RU2638159C1 - Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts - Google Patents
Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638159C1 RU2638159C1 RU2016140823A RU2016140823A RU2638159C1 RU 2638159 C1 RU2638159 C1 RU 2638159C1 RU 2016140823 A RU2016140823 A RU 2016140823A RU 2016140823 A RU2016140823 A RU 2016140823A RU 2638159 C1 RU2638159 C1 RU 2638159C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flue gas
- regeneration
- catalyst
- cascade
- heat treatment
- Prior art date
Links
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
- 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
- B01J38/16—Oxidation gas comprising essentially steam and oxygen
-
- 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
- B01J38/20—Plural distinct oxidation stages
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу проведения окислительной регенерации дезактивированных катализаторов гидроочистки нефтяного сырья. The invention relates to a method for carrying out oxidative regeneration of deactivated hydrotreating catalysts for petroleum feedstocks.
С уменьшением ресурсов сырой нефти и их доступности в мировой практике наметились две тенденции - это увеличение глубины переработки нефти и переработка высокосернистой нефти для обеспечения нужд. В связи с этим требования по защите экологии стали жестче, а именно снижение нежелательных выбросов в атмосферный бассейн. Россия вслед за европейскими странами начала выпуск малосернистых топлив для внутреннего и внешнего рынка сбыта. В России стандарт ЕВРО-3 (350 ppm серы) начал действовать с 2011 года, ЕВРО-4 - с 2013 года, а ЕВРО-5 - с 2016 года. Производство таких сверхмалосернистых топлив возможно только при использовании катализаторов гидроочистки последнего поколения, которые представляют собой нанесенные системы - алюмооксидный носитель, пропитанный солями активных компонентов. Со временем катализаторы гидроочистки в процессе эксплуатации теряют свою активность из-за блокировки или отравления активных компонентов. Снижение активности в ряде случаев имеет обратимый характер. И для ряда катализаторов возможно восстановление активности до 95% от исходной активности. Активность равновесного катализатора всегда ниже активности свежего катализатора, поэтому восстановление активности отработанного катализатора до уровня его равновесного состояния позволит продлить срок эксплуатации катализатора. Так как катализаторы гидроочистки дорогие, то замена отработанного катализатора на свежий экономически не целесообразна. Здесь возможно два пути решения использования дезактивированных катализаторов. Первый вариант включает регенерацию и дальнейшее их использование, но уже для менее критических гидрогенизационных процессов. Второй вариант подразумевает проведение регенерации катализаторов с дальнейшей реактивацией, чтобы их можно было использовать повторно в гидроочистке нефтяного сырья, без потери качества получаемого продукта. В любом из перечисленных случаев необходимо проведение окислительной регенерации катализатора гидроочистки. Окислительная регенерация катализаторов гидроочистки позволяет восстановить их активность примерно на 85-95%. Проведение окислительной регенерации в оптимальных условиях позволит максимально восстановить исходную активность и снизить общие затраты для достижения полной активности в сравнении со свежим катализатором. Кроме того, в настоящее время в России нет промышленно освоенных технологий полной регенерации современных нанесенных катализаторов гидроочистки.With a decrease in crude oil resources and their availability in the world practice, two trends have emerged - an increase in the depth of oil refining and refining of sour crude to meet needs. In this regard, environmental protection requirements have become tougher, namely the reduction of unwanted emissions into the atmospheric basin. Following European countries, Russia began producing low-sulfur fuels for the domestic and foreign sales markets. In Russia, the EURO-3 standard (350 ppm sulfur) began to operate in 2011, EURO-4 - from 2013, and EURO-5 - from 2016. The production of such ultra-low-sulfur fuels is possible only with the use of the latest generation hydrotreating catalysts, which are supported systems — an alumina carrier impregnated with salts of active components. Over time, hydrotreating catalysts during operation lose their activity due to blockage or poisoning of the active components. The decrease in activity in some cases is reversible. And for a number of catalysts, recovery of activity to 95% of the initial activity is possible. The activity of the equilibrium catalyst is always lower than the activity of fresh catalyst, therefore, the restoration of the activity of the spent catalyst to the level of its equilibrium state will extend the life of the catalyst. Since hydrotreating catalysts are expensive, replacing the spent catalyst with a fresh one is not economically feasible. There are two possible solutions to the use of deactivated catalysts. The first option includes regeneration and their further use, but already for less critical hydrogenation processes. The second option involves the regeneration of the catalysts with further reactivation so that they can be reused in the hydrotreating of crude oil, without loss of quality of the resulting product. In any of these cases, it is necessary to carry out oxidative regeneration of the hydrotreating catalyst. Oxidative regeneration of hydrotreating catalysts makes it possible to restore their activity by approximately 85-95%. Carrying out oxidative regeneration under optimal conditions will allow to restore the initial activity as much as possible and reduce the total costs to achieve full activity in comparison with a fresh catalyst. In addition, currently in Russia there are no industrially developed technologies for the complete regeneration of modern supported hydrotreating catalysts.
Известен способ регенерации катализатора гидроочистки [SU 738660] путем помола отработанного катализатора в тонкий порошок, обработки раствором азотной кислоты порошка и формовки гранул. После стадий провяливания, сушки и прокалки нанесение пропиткой дополнительных количеств активных компонентов для достижения активности. Недостатком способа является многостадийность, энергоемкость технологии, наличие стадий размола гранул и повторной формовки.A known method of regenerating a hydrotreating catalyst [SU 738660] by grinding spent catalyst into fine powder, treating with a solution of nitric acid powder and molding granules. After the stages of drying, drying and calcination, impregnation of additional amounts of active components to achieve activity. The disadvantage of this method is multi-stage, energy-intensive technology, the presence of stages of grinding of granules and re-molding.
Известен способ [RU 2299095], когда отработанный катализатор подвергают термообработке при температуре 550-600°С в атмосфере воздуха, механоактивации в вибромельнице, размолу в порошок, в дальнейшем смешению с будущими компонентами катализатора при обработке раствором азотной кислоты, затем формовке, сушке и прокаливанию. Недостатком способа является также многостадийность, энергоемкость технологии, наличие стадий размола гранул и повторной формовки.The known method [RU 2299095], when the spent catalyst is subjected to heat treatment at a temperature of 550-600 ° C in an atmosphere of air, mechanical activation in a vibratory mill, grinding into powder, further mixing with future components of the catalyst during processing with a solution of nitric acid, then molding, drying and calcining . The disadvantage of this method is the multi-stage, energy-intensive technology, the presence of stages of grinding of granules and re-molding.
Практический интерес представляет проведение окислительной регенерации отработанного катализатора с максимальным восстановлением исходной активности и отсутствие стадии размола катализатора. Поэтому данный способ взят за прототип.Of practical interest is the oxidative regeneration of spent catalyst with the maximum recovery of the initial activity and the absence of a stage of grinding of the catalyst. Therefore, this method is taken as a prototype.
Известен способ регенерации катализатора гидроочистки [RU 2316579, US 3235511, US 4202865], когда закоксованный катализатор подвергают регенерации в токе кислородсодержащего газа непосредственно в реакторах гидроочистки. Недостатками предлагаемого способа являются необходимость длительной остановки реактора на время регенерации, низкая степень восстановления активности катализатора, наличие дополнительных стадий выгрузки из реактора и просеивания катализатора от пыли после регенерации.A known method of regeneration of a hydrotreating catalyst [RU 2316579, US 3235511, US 4202865], when the coked catalyst is subjected to regeneration in a stream of oxygen-containing gas directly in the hydrotreating reactors. The disadvantages of the proposed method are the need for a long shutdown of the reactor during regeneration, a low degree of recovery of catalyst activity, the presence of additional stages of unloading from the reactor and screening of the catalyst from dust after regeneration.
Целью предлагаемого изобретения является разработка способа проведения окислительной регенерации отработанного катализатора гидроочистки нефтяного сырья с максимальным восстановлением исходной активности, который бы имел меньше технологических стадий и позволил при этом сохранить высокую активность катализатора.The aim of the invention is to develop a method for carrying out oxidative regeneration of a spent catalyst for hydrotreating petroleum feedstocks with a maximum recovery of the initial activity, which would have fewer process steps and would allow to maintain high catalyst activity.
Поставленная цель достигается следующим образом. Отработанный катализатор гидроочистки нефтяного сырья после выгрузки из реактора и рассева подвергают окислительной регенерации в каскадных печах в среде дымовых газов. На первом этапе гранулы подвергаются термообработке в среде дымовых газов в вертикальной каскадной шахтной печи с постепенным подъемом температуры до 350°С на выходе из печи. Состав дымовых газов представлен: азот, двуокись углерода и пары воды, суммарное содержание которых 98-99%. После этого катализатор попадает во вращающуюся трубчатую печь с внутренними каскадными перегородками, где в дымовой газ подается дозированно атмосферный воздух. Содержание кислорода в пересчете на общее количество дымовых газов может достигать до 5 об.%. После вращающейся трубчатой печи катализатор дополнительно отсевается от пыли и затаривается в металлические бочки.The goal is achieved as follows. The spent catalyst for hydrotreating petroleum feedstock after discharge from the reactor and screening is subjected to oxidative regeneration in cascade furnaces in a flue gas environment. At the first stage, the granules are subjected to heat treatment in a flue gas environment in a vertical cascade shaft furnace with a gradual increase in temperature to 350 ° C at the outlet of the furnace. The composition of the flue gases is: nitrogen, carbon dioxide and water vapor, the total content of which is 98-99%. After that, the catalyst enters a rotary tube furnace with internal cascade partitions, where atmospheric air is dosed into the flue gas. The oxygen content in terms of the total amount of flue gases can reach up to 5 vol.%. After the rotary tube furnace, the catalyst is additionally screened out from the dust and packaged in metal barrels.
Таким образом, существенным отличием предлагаемого способа является осуществление окислительной регенерации вне реактора с проведением термообработки в каскадных печах вначале в среде дымовых газов, а затем с подачей атмосферного воздуха в состав дымовых газов для выжига кокса.Thus, a significant difference of the proposed method is the implementation of oxidative regeneration outside the reactor with heat treatment in cascade furnaces, first in the environment of flue gases, and then with the supply of atmospheric air to the composition of flue gases for burning coke.
Промышленная применимость предлагаемого способа окислительной регенерации катализаторов гидроочистки нефтяного сырья подтверждается следующими примерами.The industrial applicability of the proposed method of oxidative regeneration of catalysts for hydrotreating petroleum feedstocks is confirmed by the following examples.
Сырье:Raw Material:
1. Отработанный катализатор А (катализатор РК 242 М, применяемый в процессах гидрооблагораживания фракций вторичного происхождения, остаточных фракций, твердых парафинов).1. Spent catalyst A (catalyst RK 242 M, used in the processes of hydrofining of fractions of secondary origin, residual fractions, solid paraffins).
2. Отработанный катализатор Б (катализатор РК 720 М, применяемый в процессах гидрооблагораживания среднедистиллятных фракций с целью получения компонентов реактивных и дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными характеристиками). 2. Spent catalyst B (catalyst RK 720 M, used in the hydrofining of medium distillate fractions in order to obtain components of jet and diesel fuels with improved low-temperature characteristics).
Оборудование:Equipment:
1. Вибросито двухполочное.1. Vibrosieve two-shelf.
2. Вертикальная каскадная шахтная печь.2. Vertical cascade shaft furnace.
3. Вращающаяся трубчатая печь.3. Rotary tube furnace.
В приведенных примерах отработанный катализатор гидроочистки нефтяного сырья предварительно высевается через двухполочное вибросито для отделения пыли, разрушенных и сросшихся гранул. In the above examples, the spent catalyst for hydrotreating petroleum feed is pre-sown through a two-shelf vibrating screen to separate dust, broken and fused granules.
Пример 1.Example 1
Порция отработанного катализатора А подвергается термообработке во вращающейся трубчатой печи с внутренними каскадными перегородками в среде дымовых газов с постепенным подъемом температуры дымовых газов до 350°С в течение 1,5-2 ч и дозированной подачей атмосферного воздуха. Содержание кислорода в пересчете на общее количество дымовых газов может достигать до 5 об.%.A portion of spent catalyst A is subjected to heat treatment in a rotary tube furnace with internal cascade baffles in a flue gas environment with a gradual rise in flue gas temperature to 350 ° C for 1.5-2 hours and dosed air supply. The oxygen content in terms of the total amount of flue gases can reach up to 5 vol.%.
Пример 2.Example 2
Процесс ведут аналогично примеру 1, но с постепенным подъемом температуры дымовых газов до 550°С.The process is carried out analogously to example 1, but with a gradual increase in the temperature of flue gases to 550 ° C.
Пример 3Example 3
Порция отработанного катализатора А подвергается термообработке в вертикальной каскадной шахтной печи дымовыми газами с постепенным подъемом температуры до 350°С на выходе из печи в течение 1-1,5 ч, затем во вращающейся трубчатой печи с внутренними каскадными перегородками в среде дымовых газов с постепенным подъемом температуры дымовых газов до 350°С в течение 1,5-2 ч и дозированной подачей атмосферного воздуха. Содержание кислорода в пересчете на общее количество дымовых газов может достигать до 5 об.%.A portion of spent catalyst A is subjected to heat treatment in a vertical cascade shaft furnace with flue gases with a gradual rise in temperature to 350 ° C at the furnace outlet for 1-1.5 hours, then in a rotary tube furnace with internal cascade baffles in a flue gas environment with a gradual rise flue gas temperatures up to 350 ° C for 1.5-2 hours and dosed supply of atmospheric air. The oxygen content in terms of the total amount of flue gases can reach up to 5 vol.%.
Пример 4Example 4
Процесс ведут аналогично примеру 3, но с постепенным подъемом температуры дымовых газов до 550°С во вращающейся трубчатой печи.The process is carried out analogously to example 3, but with a gradual rise in flue gas temperature to 550 ° C in a rotary tube furnace.
Пример 5Example 5
Процесс ведут аналогично примеру 1, но в качестве отработанного катализатора берут Б.The process is carried out analogously to example 1, but as used catalyst take B.
Пример 6Example 6
Процесс ведут аналогично примеру 2, но в качестве отработанного катализатора берут Б.The process is carried out analogously to example 2, but B. is taken as a spent catalyst.
Пример 7Example 7
Процесс ведут аналогично примеру 3, но в качестве отработанного катализатора берут Б.The process is carried out analogously to example 3, but B. is taken as a spent catalyst.
Пример 8Example 8
Процесс ведут аналогично примеру 4, но в качестве отработанного катализатора берут Б.The process is carried out analogously to example 4, but B. is taken as a spent catalyst.
У полученных образцов затем определяли механическую прочность гранул и каталитическую активность. Результаты определений приведены в таблице №1.The obtained samples were then determined by the mechanical strength of the granules and catalytic activity. The results of the determinations are shown in table No. 1.
Анализ представленных материалов позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение дает возможность проведения окислительной регенерации катализаторов гидроочистки нефтяного сырья с максимальным восстановлением активности без дополнительных обработок.Analysis of the materials presented allows us to conclude that the proposed technical solution makes it possible to carry out oxidative regeneration of hydrotreating catalysts for crude oil with maximum recovery of activity without additional treatments.
Предлагаемый способ позволит значительно упростить регенерацию катализаторов гидроочистки нефтяного сырья и обеспечить дальнейшее их использование в зависимости от требований гидрогенизационных процессов.The proposed method will significantly simplify the regeneration of hydrotreating catalysts for petroleum feedstocks and ensure their further use depending on the requirements of hydrogenation processes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140823A RU2638159C1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140823A RU2638159C1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2638159C1 true RU2638159C1 (en) | 2017-12-12 |
Family
ID=60718756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016140823A RU2638159C1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2638159C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2286654A (en) * | 1940-02-28 | 1942-06-16 | Socony Vacuum Oil Co Inc | Method for heat treatment for solid particles |
US4621069A (en) * | 1983-10-03 | 1986-11-04 | Hri, Inc. | Continuous process for catalyst regeneration by staged burnoff of carbon and sulfur compounds |
RU2290996C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-01-10 | ООО "Компания Катахим" | Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes |
CN101391234A (en) * | 2008-10-30 | 2009-03-25 | 石宝珍 | Catalyst multistage regeneration method and device |
-
2016
- 2016-10-17 RU RU2016140823A patent/RU2638159C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2286654A (en) * | 1940-02-28 | 1942-06-16 | Socony Vacuum Oil Co Inc | Method for heat treatment for solid particles |
US4621069A (en) * | 1983-10-03 | 1986-11-04 | Hri, Inc. | Continuous process for catalyst regeneration by staged burnoff of carbon and sulfur compounds |
RU2290996C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-01-10 | ООО "Компания Катахим" | Method of regenerating catalytic systems of hydrogenation processes |
CN101391234A (en) * | 2008-10-30 | 2009-03-25 | 石宝珍 | Catalyst multistage regeneration method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2032677B1 (en) | Catalytic hydrodeoxygenation of an oxygenate feedstock | |
RU2012148117A (en) | METHOD FOR HYDROCONVERSION OF OIL FRACTIONS BY SLURRY-TECHNOLOGY, PROVIDING EXTRACTION OF METALS OF CATALYST AND RAW MATERIALS, INCLUDING STAGE OF COCING | |
KR20130126492A (en) | Gas treatment process | |
CN109926105B (en) | Regeneration method of hydrogenation catalyst | |
CN106552646B (en) | Supported catalyst, preparation method and application thereof, and method for catalyzing ring opening of naphthenic hydrocarbon by hydrogenolysis | |
RU2638159C1 (en) | Method for oxidizing regeneration of oil feedstock hydrofining catalysts | |
TWI652339B (en) | Recycling method for heavy oil desulfurization catalyst | |
CN104549558B (en) | A kind of method of reducing of semi regeneration reforming catalyst | |
CN107638889B (en) | Method for regenerating waste hydrogenation catalyst | |
KR20130079246A (en) | Method for pretreating heavy hydrocarbon fraction and woody biomass using solvent | |
JP2008272646A (en) | Hydrogenation catalyst re-activation method and manufacturing method of hydrogenation catalyst | |
RU2666355C2 (en) | Used hydro-treating catalyst regeneration method | |
CN106459782B (en) | Regeneration and Utilization Method of Heavy Oil Desulfurization Catalyst | |
JP3715893B2 (en) | Method for regenerating hydrotreating catalyst | |
CN101260319B (en) | Vulcanization method for hydrogenation catalyst | |
JP4969754B2 (en) | Hydrodesulfurization method for gas oil fraction and reactor for hydrodesulfurization | |
RU2299095C2 (en) | Method of regenerating exhausted oil feedstock hydrofining catalyst | |
CN107362834B (en) | Treatment method of in-use continuous reforming catalyst | |
Wang et al. | Effects of CO atmosphere on the pyrolysis of a typical lignite | |
CN109718663A (en) | A kind of method and device removing sulfureous in flue gas oxide and/or nitrogen oxides | |
JP2014173025A (en) | Hydrogenation purification method for vacuum gas oil | |
JP2007160250A (en) | Method of manufacturing catalyst, catalytic cracking catalyst and method of producing low-sulfur catalytically-cracked gasoline | |
JP2005015766A (en) | Production method for low-sulfur catalytically cracked gasoline | |
JP3957122B2 (en) | Method for hydrotreating heavy hydrocarbon oils | |
JP5771358B2 (en) | Method for producing regenerated Fischer-Tropsch synthesis catalyst and method for producing hydrocarbon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181018 |