RU2444401C1 - Installation of oil processing and petrochemical processes on heterogeneous catalysts - Google Patents
Installation of oil processing and petrochemical processes on heterogeneous catalysts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444401C1 RU2444401C1 RU2010135185/04A RU2010135185A RU2444401C1 RU 2444401 C1 RU2444401 C1 RU 2444401C1 RU 2010135185/04 A RU2010135185/04 A RU 2010135185/04A RU 2010135185 A RU2010135185 A RU 2010135185A RU 2444401 C1 RU2444401 C1 RU 2444401C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- regenerator
- catalyst
- installation
- filter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
- B01J8/10—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/04—Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
- B01J38/12—Treating with free oxygen-containing gas
- B01J38/22—Moving bed, e.g. vertically or horizontally moving bulk
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Известны установки для проведения термокаталитических процессов нефтепереработки и нефтехимии: циклар (JOP, USA) [1], Z-форминг (Япония) [2], цеоформинг (Россия [3], ИК СО РАН) и каталитический крекинг.Known installations for carrying out thermocatalytic processes of oil refining and petrochemicals: cyclar (JOP, USA) [1], Z-forming (Japan) [2], zeoforming (Russia [3], IC SB RAS) and catalytic cracking.
Суть этих процессов заключается в том, что сырье - прямогонный или газовый бензин, широкую фракцию легких углеводородов, пентановую или гексановую фракции нефти нагревают, испаряют и перегревают в трубчатой печи, а затем вводят в реактор со слоем гетерогенного катализатора, во взаимодействии с которым происходит желаемый эффект: преобразования молекул сырья в молекулы заданного продукта.The essence of these processes is that the feedstock is straight run or gas gasoline, a wide fraction of light hydrocarbons, the pentane or hexane fractions of oil are heated, evaporated and overheated in a tube furnace, and then introduced into the reactor with a layer of a heterogeneous catalyst, in the interaction with which the desired effect: the conversion of raw materials molecules to the molecules of a given product.
Известны также процессы с движущимся слоем катализатора, такие как риформинг с непрерывной регенерацией катализатора [1], олефликс, изомеризация бутилена, или процессы с псевдожиженным слоем катализатора, например каталитический крекинг тяжелых дистиллятов нефти. Они приняты нами за аналог.Processes with a moving catalyst bed are also known, such as reforming with continuous catalyst regeneration [1], oleflix, butylene isomerization, or processes with a fluidized catalyst bed, for example, catalytic cracking of heavy oil distillates. They are taken by us as an analog.
Так как реакция преобразования, как правило, экзотемрична, требуется подвод тепла к системе сырье - катализатор (так принято, например, в установке каталитического риформинга [2]). Для этой цели сырье выводят из реактора, нагревают в печи, а затем вводят в следующий реактор из-за высокого удельного тепла реакции этот маневр приходится проводить до 4 раз и реактор конструктивно выполняют в виде 4 отдельных ступеней, между которыми располагаются печи, независимо от вида процесса, происходит он в стационарном или в движущимся слое катализатора. Установка состоит из нескольких ступеней. Это значительно усложняет, удорожает и тем самым ухудшает технические и экономические показатели. Такая установка принята нами за прототип.Since the conversion reaction is, as a rule, exotemic, heat supply to the feed-catalyst system is required (as is customary, for example, in a catalytic reforming unit [2]). For this purpose, the raw materials are removed from the reactor, heated in a furnace, and then introduced into the next reactor due to the high specific heat of the reaction, this maneuver has to be carried out up to 4 times and the reactor is structurally performed in 4 separate stages, between which the furnaces are located, regardless of type process, it occurs in a stationary or in a moving catalyst bed. The installation consists of several steps. This greatly complicates, increases the cost and thereby worsens technical and economic indicators. This installation is accepted by us as a prototype.
В процессах с движущимся или псевдожиженным слоем катализатора затруднен вертикальный транспорт последнего из регенератора в реактор и обратно из-за их большой высоты.In processes with a moving or fluidized catalyst bed, the vertical transport of the latter from the regenerator to the reactor and vice versa is difficult due to their high height.
В процессах типа каталитического крекинга, проводимых в псевдоожиженном слое катализатора, для достижения нужной глубины преобразования сырья и подвода необходимого тепла используют перегрев катализатора в регенераторе, что приводит к образованию большего количества газа и кокса, т.к. с повышением температуры процесса значительно увеличивается их выход, т.е. снижается селективность процесса.In processes such as catalytic cracking, carried out in a fluidized bed of a catalyst, overheating of the catalyst in the regenerator is used to achieve the desired conversion depth of the feedstock and supply the necessary heat, which leads to the formation of more gas and coke, because as the process temperature rises, their yield increases significantly, i.e. the selectivity of the process is reduced.
Для снижения температуры катализатора увеличивают кратность его циркуляции (до 10 раз) [5], что увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты.To reduce the temperature of the catalyst increase the frequency of its circulation (up to 10 times) [5], which increases capital and operating costs.
Такая установка принята нами за аналог.This installation is accepted by us as an analogue.
Другим отличительным свойством указанных процессов является снижение активности катализатора вследствие постепенного отложения кокса на катализаторе.Another distinctive property of these processes is a decrease in catalyst activity due to the gradual deposition of coke on the catalyst.
В известных установках для регенерации катализатора [3] кокс периодически выжигают кислородом воздуха. Однако попадание высокой концентрации кислорода в слой катализатора приводит к местному перегреву зерен катализатора, снижению его активности и выводу его из строя, и, чтобы избежать этого, катализатор регенерируют газовой смесью с последовательно увеличивающейся концентрацией кислорода от 1-2% до 21%, выжигая кокс, что требует дополнительного сложного аппаратурного оформления и энергозатрат.In known installations for the regeneration of the catalyst [3], coke is periodically burned with atmospheric oxygen. However, the ingress of a high concentration of oxygen into the catalyst layer leads to local overheating of the catalyst grains, a decrease in its activity and its failure, and to avoid this, the catalyst is regenerated by a gas mixture with a successively increasing oxygen concentration from 1-2% to 21%, burning coke , which requires additional complex hardware design and energy consumption.
Это также значительно усложняет, удорожает и тем самым ухудшает технические и экономические показатели процесса.It also significantly complicates, increases the cost and thereby worsens the technical and economic indicators of the process.
Итак, при проведении процесса происходит закоксовывание катализатора. Особенно интенсивно оно при взаимодействии свежеотрегенированного катализатора со свежим, еще не вступившим в контакт сырьем [4].So, during the process, coking of the catalyst occurs. It is especially intense in the interaction of a freshly-prepared catalyst with fresh raw materials that have not yet come into contact [4].
Однако в принятых схемам установок, осуществляющих рассматриваемые процессы, это явление полностью исключить не удалось.However, in the adopted schemes of the plants carrying out the processes under consideration, this phenomenon could not be completely eliminated.
Предлагаемая установка дает возможность проведения рассматриваемых процессов, исключая ступенчатый межреакторный нагрев сырья и выжиг кокса газом с последовательным изменением во времени концентрации кислорода в газе регенерации в противотоке катализатора и газа регенерации.The proposed installation makes it possible to carry out the processes under consideration, excluding stepwise inter-reactor heating of the feed and burning of coke gas with a sequential change in time of the oxygen concentration in the regeneration gas in countercurrent flow of the catalyst and regeneration gas.
Кроме того, удалось значительно повысить эффективность процесса за счет ворошения катализатора при его движении вдоль реактора.In addition, it was possible to significantly increase the efficiency of the process due to tedding of the catalyst during its movement along the reactor.
Удалось также избежать попадания свежего сырья на свежерегенерированный катализатор, но подавать свежее сырье на проработавший катализатор, а на свежий катализатор частично реформированное сырье.It was also possible to avoid the ingress of fresh raw materials to the freshly regenerated catalyst, but to supply fresh raw materials to the spent catalyst, and partially reformed raw materials to the fresh catalyst.
Суть предлагаемого изобретения в том, что:The essence of the invention is that:
- Процесс проводят в реакторе с движущимся катализатором.- The process is carried out in a reactor with a moving catalyst.
- В качестве движителя катализатора используется спиральный транспортер, что позволило значительно активизировать массообменные процессы, исключить сложные системы подъема катализатора при его транспорте из регенератора в реактор и обратно, в том числе пневмотранспорт.- A spiral conveyor is used as a catalyst mover, which made it possible to significantly intensify mass transfer processes, to exclude complex systems for raising the catalyst during its transport from the regenerator to the reactor and vice versa, including pneumatic transport.
- Подвод тепла для производства реакции осуществляют в теплообменнике «труба в трубе», трубным пространством которого является спиральный реактор, а межтрубным - рубашка, облекающая реактор, по которой пропускают дымовые газы технологической печи, которая, таким образом, служит конвективной секцией печи, что позволило осуществлять процесс изотермически и устранить межступенчатый нагрев сырья в печах или перегрев катализатора в регенераторе для подвода в процесс нужного количества тепла в экзотермических реакциях.- The heat is supplied for the reaction in a tube-in-tube heat exchanger, the tube space of which is a spiral reactor, and the tube space encircling the reactor, through which the flue gases of the process furnace are passed, which thus serves as the convection section of the furnace, which allowed carry out the process isothermally and eliminate the interstage heating of the raw materials in the furnaces or overheating of the catalyst in the regenerator for supplying the required amount of heat to the process in exothermic reactions.
- Регенератор катализатора также спиральный транспортер.- The catalyst regenerator is also a spiral conveyor.
- И реактор, и регенератор располагаются наклонно к горизонтали и они работают на подъем катализатора на высоту, необходимую для перемещения из одного в другой через шлюзовые питатели.- Both the reactor and the regenerator are located obliquely to the horizontal and they work to raise the catalyst to the height necessary to move from one to the other through the gate feeders.
- И в реакторе, и в регенераторе осуществляют противоток газа и катализатора.- Both in the reactor and in the regenerator countercurrent gas and catalyst.
- Регенерация катализатора производится путем выжига кокса кислородом воздуха без перегрева катализатора благодаря противотоку движения газа и катализатора. При этом в зону высокой концентрации кислорода подается уже регенерированный катализатор, а закоксованный катализатор попадает в зону низкой концентрации кислорода.- The catalyst is regenerated by burning coke with atmospheric oxygen without overheating of the catalyst due to the counterflow of gas and catalyst. In this case, an already regenerated catalyst is supplied to the zone of high oxygen concentration, and the coked catalyst falls into the zone of low oxygen concentration.
- Таким же образом в реакторе свежерегенерированный катализатор взаимодействует с низкой концентрацией непрореагировавших молекул сырья, а закоксованный катализатор взаимодействует со свежим сырьем. Это значительно снижает процесс закоксования.- In the same way, in a reactor, a freshly regenerated catalyst interacts with a low concentration of unreacted feed molecules, and a coked catalyst reacts with fresh feed. This significantly reduces the coking process.
- В каталитическом крекинге образуется большое количество кокса, т.к. процесс связан со значительным облегчением продуктов, и при выжиге кокса выделяется тепло, достаточное для производства крекинга. Предлагается передавать тепло из регенератора в реактор не только через катализатор, но и через дымовые газы, исключая печь из схемы процесса, или, по крайней мере, значительно снизить ее теплопроизводительность, а также уменьшить температуру и кратность циркуляции катализатора.- A large amount of coke is formed in catalytic cracking, as the process is associated with a significant relief of products, and when coke is burned, heat is generated that is sufficient to produce cracking. It is proposed to transfer heat from the regenerator to the reactor not only through the catalyst, but also through flue gases, excluding the furnace from the process scheme, or at least significantly reducing its heat production, as well as reducing the temperature and the frequency of circulation of the catalyst.
На рис.1 представлена схема установки типа цеоформинга.Figure 1 shows the installation diagram of the type of zeoforming.
1. Сырье.1. Raw materials.
2. Технологическая огневая трубчатая печь.2. Technological fire tube furnace.
3. Топливо в печь.3. Fuel to the stove.
4. Испаренное и перегретое сырье.4. Evaporated and superheated raw materials.
5. Реактор.5. The reactor.
6. Фильтр.6. Filter.
7. Узел ректификации.7. Rectification unit.
8. Жидкие продукты реакции.8. Liquid reaction products.
9. Газообразные продукты реакции.9. Gaseous reaction products.
10. Спираль транспортера - движитель катализатора.10. The conveyor spiral is the mover of the catalyst.
11. Мотор-редуктор-привод спирали.11. The motor-reducer-drive spiral.
12. Регенератор катализатора.12. The catalyst regenerator.
13. Азот.13. Nitrogen.
14. Шлюзовый питатель (затвор).14. Gateway feeder (shutter).
15. Воздух для выжига кокса.15. Air for burning coke.
16. Хладоагент (вода или воздух) для снятия тепла от сгорания кокса.16. Refrigerant (water or air) to remove heat from the combustion of coke.
17. Рубашка регенератора-теплообменника «труба в трубе».17. Shirt regenerator-heat exchanger "pipe in pipe".
18. Азот.18. Nitrogen.
19. Шлюзовый питатель (затвор).19. Gateway feeder (shutter).
20. Рубашка реактора-теплообменника «труба в трубе».20. The jacket of the reactor pipe-to-pipe heat exchanger.
21. Дымовая труба.21. The chimney.
22. Спираль регенератора.22. The spiral of the regenerator.
23. Мотор-редуктор-привод спирали.23. Motor gearbox drive spiral.
24. Дымовые газы регенерации.24. Flue gas regeneration.
25. Фильтр.25. Filter.
На рис.2 представлена схема установки каталитического крекинг нефти, тяжелых нефтяных остатков или тяжелых и средних дистиллятов.Figure 2 shows a diagram of the installation of catalytic cracking of oil, heavy oil residues or heavy and medium distillates.
1. Сырье.1. Raw materials.
2. Технологическая огневая трубчатая печь.2. Technological fire tube furnace.
3. Топливо в печь.3. Fuel to the stove.
4. Испаренное и перегретое сырье.4. Evaporated and superheated raw materials.
5. Реактор.5. The reactor.
6. Фильтр.6. Filter.
7. Узел ректификации.7. Rectification unit.
8. Жидкие продукты реакции.8. Liquid reaction products.
9. Газообразные продукты реакции.9. Gaseous reaction products.
10. Спираль транспортера - движитель катализатора.10. The conveyor spiral is the mover of the catalyst.
11. Мотор-редуктор-привод спирали.11. The motor-reducer-drive spiral.
12. Регенератор катализатора.12. The catalyst regenerator.
13. Азот.13. Nitrogen.
14. Шлюзовый питатель (затвор).14. Gateway feeder (shutter).
15. Воздух для выжига кокса.15. Air for burning coke.
16. Хладоагент (вода или воздух) для снятия тепла от сгорания кокса.16. Refrigerant (water or air) to remove heat from the combustion of coke.
17. Рубашка регенератора-теплообменника «труба в трубе».17. Shirt regenerator-heat exchanger "pipe in pipe".
18. Азот.18. Nitrogen.
19. Шлюзовый питатель (затвор).19. Gateway feeder (shutter).
20. Рубашка реактора-теплообменника «труба в трубе».20. The jacket of the reactor pipe-to-pipe heat exchanger.
21. Дымовая труба.21. The chimney.
22. Спираль регенератора.22. The spiral of the regenerator.
23. Мотор-редуктор-привод спирали.23. Motor gearbox drive spiral.
24. Дымовые газы регенерации.24. Flue gas regeneration.
25. Фильтр.25. Filter.
26. Сырьевой насос.26. Raw material pump.
27. Воздуходувка.27. Blower.
28. Котел-утилизатор.28. Heat recovery boiler.
На рис.3 изображен примерный план расположения основных агрегатов установки.Fig. 3 shows an approximate layout of the main units of the installation.
29. Узел сочленения двух частей регенератора.29. The junction of the two parts of the regenerator.
30. Узел сочленения двух частей реактора.30. The junction of the two parts of the reactor.
На рис.4 изображена конструктивная схема узла сочленения двух частей реактора.Fig. 4 shows a structural diagram of the junction of the two parts of the reactor.
31. Спираль, разрезанная на две части.31. A spiral cut into two parts.
32. Рубашка аппарата.32. The shirt of the device.
33 и 34. Дополнительные приводы спирали.33 and 34. Additional spiral drives.
35. Корпус (труба) реактора или регенератора.35. The housing (pipe) of the reactor or regenerator.
Перерабатывание сырья 1 - прямогонного или газового бензина, ШФЛУ (широкой фракции легких углеводородов) или какого-либо другого углеводородного продукта начинается с его нагрева, испарения и перегрева до необходимой температуры в радиационной секции технологической печи 2 за счет сжигания топлива 3 (см. рис.1).Processing of raw materials 1 - straight-run or gas gasoline, BFLH (a wide fraction of light hydrocarbons) or some other hydrocarbon product begins with its heating, evaporation and overheating to the required temperature in the radiation section of the
Горячее сырье 4 в газообразном состоянии направляют в реактор 5, где взаимодействуя в противотоке с гетерогенным катализатором, происходит заданная реакция его преобразования. Продукты реакции выводят из реактора через фильтр 6 и направляют в ректификационный блок разделения 7, откуда его направляют к потребителям в жидком 8 или газообразном 9 виде.Hot
Движителем катализатора служит спираль 10.The catalyst mover is a spiral 10.
Для исключения попадания сырья 1 в регенератор 12, в верхнюю часть подают азот 13.To exclude the ingress of raw materials 1 into the
Закоксованный катализатор через шлюзовый питатель (затвор) 14 [5] сваливается в регенератор 12, где в движении противотоком к регенерирующему газу - воздуху 15 - из катализатора выжигается отложившийся при реакции кокс.The coked catalyst through the gate feeder (gate) 14 [5] falls into the
Снятие тепла от горения кокса осуществляют хладоагентом 16 (например, водой или воздухом) через рубашку 17.Heat removal from the combustion of coke is carried out with a refrigerant 16 (for example, water or air) through the
Для исключения попадания кислорода в реактор 5 в верхнюю часть регенератора 12 подают азот 18.To prevent oxygen from entering the reactor 5, nitrogen 18 is supplied to the upper part of the
Регенерированный катализатор сваливается из регенератора в реактор через шлюзовый питатель 19.The regenerated catalyst is dumped from the regenerator into the reactor through the
Тепло для производства реакции подводят через стенку реактора 5 из рубашки 20 от дымовых газов печи 2. Дымовые газы выводятся из рубашки 20 в дымовую трубу 21.Heat for producing a reaction is supplied through the wall of the reactor 5 from the
Спирали 10 и 22 реактора и регенератора приводятся во вращение мотор-редуктором 11 и 23.The
Дымовые газы регенерации 24 выводятся в дымовую трубу 21 через фильтр 25.The flue gases of the
Пыль катализатора, захваченная фильтрами 6 и 25, сваливается с фильтрующей поверхности назад в зону движения спиралей 10 и 22.The catalyst dust captured by the
Регенерация фильтров осуществляется короткоцикловой обратной продувкой [6], [7], [8].Filter regeneration is carried out by short-cycle reverse purge [6], [7], [8].
Осуществление противотока катализатора и газа как в реакторе, так и в регенераторе дает возможность:The implementation of the countercurrent of the catalyst and gas both in the reactor and in the regenerator makes it possible:
- Взаимодействия свежего регенерированного катализатора с прореагировавшим сырьем, исключая такой контакт со свежим сырьем, и тем самым уменьшает закоксование катализатора.- Interactions of the fresh regenerated catalyst with the reacted feed, excluding such contact with the fresh feed, and thereby reduce coking of the catalyst.
- Постепенный ввод воздуха 15 и оттдува дымовым газом от сгорания кокса отрегенерированного катализатора позволяет вести выжиг кокса в постепенно падающей концентрации кислорода, что автоматически предотвращает перегрев зерен катализатора.- The gradual introduction of
Фильтрующую поверхность фильтров 6 и 25 целесообразно изготавливать из сетки из нержавеющей стали а сам фильтр выполнять с короткоцикловой обратной продувкой [6], [7], [8].It is advisable to make the filtering surface of
Небольшое гидравлическое сопротивление газовому потоку реактора и регенератора позволяет использовать для перетока катализатора промышленно выпускаемые шлюзовые питатели (шлюзовые затворы), например, роторные.A small hydraulic resistance to the gas flow of the reactor and regenerator allows the use of industrially produced gateway feeders (gate locks), for example, rotary, for catalyst flow.
Аппараты установки хорошо стыкуются друг с другом и, в целом, представляют собой четко взаимодействующий и легко регулируемый ансамбль.The apparatuses of the installation fit well with each other and, as a whole, are a clearly interacting and easily adjustable ensemble.
На установках типа каталитического крекинга для реактора используется принцип псевдоожижения в плотном слое катализатора, а для регенератора с псевдожиженным разряженным слоем катализатора. Причем тепло сгорания кокса полностью компенсирует затраты на проведение крекинга.In catalytic cracking units for a reactor, the principle of fluidization in a dense catalyst bed is used, and for a regenerator with a fluidized discharged catalyst bed. Moreover, the heat of combustion of coke fully compensates for the costs of cracking.
Применение реакторов в виде спирального транспортера снимает проблему высокой кратности циркуляции катализатора так как оба процесса крекинга и выжига кокса можно провести в изотермических условиях, а тепло передавать с дымовыми газами регенерации.The use of reactors in the form of a spiral conveyor removes the problem of a high rate of catalyst circulation since both cracking and coke burning processes can be carried out in isothermal conditions, and heat can be transferred from the flue gases to regeneration.
Конечно, температура в реакторе должна быть несколько ниже температуры в регенераторе. Но эту разность температур можно значительно уменьшить в несколько раз, разбив рубашку реактора на несколько параллельных секций.Of course, the temperature in the reactor should be slightly lower than the temperature in the regenerator. But this temperature difference can be significantly reduced several times by breaking the jacket of the reactor into several parallel sections.
Работу установки каталитического крекинга с предлагаемыми реакторами можно проследить по схеме рис.2.The operation of the catalytic cracking unit with the proposed reactors can be traced according to the scheme of Fig. 2.
Сырье 1 подают насосом в рубашку регенератора, где оно нагревается до температуры процесса и частично или совсем испаряется 4, а затем направляют в реактор 5, где спиралью 2 транспортера движет катализатор. Продукты реакции выводят из реактора через фильтр 6 и направляют на разгонку в узел ректификации 7, из которого выводят жидкие и газообразные продукты 8 и 9.Raw material 1 is pumped to the regenerator jacket, where it is heated to the process temperature and partially or completely evaporated 4, and then sent to the reactor 5, where the catalyst moves the
Отработанный катализатор сваливается через шлюзовый питатель (затвор) 14 [5] в спираль 22 регенератора 12. Регенерация катализатора производится воздухом 1 из воздуходувки 27.The spent catalyst is dumped through the lock feeder (gate) 14 [5] into the
Горячие дымовые газы регенерации 24 через фильтр 25 направляют в рубашку 20 реактора 5. Реакция крекинга производится за счет охлажденных дымовых газов регенерации, последние выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 21.Hot
Возможна утилизация тепла дымовых газов котлом-утилизатором 28 или для подогрева воздуха 15 или сырья 1.It is possible to utilize the heat of flue gases by a
И реактор, и регенератор типа спирального транспортера вследствие определенных времени пребывания сырья и катализатора (в большинстве процессов 15-20 минут) и скорости движения в них газов, ограниченной, с одной стороны, эффективностью массобмена, а с другой, уносом катализатора, должны иметь достаточно большую длину (обычно 20-50 м), что иногда затрудняет компоновку установки и к тому же требует компенсации удлинения аппарата из-за температурного расширения.Due to the specific residence time of the feedstock and the catalyst (in most processes, 15-20 minutes) and the speed of gases in them, both the reactor and the regenerator of the type of spiral conveyor should be limited, on the one hand, by the mass transfer efficiency, and, on the other, by the ablation of the catalyst, a large length (usually 20-50 m), which sometimes complicates the layout of the installation and also requires compensation for the elongation of the apparatus due to thermal expansion.
А так-как на обоих концах этих аппаратов жестко привязаны весьма тяжелые и неподвижные аппараты, то расположение и реактора и регенератора в одну линию затруднено.And since very heavy and stationary devices are rigidly attached at both ends of these devices, the location of both the reactor and the regenerator in one line is difficult.
В таком случае предлагается использовать отработанное на промышленных системах транспорта сыпучих тел приспособление сочленения двух последовательно работающих спиральных транспортеров [5].In this case, it is proposed to use the adaptation of the joint of two sequential spiral conveyors worked out on industrial systems for transporting bulk solids [5].
В плане расположения аппаратов установка выглядит так, как показано на рис.3. Все тяжелые неподвижные аппараты встроены в одну линию (показана штрихпунктиром) и реактор 5 и регенератор 12 разбиты каждый на две части, сочлененные устройствами 29 и 30, конструктивная схема (вертикальный разрез) показана на рис.4. Эти сочленения достаточно компактны и относительно легки, поэтому могут свободно перемещаться по плоской поверхности по мере температурного удлинения аппаратов. Видно, что катализатор может свободно падать с верхнего конца расчленения спирали в нижний.In terms of the location of the apparatus, the installation looks as shown in Fig. 3. All heavy stationary devices are integrated in one line (shown by a dot-dash line) and reactor 5 and
Этот маневр дает возможность сократить площадь, занимаемую реакторным блоком, сосредоточить все тяжелые неподвижные аппараты в одном месте, что позволяет сократить длину используемых спиралей в два раза, применить дополнительные приводы спиралей 33 и 34; обеспечить вертикальный трансфер катализатора в перетоках из реактора в регенератор и обратно и обеспечить четкую работу шлюзовых (роторных) питателей [5].This maneuver makes it possible to reduce the area occupied by the reactor unit, to concentrate all heavy stationary devices in one place, which allows to halve the length of the used spirals, to use additional spiral drives 33 and 34; provide a vertical transfer of the catalyst in flows from the reactor to the regenerator and vice versa and ensure the smooth operation of the gateway (rotor) feeders [5].
Источники информацииInformation sources
1. Symposium on conversion of LPG to aromatics and olefins, UOP/BP cyclar process UOP oleflix process VNIPINEFT, Moscow, Feb. 1992.1. Symposium on conversion of LPG to aromatics and olefins, UOP / BP cyclar process UOP oleflix process VNIPINEFT, Moscow, Feb. 1992.
2. "Z-forming process: conversion of LPG and light naphtha to aromatics", 1992, NPRA ANNUAL MEETING, march 22-24, 1992, Marriot/Sheraton, New Orleans, Louisiana, фирма "Chiyoda Corporation".2. "Z-forming process: conversion of LPG and light naphtha to aromatics", 1992, NPRA ANNUAL MEETING, march 22-24, 1992, Marriot / Sheraton, New Orleans, Louisiana, Chiyoda Corporation.
3. Процесс цеоформинг. Институт катализа СО РАН.3. The process of zeoforming. Institute of Catalysis SB RAS.
4. Способ переработки широкой фракции легких углеводородов и попутных нефтяных газов. Патент РФ №2114895 от 10 июня 1998 г.4. A method of processing a wide fraction of light hydrocarbons and associated petroleum gases. RF patent №2114895 from June 10, 1998
5. И.И.Шаргородский. «Реконструкция, модернизация и технические перевооружения складов бестарного и тарного хранения муки, подготовка муки к производству, внутризаводское транспортирование, дозирование, учет муки и жидких ингредиентов на хлебопекарных и других пищевых предприятиях». М. «АГРО-3», 2008.5. I.I. Shargorodsky. “Reconstruction, modernization and technical re-equipment of bulk and packaged flour storage warehouses, preparation of flour for production, in-plant transportation, dosing, metering of flour and liquid ingredients at bakeries and other food enterprises.” M. "AGRO-3", 2008.
6. В.Ю.Орлов, А.М.Комаров, Л.А.Ляпина. Производство и использование технического углерода для резин. Ярославль, издательство Александр Рутман, 2002.6. V.Yu. Orlov, A.M. Komarov, L.A. Lyapina. Production and use of carbon black for rubber. Yaroslavl, publishing house Alexander Rutman, 2002.
7. Справочник по пыле- и золоулавливанию. Под общ. Ред. А.А.Русанова, «Энергия», 1975.7. Handbook on dust and ash collection. Under the total. Ed. A.A. Rusanova, "Energy", 1975.
8. Заявка на патент РФ 2010120320 от 21.05.2010.8. Application for a patent of the Russian Federation 2010120320 dated 05/21/2010.
Claims (3)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135185/04A RU2444401C1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Installation of oil processing and petrochemical processes on heterogeneous catalysts |
PCT/RU2011/000635 WO2012026852A1 (en) | 2010-08-24 | 2011-08-23 | Apparatus for carrying out oil refining and petrochemical processes on heterogeneous catalysts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135185/04A RU2444401C1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Installation of oil processing and petrochemical processes on heterogeneous catalysts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2444401C1 true RU2444401C1 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=45723668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010135185/04A RU2444401C1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Installation of oil processing and petrochemical processes on heterogeneous catalysts |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444401C1 (en) |
WO (1) | WO2012026852A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU93041447A (en) * | 1993-08-19 | 1996-06-27 | Научно-исследовательский и инженерно-технический кооператив "Нефтехим" | ARBEN TYPE REACTOR WITH A CATALYST LIQUID BATTERED LAYER (OPTIONS) |
RU6726U1 (en) * | 1997-05-14 | 1998-06-16 | Закрытое акционерное общество - Научно-производственная фирма "Элистек" | REACTOR-REGENERATOR UNIT FOR INSTALLING CATALYTIC CRACKING |
US20030124034A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-07-03 | China Petroleum & Chemical Corporation | Catalytic cracking reaction-regeneration system |
RU2396303C2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-08-10 | Василий Иванович Рева | Method for production of liquid fuel from solid fossil fuels and mechanothermochemical reactor for its realisation |
-
2010
- 2010-08-24 RU RU2010135185/04A patent/RU2444401C1/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-08-23 WO PCT/RU2011/000635 patent/WO2012026852A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU93041447A (en) * | 1993-08-19 | 1996-06-27 | Научно-исследовательский и инженерно-технический кооператив "Нефтехим" | ARBEN TYPE REACTOR WITH A CATALYST LIQUID BATTERED LAYER (OPTIONS) |
RU6726U1 (en) * | 1997-05-14 | 1998-06-16 | Закрытое акционерное общество - Научно-производственная фирма "Элистек" | REACTOR-REGENERATOR UNIT FOR INSTALLING CATALYTIC CRACKING |
US20030124034A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-07-03 | China Petroleum & Chemical Corporation | Catalytic cracking reaction-regeneration system |
RU2396303C2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-08-10 | Василий Иванович Рева | Method for production of liquid fuel from solid fossil fuels and mechanothermochemical reactor for its realisation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012026852A1 (en) | 2012-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103814114B (en) | The fluid catalytic cracking paraffinic naphtha in downflow reactor | |
EP3204472B1 (en) | Integrated heavy liquid fuel coking with chemical looping concept | |
US2459425A (en) | Apparatus for contacting gaseous fluids with solids | |
RU2393200C2 (en) | Method of thermal treatment of solid organic wastes and plant to this end | |
US5372706A (en) | FCC regeneration process with low NOx CO boiler | |
JP6267694B2 (en) | Direct catalytic cracking of crude oil by temperature gradient process | |
JP2937479B2 (en) | Method and apparatus for dehydrogenating alkanes | |
Ahari et al. | A mathematical modeling of the riser reactor in industrial FCC unit | |
AU2008259795A1 (en) | System and method of regenerating catalyst in a fluidized catalytic cracking unit | |
AU2008261139A1 (en) | Method and system of heating a fluid catalytic cracking unit for overall CO2 reduction | |
CN111065714A (en) | Chemical looping process for catalytic hydrocarbon cracking | |
CN86104303A (en) | The sequential cracking of hydrocarbon | |
RU2444401C1 (en) | Installation of oil processing and petrochemical processes on heterogeneous catalysts | |
CN103028450B (en) | catalytic conversion catalyst regeneration method | |
US5202294A (en) | Low pressure drop regeneration of a catalyst | |
WO2011145980A1 (en) | Process and plant for reprocessing rubber-containing waste | |
CN102989519B (en) | Catalytic cracking catalyst continuous aging method | |
US4473658A (en) | Moving bed catalytic cracking process with platinum group metal or rhenium supported directly on the cracking catalyst | |
US20210009903A1 (en) | Fluid Bed Steam Cracking Using Direct Heating | |
JPH03207795A (en) | Consolidated paraffin modification and contact decomposition | |
RU2666541C1 (en) | Method for obtaining olefin hydrocarbons | |
US3810972A (en) | Reduction of sulphur oxides | |
US2334555A (en) | Catalytic apparatus | |
TW200940171A (en) | Reactor and process for endothermic gas phase reactions on a solid catalyst | |
SU620214A3 (en) | Method of catalytic cracking of raw petroleum |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200825 |