RU2290996C1 - Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes - Google Patents
Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290996C1 RU2290996C1 RU2006100006/04A RU2006100006A RU2290996C1 RU 2290996 C1 RU2290996 C1 RU 2290996C1 RU 2006100006/04 A RU2006100006/04 A RU 2006100006/04A RU 2006100006 A RU2006100006 A RU 2006100006A RU 2290996 C1 RU2290996 C1 RU 2290996C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- catalysts
- temperature
- reactor
- hydrocarbons
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам гидрооблагораживания нефтяных фракций.The invention relates to oil refining, in particular to methods for hydrofining oil fractions.
Рост потребления моторных топлив и базовых масел при снижении спроса на остаточные нефтепродукты требует увеличения глубины переработки нефти [Состояние российского и мирового рынков нефти, продуктов нефтепереработки, нефтехимии и химии. Москва: ЦНИИТЭнефтехим, Экспресс-информация, 2002, №3, с.6-9]. Одновременно ужесточаются требования к эксплуатационным и экологическим характеристикам топлив и масел, заключающиеся в основном в значительном снижении в продукте содержания серы и полициклических ароматических углеводородов [Каминский Э.Ф., Хавкин В.А., Осипов Л.Н. и др. Нефтепереработка и нефтехимия, 2002, №6, с.17-18].An increase in the consumption of motor fuels and base oils with a decrease in demand for residual oil products requires an increase in the depth of oil refining [The state of the Russian and world markets for oil, refined products, petrochemicals and chemistry. Moscow: TsNIITEneftekhim, Express-information, 2002, No. 3, p.6-9]. At the same time, the requirements for operational and environmental characteristics of fuels and oils are being tightened, consisting mainly in a significant decrease in the content of sulfur and polycyclic aromatic hydrocarbons in the product [Kaminsky E.F., Khavkin V.A., Osipov L.N. and other Oil refining and petrochemicals, 2002, No. 6, p.17-18].
Ужесточение требований к качеству товарных нефтепродуктов, получаемых на базе отечественных сернистых нефтей, предъявляет новые требования к процессам гидрооблагораживания светлых и остаточных нефтяных фракций, связанные в первую очередь с повышением активности и стабильности эксплуатации катализаторов в реакциях гидрогенолиза сероорганических соединений, гидрирования непредельных, би- и полициклических ароматических углеводородов при одних и тех же технологических параметрах.Tighter requirements for the quality of marketable petroleum products derived from domestic sulfur oils present new requirements for the hydrofining of light and residual petroleum fractions, primarily associated with an increase in the activity and stability of the operation of catalysts in the reactions of hydrogenolysis of organosulfur compounds, hydrogenation of unsaturated, bi- and polycyclic aromatic hydrocarbons with the same technological parameters.
Действующие технические решения в области производства катализаторов гидрогенизационных процессов [Патенты РФ №2140963, 2103065, 2124400, 2198733, 2216404, 2183505] и технологических приемов их эксплуатации [Патенты РФ №2229934, 2124042, 2140964, 2225433] позволяют решать эти задачи при использовании свежих катализаторов.Current technical solutions in the field of production of catalysts for hydrogenation processes [RF Patents No. 2140963, 2103065, 2124400, 2198733, 2216404, 2183505] and technological methods for their operation [RF Patents No. 2229934, 2124042, 2140964, 2225433] allow us to solve these problems when using fresh catalysts .
Эксплуатация катализаторов гидрогенизационных процессов всегда сопровождается снижением их активности.The operation of catalysts for hydrogenation processes is always accompanied by a decrease in their activity.
Длительность периода, в течение которого потенциал катализатора используется с максимальной возможностью (первый межрегенерационный цикл), зависит от состава используемой каталитической системы и условий ее эксплуатации (качество перерабатываемого сырья, технологические параметры) и колеблется от 4-6 месяцев при переработке бензиновых и среднедистиллятных фракций вторичного происхождения [Нефтепереработка и нефтехимия, 2003 г., №1, с.17-20] до 6 лет при гидроочистке прямогонных бензиновых фракций [Нефтепереработка и нефтехимия, 2004 г., №4, с.47-51].The duration of the period during which the catalyst potential is used to the maximum extent possible (the first inter-regeneration cycle) depends on the composition of the used catalyst system and its operating conditions (quality of the processed raw materials, technological parameters) and varies from 4-6 months when processing gasoline and middle distillate fractions of the secondary origin [Oil refining and petrochemistry, 2003, No. 1, pp. 17-20] up to 6 years old during hydrotreatment of straight-run gasoline fractions [Oil refining and petrochemistry, 2004, No. 4, p. 47 -51].
Частично восстановить активность катализаторов гидрогенизационных процессов можно окислительной регенерацией, процессом контролируемого выжига продуктов уплотнения углеводородсодержащих соединений кислородсодержащими смесями при температурах катализа и выше [Масагутов Р.М., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. - М.: Химия, 1978, с.3. 103-105].Partially, the activity of catalysts for hydrogenation processes can be restored by oxidative regeneration, the process of controlled burning of the products of compaction of hydrocarbon-containing compounds with oxygen-containing mixtures at catalysis temperatures and above [Masagutov RM, Morozov BF, Kutepov BI Catalyst regeneration in oil refining and petrochemicals. - M.: Chemistry, 1978, p. 3. 103-105].
Активность катализаторов после регенерации и срок их дальнейшей эксплуатации зависит от условий и длительности эксплуатации, а также способа и условий проведения процесса регенерации.The activity of the catalysts after regeneration and the period of their further operation depends on the conditions and duration of operation, as well as the method and conditions of the regeneration process.
В зависимости от состава используемой при регенерации кислородсодержащей смеси различают паровоздушную и газовоздушную регенерации.Depending on the composition used in the regeneration of an oxygen-containing mixture, steam-air and gas-air regenerations are distinguished.
Например, известен способ регенерации, заключающийся в пропускании через отработанный адсорбент при температуре 121-399оС потока регенерационного газа, представляющего собой смесь инертного газа с оксидами углерода, водородом и водяным паром [Заявка №97112457/04, дата публикации 10.08.1998.]. Описанный выше способ относится к паровоздушной регенерации.For example, a method of regeneration, consisting in passing through the spent adsorbent at a temperature of 121-399 ° C regeneration gas stream comprising a mixture of inert gas and carbon oxides, hydrogen and steam [Application №97112457 / 04, date of publication 10.08.1998]. . The method described above relates to steam-air regeneration.
Наиболее существенным недостатком паровоздушного способа регенерации применительно к катализаторам гидрогенизационных процессов является опасность обводнения катализатора в начальный период проведения регенерации, когда катализатор недостаточно прогрет. При дальнейшем повышении температуры происходит мгновенное испарение воды, что сопровождается разрушением гранул катализатора.The most significant drawback of the steam-air regeneration method in relation to catalysts of hydrogenation processes is the risk of watering the catalyst in the initial period of regeneration, when the catalyst is not sufficiently warmed up. With a further increase in temperature, instantaneous evaporation of water occurs, which is accompanied by the destruction of the catalyst granules.
Применение водяного пара приводит также к частичному вымыванию соединений активных металлов, что при дальнейшей эксплуатации сказывается на активности катализатора.The use of water vapor also leads to a partial leaching of compounds of active metals, which during further operation affects the activity of the catalyst.
Минимизировать потери активности и прочности удается при проведении газовоздушной регенерации.It is possible to minimize the loss of activity and strength during gas-air regeneration.
Известен способ газовоздушной регенерации, основной особенностью которого является использование азота в качестве инерта и теплоносителя [Технология катализаторов. Под редакцией И.П.Мухленова, - Л.: Химия, 1974, с.69].A known method of gas-air regeneration, the main feature of which is the use of nitrogen as inert and coolant [Technology of catalysts. Edited by IP Mukhlenov, - L .: Chemistry, 1974, p.69].
Газовоздушная регенерация может проводиться:Air-gas regeneration can be carried out:
- или в реакторе технологической установки,- or in the reactor of a process unit,
- или вне реактора технологической установки на специализированной установке регенерации.- or outside the reactor of a process plant in a specialized regeneration plant.
Максимальное восстановление активности с минимальными потерями прочности катализаторов достигается при проведении регенерации вне реактора технологической установки на специализированной установке во вращающейся печи непрямого нагрева при температуре 450-550оС и давлении 0,4-1,0 ати [Масагутов Р.М., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. - М.: Химия, 1978, с.3. 108-110].Maximum recovery of activity with minimal loss of strength of the catalyst is achieved during the regeneration reactor is a dedicated process plant at the installation in a rotary indirect heating furnace at a temperature of 450-550 C and a pressure of 0.4-1.0 atm [Masagutov RM, Morozov B .F., Kutepov B.I. Catalyst regeneration in oil refining and petrochemicals. - M.: Chemistry, 1978, p. 3. 108-110].
При проведении регенерации на специализированной установке необходимо учесть, что все катализаторы гидрогенизационных процессов в ходе эксплуатации приобретают пирофорные свойства. Неконтролируемое возгорание катализатора приводит к безвозвратной потере его активности и снижению прочности, что делает его дальнейшую эксплуатацию невозможной.When carrying out regeneration in a specialized installation, it is necessary to take into account that all catalysts of hydrogenation processes during operation acquire pyrophoric properties. Uncontrolled ignition of the catalyst leads to an irretrievable loss of its activity and a decrease in strength, which makes its further operation impossible.
Необходимо предусмотреть меры предосторожности при выгрузке катализатора для предотвращения его воспламенения при контакте с воздухом. С этой целью рекомендуется проведение пассивации катализатора. Суть операции пассивации заключается в блокировании в мягких условиях содержащихся на поверхности отработанного катализатора легковоспламеняющихся на воздухе соединений активных компонентов в форме тонкодисперсных сульфидов и металлов, после чего катализатор практически теряет пирофорные свойства.Precautions must be taken when unloading the catalyst to prevent ignition of the catalyst in contact with air. For this purpose, the passivation of the catalyst is recommended. The essence of the passivation operation is to block, under mild conditions, the active components in the form of finely dispersed sulfides and metals contained on the surface of the spent catalyst, which are highly flammable in air, after which the catalyst practically loses its pyrophoric properties.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации катализаторов путем выжига продуктов уплотнения углеводородов в среде кислородсодержащего газа в интервале температуры 260-600оС, при давлении 0,45-3,5 атм [Патент РФ №2053843].The closest to the proposed technical solution to the technical essence and attainable result is a method of catalyst regeneration by burning out condensation products of hydrocarbons in the environment of oxygen-containing gas in the temperature range of 260-600 C, at a pressure of 0,45-3,5 bar [RF patent №2053843] .
Данный способ регенерации относится к газовоздушной регенерации, но не предусматривает стадии пассивации катализаторов и, следовательно, может быть осуществлен только в реакторе технологической установки. Проведение регенерации катализаторов в реакторе технологической установки всегда сопровождается значительным перепадом температур по объему реактора, что приводит к разрушению части катализатора, находящейся в зоне высоких температур, и неполному выжигу продуктов уплотнения углеводородов на части катализатора, находящейся в зоне низких температур.This regeneration method relates to gas-air regeneration, but does not provide for the passivation stage of the catalysts and, therefore, can only be carried out in the reactor of the technological installation. Carrying out the regeneration of catalysts in the reactor of a technological installation is always accompanied by a significant temperature difference throughout the reactor volume, which leads to the destruction of a part of the catalyst located in the high temperature zone and incomplete burning of the products of hydrocarbon compaction to the part of the catalyst located in the low temperature zone.
Целью предлагаемого изобретения является разработка технического решения, позволяющего проводить в промышленных условиях максимально возможное восстановление активности катализаторов гидрогенизационных процессов с минимальными потерями катализатора за счет разрушения.The aim of the invention is to develop a technical solution that allows to carry out in industrial conditions the maximum possible restoration of the activity of catalysts of hydrogenation processes with minimal loss of catalyst due to destruction.
Поставленная цель достигается путем реализации способа регенерации катализаторов и каталитических систем гидрогенизационных процессов путем выжига углеродсодержащих соединений в среде кислородсодержащего газа, включающего в себя стадии десорбции углеводородов с поверхности катализаторов, осуществляемой в реакторе технологической установки, и выжига продуктов их уплотнения на специализированной установке во вращающейся печи непрямого нагрева при температуре 450-550оС и давлении 0,4-1,0 ати при условии, что десорбция углеводородов с поверхности катализаторов осуществляется в среде водородсодержащего газа с концентрацией водорода 60-80 об.% при постепенном подъеме температуры от 200-220оС до 380-400оС со скоростью 25-30оС/час с последующей выдержкой каталитической системы при температуре 380-400оС до достижения концентрации углеводородов в водородсодержащем газе не более 0,5 мас.% и снижением температуры до 100-120оС со скоростью 20-25оС/час, с последующей пассивацией соединений активных компонентов катализаторов путем обработки при температуре 100-120оС и давлении 4-10 ати смесью инертного газа с кислородсодержащим компонентом, в качестве которого используют двуокись углерода и/или воздух, взятый в количестве, обеспечивающем концентрацию кислорода в смеси газов 0,02-0,50 об.%, с расходом 400-600 нм3/м3 катализатора до выравнивания концентрации кислорода на входе и выходе из реактора.This goal is achieved by implementing the method of regeneration of catalysts and catalytic systems of hydrogenation processes by burning carbon-containing compounds in an oxygen-containing gas environment, which includes the stage of desorption of hydrocarbons from the surface of the catalysts carried out in the reactor of the technological installation, and burning products of their compaction on a specialized installation in an indirect rotary kiln heating at a temperature of 450-550 C and a pressure of 0.4-1.0 psig, provided that the desorption of hydrocarbons from the n catalyst surface is carried out in a medium with a hydrogen-containing gas hydrogen concentration of 60-80 vol.% at temperatures gradually rise from 200-220 C to 380-400 C at a rate of 25-30 C / hour, followed by aging the catalyst system at a temperature of 380- 400 о С until the concentration of hydrocarbons in the hydrogen-containing gas reaches not more than 0.5 wt.% And the temperature drops to 100-120 о С at a speed of 20-25 о С / h, followed by passivation of the compounds of the active components of the catalysts by processing at a temperature of 100- 120 ° C and a pressure of 4-10 atm with a mixture of gas with an oxygen-containing component, which is carbon dioxide and / or air taken in an amount that provides an oxygen concentration in the gas mixture of 0.02-0.50 vol.%, with a flow rate of 400-600 nm 3 / m 3 of catalyst leveling the oxygen concentration at the inlet and outlet of the reactor.
Отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что десорбция углеводородов с поверхности катализаторов осуществляется в среде водородсодержащего газа с концентрацией водорода 60-80 об.% при постепенном подъеме температуры от 200-220оС до 380-400оС со скоростью 25-30оС/час с последующей выдержкой каталитической системы при температуре 380-400оС до достижения концентрации углеводородов в водородсодержащем газе не более 0,5 мас.% и снижением температуры до 100-120оС со скоростью 20-25оС/час, с последующей пассивацией соединений активных компонентов катализаторов путем обработки при температуре 100-120оС и давлении 4-10 ати в смеси инертного газа с кислородсодержащим компонентом, в качестве которого используют двуокись углерода и/или воздух, взятый в количестве, обеспечивающем концентрацию кислорода в смеси газов 0,02-0,50 об.% с расходом 400-600 нм3/м3 катализатора до выравнивания концентрации кислорода на входе и выходе из реактора.The distinguishing feature of the proposed technical solution is that the desorption of hydrocarbons from the surface of the catalysts is carried out in a medium hydrogen-containing gas with a hydrogen concentration of 60-80 vol.% At temperatures gradually rise from 200-220 C to 380-400 ° C with a rate of 25-30 C / hour, followed by aging the catalyst system at a temperature of 380-400 o C to achieve a concentration of hydrocarbons in the hydrogen-containing gas is not more than 0.5 wt.% and a decrease in temperature to 100-120 ° C at a rate of 20-25 ° C / hour, with subsequent passivation connected s active components of catalysts by treatment at a temperature of 100-120 C and pressure of 4-10 atm in a mixture of inert gas with an oxygen-containing component which is used as carbon dioxide and / or air is taken in an amount to provide an oxygen concentration in the gas mixture 0 02-0.50 vol.% With a flow rate of 400-600 nm 3 / m 3 of the catalyst to equalize the oxygen concentration at the inlet and outlet of the reactor.
Заданные ограничения по концентрации водорода в водородсодержащем газе и выбранный температурный режим стадии десорбции углеводородов с поверхности катализаторов, описанные в формуле предполагаемого изобретения, позволяют при практически полном удалении с поверхности катализатора углеводородов исключить реакции восстановления соединений активных компонентов, осуществление которых значительно снижает активность катализатора.The specified restrictions on the concentration of hydrogen in a hydrogen-containing gas and the selected temperature regime of the stage of hydrocarbon desorption from the surface of the catalysts described in the claims of the invention allow eliminating the reduction reactions of the compounds of active components from the surface of the catalyst of hydrocarbons, the implementation of which significantly reduces the activity of the catalyst.
Заданные в формуле предлагаемого изобретения технологические параметры стадии пассивации соединений активных компонентов катализаторов позволяют при сравнительно низких температурах блокировать соединения активных компонентов поверхности катализатора оксидной пленкой, предотвращающей возгорание катализатора при контакте с атмосферным воздухом при выгрузке катализатора из реактора технологической установки и доставке его на специализированную установку регенерации.The technological parameters specified in the formula of the invention for the passivation stage of the compounds of the active components of the catalysts allow, at comparatively low temperatures, the compounds of the active components of the catalyst surface to be blocked by an oxide film, which prevents combustion of the catalyst upon contact with atmospheric air when the catalyst is unloaded from the reactor of the technological unit and delivered to a specialized regeneration unit.
Использование в качестве кислородсодержащего компонента двуокиси углерода или его смеси с воздухом позволяет использовать для проведения стадии пассивации технологические газы, что способствует повышению экологичности процесса.The use of carbon dioxide as an oxygen-containing component or its mixture with air allows the use of process gases for the passivation stage, which helps to increase the environmental friendliness of the process.
Применение ранее описанных выше технических решений при проведении регенерации катализаторов гидрогенизационных процессов не известно.The use of the previously described technical solutions in the regeneration of catalysts for hydrogenation processes is not known.
Таким образом, предлагаемое изобретение отвечает требованиям "новизна" и "существенное отличие".Thus, the present invention meets the requirements of "novelty" and "significant difference".
Предлагаемый способ регенерации катализаторов гидрогенизационных процессов осуществляется следующим образом.The proposed method for the regeneration of catalysts for hydrogenation processes is as follows.
После прекращения подачи сырья на загруженный в реактор катализатор устанавливают концентрацию водорода в подаваемый в реактор водородсодержащий газ 60-80 об.% и температуру в реакторе 200-220оС. Постепенно, со скоростью 25-30оС/час, повышают температуру в реакторе до 380-400оС. Определяют концентрацию углеводородов в водородсодержащем газе. Выдерживают катализатор в указанных условиях до достижения концентрации углеводородов в водородсодержащем газе не более 0,5 мас.% после чего снижают температуру в реакторе до 100-120оС со скоростью 20-25оС/час. При температуре в реакторе 100-120оС заменяют водородсодержащий газ на инертный, например на азот, и устанавливают давление в реакторе 4-10 ати. После полного вытеснения водорода из реактора в состав инертного газа вводят кислородсодержащий компонент с расходом 400-600 нм3/м3 катализатора в количестве, обеспечивающем концентрацию кислорода в смеси газов 0,02-0,50 об.%. В качестве кислородсодержащего компонента используют двуокись углерода и/или воздух.After stopping feed to the catalyst loaded in the reactor is set hydrogen concentration in the feed to the reactor the hydrogen-containing gas of 60-80 vol.% And the reactor temperature was 200-220 ° C gradually at a rate of 25-30 C / hour, the temperature is raised in the reactor up to 380-400 о С. Determine the concentration of hydrocarbons in a hydrogen-containing gas. Catalyst is maintained under these conditions until the concentration of hydrocarbons in the hydrogen gas is not more than 0.5 wt.% And then reduce the reactor temperature to 100-120 ° C at a rate of 20-25 C / h. At a reactor temperature of 100-120 C. replace hydrogen gas on an inert, for example nitrogen, and the reactor pressure set 4-10 atm. After complete displacement of hydrogen from the reactor, an oxygen-containing component is introduced into the inert gas at a flow rate of 400-600 nm 3 / m 3 of catalyst in an amount providing an oxygen concentration of 0.02-0.50% by volume of the gas mixture. Carbon dioxide and / or air are used as the oxygen-containing component.
После выравнивания концентрации кислорода на входе в реактор и на выходе из реактора температуру в реакторе снижают до 40-60оС и проводят выгрузку катализатора, перевозят выгруженный катализатор на специализированную установку и приступают к регенерации во вращающейся печи непрямого нагрева при температуре 450-550оС и давлении 0,4-1,0 ати.After aligning the oxygen concentration at the reactor inlet and the reactor outlet temperature of the reactor was lowered to 40-60 ° C and the catalyst is carried out unloading, transporting catalyst discharged specialized installation and start of regeneration in the rotary indirect heating furnace at a temperature of 450-550 C. and a pressure of 0.4-1.0 atmospheres.
Предлагаемый способ регенерации катализаторов иллюстрируется, но не исчерпывается примерами, приведенными ниже.The proposed method of regeneration of the catalysts is illustrated, but not limited to the examples below.
Сведения о катализаторах, используемых при иллюстрации предлагаемого способа регенерации катализаторов и каталитических систем гидрогенизационных процессов, приведены в табл.1. В этой же таблице приведены характеристики катализаторов после их пассивации. Физико-химические свойства свежих исходных катализаторов характеризуются содержанием в них соединений активных компонентов и прочностью, пассивированных - содержанием углерода и серы.Information about the catalysts used to illustrate the proposed method for the regeneration of catalysts and catalytic systems of hydrogenation processes are given in table 1. The same table shows the characteristics of the catalysts after their passivation. The physicochemical properties of the fresh starting catalysts are characterized by the content of compounds of active components in them and the strength of passivated ones by the content of carbon and sulfur.
Условия проведения стадий десорбции углеводородов с поверхности катализаторов, пассивации соединений активных компонентов катализаторов и выжига продуктов уплотнения углеводородов приведены в табл.2, 3, 4 соответственно. В табл.4 приведены также физико-химические и эксплуатационные характеристики регенерированных, т.е. прошедших все три стадии обработки, катализаторов. В качестве эксплуатационного показателя использована конверсия серы, достигаемая при использовании этих катализаторов в процессах гидроочистки нефтяного сырья. Этот показатель дает представление о восстановлении активности катализатора после регенерации. Очень важным показателем регенерации является минимизация потерь катализатора во время регенерации за счет разрушения. Этот показатель также приведен в табл.4. Данные по содержанию углерода на регенерированном катализаторе свидетельствуют о полноте удаления с катализатора продуктов уплотнения углеводородов, т.е. об эффективности проведения стадии выжига продуктов уплотнения углеводородов с поверхности катализатора.The conditions for carrying out the stages of hydrocarbon desorption from the surface of the catalysts, passivation of the compounds of the active components of the catalysts and burning of the products of hydrocarbon compaction are given in Tables 2, 3, 4, respectively. Table 4 also shows the physicochemical and operational characteristics of the regenerated, i.e. past all three stages of processing, catalysts. Sulfur conversion, achieved by using these catalysts in the hydrotreating of crude oil, was used as an operational indicator. This indicator gives an idea of the restoration of catalyst activity after regeneration. A very important indicator of regeneration is to minimize catalyst losses during regeneration due to destruction. This indicator is also given in table 4. The carbon content data on the regenerated catalyst indicate the completeness of removal of hydrocarbon densification products from the catalyst, i.e. the effectiveness of the stage of burning products of hydrocarbon compaction from the surface of the catalyst.
Пример 1.Example 1
Регенерация катализатора РК-442Ni. Катализатор находился в эксплуатации на установке глубокого гидрооблагораживания вакуумного газойля с содержанием серы 2,0-2,5 мас.% без регенерации в течение трех лет. Количество катализатора, загруженного в реактор, составляло 108 т. Основные физико-химические и эксплуатационные характеристики свежего катализатора РК-442Ni приведены в табл.1.Regeneration of the catalyst RK-442Ni. The catalyst was in operation at the installation of deep hydrofining vacuum gas oil with a sulfur content of 2.0-2.5 wt.% Without regeneration for three years. The amount of catalyst loaded into the reactor was 108 tons. The main physicochemical and operational characteristics of the fresh catalyst RK-442Ni are given in Table 1.
После прекращения подачи сырья на катализатор РК-442Ni установили концентрацию водорода в водородсодержащем газе 60 об.%, температуру в реакторе 220оС. Постепенно, со скоростью 25оС/час, повысили температуру в реакторе до 400оС. Концентрация углеводородов в водородсодержащем газе составила 4,2 мас.%. Катализатор выдержали в указанных условиях до достижения концентрации углеводородов в водородсодержащем газе 0,5 мас.%, после чего снизили температуру в реакторе до 120оС со скоростью 20оС/час. При температуре в реакторе 120оС заменили водородсодержащий газ на азот. Установили давление в реакторе 4,0 ати.After stopping feed on RK-442Ni catalyst set the hydrogen concentration in the hydrogen gas 60 vol.%, The reactor temperature was 220 ° C gradually at a rate of 25 C / hour, the reactor temperature raised to 400 C. The concentration of hydrocarbons in the hydrogen gas amounted to 4.2 wt.%. The catalyst was kept in these conditions until reaching a concentration of hydrocarbons in the hydrogen containing gas of 0.5 wt.%, After which reduced the reactor temperature to 120 ° C at a rate of 20 C / h. At a reactor temperature of 120 ° C hydrogen was replaced with nitrogen gas. The pressure in the reactor was 4.0 ati.
После полного вытеснения водорода из реактора к азоту, подаваемому в реактор, добавили воздух в количестве, обеспечивающем концентрацию кислорода в смеси газов 0,50 об.%. Установили расход газовой смеси 400 нм3/м3 катализатора. После выравнивания концентрации кислорода на входе в реактор и на выходе из реактора температуру в реакторе снизили до 40оС и приступили к выгрузке катализатора.After complete displacement of hydrogen from the reactor, air was added to the nitrogen supplied to the reactor in an amount providing an oxygen concentration in the gas mixture of 0.50 vol.%. The flow rate of the gas mixture of 400 nm 3 / m 3 of catalyst was established. After aligning the oxygen concentration at the reactor inlet and the reactor outlet temperature of the reactor was reduced to 40 ° C and the catalyst started to discharge.
После выгрузки провели анализ катализатора на содержание в нем серы и углерода. Данные приведены в табл.1.After unloading, the catalyst was analyzed for its sulfur and carbon content. The data are given in table 1.
Выжиг продуктов уплотнения углеводородов с поверхности катализатора проводили на специализированной установке во вращающейся печи непрямого нагрева при температуре 550оС и давлении 0,4 ати. После отсева регенерированного катализатора от образовавшихся в процессе эксплуатации и регенерации пыли и крошки получено 104 т катализатора, т.е. потери составили 3,5%.Burning condensation products of hydrocarbons from the catalyst surface was carried out at a specialized installation in a rotary indirect heating furnace at a temperature of 550 C and a pressure of 0.4 atm. After screening the regenerated catalyst from dust and chips formed during operation and regeneration, 104 tons of catalyst were obtained, i.e. losses amounted to 3.5%.
Физико-химические и эксплуатационные характеристики регенерированного катализатора приведены в табл.4.Physico-chemical and operational characteristics of the regenerated catalyst are given in table.4.
Сравнение характеристик свежего, пассивированного и регенерированного катализатора РК-442Ni показывает, что изменений в химическом составе катализатора практически не произошло, активность и прочность катализатора снизились незначительно. Потери катализатора за счет разрушения минимальны. Продукты уплотнения углеводородов удалены практически полностью.Comparison of the characteristics of fresh, passivated and regenerated catalyst PK-442Ni shows that there were practically no changes in the chemical composition of the catalyst, the activity and strength of the catalyst decreased slightly. Loss of catalyst due to destruction is minimal. Hydrocarbon compaction products are almost completely removed.
Пример 2.Example 2
Регенерация катализатора РК-231Со. Катализатор находился в эксплуатации на установке гидрооблагораживания смесевых среднедистиллятных фракций с содержанием серы 1,6-2,0 мас.%, содержанием непредельных углеводородов 10-15 мас.%.Regeneration of the catalyst RK-231Co. The catalyst was in operation at the unit for hydrofining mixed middle distillate fractions with a sulfur content of 1.6-2.0 wt.%, Unsaturated hydrocarbon content of 10-15 wt.%.
Количество катализатора, загруженного в реактор, составляло 40 т. Основные физико-химические и эксплуатационные характеристики свежего катализатора РК-231Со приведены в табл.1.The amount of catalyst loaded into the reactor was 40 tons. The main physicochemical and operational characteristics of the fresh catalyst RK-231Co are given in Table 1.
После прекращения подачи сырья на катализатор РК-231Со установили концентрацию водорода в водородсодержащем газе 80 об.% и температуру в реакторе 200оС. Постепенно, со скоростью 30оС/час, повысили температуру в реакторе до 380оС. Концентрация углеводородов в водородсодержащем газе составила 3,5 мас.%. Катализатор выдержали в указанных условиях до достижения концентрации углеводородов в водородсодержащем газе 0,4 мас.%, после чего снизили температуру в реакторе до 100оС со скоростью 25оС/час. При температуре в реакторе 100оС заменили водородсодержащий газ на азот. Установили давление в реакторе 10 ати.After termination of feed to catalyst RC-231So set the hydrogen concentration in the hydrogen gas is 80 vol.% And the reactor temperature was 200 ° C gradually at a rate of 30 C / hour, the reactor temperature raised to 380 C. The concentration of hydrocarbons in the hydrogen gas amounted to 3.5 wt.%. The catalyst was kept in these conditions until reaching a concentration of hydrocarbons in the hydrogen containing gas of 0.4 wt.%, After which reduced the reactor temperature to 100 ° C at a rate of 25 C / h. At a reactor temperature of 100 ° C hydrogen was replaced with nitrogen gas. The pressure in the reactor was set to 10 atm.
После полного вытеснения водорода из реактора к азоту, подаваемому в реактор, добавили воздух в количестве, обеспечивающим концентрацию кислорода в смеси газов 0,02 об.%. Установили расход газовой смеси 600 нм3/м3 катализатора. После выравнивания концентрации кислорода на входе в реактор и на выходе из реактора температуру в реакторе снизили до 40оС и приступили к выгрузке катализатора.After complete displacement of hydrogen from the reactor, air was added to the nitrogen supplied to the reactor in an amount providing an oxygen concentration in the gas mixture of 0.02 vol.%. The flow rate of the gas mixture of 600 nm 3 / m 3 of catalyst was established. After aligning the oxygen concentration at the reactor inlet and the reactor outlet temperature of the reactor was reduced to 40 ° C and the catalyst started to discharge.
После выгрузки провели анализ катализатора на содержание в нем серы и углерода. Данные приведены в табл.1.After unloading, the catalyst was analyzed for its sulfur and carbon content. The data are given in table 1.
Регенерацию катализатора проводили на специализированной установке во вращающейся печи непрямого нагрева при температуре 450оС и давлении 0,4 ати. После отсева регенерированного катализатора от образовавшихся в процессе эксплуатации и регенерации пыли и крошки получено 38,8 т катализатора, т.е. потери составили 3%.The regeneration of the catalyst was carried out at a specialized installation in a rotary indirect heating furnace at a temperature of 450 C and a pressure of 0.4 atm. After screening the regenerated catalyst from dust and chips formed during operation and regeneration, 38.8 tons of catalyst were obtained, i.e. losses amounted to 3%.
Физико-химические и эксплуатационные характеристики регенерированного катализатора приведены в табл.4.Physico-chemical and operational characteristics of the regenerated catalyst are given in table.4.
Сравнение характеристик свежего, пассивированного и регенерированного катализатора РК-231Со показывает, что изменений в химическом составе катализатора практически не произошло, активность и прочность катализатора снизились незначительно. Потери катализатора за счет разрушения минимальны. Продукты уплотнения углеводородов удалены практически полностью.A comparison of the characteristics of the fresh, passivated and regenerated catalyst RK-231Co shows that practically no changes in the chemical composition of the catalyst took place, the activity and strength of the catalyst decreased slightly. Loss of catalyst due to destruction is minimal. Hydrocarbon compaction products are almost completely removed.
Реализация прелагаемого способа регенерации каталитических систем гидрогенизационных процессов по примерам 3-6 проводилась в последовательности, аналогичной примерам 1-2. Сведения об используемых при выполнении примеров 3-6 катализаторов, технологические параметры и получаемые результаты приведены в табл.1-4.The implementation of the proposed method for the regeneration of catalytic systems of hydrogenation processes according to examples 3-6 was carried out in a sequence similar to examples 1-2. Information about the catalysts used in the execution of examples 3-6, technological parameters and the results obtained are given in table 1-4.
Видно, что при проведении регенерации в соответствии с формулой предлагаемого изобретения (примеры 1-4) физико-химические и эксплуатационные характеристики катализаторов изменяются незначительно. Потери катализаторов в виде крошки и пыли минимальны.It is seen that during the regeneration in accordance with the formula of the invention (examples 1-4), the physicochemical and operational characteristics of the catalysts change slightly. Loss of catalysts in the form of crumbs and dust is minimal.
Проведение регенерации с отклонением технологических параметров от заданных в формуле предлагаемого изобретения (примеры 5 и 6) приводит к значительному снижению активности катализатора, ухудшению его прочностных свойств и большим потерям.Conducting regeneration with a deviation of technological parameters from those specified in the formula of the invention (examples 5 and 6) leads to a significant decrease in the activity of the catalyst, the deterioration of its strength properties and large losses.
Проведение регенерации в соответствии с техническим решением, изложенным в прототипе (пример 8), осуществляется в реакторе технологической установки. Стадии десорбции углеводородов и пассивации поверхности катализатора отсутствуют. В результате у регенерированного катализатора каталитическая активность и прочность значительно ниже, чем у свежего. Потери катализатора при перегрузке в виде пыли и крошки значительны. Продукты уплотнения углеводородов удалены не полностью (высокое содержание углерода).Regeneration in accordance with the technical solution set forth in the prototype (example 8) is carried out in the reactor of the technological installation. There are no stages of hydrocarbon desorption and passivation of the catalyst surface. As a result, the regenerated catalyst has much lower catalytic activity and strength than fresh catalyst. Catalyst losses during overloading in the form of dust and crumbs are significant. Hydrocarbon compaction products are not completely removed (high carbon content).
Из приведенных выше данных видно, что реализация предлагаемого способа регенерации катализаторов и каталитических систем гидрогенизационных процессов протекает с минимальными потерями их активности и прочности.From the above data it is seen that the implementation of the proposed method for the regeneration of catalysts and catalytic systems of hydrogenation processes proceeds with minimal loss of their activity and strength.
Сведения о катализаторах, используемых при иллюстрации предлагаемого способа регенерации каталитических систем гидрогенизационных процессов.Table 1.
Information about the catalysts used to illustrate the proposed method for the regeneration of catalytic systems of hydrogenation processes.
Условия проведения стадии десорбции углеводородов с поверхности катализатора.Table 2.
The conditions for the stage of desorption of hydrocarbons from the surface of the catalyst.
Условия проведения стадии пассивации соединений активных компонентов катализатора.Table 3.
The conditions for the stage of passivation of compounds of the active components of the catalyst.
Условия проведения стадии выжига продуктов уплотнения углеводородов и результаты процесса регенерации.Table 4.
Conditions for the stage of burning products of hydrocarbon compaction and the results of the regeneration process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100006/04A RU2290996C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100006/04A RU2290996C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2290996C1 true RU2290996C1 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006100006/04A RU2290996C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290996C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484896C1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Regenerated catalyst for hydrofining hydrocarbon material, method of regenerating deactivated catalyst and process of hydrofining hydrocarbon material |
CN103272653A (en) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 神华集团有限责任公司 | Deactivated catalyst regeneration and density grading system and process thereof |
RU2638159C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Компания "Новые технологии" Республика Башкортостан | Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2006100006/04A patent/RU2290996C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Oh Eun-Suok, Park Yong-Chul, Lee In-Chul, Rhee Hyun-Ku Physicochemical changes in hydrodesulfurization catalysts during oxidative regeneration. J. Catal., 1997, 172, №2, р.314-321, US, ISSN 0021-9517 (реферат), [он-лайн] [найдено 21.07.2006] Найдено из базы данных ВИНИТИ. Brito A., Arvelo R., Borges M.E., Garcia F.J. (Departament of Chemical Engeneering, University of La Laguna, La Laguna, Canary Islands, Spain) Regeneration of a Ni-Mo/A12O3 catalyst experimental and simulated results. Chem. Eng. Res. and Des. A, 2001, 79, №1, p.81-88, US, ISSN 0263-8762, (реферат), [он-лайн] [найдено 21.07.2006] Найдено из базы данных ВИНИТИ I.Guibard, S.Kressmann, F.Morel, V.Harle, P.Dufresne, Performance of fresh and regenerated catalysts for resid hydrotreatment. Bull. Soc. Chim.Belg., 104 (1995), 45, p.339, ISSN 0037-9646 [он-лайн] [найдено 21.07.2006] Найдено в google.com. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484896C1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Regenerated catalyst for hydrofining hydrocarbon material, method of regenerating deactivated catalyst and process of hydrofining hydrocarbon material |
CN103272653A (en) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 神华集团有限责任公司 | Deactivated catalyst regeneration and density grading system and process thereof |
RU2638159C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Компания "Новые технологии" Республика Башкортостан | Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4958792B2 (en) | Selective hydrodesulfurization and mercaptan cracking processes, including interstage separation | |
RU2372143C2 (en) | Method of regenerating catalytic activity of spent water treatment catalyst, spent water treatment catalyst with regenerated catalytic activity, and water treatment method | |
JP5986203B2 (en) | Oxidative desulfurization in fluid catalytic cracking process. | |
EP0343045B1 (en) | Catalytic composition comprising a metal sulfide suspended in an asphaltene containing liquid and hydrocarbon feed hydroviscoreduction process | |
JP4077948B2 (en) | Method to reduce the total acid value of crude oil | |
US3732155A (en) | Two-stage hydrodesulfurization process with hydrogen addition in the first stage | |
JP2003528972A (en) | High temperature naphtha desulfurization using low metal content and partially deactivated catalyst | |
JP4724301B2 (en) | Improved catalyst activation method for selective hydrodesulfurization of cat naphtha | |
US3926784A (en) | Plural stage residue hydrodesulfurization process with hydrogen sulfide addition and removal | |
RU2290996C1 (en) | Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes | |
FR2872516A1 (en) | METHOD OF HYDRODESULFURING ESSENCES USING A CONTROLLED POROSITY CATALYST | |
US20020148754A1 (en) | Integrated preparation of blending components for refinery transportation fuels | |
AU2002251783A1 (en) | Integrated preparation of blending components for refinery transportation fuels | |
US3565820A (en) | Regeneration of catalysts used in residual oil hydroprocessing | |
RU2358805C1 (en) | Method of hydrogenisation catalyst reduction | |
AU2002245281B2 (en) | Transportation fuels | |
JPS61185590A (en) | Coal liquefaction | |
US8815201B2 (en) | Process for regenerating a reforming catalyst | |
US4202865A (en) | On-line regeneration of hydrodesulfurization catalyst | |
US6589418B2 (en) | Method for selective cat naphtha hydrodesulfurization | |
US2882221A (en) | Cracking asphaltic materials | |
US3823085A (en) | Desorbing petroleum hydrogenation catalysts | |
CN101928596B (en) | Method for producing clean solvent oil without hydrogen | |
RU2323958C1 (en) | Process for hydrotreatment of diesel oil | |
JP2009040844A (en) | Method for producing reformed crude oil |