RU2129111C1 - Plant for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 - Google Patents
Plant for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129111C1 RU2129111C1 RU98100828A RU98100828A RU2129111C1 RU 2129111 C1 RU2129111 C1 RU 2129111C1 RU 98100828 A RU98100828 A RU 98100828A RU 98100828 A RU98100828 A RU 98100828A RU 2129111 C1 RU2129111 C1 RU 2129111C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- pipelines
- regenerator
- fluidized bed
- reactor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к установкам для дегидрирования парафиновых углеводородов C3-C5 в соответствующие олефиновые углеводороды, используемые для получения основных мономеров синтетического каучука, а также при производстве полипропилена, метил-третичнобутилового эфира и др.The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to installations for the dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons into the corresponding olefinic hydrocarbons used to produce the main monomers of synthetic rubber, as well as in the production of polypropylene, methyl tertiary butyl ether, etc.
Известна установка для дегидрирования парафиновых углеводородов, содержащая реактор и регенератор с движущимся крупнозернистым катализатором (Я.Я. Кирнос, О.Б. Литвин "Современные промышленные методы синтеза бутадиена". Аналитические сопоставительные обзоры ЦНИИТЭнефтехим, серия "Производство синтетических каучуков", М. 1967, с.81). A known installation for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons containing a reactor and a regenerator with a moving coarse-grained catalyst (Y. Ya. Kirnos, O. B. Litvin "Modern industrial methods for the synthesis of butadiene." Analytical comparative reviews TsNIITEneftekhim, series "Production of synthetic rubbers", M. 1967 p.81).
Недостатком этой установки являются сложность аппаратурного оформления и малая производительность, связанные главным образом с трудностями организации движущегося слоя крупнозернистого катализатора. Кроме того, при движении катализатора образуется много катализаторной пыли, которая является отходом производства и ухудшает экологию процесса. The disadvantage of this setup is the complexity of the hardware design and low productivity, associated mainly with the difficulties of organizing a moving layer of coarse-grained catalyst. In addition, when the catalyst moves, a lot of catalyst dust is formed, which is a waste product and affects the ecology of the process.
Наиболее близкой по технической сущности является установка дегидрирования н-бутана в бутилены с кипящим слоем мелкозернистого алюмохромового катализатора (И.Л.Кирпичников, В.В.Береснев, Л.М.Попов "Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука", Химия, Ленинград, 1986, стр.8-12). The closest in technical essence is the installation of n-butane dehydrogenation in butylenes with a fluidized bed of a fine-grained aluminum-chromium catalyst (I.L. Kirpichnikov, V.V. Beresnev, L.M. Popov "Album of technological schemes of the main production of the synthetic rubber industry", Chemistry, Leningrad, 1986, pp. 8-12).
Указанная установка включает реактор и регенератор с кипящим слоем мелкозернистого катализатора, разделяемого горизонтальными секционирующими решетками; в верхней части реактора и регенератора - циклоны, оборудованные пылеспускными стояками; трубопроводы для подачи сырья; трубопроводы для циркуляции катализатора - между реактором и регенератором, трубопроводы для вывода контактного газа и газов регенерации, соединенные с циклонами; теплообменники для рекуперации тепла контактного газа и газов регенерации; устройства для сухого (электрофильтр на газах регенерации) и мокрого (скруббер на контактном газе) улавливания из контактного газа и газов регенерации унесенного катализатора и трубопроводы для возврата этого катализатора. При этом нижние торцы пылеспускных стояков, выпускные торцы труб для циркуляции катализатора и труб для возврата унесенного катализатора располагаются над уровнем кипящего слоя катализатора. The specified installation includes a reactor and a fluidized bed regenerator of a fine-grained catalyst separated by horizontal sectional gratings; in the upper part of the reactor and regenerator - cyclones equipped with dust risers; pipelines for supplying raw materials; pipelines for circulation of the catalyst between the reactor and the regenerator, pipelines for the output of contact gas and regeneration gases connected to cyclones; heat exchangers for heat recovery of contact gas and regeneration gases; devices for dry (electrostatic precipitator on regeneration gases) and wet (scrubber on contact gas) capture from contact gas and regeneration gases of entrained catalyst and pipelines for returning this catalyst. In this case, the lower ends of the dust risers, the outlet ends of the pipes for circulation of the catalyst and pipes for returning the entrained catalyst are located above the level of the fluidized bed of the catalyst.
Расположение нижних торцев пылеспускных стояков над уровнем кипящего слоя приводит к вторичному уносу мелких фракций катализатора, улавливаемых циклонами и возвращаемых по пылеспускным стоякам к поверхности кипящего слоя. Это приводит к циркуляции через циклоны и накоплению мелких фракций катализатора в надслоевом пространстве, что увеличивает запыленность газов на входе в циклоны и соответственно унос катализатора. Кроме того, накапливаемый в надслоевых пространствах катализатор практически выключается из работы, а обеднение кипящего слоя мелкими фракциями ухудшает однородность кипения и массообменные характеристики кипящего слоя. The location of the lower ends of the dust risers above the level of the fluidized bed leads to the secondary ablation of small fractions of the catalyst trapped by cyclones and returned through the dust risers to the surface of the fluidized bed. This leads to circulation through cyclones and the accumulation of small fractions of the catalyst in the superlayer space, which increases the dustiness of the gases at the entrance to the cyclones and, accordingly, the entrainment of the catalyst. In addition, the catalyst accumulated in the superlayer spaces is practically turned off, and the depletion of the fluidized bed by fine fractions affects the uniformity of boiling and mass transfer characteristics of the fluidized bed.
В то же время нахождение большого количества мелких фракций катализатора в надслоевом пространстве реактора практически без вывода его на регенерацию приводит к накоплению на нем кокса и нежелательным превращениям углеводородов в надслоевом пространстве. At the same time, the presence of a large number of small fractions of the catalyst in the superlayer space of the reactor practically without bringing it to regeneration leads to the accumulation of coke on it and undesirable conversions of hydrocarbons in the superlayer space.
К недостаткам известной установки относится также большое количество шламов, получаемых в скруббере при мокром улавливании катализатора из контактного газа и подлежащих захоронению, а также неэффективность возврата в регенератор катализатора, получаемого в электрофильтре при сухом улавливании из газов регенерации. Возвращение указанного катализатора в надслоевое пространство регенератора приводит к его вторичному выносу, что особенно проявляется при периодических, залповых возвратах больших количеств предварительно накапливаемых мелких фракций уловленного в электрофильтре катализатора. The disadvantages of the known installation also include a large number of sludges obtained in the scrubber during wet capture of the catalyst from contact gas and to be disposed of, as well as the inefficiency of returning to the regenerator the catalyst obtained in the electrostatic precipitator during dry capture from regeneration gases. The return of the specified catalyst in the superlayer space of the regenerator leads to its secondary removal, which is especially manifested during periodic, volley returns of large quantities of pre-accumulated small fractions of the catalyst trapped in the electrostatic precipitator.
Кроме того, улавливание и возврат катализатора из газов регенерации при пониженных температурах (достигающих температуры окружающей среды) приводит к циклическим ударным тепловым нагрузкам на эту часть катализатора и быстрой его дезактивации, увеличивая тем самым его расход. In addition, the capture and return of the catalyst from the regeneration gases at low temperatures (reaching ambient temperature) leads to cyclic shock thermal loads on this part of the catalyst and its rapid deactivation, thereby increasing its consumption.
В то же время расположение выпускных торцев труб для циркуляции катализатора над уровнем кипящего слоя катализатора приводит к выбросу циркулирующего катализатора в надслоевое пространство реактора и регенератора, увеличивает запыленность газов на входе в циклоны и приводит к повышенному выносу катализатора из системы реактор-регенератор. При этом попадание перегретого катализатора, транспортируемого из регенератора (в регенераторе к катализатору подводится тепло, необходимое для осуществления эндотермической реакции дегидрирования в реакторе путем сжигания топливного газа), а также перегретого транспортного газа в надслоевое пространство реактора приводит к увеличению в нем температуры и соответственно к нежелательным превращениям углеводородов в надслоевом пространстве. At the same time, the location of the outlet ends of the pipes for the catalyst circulation above the level of the fluidized bed of the catalyst leads to the release of the circulating catalyst into the superlayer space of the reactor and the regenerator, increases the dust content of gases at the inlet of the cyclones and leads to increased removal of the catalyst from the reactor-regenerator system. In this case, the ingress of the superheated catalyst transported from the regenerator (the heat necessary for the implementation of the endothermic dehydrogenation reaction in the reactor by burning fuel gas is supplied to the catalyst in the regenerator), as well as the superheated transport gas in the superlayer space of the reactor, leads to an increase in temperature in it and, accordingly, to undesirable transformations of hydrocarbons in the superlayer space.
Кроме того, подаваемые на транспорт катализатора в регенератор - воздух, а на транспорт катализатора в реактор - сырье попадают сразу в надслоевое пространство и покидают систему реактор-регенератор без контакта с катализатором в кипящем слое. In addition, those fed to the transport of the catalyst to the regenerator — air, and to the transport of the catalyst to the reactor — feed directly into the superlayer space and leave the reactor-regenerator system without contact with the catalyst in a fluidized bed.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является
- увеличение выходов целевого продукта - олефинов;
- снижение расхода катализатора;
- улучшение экологии процессов.The problem solved by the present invention is
- increased yields of the target product - olefins;
- reduction in catalyst consumption;
- Improving the ecology of processes.
Предлагается установка для дегидрирования парафиновых углеводородов C3-C5 в соответствующие олефиновые углеводороды, включающая реактор и регенератор с кипящим слоем мелкозернистого алюмохромового катализатора, секционирующими решетками и расположенными в верхней части циклонами с пылеспускными стояками; трубопроводы для подачи сырья; трубопроводы для циркуляции катализатора между реактором и регенератором; трубопроводы для вывода контактного газа и газов регенерации, соединенные с циклонами; теплообменники для рекуперации тепла контактного газа и газов регенерации; устройства для сухого и мокрого улавливания из контактного газа и газов регенерации унесенного катализатора и трубопроводы для возврата этого катализатора.A plant for the dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons into the corresponding olefinic hydrocarbons is proposed, including a reactor and a fluidized bed regenerator of a fine-grained alumina-chromium catalyst, sectional gratings and cyclones with dust risers located in the upper part; pipelines for supplying raw materials; pipelines for circulating the catalyst between the reactor and the regenerator; pipelines for the output of contact gas and regeneration gases connected to cyclones; heat exchangers for heat recovery of contact gas and regeneration gases; devices for dry and wet capture from contact gas and regeneration gases of entrained catalyst and pipelines for returning this catalyst.
При этом торцы пылеспускных стояков циклонов и/или торцы трубопроводов для возврата катализатора из устройств для сухого и/или мокрого улавливания, установленных на трубопроводах контактного газа и/или газов регенерации, расположены в кипящем слое реактора и/или регенератора на высоте, составляющей 15-85% от высоты слоя, и ниже выпускных торцев трубопроводов для циркуляции, которые установлены ниже уровня кипящего слоя катализатора. In this case, the ends of the cyclone dust risers and / or the ends of the pipelines for returning the catalyst from the dry and / or wet capture devices installed on the pipelines of the contact gas and / or regeneration gases are located in the fluidized bed of the reactor and / or regenerator at a height of 15- 85% of the bed height, and below the outlet ends of the pipelines for circulation, which are installed below the level of the fluidized bed of the catalyst.
Предпочтительно
- между выпускными торцами трубопроводов для циркуляции и торцами пылеспускных стояков и/или трубопроводов для возврата катализатора, расположенными в кипящем слое, установить одну или несколько секционирующих решеток;
- устройства для сухого улавливания катализатора снабжать устройствами для снижения теплопотерь;
- устанавливать последовательно устройство для сухого, а затем мокрого улавливания из контактного газа и/или газов регенерации унесенного катализатора.Preferably
- between the exhaust ends of the pipelines for circulation and the ends of the dust risers and / or pipelines for returning the catalyst located in the fluidized bed, install one or more sectioning gratings;
- devices for dry capture of the catalyst to provide devices to reduce heat loss;
- install in series a device for dry and then wet capture from contact gas and / or gases of regeneration of entrained catalyst.
Расположение в кипящем слое выпускных торцев трубопроводов для циркуляции предпочтительно на высоте, составляющей 70-95% высоты кипящего слоя катализатора. The location in the fluidized bed of the outlet ends of the pipelines for circulation is preferably at a height of 70-95% of the height of the fluidized bed of the catalyst.
Реактор и регенератор могут быть расположены параллельно или соосно один над другим. Циркуляция катализатора в первом случае может осуществляться по двум одинаковым и U-образным транспортным трубам, а во втором - по прямым транспортным трубам, проходящим внутри реактора и регенератора. The reactor and regenerator can be located parallel or coaxial one above the other. The catalyst circulation in the first case can be carried out through two identical and U-shaped transport pipes, and in the second case, along direct transport pipes passing inside the reactor and regenerator.
В качестве сырья на установке могут быть использованы парафиновые углеводороды C3-C5, такие как пропан, н-бутан, изобутан, изопентан, а также их смеси.C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, isopentane, and also mixtures thereof can be used as raw materials in the installation.
В качестве катализатора могут быть использованы мелкозернистые алюмохромовые катализаторы, например, типа ИМ-2201, получаемые методом формования из золя (Г. Р.Котельников, В.А.Патанов, М.А. Шитиков, "Разработка катализатора дегидрирования парафиновых углеводородов на основе активного оксида алюминия" в сб. научных трудов НИИМСК "Исследование и разработка технологии производства мономеров и синтетических каучуков", ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1983 г. , стр. 3-8, 1986 г., стр.25-33), или типа СПС, получаемого методом пропитки высокопрочных носителей (Пат. РФ N 1366200, опубл.20.09.89 г.), а также их смесей. Химический состав указанных катализаторов приводится в таблице. As a catalyst, fine-grained alumina-chromium catalysts, for example, IM-2201 type, obtained by molding from sol (G. R. Kotelnikov, V. A. Patanov, M. A. Shitikov, “Development of an active catalyst for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons, can be used aluminum oxide "in the collection of scientific works of NIIMSK" Research and development of the technology for the production of monomers and synthetic rubbers ", TsNIITEneftekhim, Moscow, 1983, pp. 3-8, 1986, pp. 25-33), or type ATP, obtained by impregnation of high-strength media (Pat. RF N 1366200, publ. September 20, 89), as well as mixtures thereof. The chemical composition of these catalysts is given in the table.
В качестве теплообменников на трубопроводах контактного газа и газов регенерации для рекуперации тепла этих газов могут быть использованы котлы-утилизаторы с подачей в них конденсата и получением водяного пара; теплообменники-рекуператоры для подогрева, например, газообразных парафиновых углеводородов, подаваемых затем в реактор (на линии контактного газа), и для подогрева воздуха, подаваемого затем в регенератор (на линии газов регенерации), и т.д. Waste heat boilers can be used as heat exchangers on the pipelines of contact gas and regeneration gases for heat recovery of these gases with the supply of condensate to them and the production of water vapor; heat exchangers-recuperators for heating, for example, gaseous paraffin hydrocarbons, then supplied to the reactor (on the contact gas line), and for heating the air supplied then to the regenerator (on the line of regeneration gases), etc.
В качестве устройств для сухого улавливания катализатора, унесенного из кипящего слоя, могут быть использованы циклоны, электрофильтры, патронные, рукавные, кассетные фильтры и другие пылеулавливающие устройства непрерывного действия, позволяющие выделять уловленный катализатор в сухом виде. Система возврата этого катализатора в реактор и/или регенератор может состоять, например, из бункера-накопителя и системы пневмотранспорта катализатора, содержащей трубопровод для возврата уловленного катализатора в кипящий слой. Для транспорта уловленного катализатора в регенератор может быть использован, например, воздух, азот, а в реактор - азот, используемое на установке газообразное сырье, природный газ и др. Cyclones, electrostatic precipitators, cartridge, bag, cassette filters and other continuous dust collecting devices can be used as devices for dry capture of a catalyst carried away from a fluidized bed, which allows to separate the captured catalyst in dry form. The system for returning this catalyst to the reactor and / or regenerator may consist, for example, of a storage hopper and a catalyst pneumatic conveying system containing a conduit for returning the trapped catalyst to a fluidized bed. For transporting the captured catalyst to the regenerator, for example, air, nitrogen can be used, and nitrogen can be used in the reactor, gaseous feedstock, natural gas, etc. are used in the plant.
Системы улавливания возврата катализатора в сухом виде могут быть снабжены, например, такими устройствами для снижения теплопотерь: теплоизоляция, пароспутники, рубашки подогрева газа, подаваемого на транспорт, и т.д., что позволяет улавливать и возвращать катализатор при повышенной температуре, близкой к температуре газов после теплообменников, и снизить воздействие циклических ударных тепловых нагрузок на катализатор. Dry catalyst recovery recovery systems can be equipped, for example, with such devices for reducing heat loss: thermal insulation, steam satellites, transport gas heating jackets, etc., which allows the catalyst to be captured and returned at an elevated temperature close to the temperature gases after heat exchangers, and reduce the impact of cyclic shock thermal loads on the catalyst.
В качестве устройств для мокрого улавливания катализатора, унесенного из кипящего слоя, могут быть использованы, например, тарельчато-решетчатые, насадочные и т. п. колонны, орошаемые водой, скрубберы типа Вентури или их комбинации и др. Накопление шламов катализатора может быть как в кубах колонн, так и в отдельных отстойниках. As devices for wet trapping of a catalyst carried away from a fluidized bed, for example, plate-shaped lattice, packed nozzles, etc. columns irrigated with water, Venturi scrubbers or a combination thereof, etc. can be used. The accumulation of catalyst sludge can be as in cubes of columns, and in separate sumps.
Система возврата уловленного катализатора может включать накопительный отстойник, шламовый насос и трубопровод для возврата катализатора в виде шлама в регенератор. При этом могут быть использованы средства для концентрирования шламов, например, такие как центрифуги. The trapped catalyst recovery system may include a storage sump, a slurry pump, and a conduit for returning the slurry catalyst to the regenerator. In this case, sludge concentration agents, for example, such as centrifuges, can be used.
Шламы, полученные на линии контактного газа, могут содержать большое количество органики в виде тяжелых углеводородов, смол, и их возврат в регенератор позволяет сжигать их в регенераторе с получением дополнительного тепла и соответствующей экономией топливного газа, подаваемого на регенерацию катализатора. The sludge obtained on the contact gas line can contain a large amount of organics in the form of heavy hydrocarbons, resins, and their return to the regenerator allows them to be burned in the regenerator to obtain additional heat and corresponding savings in fuel gas supplied to the catalyst regeneration.
Отличиями предлагаемой установки от прототипа являются
- расположение в реакторе и/или регенераторе торцев пылеспускных стояков циклонов и/или торцев трубопроводов для возврата катализатора из устройств для сухого и/или мокрого улавливания, установленных на трубопроводах контактного газа и/или газов регенерации на определенной высоте в средней части кипящего слоя и ниже выпускных торцев трубопроводов для циркуляции, которые установлены ниже уровня кипящего слоя катализатора;
- расположение между выпускными торцами трубопроводов для циркуляции и торцами пылеспускных стояков и/или трубопроводов для возврата катализатора, расположенными в кипящем слое, одной или нескольких секционирующих решеток;
- использование устройств для снижения теплопотерь при возврате катализатора;
- последовательное расположение для улавливания унесенного катализатора сначала устройства для сухого, а затем для мокрого улавливания.The differences of the proposed installation from the prototype are
- location in the reactor and / or regenerator of the ends of the dust risers of the cyclones and / or ends of the pipelines for returning the catalyst from the dry and / or wet collection devices installed on the pipelines of the contact gas and / or regeneration gases at a certain height in the middle part of the fluidized bed and below outlet ends of pipelines for circulation, which are installed below the level of the fluidized bed of catalyst;
- the location between the outlet ends of the pipelines for circulation and the ends of the dust risers and / or pipelines for returning the catalyst, located in a fluidized bed, one or more sectional gratings;
- the use of devices to reduce heat loss during catalyst return;
- a sequential arrangement for collecting the entrained catalyst, first a device for dry and then for wet capture.
На чертеже представлена схема установки, иллюстрирующая изобретение. The drawing shows an installation diagram illustrating the invention.
Установка содержит реактор 1 и регенератор 2 с кипящим слоем мелкозернистого алюмохромового катализатора с установленными в их верхней части циклонами 3 с пылеспускными стояками 4, трубопроводы 5 и 6 для подачи соответственно в реактор углеводородного сырья, а в регенератор воздуха, трубопроводы 7 и 8 для циркуляции катализатора между реактором и регенератором, трубопроводы для вывода из реактора контактного газа 9 и из регенератора газов регенерации 10, соединенные с циклонами, теплообменники-рекуператоры тепла 11 и 12 соответственно на трубопроводах контактного газа и газов регенерации, устройства для сухого 13 и 14, а также мокрого 15 и 16 улавливания из контактного газа и газов регенерации унесенного катализатора, трубопроводы 17 и 18 для возврата сухого катализатора, а также 19 и 20 для возврата катализатора в виде шлама. Пылеспускные стояки циклона 4, трубопроводы для циркуляции катализатора 7 и 8, а также трубопроводы для возврата катализатора 17, 18, 19 и 20 имеют открытые торцы соответственно 21, 22 и 23 для выпуска катализатора в кипящий слой. Устройство для сухого улавливания катализатора 14 и трубопровод для его возврата 18 снабжены пароспутником 24 для снижения теплопотерь. В реакторе и регенераторе установлены секционирующие кипящий слой горизонтальные решетки 25, установленные ниже выпускных торцев 21 трубопроводов для циркуляции катализатора. При этом между торцами 21 и торцами для выпуска уловленного катализатора 22 и 23 установлено в реакторе от двух до трех решеток, а в регенераторе - от одной до трех. The installation comprises a reactor 1 and a regenerator 2 with a fluidized bed of a fine-grained aluminum-chromium catalyst with cyclones 3 installed in their upper part with dust risers 4, pipelines 5 and 6 for supplying hydrocarbon feedstocks to the reactor, and pipelines 7 and 8 for catalyst circulation to the air regenerator between the reactor and the regenerator, pipelines for discharging contact gas 9 from the reactor and from the regenerator of regeneration gases 10 connected to cyclones, heat exchangers-heat recuperators 11 and 12, respectively, to pipes contact gas and regeneration gas wires, devices for dry 13 and 14, as well as wet 15 and 16 capture of entrained catalyst from contact gas and regeneration gases, pipelines 17 and 18 for returning the dry catalyst, and 19 and 20 for returning the catalyst in the form of sludge . The dust risers of the cyclone 4, pipelines for circulation of the catalyst 7 and 8, as well as pipelines for returning the catalyst 17, 18, 19 and 20 have open ends 21, 22 and 23, respectively, for releasing the catalyst into the fluidized bed. The device for dry capture of the catalyst 14 and the pipe for return 18 are provided with a steam satellite 24 to reduce heat loss. In the reactor and regenerator, fluidized-bed sectioning
Трубопровод для циркуляции катализатора 7, предназначенный для пневмотранспорта катализатора из реактора в регенератор, снабжен трубопроводом 26 для подачи воздуха, а трубопровод 8 для пневмотранспорта катализатора из регенератора в реактор снабжен трубопроводом 27 для подачи углеводородного сырья. Трубопровод 28 регенератора предназначен для подачи топливного газа на сжигание для нагрева катализатора. The pipeline for circulation of the catalyst 7, designed for pneumatic conveying of the catalyst from the reactor to the regenerator, is equipped with a pipe 26 for supplying air, and the pipeline 8 for pneumatic conveying of the catalyst from the regenerator into the reactor is equipped with a pipeline 27 for supplying hydrocarbon feedstocks. The regenerator pipe 28 is for supplying fuel gas for combustion to heat the catalyst.
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Пары углеводородного сырья (парафиновых углеводородов) по трубопроводу 5 поступают под кипящий слой катализатора в реактор 1. Vapors of hydrocarbon feed (paraffin hydrocarbons) through a pipeline 5 enter the fluidized bed of catalyst in the reactor 1.
Пары сырья проходят кипящий слой реактора, секционированный решетками 25, противоточно движущемуся вниз циркулирующему катализатору. Полученный контактный газ проходит далее надслоевое пространство реактора и после улавливания мелких фракций унесенного катализатора в циклонах 3 покидает реактор. Уловленные в циклоне 3 реактора мелкие фракции катализатора по пылеспускному стояку 4 возвращаются в среднюю часть кипящего слоя реактора (под третью сверху секционирующую решетку). Далее по трубопроводу 9 контактный газ при температуре дегидрирования поступает на охлаждение в теплообменник-рекуператор тепла 11, после чего последовательно проходит сначала устройство для сухого 13, а затем мокрого 15 улавливания катализаторной пыли. Затем контактный газ отправляется на узлы конденсации и выделения целевых продуктов дегидрирования - олефиновых углеводородов. Vapors of the feed pass the fluidized bed of the reactor, partitioned by
Воздух по трубопроводу 6 подается под кипящий слой в регенератор 2. Воздух проходит кипящий слой регенератора, секционированный решетками 25, противоточно к опускающемуся вниз циркулирующему катализатору. Полученные газы регенерации попадают в надслоевое пространство регенератора и после улавливания мелких фракций унесенного из кипящего слоя катализатора в циклонах 3 покидают регенератор. Уловленные в циклоне 3 регенератора мелкие фракции катализатора по пылеспускному стояку 4 возвращаются в среднюю часть кипящего слоя регенератора (под первую сверху секционирующую решетку). Далее газы регенерации при температуре регенерации катализатора поступают по трубопроводу 10 на охлаждение в теплообменник-рекуператор тепла 12, после чего последовательно проходят сначала устройство для сухого 14, а затем мокрого 16 улавливания катализаторной пыли и затем сбрасываются в атмосферу. Air through a conduit 6 is supplied under a fluidized bed to a regenerator 2. Air passes through a fluidized bed of a regenerator, partitioned by
По трубопроводу 28 в регенератор подают топливный газ на сжигание для нагрева циркулирующего катализатора и обеспечения теплом эндотермической реакции дегидрирования в реакторе. Pipeline 28 supplies fuel gas to the regenerator for combustion to heat the circulating catalyst and provide heat to the endothermic dehydrogenation reaction in the reactor.
Отработавший в реакторе катализатор из нижней части кипящего слоя по трубопроводам для циркуляции катализатора 7 с помощью подаваемого по трубе 26 воздуха транспортируется в верхнюю часть кипящего слоя регенератора. Пневмовзвесь катализатора и транспортного воздуха выходит в слой через открытые выпускные торцы 21, направленные вниз. При этом транспортный воздух участвует в процессе регенерации катализатора в верхней части кипящего слоя регенератора. The spent catalyst in the reactor from the lower part of the fluidized bed through pipelines for circulating the catalyst 7 is transported by air supplied through the pipe 26 to the upper part of the fluidized bed of the regenerator. A pneumatic suspension of the catalyst and transport air enters the layer through the open outlet ends 21 directed downward. In this case, transport air is involved in the process of regeneration of the catalyst in the upper part of the fluidized bed of the regenerator.
Отрегенерированный катализатор из нижней части кипящего слоя регенератора по трубопроводу для циркуляции катализатора 8 с помощью подаваемого по трубе 27 углеводородного сырья (парафиновых углеводородов) транспортируется в верхнюю часть кипящего слоя реактора. The regenerated catalyst from the lower part of the fluidized bed of the regenerator through the pipeline for circulation of the catalyst 8 using the supplied through the pipe 27 hydrocarbon feed (paraffin hydrocarbons) is transported to the upper part of the fluidized bed of the reactor.
Пневмовзвесь катализатора и транспортного углеводородного сырья выходит в слой через открытый выпускной торец 21, направленный вверх. Отбойник 28, расположенный над выпускным торцем, придает движению пневмовзвеси горизонтальное направление. При этом транспортное углеводородное сырье участвует в процессе дегидрирования в верхней части кипящего слоя реактора. A pneumatic suspension of the catalyst and hydrocarbon feedstock enters the layer through an open outlet end 21 directed upward. The chipper 28, located above the outlet end, gives the movement of the pneumatic suspension a horizontal direction. In this case, hydrocarbon feedstock is involved in the dehydrogenation process in the upper part of the fluidized bed of the reactor.
Уловленные в устройствах для сухого улавливания 13 и 14 мелкие фракции катализатора по трубопроводам 17 и 19 возвращаются в среднюю часть кипящего слоя соответственно реактора (под вторую сверху секционирующую решетку) и регенератора (под первую сверху секционирующую решетку). При этом в пароспутник 24 подают водяной пар для обогрева и снижения теплопотерь в системе возврата сухого катализатора в регенератор. Уловленная в устройствах для мокрого улавливания 15 и 16 катализаторная пыль в виде шлама по трубопроводам 19 и 20 направляется в среднюю часть кипящего слоя регенератора соответственно под третью и вторую сверху секционирующую решетку. Small fractions of the catalyst trapped in dry trapping devices 13 and 14 are returned via pipelines 17 and 19 to the middle part of the fluidized bed of the reactor (under the second sectioning grate second from above) and the regenerator (under the first sectioning grating above). At the same time, steam is supplied to the steam satellite 24 to heat and reduce heat loss in the dry catalyst return system to the regenerator. Catalyst dust trapped in
При применении алюмохромовых катализаторов подача шлама в кипящий слой реактора не возможна в связи с резким снижением активности катализатора в реакторе в присутствии паров воды. When using aluminum-chromium catalysts, the supply of sludge to the fluidized bed of the reactor is not possible due to a sharp decrease in the activity of the catalyst in the reactor in the presence of water vapor.
Непрерывный возврат в реактор и/или регенератор мелких фракций катализатора, уловленных циклонами 3 и/или устройствами для сухого 13, 14 и/или мокрого 15, 16 улавливания, установленных на трубопроводах контактного газа и/или газов регенерации, в среднюю часть кипящего слоя на высоту 15-85% от высоты кипящего слоя катализатора в совокупности с вводом циркулирующего катализатора в верхнюю часть кипящего слоя над точками возврата уловленного катализатора обеспечивает уменьшение вторичного уноса этих фракций из кипящего слоя. Возврат в верхнюю часть кипящего слоя (на высоту более 85%), а также в нижнюю часть (на высоту менее 15%) приводит к увеличению вторичного уноса возвращаемой катализаторной пыли, причем в последнем случае унос происходит через трубопровод для циркуляции и надслоевое пространство сопряженного аппарата (например, при возврате в реактор через регенератор). Continuous return to the reactor and / or regenerator of small fractions of the catalyst captured by cyclones 3 and / or devices for dry 13, 14 and / or
Снижение вторичного уноса из кипящего слоя мелких фракций катализатора снижает запыленность надслоевых пространств реактора и/или регенератора, позволяет привлечь эту часть катализатора к работе в кипящем слое, уменьшает нежелательные превращения углеводородов в подслоевом пространстве реактора, снижает вынос и потери катализатора, улучшает однородность кипения и массообменные характеристики кипящего слоя. Reducing the secondary entrainment of small fractions of the catalyst from the fluidized bed reduces the dust content of the superlayer spaces of the reactor and / or regenerator, makes it possible to attract this part of the catalyst to work in the fluidized bed, reduces undesirable hydrocarbon conversions in the reactor sublayer, reduces the removal and loss of catalyst, improves the uniformity of boiling and mass transfer fluidized bed characteristics.
При вводе циркулирующего относительно крупного катализатора в верхнюю часть кипящего слоя выше точек ввода в кипящий слой уловленных мелких фракций, опускающийся вниз, циркулирующий катализатор способствует рассеиванию возвращаемых мелких фракций в объеме кипящего слоя. Расположение между точками ввода в кипящий слой циркулирующего катализатора и возвращаемых мелких фракций одной или нескольких секционирующих решеток также способствует снижению вторичного уноса. When a circulating relatively large catalyst is introduced into the upper part of the fluidized bed above the points of entry into the fluidized bed of trapped fine fractions, the downwardly circulating catalyst helps disperse the returned small fractions in the volume of the fluidized bed. The location between the points of entry into the fluidized bed of the circulating catalyst and the returned fine fractions of one or more sectional gratings also helps to reduce secondary entrainment.
В связи с вводом горячего катализатора и перегретого транспортного газа в верхнюю часть кипящего слоя реактора снижается температура надслоевого пространства реактора и соответственно нежелательные превращения в нем углеводородов. In connection with the introduction of a hot catalyst and superheated transport gas into the upper part of the fluidized bed of the reactor, the temperature of the superlayer space of the reactor and, accordingly, undesired conversions of hydrocarbons in it are reduced.
Ввод транспортного газа в верхнюю часть кипящего слоя реактора и регенератора обеспечивает в них зоны дополнительного контактирования с катализатором (углеводородного сырья, подаваемого на транспорт - в реакторе и воздуха, подаваемого на транспорт - в регенераторе). Кроме того, снабжение устройств для сухого улавливания катализатора и трубопроводов для его возврата устройствами для снижения теплопотерь позволяет возвращать катализатор в систему реактор-регенератор при повышенной температуре и тем самым снизить ударные циклические тепловые нагрузки на катализатор, циркулирующий через системы сухого улавливания, и сохранить его активность. The introduction of transport gas into the upper part of the fluidized bed of the reactor and the regenerator provides zones of additional contact with the catalyst (hydrocarbon feed supplied to the transport in the reactor and air supplied to the transport in the regenerator). In addition, the provision of dry capture devices for the catalyst and pipelines for its return with devices to reduce heat loss allows the catalyst to be returned to the reactor-regenerator system at elevated temperatures and thereby reduce shock cyclic thermal loads on the catalyst circulating through the dry capture systems and maintain its activity .
Установка последовательно устройств для сухого, а затем мокрого улавливания унесенного катализатора позволяет возвратить в систему основную массу унесенного катализатора в сухом виде, наиболее удобном для возврата (с точки зрения организации транспорта, возможности возвращать этот катализатор при повышенной температуре и т. д. ), при соответствующем снижении количества образующихся шламов. Возможность создания дополнительных ступеней улавливания унесенного катализатора приводит к сокращению потерь катализатора, уменьшению выноса катализатора с дымовыми газами в атмосферу. Возврат шлама, образующегося в устройстве для мокрого улавливания, установленном на трубопроводе контактного газа, в кипящий слой регенератора снижает расход природного газа, подаваемого в регенератор для нагрева катализатора за счет сжигания органических соединений, содержащихся в шламе. The installation of devices for dry and then wet trapping of entrained catalyst in series allows you to return to the system the bulk of the entrained catalyst in a dry form, which is most convenient for return (from the point of view of transport organization, the ability to return this catalyst at elevated temperatures, etc.), a corresponding reduction in the amount of sludge generated. The possibility of creating additional levels of trapping the entrained catalyst leads to a reduction in catalyst losses, a decrease in the removal of the catalyst with flue gases into the atmosphere. Returning the sludge generated in the wet trapping apparatus installed on the contact gas pipeline to the fluidized bed of the regenerator reduces the consumption of natural gas supplied to the regenerator to heat the catalyst by burning organic compounds contained in the sludge.
Таким образом, заявляемая установка позволяет повысить выходы целевых продуктов - олефинов, снизить расход катализатора и улучшить экономику процессов получения олефиновых углеводородов C3-C5 дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов.Thus, the inventive installation allows you to increase the yields of the target products - olefins, reduce catalyst consumption and improve the economy of processes for the production of C 3 -C 5 olefin hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100828A RU2129111C1 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Plant for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100828A RU2129111C1 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Plant for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2129111C1 true RU2129111C1 (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=20201282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98100828A RU2129111C1 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Plant for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2129111C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2591159C1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-07-10 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed |
| RU2638934C1 (en) * | 2017-04-26 | 2017-12-19 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Installation of dehydration of paraffin hydrocarbons c3-c5 |
| RU2643366C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-02-01 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Technological scheme of dehydration device of paraffin hydrocarbons c3-c5 (versions) |
-
1998
- 1998-01-05 RU RU98100828A patent/RU2129111C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кирпичников П.Л. и др. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучака. - Л,: Химия, 1986, с.8-12. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2591159C1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-07-10 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed |
| RU2638934C1 (en) * | 2017-04-26 | 2017-12-19 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Installation of dehydration of paraffin hydrocarbons c3-c5 |
| WO2018199805A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Plant for dehydrogenating c3-c5 paraffin hydrocarbons |
| CN110325495A (en) * | 2017-04-26 | 2019-10-11 | 特殊设计和工程局卡塔利扎托尔股份公司 | For dehydrogenation C3-C5The equipment of alkane |
| RU2643366C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-02-01 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Technological scheme of dehydration device of paraffin hydrocarbons c3-c5 (versions) |
| CN110740984A (en) * | 2017-08-30 | 2020-01-31 | 特殊设计和工程局卡塔利扎托尔股份公司 | Process layout (variants) of a plant for the dehydrogenation of C3-C5 paraffins |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4284494A (en) | Control of emissions in FCC regenerator flue gas | |
| US2561771A (en) | Processes employing fluent solids | |
| US11478769B2 (en) | Reactor systems comprising fluid recycling | |
| US4461629A (en) | Heat recovery process in coal gasification | |
| US4071573A (en) | Prolonging zeolite catalyst life in methanol conversion to gasoline by disposing of exothermic reaction heat | |
| US3966879A (en) | Removal of sulfur oxides and particulate matter from waste gas streams | |
| MX2007007204A (en) | Method and system for catalytically converting oxygenates and regenerating and stripping catalyst. | |
| US6039863A (en) | Fluidized particle contacting process with elongated combustor | |
| RU2301107C1 (en) | Reactor for dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons c3-c5 | |
| CA2156126A1 (en) | Fluidized process for improved stripping and/or cooling of particulate spent solids, and reduction of sulfur oxide emissions | |
| RU2129111C1 (en) | Plant for dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 | |
| US2526701A (en) | Catalytic conversion of hydrocarbons | |
| RU2721000C1 (en) | Method and apparatus for more efficient removal of contaminants in fluid catalytic cracking processes | |
| RU2591159C1 (en) | Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed | |
| US4004885A (en) | Removal of sulfur oxides and particulate matter from waste gas streams | |
| RU2629721C2 (en) | Device for thermal treatment of hazardous waste | |
| KR20220158859A (en) | Methods and apparatus for recovering catalyst from product streams | |
| CN101200288A (en) | Low temperature process for regenerating spent sulfuric acid | |
| US2774726A (en) | Apparatus for the recovery of oil and gaseous products from shale | |
| Treger et al. | Technologies for the synthesis of ethylene and propylene from natural gas | |
| US2694605A (en) | Adsorption process | |
| RU2214383C1 (en) | Olefin hydrocarbon production process | |
| RU2638934C1 (en) | Installation of dehydration of paraffin hydrocarbons c3-c5 | |
| US2419508A (en) | Apparatus for catalytic conversion | |
| RU2134677C1 (en) | Method of preparing olefinic c3-c5 hydrocarbons |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150106 |