RU2726373C2 - Устройство для каталитической переработки - Google Patents
Устройство для каталитической переработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726373C2 RU2726373C2 RU2017100838A RU2017100838A RU2726373C2 RU 2726373 C2 RU2726373 C2 RU 2726373C2 RU 2017100838 A RU2017100838 A RU 2017100838A RU 2017100838 A RU2017100838 A RU 2017100838A RU 2726373 C2 RU2726373 C2 RU 2726373C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- circulating
- raw material
- heat carrier
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C10G35/00—Reforming naphtha
- C10G35/04—Catalytic reforming
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству для каталитической переработки легких углеводородных фракций, включающему рекуперационный теплообменник, нагреватель и изотермические каталитические реакторы, оснащенные каждый узлом нагрева. При этом в качестве нагревателя установлен первый теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель", в качестве узла нагрева установлен узел окисления, отделенный теплопроводящей перегородкой от катализатора, размещенного в узле катализа, и оснащенный системой выравнивания концентрации окисляемого субстрата вдоль поверхности перегородки, при этом узел катализа расположен на линии сырья после второго теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационного теплообменника и первого теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель" и оснащен линией вывода катализата через рекуперационный теплообменник, а узел окисления расположен на линии циркулирующего теплоносителя, на которой последовательно расположены первый теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационный теплообменник теплоносителя, второй теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель" и газодувка, кроме того, к узлу окисления примыкает линия подачи окисляемого субстрата, а к линии циркулирующего теплоносителя примыкают линии ввода воздуха и вывода балансового теплоносителя. Предлагаемое устройство позволяет увеличить конверсию сырья и уменьшить потери тепла. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для осуществления каталитических процессов, сопровождающихся поглощением тепла, в частности для получения ароматических углеводородов из легких углеводородных фракций, и может найти применение в нефтегазовой промышленности.
Известна установка для получения концентрата ароматических углеводородов из углеводородов С3 и С4 [RU 57278, МПК С07С 15/42, опубл. 10.10.2006], включающая два каталитических блока, каждый их который состоит из устройства для ароматизации легких углеводородов в составе рекуперационного теплообменника, нагревательной печи и каталитических реакторов, и системы разделения продуктов реакции, включающей холодильники, сепаратор катализата и блок выделения ароматических углеводородов. Устройство может быть оснащено системой повышения степени превращения сырья, включающей линии подачи олефинсодержащего сырья в каталитические реакторы, адсорбционные блоки выделения ароматических углеводородов и абсорбционные блоки выделения непревращенных компонентов сырья.
Недостатками известного устройства являются его сложность и отсутствие в реакторах узла нагрева, что уменьшает конверсию сырья и выход ароматических углеводородов из-за снижения температуры в реакторе вследствие поглощения тепла в процессе ароматизации.
Наиболее близкой по технической сущности является установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья [RU 2565229, МПК C10G 35/04, опубл. 20.10.2015 г.], включающая устройство для каталитической переработки, в составе рекуперационного теплообменника, нагревателя, изотермических каталитических реакторов, оснащенных блоками теплообменных элементов (узлами нагрева конвекционного типа), соединенными с генератором теплоносителя, а также систем регенерации катализатора и утилизации газа регенерации.
Недостатками данного устройства для каталитической переработки является оснащение реакторов узлами нагрева конвекционного типа, что приводит к низкой конверсии сырья из-за неравномерности нагрева катализатора теплоносителем вследствие уменьшения его температуры при прохождении через узел нагрева, а также потери тепла с отработанным теплоносителем из-за оснащения реакторов линиями его вывода с установки.
Задачей изобретения является увеличение конверсии сырья и уменьшение потерь тепла.
Техническим результатом является повышение конверсии сырья путем оснащения каждого реактора узлом нагрева окислительного типа и уменьшение потерь тепла за счет оснащения устройства линией циркуляции теплоносителя с теплообменниками "сырье-циркулирующий теплоноситель".
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем рекуперационный теплообменник, нагреватель и изотермические каталитические реакторы, каждый из которых оснащен узлом нагрева, особенностью является то, что в качестве нагревателя установлен первый теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель", в качестве узла нагрева установлен узел окисления, отделенный теплопроводящей перегородкой от катализатора, размещенного в узле катализа, и оснащенный системой выравнивания концентрации окисляемого субстрата вдоль поверхности перегородки, при этом узел катализа расположен на линии сырья после второго теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационного теплообменника и первого теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель", и оснащен линией вывода катализата через рекуперационный теплообменник, а узел окисления расположен на линии циркулирующего теплоносителя, на которой последовательно расположены первый теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационный теплообменник теплоносителя, второй теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель" и газодувка, кроме того, к узлу окисления примыкает линия подачи окисляемого субстрата, а к линии циркулирующего теплоносителя примыкают линии ввода воздуха и вывода балансового теплоносителя.
В узле окисления при необходимости может быть размещен катализатор окисления, теплообменники и реакторы могут быть объединены в один или несколько корпусов в произвольном сочетании, а рекуперационный теплообменник теплоносителя и/или второй теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель" могут быть оснащены системами сепарации и вывода водного конденсата, образующегося при охлаждении продуктов окисления. В качестве окисляемого субстрата может быть использован, например, углеводородный газ. В качестве системы выравнивания концентрации окисляемого субстрата вдоль поверхности перегородки может быть использована, например, пористая перегородка, создающая локальное гидравлическое сопротивление в потоке окисляемого субстрата в узле окисления. Реактор, его составляющие элементы, а также теплообменники могут быть изготовлены в любом исполнении, известном из уровня техники, при условии работоспособности в температурно-барических условиях каталитической переработки.
Размещение в реакторе узла окисления, оснащенного системой выравнивания концентрации окисляемого субстрата вдоль поверхности теплопроводящей перегородки, отделяющей катализатор, размещенный в узле катализа, позволяет равномерно нагреть катализатор до температуры реакции за счет тепла окисления, благодаря чему увеличить конверсию сырья. Расположение узла окисления на линии циркулирующего теплоносителя, к которой примыкает линия вывода балансового теплоносителя после второго теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель" позволяет выводить с установки балансовый теплоноситель, охлажденный сырьем, благодаря чему уменьшить потери тепла.
Устройство для каталитической переработки включает реакторы (условно показан один реактор 1) с узлом катализа 2 и узлом окисления 3, возможно, с размещенным в нем катализатором окисления, а также теплопроводящей перегородкой 4 между ними, первый 5 и второй 6 теплообменники "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационный теплообменник теплоносителя 7, рекуперационный теплообменник 8 и газодувку 9.
При работе устройства сырье по линии 10 после нагрева в теплообменниках 6, 8 и 5 подают в узел катализа 2 реактора 1, обогреваемый через перегородку 4, где осуществляют каталитическую переработку сырья с получением катализата, который выводят на разделение по линии 11 после охлаждения в теплообменнике 8. В узел окисления 3 реактора 1 по линии 12 с помощью газодувки 9 подают смесь теплоносителя с воздухом, подаваемым по линии 13, которую предварительно нагревают в теплообменнике 7, а также по линии 14 - окисляемый субстрат (топливо), которое окисляется кислородом воздуха, равномерно, с помощью устройства для равномерного распределения субстрата, нагревая катализатор, размещенный в узле катализа 2. Выходящий из зоны 3 отработанный теплоноситель последовательно охлаждают в теплообменниках 5, 7, 6 и подают на вход газодувки 9. Из линии 12 по линии 15, расположенной, например, после газодувки 9, выводят балансовое количество теплоносителя.
Таким образом предлагаемое устройство позволяет увеличить конверсию сырья, уменьшить потери тепла и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.
Claims (4)
1. Устройство для каталитической переработки легких углеводородных фракций, включающее рекуперационный теплообменник, нагреватель и изотермические каталитические реакторы, оснащенные каждый узлом нагрева, отличающееся тем, что в качестве нагревателя установлен первый теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель", в качестве узла нагрева установлен узел окисления, отделенный теплопроводящей перегородкой от катализатора, размещенного в узле катализа, и оснащенный системой выравнивания концентрации окисляемого субстрата вдоль поверхности перегородки, при этом узел катализа расположен на линии сырья после второго теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационного теплообменника и первого теплообменника "сырье/циркулирующий теплоноситель" и оснащен линией вывода катализата через рекуперационный теплообменник, а узел окисления расположен на линии циркулирующего теплоносителя, на которой последовательно расположены первый теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель", рекуперационный теплообменник теплоносителя, второй теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель" и газодувка, кроме того, к узлу окисления примыкает линия подачи окисляемого субстрата, а к линии циркулирующего теплоносителя примыкают линии ввода воздуха и вывода балансового теплоносителя.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в зоне окисления размещен катализатор окисления.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплообменники и реакторы объединены в один или несколько корпусов в произвольном сочетании.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рекуперационный теплообменник теплоносителя и/или второй теплообменник "сырье/циркулирующий теплоноситель" оснащены системами сепарации и вывода водного конденсата из потока циркулирующего теплоносителя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100838A RU2726373C2 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Устройство для каталитической переработки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100838A RU2726373C2 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Устройство для каталитической переработки |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017100838A RU2017100838A (ru) | 2018-07-11 |
| RU2017100838A3 RU2017100838A3 (ru) | 2020-02-26 |
| RU2726373C2 true RU2726373C2 (ru) | 2020-07-13 |
Family
ID=62914578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100838A RU2726373C2 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Устройство для каталитической переработки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726373C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5030338A (en) * | 1988-11-09 | 1991-07-09 | Mobil Oil Corp. | Conversion process using direct heating |
| RU2565229C1 (ru) * | 2014-09-22 | 2015-10-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья |
| RU2568809C1 (ru) * | 2014-12-11 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) | Способ каталитической переработки легкого углеводородного сырья |
| WO2016069403A2 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | Uop Llc | Methods and apparatuses for reforming of hydrocarbons including recovery of products using a recovery zone, a pressure swing adsorption zone, and a membrane separation zone |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100838A patent/RU2726373C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5030338A (en) * | 1988-11-09 | 1991-07-09 | Mobil Oil Corp. | Conversion process using direct heating |
| RU2565229C1 (ru) * | 2014-09-22 | 2015-10-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья |
| WO2016069403A2 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | Uop Llc | Methods and apparatuses for reforming of hydrocarbons including recovery of products using a recovery zone, a pressure swing adsorption zone, and a membrane separation zone |
| RU2568809C1 (ru) * | 2014-12-11 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) | Способ каталитической переработки легкого углеводородного сырья |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017100838A3 (ru) | 2020-02-26 |
| RU2017100838A (ru) | 2018-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2363874A (en) | Process and apparatus for treating fluids | |
| CN101573314B (zh) | 回收和生产对二甲苯的低温工艺以及用于此的换热网络 | |
| US4714109A (en) | Gas cooling with heat recovery | |
| EP2758491B1 (en) | Apparatus and method for controlling heat for rapid thermal processing | |
| US2320318A (en) | Method for catalytic conversion | |
| US20190170347A1 (en) | Apparatuses for Controlling Heat for Rapid Thermal Processing of Carbonaceous Material and Methods for the Same | |
| RU2019139840A (ru) | Реактор для проведения экзотермических равновесных реакций | |
| JPS5949850A (ja) | 流動触媒再生方法と装置 | |
| EP1879978B1 (en) | Method and installation for pyrolisis of tires | |
| US3690839A (en) | Heat exchange apparatus | |
| RU2580928C1 (ru) | Улучшенная чувствительность кокса, выгорающего с поверхности катализатора для способа дегидрирования легких парафинов | |
| RU2467799C1 (ru) | Регулируемое исполнение тепловых компрессоров для непрерывной регенерации катализатора | |
| RU2565229C1 (ru) | Установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья | |
| RU2726373C2 (ru) | Устройство для каталитической переработки | |
| US2436780A (en) | Method for handling a contact mass | |
| US8282887B2 (en) | Multi-stage fluidized bed reactor for dehydrogenation of hydrocarbons | |
| RU2662442C1 (ru) | Блок каталитической ароматизации легких углеводородов и способ его работы | |
| RU2501600C1 (ru) | Устройство для получения серы | |
| RU2762507C2 (ru) | Установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья для получения ароматических углеводородов | |
| RU2619101C1 (ru) | Установка получения метанола из углеводородного сырья | |
| RU59053U1 (ru) | Установка для каталитического риформинга бензиновых фракций | |
| CN114685234A (zh) | 一种生产内烯烃的系统和方法 | |
| CN106008126B (zh) | 一种甲醇制烃的方法及系统 | |
| RU2758350C2 (ru) | Установка каталитической переработки легкого углеводородного сырья с производством ароматических углеводородов | |
| US2222304A (en) | Method and apparatus for catalytic reaction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210708 |