to the fourth shear catalyst regeneration unit installed at the front end of the fifth reactor, and the coke is burned and removed by steam treatment to regenerate and regenerate the catalyst main component by chlorine, ≪ / RTI >
제7항에 있어서, 상기 전단 촉매재생부에 공급되는 수증기의 유량은 프로판과 수소의 총 유량 대비 0.05% 내지 50%로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 방법.8. The dehydrogenation method according to claim 7, wherein the flow rate of the steam supplied to the shear catalyst regeneration unit is 0.05 to 50% of the total flow rate of propane and hydrogen. 제7항에 있어서, 상기 전단 촉매재생부에 공급되는 염소 가스는 프로판과 수소의 총 유량 대비 1ppm 내지 300ppm으로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 방법.The dehydrogenation method according to claim 7, wherein the chlorine gas supplied to the shear catalyst regeneration section is supplied at a rate of 1 ppm to 300 ppm based on the total flow rate of propane and hydrogen. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 에탄, 프로판, 이소부탄, 노말 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 및 옥탄으로 구성되는 군에서 선택되는 알칸 탄화수소의 탈수소화에 사용되는 것을 특징으로 하는 탈수소화 방법.
14. The method according to any one of claims 7 to 13,
Wherein the process is used for the dehydrogenation of alkane hydrocarbons selected from the group consisting of ethane, propane, isobutane, n-butane, pentane, hexane, heptane and octane.
KR1020170181590A 2017-12-27 2017-12-27 Dehydrogenation appratus and method KR102025096B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170181590A KR102025096B1 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Dehydrogenation appratus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170181590A KR102025096B1 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Dehydrogenation appratus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190079407A true KR20190079407A (en) 2019-07-05
KR102025096B1 KR102025096B1 (en) 2019-09-25

Family

ID=67225299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170181590A KR102025096B1 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Dehydrogenation appratus and method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102025096B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111203270A (en) * 2020-01-17 2020-05-29 江苏大学 Device and method for rapidly regenerating deactivated catalyst through micro-combustion based on NTP (network time protocol) action
CN114183220A (en) * 2021-11-18 2022-03-15 江苏大学 System for regenerating DPF at low temperature by using NTP (network time protocol) in cooperation with exhaust catalytic cooling device and control method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160063477A (en) * 2014-11-26 2016-06-07 주식회사 효성 Method for regenerating catalysts in dehydrogenation process
KR20160082801A (en) * 2014-12-29 2016-07-11 주식회사 효성 Apparatus and method for regenerating catalyst

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160063477A (en) * 2014-11-26 2016-06-07 주식회사 효성 Method for regenerating catalysts in dehydrogenation process
KR20160082801A (en) * 2014-12-29 2016-07-11 주식회사 효성 Apparatus and method for regenerating catalyst

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111203270A (en) * 2020-01-17 2020-05-29 江苏大学 Device and method for rapidly regenerating deactivated catalyst through micro-combustion based on NTP (network time protocol) action
CN114183220A (en) * 2021-11-18 2022-03-15 江苏大学 System for regenerating DPF at low temperature by using NTP (network time protocol) in cooperation with exhaust catalytic cooling device and control method
CN114183220B (en) * 2021-11-18 2024-02-13 江苏大学 System and control method for low-temperature regeneration of DPF (diesel particulate filter) by using NTP (non-catalytic converter) and exhaust catalytic cooling device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102025096B1 (en) 2019-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101653457B1 (en) Method for regenerating catalysts in dehydrogenation process
Nawaz Light alkane dehydrogenation to light olefin technologies: a comprehensive review
TWI626083B (en) Dehydrogenation process using catalytic composition for the dehydrogenation of butenes or mixtures of butanes and butenes to give 1,3-butadiene
US5382741A (en) Process for the production of mono-olefins
RU2565757C2 (en) Catalyst and method
US11643377B2 (en) Chemical processing utilizing hydrogen containing supplemental fuel for catalyst processing
Darvishi et al. Modeling-based optimization of a fixed-bed industrial reactor for oxidative dehydrogenation of propane
KR101581054B1 (en) Regeneration of catalysts for dehydrating alkanes
US7094942B2 (en) Carbon dioxide promoted dehydrogenation process for olefins
KR20190079407A (en) Dehydrogenation appratus and method
US4754095A (en) Chemical conversion process
EP3818033B1 (en) Chemical processes and systems that include the combustion of supplemental fuels
KR102090235B1 (en) Dehydrogenation apparatus and method
KR101688275B1 (en) Method for dehydrogenating carbohydrate
KR102025097B1 (en) Dehydrogenation appratus and method
KR102050728B1 (en) Dehydrogenation appratus and method
US10647637B2 (en) Dehydrogenation process
JP4406542B2 (en) Carbon dioxide promoted dehydrogenation process to olefins
US4751055A (en) Fixed bed reactor system
EP3405449B1 (en) Methods for producing propylene by the dehydrogenation of propane
CN105828926A (en) Process for olefin production by metathesis and reactor system therefor
KR101932328B1 (en) Apparatus of dehydrogenation reaction and catalyst regeneration reaction
US4754094A (en) Fixed bed reactor system
JP4406541B2 (en) Dehydrogenation process for olefins
KR20160047066A (en) Method and apparatus for dehydrogenating carbohydrate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant