RU2343963C1 - Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга - Google Patents
Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343963C1 RU2343963C1 RU2007116373/15A RU2007116373A RU2343963C1 RU 2343963 C1 RU2343963 C1 RU 2343963C1 RU 2007116373/15 A RU2007116373/15 A RU 2007116373/15A RU 2007116373 A RU2007116373 A RU 2007116373A RU 2343963 C1 RU2343963 C1 RU 2343963C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- drying
- gas
- reforming
- regeneration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области осушки газов и касается способа осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга, который включает контактирование газов с твердым сорбентом и регенерацию сорбента в токе нагретого газа, отличающегося тем, что осушку водородсодержащего газа риформинга или газа регенерации катализатора риформинга проводят на твердом сорбенте, состоящем из пористой матрицы с насыпной плотностью не менее 0,65 г/см3, общим объемом пор не менее 0,55 см3/г, средним диаметром пор 7-12 нм, при этом в качестве пористой матрицы используют оксид алюминия, алюмосиликат или углеродный материал, с нанесенным на ее поверхность безводным хлоридом кальция в количестве до 20 мас.% в расчете на общий состав сорбента, регенерацию сорбента проводят при температуре 80-150°С. Изобретение позволяет повысить эффективность осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга как на стадиях пуска и работы катализатора риформинга, так и на стадиях регенерации катализатора. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области осушки газов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, для осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций - водородсодержащего газа и газа регенерации катализатора.
Известен способ адсорбционной осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга (патент США №2952611, кл.208-65, 1960 г.) путем контактирования водородсодержащего газа и газа регенерации катализатора со слоем твердого адсорбента в отдельных аппаратах. При этом в качестве сорбента используют силикагель. Такой способ имеет существенные недостатки. Прежде всего, они обусловлены низкой прочностью силикагелей, а также их способностью поглощать наряду с водой и другие соединения, в том числе ароматические углеводороды.
Начиная с 1960-х годов и по настоящее время, наиболее широко в процессе каталитического риформинга используются способы осушки циркуляционных газов, основанные на применении в качестве сорбентов цеолитов общего назначения (NaX, NaA). Таким способам также присущи недостатки. Под воздействием хлороводорода цеолиты общего назначения быстро теряют свои прочностные и сорбционные свойства, поэтому их практически не используют для осушки циркуляционных газов на стадиях регенерации и оксихлорирования катализатора риформинга, в которых присутствуют значительные количества хлороводорода. В результате этого в трубопроводах и теплообменной аппаратуре системы риформинга скапливается значительное количество свободной воды, образующейся при выжиге кокса. При обработке катализатора риформинга в условиях повышенной влажности происходит обеднение его хлором, что приводит к уменьшению дисперсности металлического компонента и, как следствие, к снижению активности катализатора. Восполнение потерь хлора, а также редиспергирование металлического компонента катализатора с помощью операции окислительного хлорирования в условиях повышенной влажности является малоэффективным. Кроме того, присутствие свободной влаги в циркуляционном контуре установки риформинга значительно увеличивает время последующей сушки катализатора и препятствует созданию оптимальных условий для его гидрохлорирования (Г.Н.Маслянский, Р.Н.Шапиро. Каталитический риформинг бензинов. Л.: Химия, 1985, с.203).
К недостаткам осушки циркуляционных газов риформинга на цеолитах также следует отнести чрезвычайно высокую глубину осушки газовых потоков, обеспечиваемую этими сорбентами. Последнее, в частности, затрудняет поддержание влажности циркуляционного водородсодержащего газа на оптимальном для процесса риформинга уровне 15-25 мг/м3 (Г.М.Сеньков, Н.С.Козлов. Промышленные катализаторы риформинга. Минск: Наука и техника, 1986, с.100).
Помимо этого, цеолитные материалы в общем обладают низкой влагоемкостью (не более 0,2 г на 1 г сухого сорбента) и требуют жестких условий и больших затрат энергии при регенерации, поскольку влага из цеолитов общего назначения удаляется лишь при 300-350°С, а хлороводород - при температуре не менее чем 450°С.
Техническим решением, наиболее близким к предлагаемому, является способ, основанный на применении для осушки циркуляционного водородсодержащего газа риформинга вместо цеолитов общего назначения кислотостойких цеолитов типа эрионита (Н.В.Кельцев. Основы адсорбционной техники. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1984, с.355, прототип). Эти сорбенты не теряют своих механических свойств под действием среды, содержащей хлороводород. Однако влагоемкость таких материалов еще ниже, чем у цеолитов общего назначения, и составляет не более 0,11 г на 1 г сорбента. Ограничения, связанные с использованием цеолитов общего назначения, в целом характерны и для способа, основанного на использовании кислотостойких цеолитов.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга как на стадиях пуска и работы катализатора риформинга (осушка циркуляционного водородсодержащего газа), так и на стадиях регенерации катализатора (осушка циркуляционного газа регенерации). Для достижения поставленной цели в предлагаемом способе осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций решаются следующие задачи:
- минимизация поглощения хлороводорода из циркуляционных газов;
- повышение межрегенерационного пробега осушающих аппаратов (адсорберов);
- регулирование содержания влаги в циркуляционных газах;
- проведение регенерации сорбента в мягких температурных условиях.
Предлагаемый способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга включает контактирование газов с твердым сорбентом и регенерацию сорбента в токе нагретого газа, при этом осушку водородсодержащего газа риформинга или газа регенерации катализатора риформинга проводят на твердом сорбенте, состоящем из пористой матрицы с насыпной плотностью не менее 0,65 г/см3, общим объемом пор не менее 0,55 см3/г, средним диаметром пор 7-12 нм, с нанесенным на ее поверхность безводным хлоридом кальция в количестве до 20 мас.% в расчете на общий состав сорбента.
Отличительными признаками предлагаемого способа осушки циркуляционных газов в Процессе риформинга являются также:
- использование в качестве пористой матрицы оксида алюминия, алюмосиликата или углеродного материала;
- проведение регенерации сорбента в токе газа при температуре 80-150°С и последующее регулирование содержания влаги в осушаемом циркуляционном газе путем варьирования температуры регенерации сорбента.
Предлагаемый способ был экспериментально проверен в лабораторных условиях.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Для получения сорбента использовали оксид алюминия в виде цилиндрических гранул диаметром 3 мм, длиной 5-7 мм, с насыпной плотностью 0,72 г/см3, объемом пор 0,67 см3/г, средним диаметром пор 12 нм. Оксид алюминия пропитывали водным раствором хлорида кальция с последующей сушкой при 150°С на воздухе. Готовый сорбент содержал 20 мас.% хлорида кальция и имел прочность на раздавливание 72,4 кг/см2.
Сорбент в количестве 115 г загружали в адсорбер с диаметром 26 мм и высотой 300 мм и активировали в токе азота при 150°С. Через слой сорбента пропускали газовую смесь состава (об.%): N2 - 77,8; O2 - 20,1; HCl - 0,9, которую при атмосферном давлении увлажняли до содержания паров воды 30 г/м3 и подавали в адсорбер с осушителем при температуре 30°С и линейной скорости потока в расчете на свободное сечение адсорбера 0,05 м/с.
Присутствие хлороводорода в выходящей из адсорбера газовой смеси контролировали качественно по хемосорбционным индикаторным трубкам. Содержание паров воды определяли по влагомеру «Panametrics» после специальной очистки газовой смеси от хлороводорода.
Минимальный уровень остаточной влажности, достигнутый в ходе эксперимента, составил 0,7 мг/м3. Содержание хлористого водорода в ходе осушки практически не изменялось. Процесс осушки проводили до достижения выходной влажности 25 мг/м3. Влагоемкость сорбента, определенная путем взвешивания адсорбера после осушки, составила 0,31 г воды на 1 г сорбента.
Сорбент подвергли регенерации в токе азота при температуре 150°С. Цикл осушка-регенерация повторили еще 24 раза. При последнем 25 цикле влагоемкость сорбента составила 0,29 г воды на 1 г сухого сорбента. После 25 регенерации сорбент выгрузили из адсорбера, перемешали и отобрали несколько гранул для определения прочности. Прочность гранул сорбента после 25 регенераций оказалась равной 65,8 кг/см2.
Пример 2. Аналогично примеру 1. Для получения сорбента использовали алюмосиликат в виде цилиндрических гранул диаметром 3 мм, длиной 5-7 мм, с насыпной плотностью 0,65 г/с3, объемом пор 0,55 см3/г, средним диаметром пор 7 нм. Готовый сорбент содержал 17 мас.% хлорида кальция и имел прочность на раздавливание 66,4 кг/см2.
Влагоемкость сорбента при 1 цикле осушки составила 0,27 г воды на 1 г сорбента. В последнем 25 цикле влагоемкость сорбента составила 0,25 г воды на 1 г сорбента. Прочность гранул сорбента после 25 регенераций оказалась равной 64,9 кг/см2.
Пример 3. Аналогично примеру 1. Для получения сорбента использовали углеродный материал в виде сферических гранул диаметром 3 мм, с насыпной плотностью 0,73 г/см3, объемом пор 0,65 см3/г, средним диаметром пор 10 нм. Готовый сорбент содержал 17 мас.% хлорида кальция и имел прочность на раздавливание 80,1 кг/см2.
Влагоемкость сорбента при 1 цикле осушки составила 0,26 г воды на 1 г сорбента. В последнем 25 цикле влагоемкость сорбента составила 0,24 г воды на 1 г сорбента.
Прочность гранул сорбента после 25 регенераций оказалась равной 80,7 кг/см2.
Пример 4. Приводится для сравнения. Аналогично примеру 1. В качестве сорбента использовали формованный со связующим эрионит в виде гранул диаметром 3 мм, длиной 4 мм, насыпной плотностью 0,63 г/см3. Перед началом осушки сорбент активировали в токе азота при 450°С. В таких же условиях проводилась и регенерация сорбента. Начальная прочность гранул сорбента была равной 56,8 кг/см2.
Влагоемкость сорбента при 1 цикле осушки составила 0,12 г воды на 1 г сорбента. В последнем 25 цикле влагоемкость сорбента составила 0,08 г воды на 1 г сорбента. Во всех циклах на стадиях осушки было заметно поглощение на сорбенте хлороводорода. Прочность гранул сорбента после 25 регенераций оказалась равной 51,2 кг/см2.
Пример 5. Аналогично примеру 1. В качестве осушаемой среды и среды для активации (регенерации) сорбента использовали водородсодержащий газ состава (об.%): Н2 - 86, СН4 - 9, С2Н6 - 2, С4+ - 3. Влагоемкость сорбента после окончания 1 цикла процесса осушки составила 0,30 г воды на 1 г сорбента.
Во 2 цикле сорбент подвергли регенерации при температуре 80°С. При последующем проведении процесса осушки влажность осушенного потока не опускалась ниже 15 мг/м3. Влагоемкость сорбента после окончания 2 цикла процесса осушки составила 0,23 г воды на 1 г сорбента.
Пример 6. Приводится для сравнения. Аналогично примеру 5. В качестве сорбента использовали формованный со связующим цеолит NaX в виде гранул диаметром 3 мм, длиной 4 мм, насыпной плотностью 0,67 г/см3. Перед началом осушки сорбент активировали в токе азота при 300°С. Влагоемкость сорбента после окончания 1 цикла процесса осушки составила 0,15 г воды на 1 г сорбента. Влагоемкость сорбента после окончания 2 цикла процесса осушки составила 0,03 г воды на 1 г сорбента.
В таблице представлены данные примеров с основными параметрами и показателями предлагаемого способа осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций.
Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций является более эффективным по сравнению с аналогичными способами, основанными на использовании цеолитных сорбентов. В отличие от цеолитов сорбенты, представляющие собой пористые матрицы (оксид алюминия, алюмосиликат, углеродный материал) с нанесенным на их поверхность безводным хлоридом кальция практически не поглощают хлороводород, отличаются влагоемкостью, в 1,5-3 раза превышающей влагоемкость цеолитов, регенерируются при температуре 80-150°С и за счет этого позволяют легко устанавливать оптимальную влажность циркуляционного газа в системе риформинга на уровне от 0,7 до 25 мг/м3. Сорбционные и механические свойства сорбентов хорошо сохраняются в условиях многоцикловой работы.
Предлагаемый способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций может быть использован на любых промышленных предприятиях, имеющих в своей структуре установки риформинга, снабженные узлами сорбционной осушки с термической регенерацией.
| Пример | Параметры процесса осушки | Показатели процесса осушки | ||||||
| Сорбент | Осушаемая среда | Цикл | Температура регенерации, °С | Остаточная влажность, мг/м3 | Влагоемкость, г/г | Прочность сорбента, кг/см2 | ||
| 1 | CaCl2-Al2О3 | N2 и т.д. | 1 | 150 | 0,7-25 | 0,31 | 72,4 | |
| 25 | 0,7-25 | 0,29 | 65,8 | |||||
| 2 | CaCl2-Al2О3- - SiO2 |
N2 и т.д. | 1 | 150 | 0,7-25 | 0,27 | 66,4 | |
| 25 | 0,7-25 | 0,25 | 64,9 | |||||
| 3 | CaCl2-C | N2 и т.д. | 1 | 150 | 0,7-25 | 0,26 | 80,1 | |
| 25 | 0,7-25 | 0,24 | 80,7 | |||||
| 4' | Эрионит | N2 и т.д. | 1 | 450 | 0,7-25 | 0,12 | 56,8 | |
| 25 | 0,7-25 | 0,08 | 51,2 | |||||
| 5 | CaCl2-Al2O3 | Н2 и т.д. | 1 | 150 | 0,7-25 | 0,30 | - | |
| 2 | 80 | 15-25 | 0,23 | - | ||||
| 6* | NaX | Н2 и т.д. | 1 | 300 | 0,7-25 | 0,15 | - | |
| 2 | 80 | 15-25 | 0,03 | - | ||||
| * Примеры для сравнения | ||||||||
Claims (1)
- Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга, включающий контактирование газов с твердым сорбентом и регенерацию сорбента в токе нагретого газа, отличающийся тем, что осушку водородсодержащего газа риформинга или газа регенерации катализатора риформинга проводят на твердом сорбенте, состоящем из пористой матрицы с насыпной плотностью не менее 0,65 г/см3, общим объемом пор не менее 0,55 см3/г, средним диаметром пор 7-12 нм, при этом в качестве пористой матрицы используют оксид алюминия, алюмосиликат или углеродный материал, с нанесенным на ее поверхность безводным хлоридом кальция в количестве до 20 мас.% в расчете на общий состав сорбента, регенерацию сорбента проводят при температуре 80-150°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007116373/15A RU2343963C1 (ru) | 2007-05-02 | 2007-05-02 | Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007116373/15A RU2343963C1 (ru) | 2007-05-02 | 2007-05-02 | Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343963C1 true RU2343963C1 (ru) | 2009-01-20 |
Family
ID=40375939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007116373/15A RU2343963C1 (ru) | 2007-05-02 | 2007-05-02 | Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343963C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540433C2 (ru) * | 2013-02-28 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского | Адсорбент для удаления воды из газов |
| CN114562678A (zh) * | 2016-07-01 | 2022-05-31 | 英格维蒂南卡罗来纳有限责任公司 | 用于增强气体存储和释放系统中的体积容量的方法 |
-
2007
- 2007-05-02 RU RU2007116373/15A patent/RU2343963C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КЕЛЬЦЕВ Н.В. Основы адсорбционной техники, 2-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Химия, 1984, с.355. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540433C2 (ru) * | 2013-02-28 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского | Адсорбент для удаления воды из газов |
| CN114562678A (zh) * | 2016-07-01 | 2022-05-31 | 英格维蒂南卡罗来纳有限责任公司 | 用于增强气体存储和释放系统中的体积容量的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2967871B2 (ja) | 二酸化炭素と水の吸着方法及び吸着剤 | |
| EP1749571B1 (en) | Co-formed base-treated aluminas for water and co2 removal | |
| KR20020070872A (ko) | 가스를 건조하기 위한 방법 및 흡착제 | |
| US5354357A (en) | Removal of mercury from process streams | |
| CN1680001A (zh) | 烃分离方法 | |
| WO1996021745A1 (en) | Regenerative mercury removal process | |
| WO2007127652A2 (en) | Impregnated monoliths | |
| CN107876005B (zh) | 一种脱除氯化污染物的吸附剂及其制备方法和应用 | |
| JP5181869B2 (ja) | Ｐｆｃ吸着剤及びそれを用いたｐｆｃ除害方法 | |
| JP2002177773A (ja) | モノリス吸着剤の活性化方法 | |
| RU2504424C1 (ru) | Устройство для осушки газов и способ осушки газов | |
| RU2343963C1 (ru) | Способ осушки циркуляционных газов в процессе каталитического риформинга | |
| JP2004202393A (ja) | 二酸化炭素の脱着方法 | |
| JP5089171B2 (ja) | 微量一酸化炭素の再生除去 | |
| EP3366748B1 (en) | A composite material for thermochemical storage and a method for forming a composite material | |
| US20020028333A1 (en) | Spherical high-performance adsorbents with microstructure | |
| JP6584410B2 (ja) | 酸性ガスの改善された吸着 | |
| JPH0549918A (ja) | 炭酸ガス吸着剤 | |
| Satria et al. | The effect of variation of zeolite as adsorbent medium and adsoption pressure toward the quality of oxygen produced from pressure swing adsorption (PSA) | |
| RU2447929C1 (ru) | Способ осушки и очистки природных газов | |
| RU2705065C1 (ru) | Способ адсорбционной осушки и очистки природного газа | |
| JP6089579B2 (ja) | 二酸化炭素吸着剤及びこれを用いた二酸化炭素回収装置並びに二酸化炭素の回収方法 | |
| JP2006055712A (ja) | 水処理装置 | |
| US4529574A (en) | Process for the removal of sulfur oxide from a gas | |
| RU2583818C1 (ru) | Поглотитель и способ удаления диоксида углерода из газонаркозных смесей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20200303 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |