KR910004077B1 - 자동 촉매 재생 및 반응장치와 촉매 선택성 추정 방법 - Google Patents

자동 촉매 재생 및 반응장치와 촉매 선택성 추정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR910004077B1
KR910004077B1 KR1019840002177A KR840002177A KR910004077B1 KR 910004077 B1 KR910004077 B1 KR 910004077B1 KR 1019840002177 A KR1019840002177 A KR 1019840002177A KR 840002177 A KR840002177 A KR 840002177A KR 910004077 B1 KR910004077 B1 KR 910004077B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
reactor
regeneration
selectivity
concentration
Prior art date
Application number
KR1019840002177A
Other languages
English (en)
Other versions
KR850003337A (ko
Inventor
씨.애거왈 슈어쉬
Original Assignee
더 배브콕 앤드 윌콕스 캄파니
로버트 제이.에드워즈
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 더 배브콕 앤드 윌콕스 캄파니, 로버트 제이.에드워즈 filed Critical 더 배브콕 앤드 윌콕스 캄파니
Publication of KR850003337A publication Critical patent/KR850003337A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR910004077B1 publication Critical patent/KR910004077B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • 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
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • 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
    • B01J8/001—Controlling catalytic processes
    • 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
    • C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds
    • C07C5/09—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds to carbon-to-carbon double bonds
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/12—Condition responsive control

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

자동 촉매 재생 및 반응장치와 촉매 선택성 추정 방법
제 1 도는 제어 및 감지요소들이 달린 복식 반응기를 표시한 자동 촉매 재생시스템에 대한 개략도.
제 2 도는 본 발명에 의하여 사용하는 중앙계산 시스템에 대한 상세한 블록선도.
제 3 도는 제어용 계산기내에 있는실제 촉매선별장치를 설정하는 유니트에 대한 상세한 블록선도.
제 4 도는 선별된 실제 선택성이 지정된 선택성 한계에 도달하였는가의 여부를 판정하는 부계산기내의 유니트에 대한 상세한 블록선도.
제 5 도는 제어용 계산기내에서 전체장치의 동작을 제어하여, 반응기들중 하나로부터 다른 것으로 이전시켜서 제 1 반응기의 촉매제를 재생시키는 일조로 구성된 세 개의 부분 유니트에 대한 블록선도.
제 6 도는 제어용 계산기내에서 촉매상태를 감시하고, 제 5 도의 제어요소들을 이용하여 장치를 제어하는데 사용하는 여러 가지 지속시간을 설정하는 유니트에 대한 부 상세한 블록선도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 110 : 반응기 2 : 공급선
4 : 가열기 6 : 증기선
8 : 재생기밸브 12 : 유입밸브
14, 114 : 출구밸브 22 : 냉각제밸브
24 : 열교환기 26 : 신호처리블록
28 : 선택성 계산블록 30 : 감산유니트
32 : 제산유니트 34 : 표시블록
36 : 필요선택블록 39 : 메시지장치
40 : 촉매상태평가블록 42 : 이전블록
44 : 촉매재생블록 46 : 준비상태블록
50 : 제어용 컴퓨터 시스템 52 : 아날로그 - 디지탈 변환기
90 : 증기원 91, 93 : 크로마토그래프
92 : 증기밸브 94 : 증기밸브제어기
96 : 유량송신가 98 : 배출선
118 : 냉각회로
본 발명은 일반적으로 촉매반응기, 특히 촉매제를 자동적으로 재생하는 새롭고 유용한 방법 및 장치에 관한 것이다.
많은 화학연료, 석유화학연료 및 합성연료 제조과정에 있어서 원료의 피이드스트림(feed stream)은 반응기내에 있는 촉매를 거쳐 필요한 제품을 생산하거나 불순물을 제거한다. 반응기와 플랜트의 경제적 운전은 촉매 상태에 의하여 크게 영향을 받기 때문에 이러한 작업에 있어서는 촉매의 상태가 매우 중요하다. 생성물변환, 수량 및 동작온도 등은 촉매의 선택성에 따라 달라진다.
촉매의 선택성은 불순물의 존재, 피이드스트림내의 불순물의 농도, 부반응에서 생기는 부산물의 종류 반응기의 동작시간 등과 같은 요인으로 인하여 시간이 흐름에 따라 약화된다. 예를들면, 에틸렌이 풍부한 스트림 그리인 오일속에서 아세틸렌을 선별수소화하는 과정중 촉매표면에서 그리인 오일 종합화현상등이 일어난다. 이러한 중합물이 촉매표면에 부착됨으로써 반응에 이용할 수 있는 표면적이 감소된다. 따라서 에틸렌에 대한 아세틸렌 수소화 반응도 감소된다. 이와 같은 상황은 명세와 맞지 아니하는 생성물을 생기게 할 우려도 있다. 그러므로, 반응기를 신선한 촉매제나 재생촉매제로 얼마동안 운전한 후에는 상황에 따라 증기를 반응기로 통과시켜서 촉매를 재생하거나, 이를 새로운 촉매로 대체한다.
에틸렌이 풍부한 스트림속에서 아세틸렌을 에틸렌으로 선택적 수소화시키는 과정을 제어하는 방법은 다음에 제기하는 미합중국 특허원 제 2,802,889호(포레벨외) 제 2,814,653호 (호간 등) 제 3,113,980호(로빈슨등) 제 3,153,679호(로드 마이르) 제 3,471,582호(루페르), 제 3,656,911호(홉스), 제 3,972,804호(맥로울린등) 제 4,236,219호(킬레브류등), 제 4,241,230호(드린카이드) 제 4,249,907호 (칼레야스)에서 이미 공개된 바 있다.
위의 특허는 반응기의 온도제어방법에 관한 것으로서, 촉매제의 현상태를 표시하지 못하기 때문에 다음과 같은 상황이 발생한다.
(가) 촉매의 선택성이 감소됨에 따라 점점 더 소량의 아세틸렌이 에틸렌으로 수소화된다. 따라서, 시방외(示方外)제품이 생기게 될 확률이 커지고, 결국에는 생산손실을 초래하게 될 것이다.
(나) 조작원은 촉매제조업자로부터 입수한 정보에 근거하여 촉매선택성의 감퇴를 보상하려고 반응기의 동작온도와 반응기 배출스트림내의 아세틸렌 농도를 증가시킬 것이다. 이로 인하여, 조작원이 배출스트림내의 아세틸렌 농도가 정상치보다 더 많아지는 이유를 구별할 수 없는 상황이 초래된다. 이것은 예를들면, 공급온도의 급강하, 균열되는 노(爐)속에서 아세틸렌의 급작스러운 파괴, 중간단위 또는 그 연관부품의 기능부전(不全), 계기의 고장 또는 파괴등 몇각지 예상조건으로 인한 것이다.
(다) 반응기의 동작온도가 높아짐으로써 피이드 예비 가열기내의 에너지소비가 증가하고, 이에 따라 내부촉매베드냉각기내의 냉각제사용량이 많아지며, 에틸렌의 에탄으로 수소화반응이 커진다.
더구나, 현재 당해업계에서 상요하는 기술상태에서는 시방외(시방외)제품이 다량으로 생긴 후이거나, 소정의 운전시간이 경과하거나, 플랜트 운전정지 기간중 반응기 정비요원이 정한 예정표에 따라서 촉매제를 재생한다. 촉매제교환의 경우에도 마찬가지이다. 그러므로, 반응기는 통상적으로 바람직한 재생기간 또는 교체한다. 따라서, 위에서 말한 세가지 상황중 하나 이상이 발생하고, 더 심한 경우에는 촉매제가 못쓰게된다. 촉매제 재생을 위하여 바람직한 운전기간은 약 18개월이다. 이 기간을 넘어서 재생없이 계속하여 운전하면, 촉매제를 완전히 못쓰게 만들어서, 그 수면(대개 약 5년)을 단축시키고, 새로운 촉매제를 사용하여야 한다.
본 발명은 반응기내에서 촉매선택성의 값에 근거하여 촉매제를 자동적으로 재생하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 촉매제는 적절한 시기에 재생된다. 이것은 촉매제의 비용이 높고, 촉매제는 재생할 수 있는 시점이 지나면 못쓰게될 가능성이 있음으로 볼 때, 매우 중요하다.
본 발명은 반응기내에서 촉매제를 자동 재생하는 장치 및 방법으로서, 고유불포와 탄화수소를 올레핀스트림으로부터 제거하기 위하여 이의 선택적 수소화반응을 실시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 일차반응기내에서 촉매를 자동재생하기 위하여 대기반응기를 이용할 수 있다는 점이다. 본 발명은 유동층 반응기를 제외하고, 반응기나 촉매의 종류에 관계없이 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 반응기의 공급스트림내에 있는 원료로부터 반응기의 배출스트림내에서 생성물을 얻는 과정중에 사용하는 촉매제를 자동 재생하기 위한 장치를 제공하는 것으로서, 촉매제를 재생시킬 수 있는 재생수단이 달린 반응기에는 공급스트림내에서 원료의 농도를 감지하기 위하여 공급스크림에 연결된 제 1센서수단, 배출 스트림내에서 원료의 농도를 감지하기 위하여 배출스트림에 연결된 제 2센서수단, 촉매제의 선택성에 대한 값을 공급 및 배출스트림 내에서의 원료 농도를 함수로서 계산하고, 계산된 선택성의 값이 촉매제의 재생을 표시하는 지정선택성값에 근접되었을 때 제어신호를 발생시키기 위하여 제 1 및 제 2센서수단에 연결된 제어시스템 등이 포함되어 있고, 이 제어시스템은 재생수단을 활성화시켜서 촉매제를 재생시키기 위하여 재생수단에 연결되어 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 신선한 촉매제 또는 과정에서 사용된 재생촉매제가 들어있고, 주반응기가, 촉매제를 재생하고 있을 때, 공급스트림을 보조반응기로 이전시키기 위하여 제어시스템에 연결되고, 이 제어시스템에 의하여 제어되는 밸브를 거쳐 공급 및 배출스트림에 연결된 보조반응기가 포함되어 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 원료를 형성하는 고유비포화탄산수소의 선택적 수소화반응에 의하여 올레핀스트림으로부터 이러한 탄화수소를 제거하는 프로세스를 수행하고, 제 1 및 제 2센서수단은 공급스트림과 배출스트림내에 있는 탄화수소의 농도를 감지하며, 제 1센서는 공급스트림내에 있는 수소의 농도로 감지하고, 제어시스템내에는 CH1/(CA1-CA2)(여기에서, CH1은 공급스트림내의 수소농도, CA1은 공급스트림내의 아세틸렌 농도, CA2는 배출 스트림내의 아세틸렌농도 )라는 관계에 따라 촉매의 선택성을 계산하는 계산수단이 포함되어 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 배출스트림내에서 공급스트림내의 원료부터 한 생성물을 얻는 과정에서 촉매를 재생하는 방법으로서, 공급스트림내의 원료농도를 감지하고, 배출스트림내의 원료농도를 감지하며, 원료의 공급스트림농도와 배출스트림농도 사이의 차의 함수로서 특수프로센스를 위한 촉매의 선택성을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 보조반응기를 주반응기에 병렬로 연결하고, 주반응기내에서 촉매를 재생하는 동안 프로세스가 보조 반응기로 이전되는 촉매재생 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 베일리 메터회사에서 구할 수 있는 네트워크 900시스템을 이용하여 자동적으로 촉매를 재생하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 설계가 간단하고, 구조가 튼튼하며, 제조가 경제적인 촉매자동 재생장치를 제공하는 것이다.
본 발명을 첨부도면에 의하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 동일한 설계로 되어 있는 2개의 반응기(10),(110)중 하나에서 촉매를 자동적으로 재생하는 장치를 표시한 것이다.
반응기(10)는 촉매제를 이용하여 원료에서 생성물을 얻는 과정에서 1차반응기로 사용되고, 다른 반응기(110)는 1차반응기내에서 촉매제가 재생되고 있는 동안에 보조반응기로 이용된다.
여기에서는 아세틸렌을 에틸렌으로 선택 수소화반응기키는 프로세스만을 설명하지만, 본 발명은 다른 방법으로 촉매제를 재생하는데 적합하다.
제 1 도에 표시한 바와 같이 에틸렌, 아세틸렌 및 수소가 들어있는 공급스트림은 공급선(2)을 거쳐 예를 들면 증기를 이용하는 가열기(4)를 지나서 1차반응기(10)로 제공된다. 반응기(10)(110)은 실질적으로 동일하기 때문에, 두 반응기 시스템중 대응하는 부분은 보조반응기(10)에 연관된 숫자에 100을 덧붙인 것 이외에는 동일한 숫자로 표시하였다.
증기선(6)은 반응기(10)의 유입구에 연결하고, 이에는 재생기 밸브(8)가 포함되어 있다. 증기선(6)은 유량송신기(96)와 컴퓨터 제어신호에 반응하는 증기밸브제어기(94)에 의하여 제어되는 주증기밸브(92)를 거쳐 증기원(90)에 연결한다. 밸브(8)(92)이 개방되면, 증기는 반응기(10)내에 있는 촉매제에 제공되어 이를 재생시킨다.
그러나 아세틸렌을 생성하기 위하여 반응기(10)를 정상가동시키는 때에는 밸브(8)를 패쇄한다. 반응기(10)의 출구와 출구밸브(14)는 선으로 연결한다.
각 반응기는 중간냉각베드에 의하여 분리된 2개의 방응기베드로 구성된다. 반응기(10)의 냉각베드는 반응기(10)내의 온도를 조정하는 바이패스밸브(20)가 달린 냉각회로(18)에 연결한다. 냉각제는 냉각밸브(22)를 거쳐 열교환기(24)에 공급한다. 보조반응기(110)에도 동일한 냉각회로(118)를 제공한다.
크로마토그래프(91)는 공급선(2)의 공급스트림내에 있는 아세틸렌과 수소의 농도를 측정하고 제 2크로마토그래프(93)은 배출선(98)의 배출스트림내에 있는 아세틸렌의 농도를 측정한다.
크로마토그래프(91),(93)는 공급 및 배출스트림내의 원료농도를 감지하는 적당한 센서로 대치할 수 있다. 모든 센서는 아날로그-디지털 변환기(52)를 통하여 컴퓨터시스템에 연결한다.증기밸브제어기(94)는 디지탈-아날로그변환기(54)를 거쳐 컴퓨터시스템(50)에 연결한다.
반응기(10)(110)의 계기 및 제어체계는 시스템을 조정하고, 시동 및 정지동작을 할 때 이용한다. 이러한 시스템의 조작에 관한 세부사항은 위에 제기한 특허에 자세히 설명되어있다.
본 발명에 있어서, 1차반응기(10)는 처음에는 선택적 수소화반응프로세스에 이용하고, 반응기(110)에는 다음에 사용할 수 있는 재생촉매 또는 신선촉매가 들어있다.
장치가 이러한 상태에 있는 때에는 밸브(12)(22)(14)는 개방되는 반면에, 밸브(8)(16)는 패쇄된다. 이에 대응하는 보조반응기 시스템내의 밸브(108) (112) (114)(116)(122)도 모두 폐쇄된다. 밸브(20)는 선택수소화반응과정중 온도제어를 위하여 이용되기 때문에 폐쇄된다.
본 발명에 의한 제어구조 및 방법의 주요특징을 보면 다음과 같다.
첫째, 촉매선택성을 추정한다.
둘째, 정상수준 이하의 촉매선택성을 검출한다.
셋째, 1차반응기(10)의 촉매가 불만족스러운 상태에 있음을 검출한 때에는 선택수소화반응을 보조반응기(110)로 이전시킨다.
넷째, 그 다음에는 반응기(10)에서 촉매를 재생한다.
다섯째, 1차반응기(10)를 반응기(110)로부터 언제든지 선택수소화반응을 인수할 수 있는 상태로 준비시킨다.
여섯째, 촉매상태를 평가한다.
본 발명에 있어서, 아세틸렌의 에틸렌으로의 수소화반응에 대한 촉매선택성은 다음의 계산법에 의하여 측정한다.
Figure kpo00001
여기에서 S=촉매선택성 CA1은 공급스트림내의 아세틸렌 농도, CA2는 배출 스트림내의 아세틸렌농도, CH1는 공급스트림내의 수소농도.
공급스트림내의 아세틸렌 및 수소농도는 크로마토그래프(91)에 의하여 제공된다. 배출스트림내의 아세틸렌 농도는 크로마토그래므(93)에 의하여 제공된다. 이러한 신호는 제어용 컴퓨터시스템(50)에 제공되어 여기에서 잡음을 처리한 다음에, 제 2 도에 표시된 신호처리블록(26)내의 공학적 유니트로 변환된다. 이것은 이미 알려진 신호처리원인에 근거하는 것이다.
그 다음에 신호는 위에서 말한 산법에 따라 선택성계산을 수행하는 선택성계산블록(28)에 제공된다. 선택성계산블록(28)은 제 3 도에 상세히 도시되어 있으며, 이 블록의 뺄셈장치(30)는 공급스트림과 배출스트림사이의 아세틸렌 농도차를 계산하고, 그 값이 나눗셈장치(32)내에서 수송농도의 제수가 된다. 장치(32)의 출력은 표시블록(34)과 필요선택성블록(36)으로 보내어진다.
따라서 촉매의 현선택성치는 재래식 설계로 되어 있는 표시블록(34)을 거쳐조작원에게 표시된다.
촉매선택성이 고정한계에 해당하는 가의 여부를 판정하는 블록(36)에 대하여는 제 4 도에 상세히 도시하였다. 이 값(Z)은 한계장치(38)내에 고정되며, 제조업자의 권고와 촉매제 사용으로부터 얻은 경험에 근거한 것이다.
실제선택성이 이 한계를 초과하는 경우엔는 신호가 서식메시지장치(39)를 거쳐 촉매상태평가블록(40)으로 공급된다. 실제선택성이 이 한계에서 떨어지는 때에는 이전블록(42)으로 신호를 보내어 프로세스를 1차 반응기에서 보조반응기로 이전시킨다.
제 5 도는 이전블록(42), 촉매 재생블록(44) 및 준비상태블록(46)을 상세히 도시한 것이다.
제 5 도에 표시된 바와 같이, 제 1 도의 장치내에 있는 밸브는 적당한 순차에 따라 필요한 경우에는 시간지연에 의하여 제어된다.
밸브(122)는 처음에 보조반응기(110)의 냉각회로(118)내에 있는 열교환기(124)에 냉각제를 공급하기 위하여 개방된다. 밸브(122)는 그 다음에는 원료는 공급선(2)으로부터 반응기(110)까지 유동시키기 위하여 개방된다. 그 다음에는 반응기(110)가 적당한 수준으로 채워질때까지 T1초동안 대기한 후 출구밸브(114)가 개방되어 생성물이 배출선(98)으로 흐르게 된다. 그 다음에 반응기(10)의 유입밸브(12)가 폐쇄되고 2차로 T2초동안 대기한다. 1차반응기(10)의 드레이니지(drainage)를 할 수 있는 이 시간이 경과하면 출구밸브(14)가 폐쇄된다. 그 다음에는 냉각제밸브(22)가 폐쇄되고 조작자에게 초기이전단계가 취하여졌음을 통보하기 위한 메시지가 표시블록(34)에 제공된다.
그 다음에는 T3분 동안 대기한 후, 1차반응기(10)의 재생이 개시된다. 그제서야 촉매재생블록(44)은 이러한 제어기능을 수행하기 위하여 비로서 드레인밸브(16)를 개방한다. 그 다음에는 재생밸브(8)가 개방되어 반응기(10)내에서 촉매의 재생이 개시된다. 제 5 도의 블록(44)내에 도시된 나머지 단계를 제어용 컴퓨터시스템(50)내의 적당한 프로그래밍과 함께 제어기(94) 및 유량송신기(96)을 이용하여 재래식 방법으로 재생과정을 완성한다.
재생이 완료되면 조작자에게 이를 알리기 위하여 메시지신호가 또 다시 표스블록(34)에 제공된다. 그 다음에는 준비상태블록(46)내의 적당한 제어장치에 의하여 재생밸브(8)가 폐쇄된다. 반응기(10)의 드레이니지를 위하여 적당한 시간(T7)을 대기한후, 드레인밸브(16)가 폐쇄되고, 1차반응기(10)가 이제 다시 사용할 수있게 되었음을 표시하는 또 다른 메시지가 표시블록(34)에 전송된다. 본 발명의 자동재생시스템중 최동단계를 2회연속재생사이의 총시간 촉매의 총 사용시간 및 총재생수의 계산이다. 이것은 제 6 도에 상세히 도시된 제어블록 (40)내에서 수행된다.
여러 가지 클록에 의하여 조작자에게 제공하는 각종 메시지는 다음과 같다.
(가) 반응기(10)를 반응기(110)로 자동전환
(나) 반응기 전환완료
(다) 촉매재생과정개시
(라) 반응기내에서 촉매재생중
(마) 촉매재생완료
(바) 다음의 사유로 반응기 전환중
·선택성 허용수준미달
·조작자요구
·동작시간 지정한계도달
(사) 새로운 촉매 필요
본 발명의 특수실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 그 원칙의 범위안에서는 달리 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (16)

  1. 촉매재생수단이 있는 반응기의 공급스트림내에 있는 원료로부터 반응기의 배출스트림내에서 생성물을 얻는 과정에서 사용되는 촉매의 자동재생장치로서, 공급스트림내의 원료농도를 감지할 수 있도록 공급스트림에 연결되어 있는 제 1센서수단 배출스트림내의 원료농도를 감지할 수 있도록 배출스트림에 연결되어 있는 제 2감지수단, 촉매의 선택성이 대한 값을 공급스트림 및 배출스트림내의 원료농도의 함수로서 계산하고 선택성의 계산치가 촉매의 재생을 지시하는 선택차에 접근하였을 때 촉매 재상수단을 작동시키기 위하여 재생수단에 적용하는 제어신호를 발생시키는 재생수단과 상기 제 1 및 제 2센서수단에 연결된 제어시스템들이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 자동촉매 재생장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 프로세스용 촉매제가 들어있고, 배풀스트림과 공급스트림에 연결된 보조반응기, 배출스트림과 공급스트림 중 하나속에 들어있고 재생수단이 반응기내에서 촉매를 재생하기 위하여 작동할 때 원료를 배출스트림을 거쳐 상기 보조반응기에 공급할 수 있도록 동제어시스템에 연결된 밸브수단 등이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 촉매 재생장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 촉매선택성을 공급스트림과 배출스트림 사이의 원료농도차의 함수로서 계산하는 계산수단이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 자동촉매 재생장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 계산수단에 연결되어 있고 선택된 선택성치를 수신하는 필요선택성 수단이 포함되어 있고, 상기 필요선택성 수단이 상기 계산선택성치가 선택된 선택성치에 접근하였을 때 , 상기 제어 신호를 발생하기 위하여 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동촉매 재생장치.
  5. 제 4 항에 있어서 상기 계산선택장치가 선택된 선택성치에 접근하지 아니한 때, 필요선택성 수단으로부터 신호를 수신할 수 있도록 상기 필요선택성 수단에 연결된 촉매상태평가수단이 포함되어 있고, 상기 촉매상태 평가수단이 촉매를 재생하기 전에 촉매에 의하여 프로세스를 수행하는 기간을 정하는데 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동촉매 재생장치.
  6. 제 5 항에 있어서 상기 촉매상태평가수단이 촉매재생수단에 연결되어 있고, 촉매 사용의 필요시간을 촉매가 사용된 실제시간과 비교하여, 실제시간이 필요시간에 도달한 때에는 재생수단을 작동시킬수 있는 필요시간 설정수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동촉매 재생장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기촉매평가수단에 반응기내의 촉매가 재생괸 회수를 계산하는 재생계산수단과 촉매의 재생회수가 촉매재생을 위하여 선택한 회수에 도달한 때에 메시지를 표시하기 위하여 상기촉매
  8. 제 3 항에 이어서, 원료는 탄화수소이고, 프로세스는 원료의 촉매수소화반응이며, 상기 제 1센서수단이 공급스트림내의 수소농도를 감지하기 위하여 보충적으로 작동할 수 있고, 상기 계산수단이
    Figure kpo00002
    (여기에서 CH1는 공급스트림내의 수소농도, CA1은 공급스트림내의 아세틸렌 농도, CA2는 배출 스트림내의 아세틸렌농도)에 따라 촉매선택성(S)을 계산하기 위하여 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동촉매 재생장치.
  9. 반응기내에서 탄화수소의 수소화 반응처리를 위한 촉매선택성을 추정하는 방법으로서, 반응기의 공급스트림내의 탄화수소농도를 감지하고, 반응기의 공급스트림내의 수소농도를 감지하고, 반응기의 배출스트림내의 탄화수소농도를 감지하고 관계식
    Figure kpo00003
    (여기에서 S=촉매선택성 CA1=공급스트림내의 아세틸렌 농도, CA2=배출 스트림내의 아세틸렌농도, CH1= 공급스트림내의 수소농도)에 의하여 추정촉매선택성을 계산하는 것이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 촉매선택성 추정방법.
  10. 제 9 항에 있어서 계산된 촉매 선택성을 반응기 조작자에게 표시하는 것이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 촉매선택성 추정방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 촉매의 계산된 추정선택성이 선택된 수준에 도달하였을 때 반응기의 촉매를 재생시키는 것이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 촉매선택성 추정방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 촉매가 프로세스내에서 사용되는 총시간을 측정하고, 총시간이 선택한 촉매사용시간에 도달한 후 촉매를 재생시키는 것이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 촉매선택성 추정방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 1차 반응기내에서 촉매가 재생중에 있고, 보조반응기에 재생촉매 또는 신선촉매가 있을 때, 공급스트림을 보조반응기로 이전시키는 것이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 촉매선택성 측정방법.
  14. 자동촉매재생에 의한 촉매반응장치로서, 입력 및 출력과 적어도 1이상의 촉매베드가 있는 제 1반응기, 입력 및 출력과 적어도 1이상의 촉매베드가 있는 제 2반응기, 상기 제 1 및 제 2반응기의 입력에 연결된 공급선, 상기 제 1 및 제 2반응기의 출력에 연결된 배출선, 각 반응기의 입력내에 연결된 입력밸브, 각 반응기의 입력에 연결된 재생선, 각 반응기내에서 촉매를 재생하기 위하여 상기 재생선에 연결된 재생수단, 각 반응기의 입력과 상기 재생수단 사이에 연결된 배출선, 상기 반응기 중 적어도 하나에서 상기 촉매를 이용하여 반응시킬 원료의 농도를 감지하고, 원료를 생성물로 변환하기 위하여 공급선에 연결된 제 1센서, 공급선내에 있는 원료의 농도를 감지하기 위하여 상기 공급선내에 있는 제 2센서, 상기 제 1 및 제 2센서와 상기 유입밸브 및 재생기밸브에 연결된 제어시스템 등이 포함되어있고, 상기 제어시스템에는 추정촉매선택성을 계산하고, 추정 촉매선택성을 촉매선택성의 고정한계와 대조하는 수단이 포함되어 있고, 상기 제어수단이 상기 반응기중 하나의 유입밸브를 개방상태로 유지함으로써, 상기 반응기내의 프로세스를 유지하고, 상기반응기들 중 하나의 유입밸브를 폐쇄하는 한편, 다른 반응기의 유입밸브를 개방함으로써 프로세스를 다른 반응기로 이전시킬 수 있고, 상기 제어수단이 상기 재생수단을 작동시키고, 상기 반응기중 하나의 재생밸브를 개방하는 한편, 다른 방응기의 재생밸브를 폐쇄상태로 유지할 것을 특징으로 하는 촉매반응장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 반응기가 탄화수소의 수소화 반응용이고, 상기 제 1 및 제 2센서는 상기 공급선과 배출선내의 탄화수소농도를 측정하기 위하여 작동할 수 있고, 상기 제어시스템이 산법
    Figure kpo00004
    (여기에서, S=촉매선택성, CA1=공급스트림내의 아세틸렌 농도, CA2=배출 스트림내의 아세틸렌농도)에 따라 상기 촉매선택성을 계산하기 위하여 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 촉매반응장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어시스템에 한 반응기에서 다른 반응기로의 프로세스전이(轉移), 재생수단에 의한 촉매재생의 개시, 촉매가 재생되고 있는 반응기의 준비상태, 촉매의 재생회수 등의 신호를 표시하는 표시수단과 촉매가 1반응기의 프로세스중 이용된 시간, 촉매가 1반응기내에서 재생된 시간수, 필요한 최대재생기수 및 촉매사용기간 등의 기억하는 평가수단이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 촉매반응장치.
KR1019840002177A 1983-04-25 1984-04-24 자동 촉매 재생 및 반응장치와 촉매 선택성 추정 방법 KR910004077B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/488,282 US4732737A (en) 1983-04-25 1983-04-25 Automated catalyst regeneration in a reactor
US488282 1983-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR850003337A KR850003337A (ko) 1985-06-17
KR910004077B1 true KR910004077B1 (ko) 1991-06-22

Family

ID=23939093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019840002177A KR910004077B1 (ko) 1983-04-25 1984-04-24 자동 촉매 재생 및 반응장치와 촉매 선택성 추정 방법

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4732737A (ko)
EP (1) EP0124334B1 (ko)
JP (1) JPS59206053A (ko)
KR (1) KR910004077B1 (ko)
AU (1) AU561085B2 (ko)
BR (1) BR8401766A (ko)
CA (1) CA1211275A (ko)
DE (1) DE3478901D1 (ko)
ES (2) ES8603094A1 (ko)
HK (1) HK89689A (ko)
IN (1) IN160890B (ko)
SG (1) SG58989G (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014178543A1 (ko) * 2013-05-01 2014-11-06 한국화학연구원 중간생성물의 실시간 모니터링을 통한 메탄올로부터 경질올레핀 제조용 순환 유동층 공정의 효율적 운전

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8321640D0 (en) * 1983-08-11 1983-09-14 Davy Mckee Ltd Reactor
EP0652500B1 (de) * 1993-11-04 1998-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zur Dosierung eines Reaktanten in ein Strömungsmedium
US5773570A (en) 1994-05-20 1998-06-30 The Regents Of The University Of California Vaccine compositions and methods useful in inducing immune protection against arthritogenic peptides involved in the pathogenesis of rheumatoid arthritis
US5849593A (en) * 1994-11-04 1998-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Method for metering a reagent into a flowing medium
US6540094B1 (en) * 1998-10-30 2003-04-01 Steelcase Development Corporation Information display system
US7597797B2 (en) * 2006-01-09 2009-10-06 Alliance Process Partners, Llc System and method for on-line spalling of a coker
US20090277514A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 D-Cok, Llc System and method to control catalyst migration

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2621113A (en) * 1943-09-24 1952-12-09 Universal Oil Prod Co Apparatus for catalytic conversion of hydrocarbons
US2901414A (en) * 1954-06-15 1959-08-25 Kellogg M W Co Hydrocarbon conversion system
US2924632A (en) * 1957-03-06 1960-02-09 Exxon Research Engineering Co Process for controlled supply of steam to catalysts
US3213014A (en) * 1962-06-14 1965-10-19 Phillips Petroleum Co Computer control of hydrocarbon conversion
US3656911A (en) * 1970-06-08 1972-04-18 Phillips Petroleum Co Control system for hydrogenation reactions
US3707463A (en) * 1970-12-07 1972-12-26 Mobil Oil Corp Fcc catalyst section control
US3839483A (en) * 1973-01-29 1974-10-01 Gulf Research Development Co Method of controlling the hydrogenation of acetylene
US3972804A (en) * 1974-10-02 1976-08-03 Universal Oil Products Company Control of hydrogen/hydrocarbon mole ratio in hydrogen-consuming process
US4217243A (en) * 1976-04-30 1980-08-12 Phillips Petroleum Company Catalyst regenerator control
US4282084A (en) * 1978-09-27 1981-08-04 Mobil Oil Corporation Catalytic cracking process
US4237093A (en) * 1978-12-27 1980-12-02 Phillips Petroleum Company Hydrocarbon cracking
US4236219A (en) * 1979-05-02 1980-11-25 Phillips Petroleum Company Temperature control of exothermic reactions
US4241230A (en) * 1979-11-19 1980-12-23 Mobil Oil Corporation Control system for the selective hydrogenation of acetylene present in ethylene product streams

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014178543A1 (ko) * 2013-05-01 2014-11-06 한국화학연구원 중간생성물의 실시간 모니터링을 통한 메탄올로부터 경질올레핀 제조용 순환 유동층 공정의 효율적 운전

Also Published As

Publication number Publication date
AU2722584A (en) 1984-11-01
EP0124334A2 (en) 1984-11-07
DE3478901D1 (en) 1989-08-17
ES531852A0 (es) 1985-12-01
EP0124334B1 (en) 1989-07-12
CA1211275A (en) 1986-09-16
US4732737A (en) 1988-03-22
HK89689A (en) 1989-11-17
AU561085B2 (en) 1987-04-30
ES8706477A1 (es) 1987-07-01
JPS59206053A (ja) 1984-11-21
EP0124334A3 (en) 1986-03-05
KR850003337A (ko) 1985-06-17
ES8603094A1 (es) 1985-12-01
BR8401766A (pt) 1984-12-04
ES544687A0 (es) 1987-07-01
SG58989G (en) 1989-12-29
IN160890B (ko) 1987-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6082175B2 (ja) 石油原料からのプロピレン生成量を最大化するための過酷度流動接触分解方法の高度制御方法
KR910004077B1 (ko) 자동 촉매 재생 및 반응장치와 촉매 선택성 추정 방법
US7431894B2 (en) Catalyst withdrawal apparatus for regulating catalyst inventory in a fluid catalyst cracking unit
US4236219A (en) Temperature control of exothermic reactions
US3649202A (en) Control of reaction zone severity by response to octane number of effluent liquid phase
US3979183A (en) Heat exchange and flow control system for series flow reactors
US3607091A (en) Temperature control system for hydrocarbon conversion process
US4249908A (en) Temperature control of exothermic reactions
EP0094208A2 (en) Reactor temperature control systems
US6239055B1 (en) Process and vessel for regeneration of a catalyst including monitoring and monitoring and control of combustion completion
US4241230A (en) Control system for the selective hydrogenation of acetylene present in ethylene product streams
US11473020B2 (en) Fluid catalytic cracking of petroleum oil with reduced emissions
US4560815A (en) Automated catalyst regeneration in a reactor
US3238122A (en) Hydrocarbon conversion process and apparatus useful therefor
US3981792A (en) Heat exchange method for series flow reactors
US5000924A (en) Autoacceleration control for exothermic reactors
EP0109289B1 (en) Determining the heat transfer effectiveness of reactors
US3324030A (en) Tcc control by reactor effluent temperature
US4551235A (en) Utility conservation in hydrogen recycle conversion processes
US4477413A (en) Utility conservation in hydrogen recycle processes
US3974065A (en) Early detection and warning method for controlling temperature excursions in hydro-processing hydrocarbons
US2901414A (en) Hydrocarbon conversion system
US2304653A (en) Operation of catalytic processes
RU2736727C1 (ru) Способ управления процессом каталитического риформинга
CN1054928C (zh) 催化裂化装置优化控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee