RU2619128C1 - Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates - Google Patents

Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates Download PDF

Info

Publication number
RU2619128C1
RU2619128C1 RU2015153678A RU2015153678A RU2619128C1 RU 2619128 C1 RU2619128 C1 RU 2619128C1 RU 2015153678 A RU2015153678 A RU 2015153678A RU 2015153678 A RU2015153678 A RU 2015153678A RU 2619128 C1 RU2619128 C1 RU 2619128C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
regenerator
vertical partition
fluidized bed
carried out
Prior art date
Application number
RU2015153678A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Михайлович Комаров
Александр Алексеевич Душин
Алексей Александрович Крейкер
Original Assignee
Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" filed Critical Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Priority to RU2015153678A priority Critical patent/RU2619128C1/en
Priority to PCT/RU2016/000870 priority patent/WO2017105283A1/en
Priority to CN201680072615.2A priority patent/CN108368000A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619128C1 publication Critical patent/RU2619128C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/12Treating with free oxygen-containing gas
    • B01J38/30Treating with free oxygen-containing gas in gaseous suspension, e.g. fluidised bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes
    • C07C11/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes
    • C07C11/08Alkenes with four carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes
    • C07C11/10Alkenes with five carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333Catalytic processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to method for producing olefinic C3-C5 hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffinic hydrocarbons in fluidized bed of aluminium-chromium catalyst circulating in the system including the reactor, regenerator (13), and reduction-desorption catalytic preparation after the regenerator (13) carried out by treating the catalyst with reducing gas in a countercurrent mode using horizontal sectioning grids (2). The method is characterized in that immediately after regenerator (13), treatment is carried out in directed internal catalyst circulation mode using vertical partition (6) separating fluidized bed into lifting section (14) and pressure section (15), and then in countercurrent mode with at ratio of catalyst residence time in the said modes is 0.3-3.0.
EFFECT: increasing the yields of target product.
7 cl, 4 ex, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способу получения олефиновых углеводородов, используемых в дальнейшем для получения основных мономеров СК, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и др.The present invention relates to the field of petrochemistry, in particular to a method for producing olefin hydrocarbons, which are used in the future to obtain the main monomers of SC, as well as in the production of polypropylene, methyl tertiary butyl ether, etc.

Известен способ получения олефиновых углеводородов путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов в системе реактор-регенератор с движущимся крупнозернистым катализатором (Я.Я. Кирнос, О.Б. Литвин «Современные промышленные методы синтеза бутадиена». Аналитические сопоставительные обзоры ЦНИИТЭНефтехим, серия «Производство синтетических каучуков», М., 1967, с. 81).A known method of producing olefin hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons in a reactor-regenerator system with a moving coarse-grained catalyst (Y. Ya. Kirnos, O. B. Litvin, “Modern industrial methods for the synthesis of butadiene.” Analytical comparative reviews CNIITENeftekhim, series “Production of synthetic rubbers” , M., 1967, p. 81).

Недостатком известного способа является сложное аппаратурное оформление реакторного узла и невозможность создания установок большой производительности в связи с трудностями организации циркуляции крупнозернистого катализатора в системе реактор-регенератор.The disadvantage of this method is the complex hardware design of the reactor unit and the inability to create large capacity plants due to the difficulties in organizing the circulation of coarse catalyst in the reactor-regenerator system.

Известен способ для получения легких олефинов (патент RU 2125079, МПК C10G 11/18, B01J 8/18, опубл. 20.01.1999), который включает стадии подачи углеводородного исходного материала в реакционную зону, содержащую твердый катализатор, контактирование углеводородного исходного материала в реакционной зоне с катализатором, в условиях, которые благоприятствуют каталитической конверсии углеводородов в легкие олефины, отделение полученных продуктов реакции из реакционной зоны после каталитической конверсии, выделение катализатора и регенерацию дезактивированного катализатора в регенераторе. В соответствии с изобретением углеводородный исходный материал контактирует с катализатором в реакторе с циркулирующим кипящим слоем при времени пребывания в диапазоне от 0,1 до 3 с.A known method for producing light olefins (patent RU 2125079, IPC C10G 11/18, B01J 8/18, publ. 01/20/1999), which includes the stage of supplying the hydrocarbon starting material to the reaction zone containing the solid catalyst, contacting the hydrocarbon starting material in the reaction zone with a catalyst, under conditions that favor the catalytic conversion of hydrocarbons to light olefins, separation of the reaction products from the reaction zone after catalytic conversion, catalyst separation and deactivation regeneration Foot of catalyst in the regenerator. In accordance with the invention, the hydrocarbon feed is contacted with the catalyst in a circulating fluidized bed reactor with a residence time in the range of 0.1 to 3 seconds.

Предложенный способ не позволяет достигнуть промышленно значимых показателей дегидрирования парафиновых углеводородов С35: производительности реактора, выходов олефинов на пропущенное и разложенное сырье.The proposed method does not allow to achieve industrially significant indicators of dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffin hydrocarbons: reactor productivity, olefin yields on the passed and decomposed raw materials.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения олефиновых углеводородов путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов, осуществляемый в системе с кипящим слоем мелкозернистого алюмохромового катализатора, содержащей реактор, регенератор и узел восстановительно-десорбционной подготовки регенерированного катализатора с циркуляцией катализатора между ними (Р.К. Михайлов, А.Н. Бушин, И.Я. Тюряев, С.М. Хрипина «Подготовка катализатора при дегидрировании парафиновых углеводородов», Научно-технический сборник «Промышленность синтетического каучука», ЦНИИТЭ-Нефтехим, М., 1969, №4, с. 3-6).The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing olefin hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons, carried out in a fluidized bed system of a fine-grained alumina-chromium catalyst containing a reactor, regenerator and a unit for the recovery and desorption preparation of the regenerated catalyst with catalyst circulation between them (R.K. Mikhailov, AN Bushin, I.Ya. Tyuryaev, SM Khripina "Preparation of the catalyst for the dehydrogenation of paraffin carbohydrates Orodov ”, Scientific and Technical Collection“ Synthetic Rubber Industry ”, TsNIITE-Neftekhim, M., 1969, No. 4, p. 3-6).

По этому способу восстановительно-десорбционная подготовка регенерированного катализатора перед подачей его в реактор осуществляется путем обработки катализатора газом-восстановителем в режиме противотока катализатора и газа с использованием в узле подготовки горизонтальных секционирующих решеток провального типа.According to this method, the recovery-desorption preparation of the regenerated catalyst before it is fed to the reactor is carried out by treating the catalyst with a reducing gas in the countercurrent mode of the catalyst and gas using horizontal type sectional gratings of the failure type in the preparation unit.

Указанный способ не обеспечивает достижения достаточно глубокой степени восстановления (подготовки) катализатора в связи с низкой скоростью массообменных процессов в используемом способе контактирования катализатора и газа при малом времени контактирования, низких линейных скоростях газа в узле подготовки, ограниченных конструкцией системы дегидрирования. Все это приводит к снижению выходов целевого продукта в процессах дегидрирования.The specified method does not achieve a sufficiently deep degree of recovery (preparation) of the catalyst due to the low rate of mass transfer processes in the used method of contacting the catalyst and gas with a short contact time, low linear gas velocities in the preparation unit, limited by the design of the dehydrogenation system. All this leads to a decrease in the yields of the target product in the dehydrogenation processes.

Задачей настоящего изобретения является увеличение выходов целевого продукта в процессах дегидрирования парафиновых углеводородов в кипящем слое алюмохромовых катализаторов за счет повышения степени восстановления катализатора.The objective of the present invention is to increase the yields of the target product in the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of chromium-chromium catalysts by increasing the degree of catalyst recovery.

Предлагается способ получения олефиновых углеводородов С35 путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов в кипящем слое алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе, включающей реактор, регенератор 13 и узел восстановительно-десорбционной подготовки катализатора после регенератора 13.A method for producing C 3 -C 5 olefin hydrocarbons by dehydrogenating the corresponding paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of an aluminum-chromium catalyst circulating in a system including a reactor, a regenerator 13, and a catalyst recovery and desorption preparation unit after the regenerator 13 is proposed.

Эта подготовка осуществляется путем обработки катализатора газом-восстановителем в режиме противотока с использованием горизонтальных секционирующих решеток 2. Причем сразу после регенератора 13 обработку проводят в режиме направленной внутренней циркуляции катализатора с использованием вертикальной перегородки 6, разделяющей кипящий слой на подъемную 14 и напорную 15 секции, а затем - в режиме противотока при соотношении времен пребывания катализатора в указанных режимах, равном 0,3-3,0.This preparation is carried out by treating the catalyst with a reducing gas in countercurrent mode using horizontal sectional gratings 2. Moreover, immediately after the regenerator 13, the treatment is carried out in the direction of the internal circulation of the catalyst using a vertical partition 6 separating the fluidized bed into the lifting 14 and pressure sections 15, and then - in countercurrent mode with a ratio of the residence time of the catalyst in these modes, equal to 0.3-3.0.

Вертикальная перегородка 6 может быть выполнена в виде цилиндрической трубы.The vertical partition 6 can be made in the form of a cylindrical pipe.

Вертикальная перегородка 6 может быть установлена в верхней части стакана-восстановителя 1, встроенного в нижнюю часть регенератора 13.The vertical partition 6 can be installed in the upper part of the glass-reducing agent 1, built into the lower part of the regenerator 13.

Вертикальная перегородка 6 может являться продолжением верхней части стакана-восстановителя 8, входящего в нижнюю часть корпуса регенератора 13.The vertical partition 6 may be a continuation of the upper part of the glass-reducing agent 8, which is included in the lower part of the housing of the regenerator 13.

В вертикальной перегородке (6) отверстия (11) для перетока катализатора могут быть выполнены в виде круга.In the vertical partition (6), the holes (11) for the catalyst overflow can be made in the form of a circle.

Для создания внутренней циркуляции катализатора в секции могут подавать воздух, природный газ, азот.To create internal circulation of the catalyst, air, natural gas, and nitrogen can be supplied to the sections.

Предпочтительно линейная скорость газа в подъемной секции 14 выше, чем в напорной секции 15.Preferably, the linear gas velocity in the lifting section 14 is higher than in the pressure section 15.

Предлагается способ получения олефиновых углеводородов С35 путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов в кипящем слое алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе, включающей реактор, регенератор и узел восстановительно-десорбционной подготовки катализатора после регенератора.A method for producing C 3 -C 5 olefin hydrocarbons by dehydrogenating the corresponding paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of an aluminum-chromium catalyst circulating in a system including a reactor, a regenerator, and a catalyst recovery and desorption preparation unit after the regenerator is proposed.

Эта подготовка осуществляется путем обработки катализатора газом-восстановителем в режиме противотока с использованием горизонтальных секционирующих решеток. Причем сразу после регенератора обработку проводят в режиме направленной внутренней циркуляции катализатора с использованием вертикальной перегородки, разделяющей кипящий слой на подъемную и напорную секции, а затем - в режиме противотока.This preparation is carried out by treating the catalyst with a reducing gas in countercurrent mode using horizontal sectional gratings. Moreover, immediately after the regenerator, the treatment is carried out in the directional internal circulation of the catalyst using a vertical partition dividing the fluidized bed into the lifting and pressure sections, and then in countercurrent mode.

В качестве газа-восстановителя могут использоваться водородсодержащие газы, СО, углеводороды C15 и их смеси.Hydrogen-containing gases, CO, C 1 -C 5 hydrocarbons and mixtures thereof can be used as a reducing gas.

Для организации режимов, указанных в настоящем изобретении, могут быть использованы различные конструктивные решения.For the organization of the modes indicated in the present invention, various design solutions can be used.

Возможные схемы узла восстановительно-десорбционной подготовки катализатора представлены на фиг. 1 и фиг. 2. В соответствии с предлагаемой формулой изобретения могут быть и другие схемы узла. Подготовку согласно фиг. 1 осуществляют в стакане-восстановителе 1, встроенном в нижнюю часть регенератора 13. Стакан-восстановитель 1 по высоте секционирован провальными секционирующими решетками 2. В нижнюю часть стакана-восстановителя 1 через барботер 3 подают газ-восстановитель. Через барботер 4, расположенный ниже барботера 3, подают азот.Possible schematics of the catalyst recovery and desorption unit are shown in FIG. 1 and FIG. 2. In accordance with the proposed claims, there may be other node schemes. The preparation of FIG. 1 is carried out in a reducing glass 1, which is integrated in the lower part of the regenerator 13. The reducing glass 1 is partitioned in height by sectional sectional gratings 2. The reducing gas is supplied through the bubbler 3 to the lower part of the reducing glass 1. Nitrogen is supplied through a bubbler 4 located below the bubbler 3.

Для осуществления процесса в соответствии с изобретением под барботером 5 для подачи воздуха в регенератор 13 в верхней части стакана-восстановителя 1 устанавливают циркуляционную трубу 6, в которую подают азот для обеспечения рециркуляции катализатора в верхней части стакана-восстановителя 1. Как видно из фиг. 1, пространство между барботером 5 для подачи воздуха в регенератор и секционирующей решеткой 7, расположенной под нижним торцом циркуляционной трубы 6, представляет собой первую ступень подготовки катализатора, работающую в режиме направленной внутренней циркуляции. Пространство между секционирующей решеткой 7 и барботером для подачи азота 4 в нижней части стакана-восстановителя 1 представляет собой вторую ступень подготовки катализатора, работающую в режиме противотока катализатора и газа. Циркулирующий из регенератора 13 в реактор катализатор последовательно проходит через первую и вторую ступени контактирования с подаваемыми в стакан-восстановитель 1 газом-восстановителем и азотом, подвергаясь восстановительно-десорбционной подготовке.To carry out the process in accordance with the invention, a circulation pipe 6 is installed under the bubbler 5 for supplying air to the regenerator 13 in the upper part of the reducing cup 1, into which nitrogen is supplied to ensure catalyst recirculation in the upper part of the reducing cup 1. As can be seen from FIG. 1, the space between the bubbler 5 for supplying air to the regenerator and the partitioning grid 7, located under the lower end of the circulation pipe 6, is the first catalyst preparation stage operating in the directional internal circulation mode. The space between the partition lattice 7 and the bubbler for supplying nitrogen 4 in the lower part of the reducing glass 1 represents the second stage of preparation of the catalyst, operating in countercurrent mode of the catalyst and gas. The catalyst circulating from the regenerator 13 to the reactor passes sequentially through the first and second stages of contacting with the reducing gas and nitrogen supplied to the reducing glass 1, undergoing reduction-desorption preparation.

Подготовку катализатора согласно фиг. 2 осуществляют в стакане-восстановителе 8, встроенном в регенератор 13 таким образом, что верхняя часть стакана-восстановителя 8 входит в нижнюю часть корпуса регенератора, при этом верхний торец 9 стакана-восстановителя 8 расположен под барботером 10 для подачи воздуха в регенератор, хотя может располагаться и над барботером 10 в зависимости от схемы реализации способа.The preparation of the catalyst according to FIG. 2 is carried out in a reducing cup 8 integrated in the regenerator 13 in such a way that the upper part of the reducing cup 8 enters the lower part of the regenerator body, while the upper end 9 of the reducing cup 8 is located under the bubbler 10 for supplying air to the regenerator, although it may located above the bubbler 10 depending on the implementation scheme of the method.

Для осуществления процесса в соответствии с изобретением в обечайке верхней части стакана-восстановителя, в области, располагаемой внутри корпуса регенератора, имеются отверстия 11 для перетока катализатора. В полости конического днища регенератора на уровне ниже отверстий для перетока катализатора расположен барботер 12 для подачи газа на ожижение катализатора. При этом возникает интенсивная направленная внутренняя циркуляция катализатора в зоне между отверстиями для перетока катализатора и барботером 10 подачи воздуха в регенератор. Указанная зона является первой ступенью узла подготовки катализатора, расположенной над второй ступенью подготовки в нижней части стакана-восстановителя 8.To carry out the process in accordance with the invention, in the casing of the upper part of the reducing glass, in the region located inside the regenerator body, there are openings 11 for the catalyst overflow. A bubbler 12 is located in the cavity of the conical bottom of the regenerator at a level below the holes for the catalyst overflow to supply gas to liquefy the catalyst. In this case, an intense directional internal circulation of the catalyst occurs in the zone between the holes for the catalyst flow and the bubbler 10 of air supply to the regenerator. The specified zone is the first stage of the catalyst preparation unit located above the second preparation stage in the lower part of the reducing glass 8.

Таким образом, для осуществления режима направленной внутренней циркуляции катализатора в кипящем слое в последнем можно расположить вертикальную перегородку, разделяющую кипящий слой на подъемную 14 и напорную секции 15. Перегородка может быть плоской, цилиндрической, в виде трубы 6 или другой формы. В своей нижней части перегородка может иметь отверстия 11 для перетока катализатора при его внутренней (в зоне расположения перегородки) циркуляции катализатора.Thus, for the implementation of the directed internal circulation of the catalyst in a fluidized bed, a vertical partition can be arranged in the latter, dividing the fluidized bed into a lift 14 and a pressure section 15. The partition can be flat, cylindrical, in the form of a pipe 6 or other shape. In its lower part, the baffle may have openings 11 for the catalyst overflow with its internal (in the area of the baffle location) circulation of the catalyst.

Для обеспечения циркуляции катализатора линейная скорость газа, подаваемого в подъемную секцию 14, должна быть выше, чем в напорной секции 15. При этом концентрация катализатора и соответственно гидростатический напор слоя катализатора в подъемной секции 14 будет меньше, чем напорной 15, что и обеспечивает интенсивную внутреннюю направленную циркуляцию катализатора, при которой катализатор поднимается в подъемной секции 14 и опускается в напорной 15.To ensure the circulation of the catalyst, the linear velocity of the gas supplied to the lifting section 14 should be higher than in the pressure section 15. Moreover, the concentration of the catalyst and, accordingly, the hydrostatic pressure of the catalyst layer in the lifting section 14 will be lower than the pressure section 15, which ensures an intense internal directed circulation of the catalyst, in which the catalyst rises in the lifting section 14 and lowers in the pressure section 15.

Для осуществления режима противотока катализатора и газа-восстановителя могут быть использованы горизонтальные секционирующие решетки провального типа с живым сечением, обеспечивающим противоточное движение катализатора и газа в отверстиях решеток. Решетки могут быть, например, с отверстиями в форме щелей и изготовлены из уголков, труб, наклоненных под углом к направлению потока газа плоских пластин и т.д.To implement the counterflow regime of the catalyst and the reducing gas, horizontal sectional gratings of a failure type with a live cross section can be used, providing countercurrent movement of the catalyst and gas in the holes of the gratings. Lattices can be, for example, with openings in the form of slots and made of corners, pipes, inclined at an angle to the direction of gas flow of flat plates, etc.

Организация на начальной стадии подготовки алюмохромового катализатора дополнительной ступени подготовки, работающей в режиме направленной внутренней циркуляции катализатора, позволяет увеличить степень восстановления (подготовки) катализатора, а также снизить расход газа-восстановителя, подаваемого на подготовку катализатора за счет:The organization at the initial stage of preparation of the aluminum-chromium catalyst of an additional stage of preparation operating in the directed internal circulation of the catalyst allows to increase the degree of recovery (preparation) of the catalyst, as well as to reduce the consumption of reducing gas supplied to the preparation of the catalyst due to:

- повышенного массообмена в объеме указанной ступени с интенсивной внутренней циркуляцией катализатора;- increased mass transfer in the volume of the specified stage with intense internal circulation of the catalyst;

- многократной рециркуляции катализатора через объем указанной ступени;- repeated recirculation of the catalyst through the volume of the specified stage;

- увеличения времени пребывания катализатора при увеличении концентрации последнего в объеме указанной ступени за счет интенсивной направленной циркуляции, а также в связи с возможностью увеличения объема этой ступени за счет увеличения поперечного сечения (диаметра) ступени;- increasing the residence time of the catalyst with increasing concentration of the latter in the volume of the specified stage due to the intensive directional circulation, as well as in connection with the possibility of increasing the volume of this stage due to the increase in the cross section (diameter) of the stage;

- более «мягкого» ведения процесса восстановления при осуществлении двухступенчатого способа подготовки катализатора с перераспределением конверсии газа-восстановителя по ступеням.- more "softer" conduct of the recovery process during the implementation of the two-stage method of preparing the catalyst with the redistribution of the conversion of the reducing gas in stages.

Увеличение степени восстановления катализатора, содержащего окислы хрома переменной валентности, при подготовке регенерированного (окисленного) катализатора перед подачей его в реактор снижает количество окисла шестивалентного металла (типа CrO3), поступающего с циркулирующим катализатором в реактор. Учитывая, что окисел шестивалентного металла (CrO3) в восстановительной среде реактора переходит в окисел трехвалентного металла (типа Cr2O3) с образованием паров воды, которая является ядом для катализатора, увеличение степени восстановления катализатора в узле восстановительно-десорбционной подготовки приводит к повышению показателей дегидрирования.An increase in the degree of reduction of a catalyst containing chromium oxides of variable valency when preparing a regenerated (oxidized) catalyst before feeding it into the reactor reduces the amount of hexavalent metal oxide (CrO 3 type) entering the reactor with the circulating catalyst. Considering that hexavalent metal oxide (CrO 3 ) in the reducing medium of the reactor is converted to trivalent metal oxide (type Cr 2 O 3 ) with the formation of water vapor, which is poison for the catalyst, an increase in the degree of catalyst reduction in the reduction and desorption unit leads to an increase dehydrogenation indicators.

При соотношении времен пребывания катализатора в ступенях узла восстановительно-десорбционной подготовки меньше величины равной 0,3, влияние дополнительной ступени с направленной внутренней циркуляцией катализатора на улучшение показателей работы узла подготовки в целом и, соответственно, на улучшение показателей дегидрирования перестает быть заметным, а при соотношении больше величины, равной 3, возникает ситуация ухудшения показателей работы узла подготовки и, соответственно, показателей дегидрирования.When the ratio of the residence time of the catalyst in the steps of the recovery-desorption preparation unit is less than 0.3, the influence of the additional stage with directed internal circulation of the catalyst on the improvement of the performance of the preparation unit as a whole and, accordingly, on the improvement of the dehydrogenation performance is no longer noticeable, and with more than 3, a situation of deterioration of the performance of the preparation unit and, accordingly, dehydrogenation indicators.

Технический результат заключается в увеличении выходов целевого продукта - олефинов.The technical result consists in increasing the yields of the target product - olefins.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Дегидрирование н-бутана в бутилены осуществляется на установке с кипящим слоем алюмохромового катализатора, содержащего Cr2O3 - 14 мас. %, K2O - 3 мас. %, SiO2 - 9 мас. % и Al2O3 - 74 мас. %. Установка состоит из реактора и регенератора с непрерывной циркуляцией катализатора. Схема узла восстановительно-десорбционной подготовки катализатора представлена на фиг. 1. В нижнюю часть стакана-восстановителя 1 через барботер 3 подают в качестве газа-восстановителя природный газ (содержание метана ~ 97 мас. %) в количестве 15 нм3/ч (что соответствует объемной скорости подачи ~ 120 час-1). Через барботер 4, расположенный ниже барботера 3, подают азот в количестве ~ 10 нм3/ч (что соответствует объемной скорости подачи ~ 70 час-1). Процесс проводят при температуре в реакторе 585°С и регенераторе 650°С. В реактор подают н-бутан в количестве 480 кг/ч. Циркуляция катализатора в системе реактор-регенератор через стакан-восстановитель 1 составляет 7,2 т/ч. Время пребывания катализатора в стакане-восстановителе 1 составляет 1,7-1,9 мин. В циркуляционную трубу 6 подают азот в количестве ~ 5 нм3/ч для рециркуляции катализатора в верхней части стакана-восстановителя 1.The dehydrogenation of n-butane to butylenes is carried out in a unit with a fluidized bed of an aluminum-chromium catalyst containing Cr 2 O 3 - 14 wt. %, K 2 O - 3 wt. %, SiO 2 - 9 wt. % and Al 2 O 3 - 74 wt. % The installation consists of a reactor and a regenerator with continuous circulation of the catalyst. A diagram of the reductive-desorption catalyst preparation unit is shown in FIG. 1. In the lower part of the reducing glass 1 through a bubbler 3, natural gas (methane content ~ 97 wt.%) In the amount of 15 nm 3 / h is supplied as a reducing gas (which corresponds to a volumetric feed rate of ~ 120 h -1 ). Nitrogen is supplied through a bubbler 4 located below the bubbler 3 in an amount of ~ 10 nm 3 / h (which corresponds to a volumetric feed rate of ~ 70 h -1 ). The process is carried out at a temperature in the reactor of 585 ° C and a regenerator of 650 ° C. 480 kg / h of n-butane are fed to the reactor. The circulation of the catalyst in the reactor-regenerator system through the cup-reducing agent 1 is 7.2 t / h. The residence time of the catalyst in the reducing glass 1 is 1.7-1.9 minutes. ~ 5 nm 3 / h of nitrogen is fed into the circulation pipe 6 to recirculate the catalyst in the upper part of the reducing glass 1.

Данные по другим условиям осуществления процесса и показатели дегидрирования приведены в табл. 1. Там же приведены результаты дегидрирования н-бутана в аналогичных условиях по прототипу.Data on other conditions of the process and indicators of dehydrogenation are given in table. 1. The results of dehydrogenation of n-butane under similar conditions according to the prototype are also presented there.

Пример 2.Example 2

Дегидрирование изобутана в изобутилен осуществляют на катализаторе, содержащем Cr2O3 - 20 мас. %, K2O - 2 мас. %, SiO2 - 2 мас. % и Al2O3 - 76 мас. %, аналогично примеру 1, однако температура дегидрирования составляет 580°С, а регенерации - 650°С. Циркуляция катализатора между реактором и регенератором составляет 6,9 т/ч, подача изобутана - 450 кг/ч. Схема узла восстановительно-десорбционной подготовки регенерированного катализатора перед подачей его в реактор представлена на фиг. 2.The dehydrogenation of isobutane to isobutylene is carried out on a catalyst containing Cr 2 O 3 - 20 wt. %, K 2 O - 2 wt. %, SiO 2 - 2 wt. % and Al 2 O 3 - 76 wt. %, similarly to example 1, however, the dehydrogenation temperature is 580 ° C, and the regeneration is 650 ° C. The circulation of the catalyst between the reactor and the regenerator is 6.9 t / h, the supply of isobutane is 450 kg / h. A diagram of the unit for the recovery-desorption preparation of the regenerated catalyst before being fed to the reactor is shown in FIG. 2.

Для осуществления процесса в соответствии с изобретением в барботер 12 для подачи газа на ожижение катализатора. В качестве газа-восстановителя подают природный газ в количестве 5 нм3/ч.To carry out the process in accordance with the invention in a bubbler 12 for supplying gas to liquefy the catalyst. As a reducing gas serves natural gas in an amount of 5 nm 3 / h

Данные по другим условиям и показателям дегидрирования приведены в табл. 1. Там же приведены результаты дегидрирования изобутана в аналогичных условиях по прототипу.Data on other conditions and indicators of dehydrogenation are given in table. 1. The results of dehydrogenation of isobutane under similar conditions according to the prototype are also presented there.

Пример 3.Example 3

Дегидрирование пропана в пропилен осуществляют на катализаторе, аналогичном используемому в примере 2 с применением узла восстановительно-десорбционной подготовки катализатора по этому же примеру. При этом температура дегидрирования пропана составляет 590°С, температура регенерации - 650°С, циркуляция катализатора между реактором и регенератором - 5,8 т/ч, подача пропана - 400 кг/ч.The dehydrogenation of propane to propylene is carried out on a catalyst similar to that used in example 2 using a reductive-desorption catalyst preparation unit according to the same example. The propane dehydrogenation temperature is 590 ° С, the regeneration temperature is 650 ° С, the catalyst circulation between the reactor and the regenerator is 5.8 t / h, and the propane supply is 400 kg / h.

Данные по другим условиям и показателям дегидрирования приведены в табл. 1. Там же приведены результаты дегидрирования пропана в аналогичных условиях по прототипу.Data on other conditions and indicators of dehydrogenation are given in table. 1. The results of dehydrogenation of propane in similar conditions according to the prototype are also presented there.

Пример 4.Example 4

Дегидрирование изопентана осуществляют на катализаторе, аналогичном используемому в примере 1 с применением узла восстановительно-десорбционной подготовки катализатора по этому же примеру. При этом температура дегидрирования изопентана составляет 575°С, а температура регенерации - 650°С, циркуляция катализатора между реактором и регенератором - 7,2 т/ч, подача изопентана - 480 кг/ч.Isopentane dehydrogenation is carried out on a catalyst similar to that used in example 1 using a reductive-desorption catalyst preparation unit according to the same example. The isopentane dehydrogenation temperature is 575 ° С, and the regeneration temperature is 650 ° С, the catalyst circulation between the reactor and the regenerator is 7.2 t / h, the isopentane feed is 480 kg / h.

Данные по другим условиям и показателям дегидрирования приведены в табл. 1. Там же приведены результаты дегидрирования изопентана в аналогичных условиях по прототипу.Data on other conditions and indicators of dehydrogenation are given in table. 1. The results of dehydrogenation of isopentane under similar conditions according to the prototype are also presented there.

Как видно из приведенных примеров, предложенный способ позволяет повысить выходы олефинов в процессах дегидрирования парафиновых углеводородов.As can be seen from the above examples, the proposed method allows to increase the yields of olefins in the dehydrogenation processes of paraffin hydrocarbons.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (7)

1. Способ получения олефиновых углеводородов С35 путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов в кипящем слое алюмохромового катализатора, циркулирующего в системе, включающей реактор, регенератор (13) и узел восстановительно-десорбционной подготовки катализатора после регенератора (13), осуществляемой обработкой катализатора газом-восстановителем в режиме противотока с использованием горизонтальных секционирующих решеток (2), отличающийся тем, что сразу после регенератора (13) обработку проводят в режиме направленной внутренней циркуляции катализатора с использованием вертикальной перегородки (6), разделяющей кипящий слой на подъемную (14) и напорную (15) секции, а затем - в режиме противотока при соотношении времен пребывания катализатора в указанных режимах, равном 0,3-3,0.1. A method for producing C 3 -C 5 olefin hydrocarbons by dehydrogenating the corresponding paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of an aluminum-chromium catalyst circulating in a system including a reactor, a regenerator (13) and a catalyst recovery-desorption unit after the regenerator (13), which is carried out by treating the catalyst with gas -reducer in countercurrent mode using horizontal sectioning gratings (2), characterized in that immediately after the regenerator (13) the processing is carried out in the directional mode internal circulation of the catalyst using a vertical partition (6) dividing the fluidized bed into the lifting (14) and pressure (15) sections, and then in counterflow mode with a ratio of the residence time of the catalyst in these modes equal to 0.3-3.0 . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вертикальную перегородку (6) выполняют в виде цилиндрической трубы.2. The method according to p. 1, characterized in that the vertical partition (6) is made in the form of a cylindrical pipe. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что вертикальную перегородку (6) устанавливают в верхней части стакана-восстановителя (1), встроенного в нижнюю часть регенератора (13).3. The method according to p. 2, characterized in that the vertical partition (6) is installed in the upper part of the glass-reducing agent (1), integrated in the lower part of the regenerator (13). 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что вертикальная перегородка (6) является продолжением верхней части стакана-восстановителя (8), входящего в нижнюю часть корпуса регенератора (13).4. The method according to p. 2, characterized in that the vertical partition (6) is a continuation of the upper part of the recovery glass (8), which is included in the lower part of the regenerator body (13). 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в вертикальной перегородке (6) выполняют отверстия (11) для перетока катализатора в виде круга.5. The method according to p. 1, characterized in that in the vertical partition (6) perform holes (11) for the flow of catalyst in the form of a circle. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для создания внутренней циркуляции катализатора в секции подают воздух, природный газ, азот.6. The method according to p. 1, characterized in that to create an internal circulation of the catalyst in the section serves air, natural gas, nitrogen. 7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что линейная скорость газа в подъемной секции (14) выше, чем в напорной секции (15).7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the linear gas velocity in the lifting section (14) is higher than in the pressure section (15).
RU2015153678A 2015-12-14 2015-12-14 Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates RU2619128C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153678A RU2619128C1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates
PCT/RU2016/000870 WO2017105283A1 (en) 2015-12-14 2016-12-13 Method for producing с3 -с5 olefinic hydrocarbons
CN201680072615.2A CN108368000A (en) 2015-12-14 2016-12-13 For producing C3To C5The method of alkene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153678A RU2619128C1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619128C1 true RU2619128C1 (en) 2017-05-12

Family

ID=58715849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153678A RU2619128C1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN108368000A (en)
RU (1) RU2619128C1 (en)
WO (1) WO2017105283A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666541C1 (en) * 2017-12-04 2018-09-11 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Method for obtaining olefin hydrocarbons
RU2719490C1 (en) * 2019-10-28 2020-04-17 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Device for preparation of catalyst in processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710017C1 (en) * 2019-10-28 2019-12-24 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Device for preparation of catalyst in processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5
RU2710016C1 (en) * 2019-10-28 2019-12-24 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Method of preparing a catalyst in dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5 and device for its implementation
WO2023009031A1 (en) * 2021-07-26 2023-02-02 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Regenerator for a с3-с5 paraffin dehydrogenation system (variants)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2002128898A (en) * 2002-10-28 2004-04-27 Георгий Трофимович Щербань METHOD FOR PRODUCING OLEFIN HYDROCARBONS
RU2402514C1 (en) * 2009-04-01 2010-10-27 Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации С3-с5 olefin synthesis method and catalyst to this end
CN103449948A (en) * 2012-06-01 2013-12-18 中国石油天然气集团公司 Method for preparing olefin through dehydrogenating alkane

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5198397A (en) * 1991-11-25 1993-03-30 Mobil Oil Corporation Two-stage fluid bed regeneration of catalyst with shared dilute phase
RU2224735C1 (en) * 2002-10-28 2004-02-27 Щербань Георгий Трофимович Olefin hydrocarbon production process
EP1963463B1 (en) * 2005-12-20 2014-02-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for the regeneration of spent fcc catalyst
US8114353B2 (en) * 2007-12-20 2012-02-14 Chevron Phillips Chemical Company Lp Continuous catalyst activator
CN103706378B (en) * 2013-12-25 2016-08-17 上海华畅环保设备发展有限公司 Dead catalyst concentrate drying that in preparing isobutene through dehydrogenation of iso-butane, isobutene. is carried secretly and the processing method and processing device of removing toxic substances

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2002128898A (en) * 2002-10-28 2004-04-27 Георгий Трофимович Щербань METHOD FOR PRODUCING OLEFIN HYDROCARBONS
RU2402514C1 (en) * 2009-04-01 2010-10-27 Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации С3-с5 olefin synthesis method and catalyst to this end
CN103449948A (en) * 2012-06-01 2013-12-18 中国石油天然气集团公司 Method for preparing olefin through dehydrogenating alkane

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666541C1 (en) * 2017-12-04 2018-09-11 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Method for obtaining olefin hydrocarbons
RU2719490C1 (en) * 2019-10-28 2020-04-17 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Device for preparation of catalyst in processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017105283A1 (en) 2017-06-22
CN108368000A (en) 2018-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2619128C1 (en) Method for obtaining olefin c3-c5 carbohydrates
KR101763864B1 (en) Reaction device for preparing light olefins from methanol and/or dimethyl ether
KR101847474B1 (en) Method for preparing a light olefin using an oxygen-containing compound
RU2635553C1 (en) Method for obtaining light olefins using oxygen-containing compounds and device for its application
CN101164687B (en) Multi-reaction-area combination type reactor
CN104672044B (en) A kind of method of preparing low-carbon olefin from oxygen-containing compounds
CN104672045A (en) Reaction device for preparing low-carbon olefin by employing methyl alcohol and/or dimethyl ether
JP2020500160A (en) Turbulent fluidized bed reactor, apparatus and method for producing propylene and C4 hydrocarbons from oxygen containing compounds
RU2301107C1 (en) Reactor for dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons c3-c5
RU2015138462A (en) CATALYST REGENERATION REACTOR
CN103073377A (en) Method for preparation of light olefins through catalytic conversion by oxygen-containing compound
JP6864957B2 (en) Methods and Equipment for Producing Propylene and C4 Hydrocarbons
CN100548944C (en) A kind of zeolite catalysis and separation method that improves yield of preparing olefin by methyl alcohol dewatering
FR2859994B1 (en) PROCESS FOR THE DIRECT CONVERSION OF A CHARGE COMPRISING FOUR AND / OR FIVE ATOMIC CARBON OLEFINS FOR THE PRODUCTION OF PROPYLENE
CN104672040A (en) Method and equipment for preparing low carbon olefin from oxygenated compounds
RU2743135C1 (en) Fluidised bed device and a method of producing para-xylene and co-producing lower olefins from methanol and/or dimethyl ether and benzene
US10737990B2 (en) Olefin production method using circulating fluidized bed process
JP2019535662A (en) Method and apparatus for producing propylene and C4 hydrocarbons
CN101164685A (en) Combined quickly fluidized bed reactor
RU2719490C1 (en) Device for preparation of catalyst in processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5
RU2015138499A (en) REGENERATION REACTOR, ABLE TO REGENERATE CATALYSTS UNDER DIFFERENT WORKING CONDITIONS
JP7449413B2 (en) Fluidized bed reactor, apparatus and method for producing light olefins from oxygenated compounds
RU2812664C1 (en) Reactor for control of coke content, as well as device and method for obtaining low-carbon olefins from oxygen-containing compound
KR20200034410A (en) Butadiene production apparatus and method for producing butadiene from butene
RU2807509C1 (en) Fluidized bed regenerator, device for producing low-carbon olefins and their application