RU2772593C1 - Method for catalyst regeneration and installation for its implementation - Google Patents
Method for catalyst regeneration and installation for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772593C1 RU2772593C1 RU2021126052A RU2021126052A RU2772593C1 RU 2772593 C1 RU2772593 C1 RU 2772593C1 RU 2021126052 A RU2021126052 A RU 2021126052A RU 2021126052 A RU2021126052 A RU 2021126052A RU 2772593 C1 RU2772593 C1 RU 2772593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supply
- unit
- catalyst
- inert gas
- burner
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000011068 load Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims description 7
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003009 desulfurizing Effects 0.000 description 5
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910003301 NiO Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- 229920002456 HOTAIR Polymers 0.000 description 1
- 102200035591 MAP6D1 C10G Human genes 0.000 description 1
- 101700050571 SUOX Proteins 0.000 description 1
- -1 aluminum-cobalt-molybdenum Chemical compound 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к химическим процессам в обжиговых печах, а именно к каталитической химии, в частности к способам окислительной регенерации катализаторов на носителе из оксида алюминия во вращающихся наклонных печах барабанного типа с обработкой газом, содержащим свободный кислород, и может быть использована для регенерации отработанных катализаторов.SUBSTANCE: group of inventions relates to chemical processes in roasting furnaces, namely to catalytic chemistry, in particular to methods for oxidative regeneration of catalysts on an aluminum oxide carrier in rotary inclined drum-type furnaces with treatment with a gas containing free oxygen, and can be used for regeneration of spent catalysts .
Из существующего уровня техники известен способ восстановления активности катализаторов гидрогенизационных процессов (Патент RU 2358805 C1, 20.06.2009, B01J 38/14, C10G 45/08, B01J 23/94), заключающийся в последовательности операций десорбции углеводородов с поверхности отработанных, находящихся в стационарном слое катализаторов в среде водородсодержащего газа при температуре 200-400°С; пассивации поверхности катализаторов за счет их обработки в стационарном слое при температуре 100-120°С кислородсодержащим газом с содержанием кислорода 0,02-0,5 об.% выжига продуктов уплотнения углеводородов в потоке кислородсодержащего газа при температуре 400-550°С; перевода катализаторов из оксидной в предсульфидированную форму путем их контактирования с элементной серой в токе воздуха или инертного газа, отличающийся тем, что выжиг продуктов уплотнения углеводородов и перевод катализаторов из оксидной в предсульфидированную форму осуществляют в подвижном слое катализатора, при этом температура выжига продуктов уплотнения углеводородов регулируется температурой кислородсодержащего газа и объемным соотношением кислородсодержащий газ: катализатор, равном (15-30): 1.From the existing level of technology there is known a method for restoring the activity of catalysts for hydrogenation processes (Patent RU 2358805 C1, 06/20/2009, B01J 38/14, C10G 45/08,
Из уровня техники также известен способ регенерации каталитических систем гидрогенизационных процессов (Патент RU 2290996 C1, 10.01.2007, B01J 38/14, B01J 29/90), включающий в себя стадии десорбции углеводородов с поверхности катализаторов, осуществляемой в реакторе технологической установки, и выжига продуктов их уплотнения на специализированной установке во вращающейся печи непрямого нагрева при температуре 450-550°С и давлении 0,4-1,0 ати, отличающийся тем, что десорбция углеводородов с поверхности катализаторов осуществляется в среде водородсодержащего газа с концентрацией водорода 60-80 об.%, при постепенном подъеме температуры от 200-220°С до 380-400°С со скоростью 25-30°С/ч, с последующей выдержкой катализаторов при температуре 380-400°С до достижения концентрации углеводородов в водородсодержащем газе не более 0,5 мас.% и снижением температуры до 100-120°С со скоростью 20-25°С/ч, с последующей пассивацией соединений активных компонентов катализаторов путем обработки при температуре 100-120°С и давлении 4-10 ати смесью инертного газа с кислородсодержащим компонентом, в качестве которого используют двуокись углерода и/или воздух, взятый в количестве, обеспечивающем концентрацию кислорода в смеси газов 0,02-0,50 об.%, с расходом 400-600 нм3/м3 катализатора, до выравнивания концентрации кислорода на входе и выходе из реактора.Also known from the prior art is a method for the regeneration of catalytic systems of hydrogenation processes (Patent RU 2290996 C1, 10.01.2007, B01J 38/14,
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является установка для регенерации катализатора гидрообработки и способ с ее применением (Патент RU 2658850 C2, 25.06.2018, B01J 38/12, F27B 7/00). Установка для регенерации катализатора гидрообработки, состоящая из блока предварительного просева катализатора, блока выжигания кокса, представляющего собой барабанную печь косвенного нагрева, включающую внешнюю трубу - кожух и внутреннюю перфорированную трубу, внутренняя поверхность которой оснащена насечками, устройства загрузки и выгрузки катализатора и устройства контроля требуемых параметров, блока охлаждения и просева регенерированного катализатора и блока очистки отходящих газов, причём, установка выполнена с возможностью разделения при транспортировке на отдельные блоки с размерами и массой, позволяющими установить их в кузова грузовых полуприцепов, барабанная печь имеет регулируемый наклон, ее длина составляет не более 13 м, в верхней части кожуха барабанной печи установлены валки с возможностью препятствовать прохождению воздуха вверх, насечки выполнены с возможностью обеспечить толщину слоя катализатора в барабанной печи не более 40 мм, а блок охлаждения и просева регенерированного катализатора представляет собой аэродинамический сепаратор. Способ регенерации катализатора гидрообработки, включающий подачу отработанного катализатора гидрообработки в установку для регенерации и возвращение регенерированного катализатора в процесс гидрообработки, причём, используют установку для регенерации после ее предварительной транспортировки на производство и последующей сборки, слой катализатора в барабанной печи составляет не более 40 мм, в барабанной печи осуществляют как удаление углеводородов из отработанного катализатора с окислением углерода и серы перед его регенерацией, так и регенерацию, для которой используют горячий воздух, подогреваемый в процессе окисления углерода и серы, а просев регенерированного катализатора осуществляют аэродинамическим способом.The closest technical solution, chosen as a prototype, is a hydroprocessing catalyst regeneration unit and a method using it (Patent RU 2658850 C2, 06/25/2018, B01J 38/12, F27B 7/00). Installation for hydroprocessing catalyst regeneration, consisting of a catalyst prescreening unit, a coke burning unit, which is an indirectly heated drum furnace, including an external pipe - a casing and an internal perforated pipe, the inner surface of which is equipped with notches, a device for loading and unloading the catalyst and a device for controlling the required parameters , a regenerated catalyst cooling and screening unit and an exhaust gas purification unit, moreover, the unit is designed to be divided during transportation into separate units with dimensions and weight that allow them to be installed in the bodies of cargo semi-trailers, the drum furnace has an adjustable slope, its length is not more than 13 m, in the upper part of the casing of the drum furnace, rolls are installed with the ability to prevent the passage of air upwards, the notches are made with the ability to ensure the thickness of the catalyst layer in the drum furnace is not more than 40 mm, and the cooling and screening unit is regenerated. The oval catalyst is an aerodynamic separator. A method for regenerating a hydrotreating catalyst, which includes supplying the spent hydrotreating catalyst to a regeneration unit and returning the regenerated catalyst to the hydrotreating process, moreover, the regeneration unit is used after its preliminary transportation to production and subsequent assembly, the catalyst layer in the drum furnace is not more than 40 mm, in drum furnace, both the removal of hydrocarbons from the spent catalyst with the oxidation of carbon and sulfur before its regeneration, and the regeneration, for which hot air is used, heated in the process of carbon and sulfur oxidation, and the screening of the regenerated catalyst is carried out by an aerodynamic method.
Основным недостатком вышеописанных технических решений является невозможность обеспечения минимальной потери активности катализаторов при первой их регенерации.The main disadvantage of the above technical solutions is the impossibility of ensuring a minimum loss of catalyst activity during their first regeneration.
Техническим результатом заявляемой группы изобретений является обеспечение возможности максимального восстановления активности катализаторов при первой их регенерации.The technical result of the claimed group of inventions is to provide the possibility of maximum restoration of the activity of catalysts during their first regeneration.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ регенерации катализаторов и установка для его осуществления.To achieve this technical result, a method for the regeneration of catalysts and an installation for its implementation are proposed.
Способ регенерации катализаторов включает загрузку катализатора в блок обжига, обеспечение угла наклона блока обжига в 10-15° с угловой скоростью вращения не более 7 об/мин, газоочистку сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов, включение горелки с подачей через форсунку жидкого топлива, нагрев катализатора до 400°С и поддержание данной температуры в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа , отключение горелки и подачи топлива и поддержание подачи только инертного газа в течение 25 минут, повторное включение горелки с подачей через форсунку жидкого топлива, нагрев катализатора до 600°С и поддержание данной температуры в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа, отключение горелки и подачи топлива и поддержание подачи только инертного газа в течение 10 минут, выгрузку регенерированного катализатора.The catalyst regeneration method includes loading a catalyst into a firing unit, providing an angle of inclination of the firing unit of 10-15° with an angular rotation speed of not more than 7 rpm, gas cleaning of associated gases during the catalyst regeneration process, turning on the burner with liquid fuel supplied through the nozzle, heating catalyst to 400°C and maintaining this temperature for 40 minutes with an additional supply of inert gas, turning off the burner and fuel supply and maintaining the supply of only inert gas for 25 minutes, restarting the burner with liquid fuel supplied through the nozzle, heating the catalyst to 600 ° C and maintaining this temperature for 20 minutes with an additional supply of inert gas, turning off the burner and fuel supply and maintaining the supply of only inert gas for 10 minutes, unloading the regenerated catalyst.
В частности, способ применения установки для регенерации катализаторов может состоять из следующих этапов: загрузки катализатора через блок загрузки в блок обжига; обеспечения угла наклона блока обжига в 10-15° с угловой скоростью вращения не более 7 об/мин; включения блока газоочистки сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов; включения горелки с подачей через форсунку жидкого топлива от блока подачи жидкого топлива со сжатым воздухом или без него от блока подачи сжатого воздуха соответственно; нагрева катализатора до 400°С и поддержания данной температуры в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа; отключения горелки с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа в течение 25 минут для обессеривания материала; повторного включения горелки с подачей через форсунку жидкого топлива от блока подачи жидкого топлива со сжатым воздухом или без него от блока подачи сжатого воздуха соответственно; нагрева катализатора до 600°С и поддержания данной температуры в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа; отключения горелки с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа в течение 10 минут для полного обессеривания материала; выгрузки регенерированного катализатора.In particular, the method of using the catalyst regeneration plant may consist of the following steps: loading the catalyst through the loading unit into the firing unit; ensuring the angle of inclination of the firing block at 10-15° with an angular rotation speed of not more than 7 rpm; inclusion of the block of gas cleaning of accompanying gases during the process of regeneration of catalysts; turning on the burner with liquid fuel supplied through the nozzle from the liquid fuel supply unit with or without compressed air from the compressed air supply unit, respectively; heating the catalyst to 400°C and maintaining this temperature for 40 minutes with additional supply of inert gas (air) from the inert gas supply unit; turning off the burner with fuel supply with or without compressed air and maintaining the supply of only inert gas (air) from the inert gas supply unit for 25 minutes to desulphurize the material; re-starting the burner with liquid fuel supplied through the nozzle from the liquid fuel supply unit with or without compressed air from the compressed air supply unit, respectively; heating the catalyst to 600°C and maintaining this temperature for 20 minutes with additional supply of inert gas (air) from the inert gas supply unit; turning off the burner with fuel supply with or without compressed air and maintaining the supply of only inert gas (air) from the inert gas supply unit for 10 minutes for complete desulfurization of the material; unloading of the regenerated catalyst.
В частности, способ применения установки для регенерации катализаторов также может состоять из следующих этапов: загрузки катализатора через вибролоток и бункер загрузки с приёмным клапаном в барабан печи; обеспечения угла наклона барабана в 10-15° через гидроподъемник его станины с угловой скоростью его вращения через упорные ролики и однобортные катки от привода его вращения через электродвигатель с редуктором и цепной передачей, выполненной в защитном корпусе, не более 7 об/мин; включения пылевого вентилятора для газоочистки через отводящие газоходы, пылеуловитель инерционного типа с рукавным фильтром и газоходы вытяжной вентиляции сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов; включения горелки с подачей через форсунку жидкого топлива от маслостанции со сжатым воздухом или без него от блока воздушного компрессора соответственно; нагрева катализатора до 400°С и поддержания данной температуры в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора; отключения горелки с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора в течение 25 минут для обессеривания материала; повторного включения горелки с подачей через форсунку жидкого топлива от маслостанции со сжатым воздухом или без него от блока воздушного компрессора соответственно; нагрева катализатора до 600°С и поддержания данной температуры в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора; отключения горелки с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора в течение 10 минут для полного обессеривания материала; выгрузки регенерированного катализатора через бункер разгрузки с выпускным клапаном.In particular, the method of using the installation for the regeneration of catalysts can also consist of the following steps: loading the catalyst through a vibrating chute and a loading hopper with a receiving valve into the furnace drum; ensuring the drum inclination angle of 10-15 ° through the hydraulic lift of its frame with the angular speed of its rotation through the thrust rollers and single-breasted rollers from the drive of its rotation through an electric motor with a gearbox and a chain transmission made in a protective housing, not more than 7 rpm; turning on a dust fan for gas cleaning through exhaust gas ducts, an inertial type dust collector with a bag filter and gas ducts for exhaust ventilation of accompanying gases during the catalyst regeneration process; turning on the burner with liquid fuel supplied through the nozzle from the oil station with or without compressed air from the air compressor unit, respectively; heating the catalyst to 400°C and maintaining this temperature for 40 minutes with additional supply of inert gas (air) from the blower; turning off the burner with fuel supply with or without compressed air and maintaining the supply of only inert gas (air) from the blower for 25 minutes to desulphurize the material; re-starting the burner with the supply of liquid fuel through the nozzle from the oil station with or without compressed air from the air compressor unit, respectively; heating the catalyst to 600°C and maintaining this temperature for 20 minutes with an additional supply of inert gas (air) from the blower; turning off the burner with fuel supply with or without compressed air and maintaining the supply of only inert gas (air) from the blower fan for 10 minutes to completely desulphurize the material; unloading the regenerated catalyst through an unloading hopper with an outlet valve.
Установка для регенерации катализаторов состоит из блока загрузки, блока обжига, блока газоочистки, блока подачи сжатого воздуха и блока подачи жидкого топлива, причём, блок обжига содержит, по меньшей мере, один блок подачи инертного газа и выполнен, по меньшей мере, с одной горелкой, содержащей, по меньшей мере, одну высокой пропускной способности форсунку, выполненную с возможностью подачи воздуха и/или жидкого топлива от блоков подачи сжатого воздуха и жидкого топлива соответственно.The catalyst regeneration plant consists of a loading unit, a firing unit, a gas cleaning unit, a compressed air supply unit and a liquid fuel supply unit, moreover, the firing unit contains at least one inert gas supply unit and is made with at least one burner , containing at least one high throughput nozzle, configured to supply air and/or liquid fuel from the compressed air and liquid fuel supply units, respectively.
В частности, блок загрузки может быть выполнен в виде вибролотка и/или конвейера, блок газоочистки может содержать отводящие газоходы с укрытиями, рукавный фильтр, пылеуловитель инерционного типа, газоходы вытяжной вентиляции с пылевым вентилятором, блок подачи сжатого воздуха может быть выполнен в виде воздушного компрессора с рукавами высокого давления для подключения к форсунке, а блок подачи жидкого топлива может быть выполнен в виде маслостанции, содержащую насос, рукава высокого давления для подключения к форсунке, фильтровальную систему и емкость с топливом. При этом блок обжига может быть выполнен в виде вращающейся печи барабанного типа, содержащей бункер загрузки с приёмным клапаном, бункер разгрузки с выпускным клапаном и барабан, футерованный изнутри кирпичом и установленный на станине с возможностью вращения через упорные ролики и однобортные катки и регулировки угла наклона посредством, по меньшей мере, одного гидроподъемника, с приводом вращения от электродвигателя с редуктором через цепную передачу, выполненную в защитном корпусе, а блок подачи инертного газа может содержать, по меньшей мере, один нагнетательный вентилятор. Кроме этого, печь может содержать, по меньшей мере, один датчик контроля температуры, а гидроподъемник может содержать, по меньшей мере, два гидроцилиндра, выполненных с опорами.In particular, the loading unit can be made in the form of a vibrating chute and/or a conveyor, the gas cleaning unit can contain outlet gas ducts with shelters, a bag filter, an inertial type dust collector, exhaust ventilation ducts with a dust fan, the compressed air supply unit can be made in the form of an air compressor with high-pressure hoses for connection to the nozzle, and the liquid fuel supply unit can be made in the form of an oil station containing a pump, high-pressure hoses for connecting to the nozzle, a filter system and a container with fuel. In this case, the firing unit can be made in the form of a drum-type rotary kiln, containing a loading hopper with a receiving valve, an unloading hopper with an outlet valve, and a drum lined with bricks from the inside and mounted on a frame with the possibility of rotation through thrust rollers and single-side rollers and adjusting the angle of inclination by means of , at least one hydraulic lift, driven by rotation from an electric motor with a gearbox through a chain transmission made in a protective housing, and an inert gas supply unit may contain at least one blower fan. In addition, the furnace may contain at least one temperature control sensor, and the hydraulic lift may contain at least two hydraulic cylinders made with supports.
Сущность изобретения поясняется чертежами и таблицами, на которых представлен частный случай исполнения заявляемой группы изобретений:The essence of the invention is illustrated by drawings and tables, which show a particular case of the claimed group of inventions:
на фигуре 1 представлена блок-схема установки для регенерации катализаторов; на фигуре 2 – план общего вида сверху установки для регенерации катализаторов, размещенной в цеху; на фигуре 3 – разрез А-А плана общего вида сверху установки для регенерации катализаторов, размещенной в цеху; на фигуре 4 – аксонометрическая проекция общего вида барабанной печи, где:figure 1 shows a block diagram of a plant for the regeneration of catalysts; figure 2 is a plan of a general view from above of the installation for regeneration of catalysts located in the workshop; on the figure 3 - section A-A of the general plan from above of the installation for the regeneration of catalysts located in the shop; figure 4 - axonometric projection of the general view of the drum furnace, where:
1 – блок загрузки; 1 - loading block;
2 – блок обжига; 2 – firing block;
3 – блок газоочистки; 3 - gas cleaning unit;
4 – блок подачи сжатого воздуха; 4 – compressed air supply unit;
5 – блок подачи жидкого топлива; 5 – liquid fuel supply unit;
6 – блок подачи инертного газа; 6 – inert gas supply unit;
7 – горелка; 7 - burner;
8 – вибролоток; 8 – vibrating tray;
9 – отводящие газоходы;9 - outlet gas ducts;
10 – рукавный фильтр;10 - bag filter;
11 – пылеуловитель инерционного типа; 11 – inertial type dust collector;
12 – газоходы вытяжной вентиляции; 12 - exhaust ventilation ducts;
13 – пылевой вентилятор; 13 – dust fan;
14 – воздушный компрессор; 14 - air compressor;
15 – маслостанция; 15 - oil station;
16 – вращающаяся печь барабанного типа; 16 – drum-type rotary kiln;
17 – бункер загрузки с приёмным клапаном; 17 - loading hopper with a receiving valve;
18 – бункер разгрузки с выпускным клапаном; 18 – unloading bunker with outlet valve;
19 – барабан печи;19 - furnace drum;
20 – станина;20 - bed;
21 – упорные ролики; 21 - thrust rollers;
22 – однобортные катки; 22 - single-breasted rollers;
23 – гидроподъемник; 23 - hydraulic lift;
24 – электродвигатель; 24 - electric motor;
25 – редуктор; 25 - reducer;
26 – цепная передача; 26 - chain drive;
27 – защитный корпус цепной передачи; 27 - protective housing of the chain drive;
28 – нагнетательный вентилятор; 28 - blower fan;
29 – гидроцилиндр;29 - hydraulic cylinder;
30 – опора гидроцилиндра.30 - hydraulic cylinder support.
Частный случай реализации способа регенерации катализаторов и установки для его осуществления может быть выполнен следующим образом: способ регенерации катализаторов включает загрузку катализатора в блок обжига 2, обеспечение угла наклона блока обжига 2 в 10-15° с угловой скоростью вращения не более 7 об/мин, газоочистку сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов, включение горелки 7 с подачей через форсунку жидкого топлива, нагрев катализатора до 400°С и поддержание данной температуры в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа , отключение горелки 7 и подачи топлива и поддержание подачи только инертного газа в течение 25 минут, повторное включение горелки 7 с подачей через форсунку жидкого топлива, нагрев катализатора до 600°С и поддержание данной температуры в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа, отключение горелки 7 и подачи топлива и поддержание подачи только инертного газа в течение 10 минут, выгрузку регенерированного катализатора. При этом способ применения установки для регенерации катализаторов может состоять из следующих этапов: загрузки катализатора через блок загрузки 1 в блок обжига 2; обеспечения угла наклона блока обжига 2 в 10-15° с угловой скоростью вращения не более 7 об/мин; включения блока газоочистки 3 сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов; включения горелки 7 с подачей через форсунку жидкого топлива от блока подачи жидкого топлива 5 со сжатым воздухом или без него от блока подачи сжатого воздуха 4 соответственно; нагрева катализатора до 400°С и поддержания данной температуры в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа 6; отключения горелки 7 с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа 6 в течение 25 минут для обессеривания материала; повторного включения горелки 7 с подачей через форсунку жидкого топлива от блока подачи жидкого топлива 5 со сжатым воздухом или без него от блока подачи сжатого воздуха 4 соответственно; нагрева катализатора до 600°С и поддержания данной температуры в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа 6; отключения горелки 7 с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от блока подачи инертного газа 6 в течение 10 минут для полного обессеривания материала; выгрузки регенерированного катализатора. Причём, способ применения установки для регенерации катализаторов также может состоять из следующих этапов: загрузки катализатора через вибролоток 8 и бункер загрузки 17 с приёмным клапаном в барабан 19 печи 16; обеспечения угла наклона барабана 19 в 10-15° через гидроподъемник 23 его станины 20 с угловой скоростью его вращения через упорные ролики 21 и однобортные катки 22 от привода его вращения через электродвигатель 24 с редуктором 25 и цепной передачей 26, выполненной в защитном корпусе 27, не более 7 об/мин; включения пылевого вентилятора 13 для газоочистки через отводящие газоходы 9, пылеуловитель инерционного типа 11 с рукавным фильтром 10 и газоходы вытяжной вентиляции 12 сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов; включения горелки 7 с подачей через форсунку жидкого топлива от маслостанции 15 со сжатым воздухом или без него от блока воздушного компрессора 14 соответственно; нагрева катализатора до 400°С и поддержания данной температуры в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28; отключения горелки 7 с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28 в течение 25 минут для обессеривания материала; повторного включения горелки 7 с подачей через форсунку жидкого топлива от маслостанции 15 со сжатым воздухом или без него от блока воздушного компрессора 14 соответственно; нагрева катализатора до 600°С и поддержания данной температуры в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28; отключения горелки 7 с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддержания подачи только инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28 в течение 10 минут для полного обессеривания материала; выгрузки регенерированного катализатора через бункер разгрузки 18 с выпускным клапаном.A particular case of the implementation of the method of regeneration of catalysts and installation for its implementation can be performed as follows: the method of regeneration of catalysts includes loading the catalyst into the
Установка для регенерации катализаторов состоит из блока загрузки 1, блока обжига 2, блока газоочистки 3, блока подачи сжатого воздуха 4 и блока подачи жидкого топлива 5, причём, блок обжига 2 содержит, по меньшей мере, один блок подачи инертного газа 6 и выполнен, по меньшей мере, с одной горелкой 7, содержащей, по меньшей мере, одну высокой пропускной способности форсунку, выполненную с возможностью подачи воздуха и/или жидкого топлива от блоков подачи сжатого воздуха 4 и жидкого топлива 5 соответственно. Блок загрузки 1 может быть выполнен в виде вибролотка 8 и/или конвейера, блок газоочистки 3 может содержать отводящие газоходы 9 с укрытиями, рукавный фильтр 10, пылеуловитель инерционного типа 11, газоходы вытяжной вентиляции 12 с пылевым вентилятором 13, блок подачи сжатого воздуха 4 может быть выполнен в виде воздушного компрессора 14 с рукавами высокого давления для подключения к форсунке, а блок подачи жидкого топлива 5 может быть выполнен в виде маслостанции 15, содержащую насос, рукава высокого давления для подключения к форсунке, фильтровальную систему и емкость с топливом. При этом блок обжига 2 может быть выполнен в виде вращающейся печи 16 барабанного типа, содержащей бункер загрузки 17 с приёмным клапаном, бункер разгрузки 18 с выпускным клапаном и барабан 19, футерованный изнутри кирпичом и установленный на станине 20 с возможностью вращения через упорные ролики 21 и однобортные катки 22 и регулировки угла наклона посредством, по меньшей мере, одного гидроподъемника 23, с приводом вращения от электродвигателя 24 с редуктором 25 через цепную передачу 26, выполненную в защитном корпусе 27, а блок подачи инертного газа 6 может содержать, по меньшей мере, один нагнетательный вентилятор 28. Кроме этого, печь 16 может содержать, по меньшей мере, один датчик контроля температуры, а гидроподъемник 23 может содержать, по меньшей мере, два гидроцилиндра 29, выполненных с опорами 30.The catalyst regeneration plant consists of a
Предлагаемая группа изобретений используется следующим образом: вначале через вибролоток 8 и/или конвейер блока загрузки 1 невосстановленный катализатор загружают в блок обжига 2, который затем непосредственно через бункер загрузки 17 с приёмным клапаном поступает во внутреннюю часть барабана 19, футерованную кирпичом, печи 16. Затем, обеспечивают угол наклона барабана 19 в 10-15°, установленного на станине 20 с возможностью вращения через упорные ролики 21 и однобортные катки 22, посредством регулировки угла наклона упомянутой станины 20 через гидроцилиндры 29, выполненными с опорами 30, гидроподъёмника 23. После чего, задают угловую скорость вращения барабана 19 не более 7 об/мин через привод его вращения от электродвигателя 24 с редуктором 25 посредством цепной передачи 26, выполненной в защитном корпусе 27. Далее, включают пылевой вентилятор 13 блока газоочистки 3 для очистки через отводящие газоходы 9, пылеуловитель инерционного типа 11 с рукавным фильтром 10 и газоходы вытяжной вентиляции 12 от сопутствующих газов в ходе процесса регенерации катализаторов. Потом, включают горелку 7 с подачей через форсунку жидкого топлива от маслостанции 15 блока подачи жидкого топлива 5 со сжатым воздухом или без него от блока воздушного компрессора 14 блока подачи сжатого воздуха 4 соответственно, нагревают катализатор до 400°С и поддерживают данную температуру в течение 40 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28 блока подачи инертного газа 6. Затем, отключают горелку 7 с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддерживают подачу только инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28 блока подачи инертного газа 6 в течение 25 минут для обессеривания материала. После чего, повторно включают горелку 7 с подачей через форсунку жидкого топлива от маслостанции 15 блока подачи жидкого топлива 5 со сжатым воздухом или без него от блока воздушного компрессора 14 блока подачи сжатого воздуха 4 соответственно, нагревают катализатор до 600°С и поддерживают данную температуру в течение 20 минут с дополнительной подачей инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28 блока подачи инертного газа 6. Далее, отключают горелку 7 с подачей топлива со сжатым воздухом или без него и поддерживают подачу только инертного газа (воздуха) от нагнетательного вентилятора 28 блока подачи инертного газа 6 в течение 10 минут для полного обессеривания материала, который потом выгружают через бункер разгрузки 18 с выпускным клапаном.The proposed group of inventions is used as follows: first, through the
Пример численно-количественной реализации способа регенерации катализаторов в упомянутой установке представлен в таблицах 1, 2, 3 и заключается в следующей последовательности действий и условиях (таблица 3): загрузке 150 кг катализатора с химическим составом, представленным в таблице 1, при этом в момент загрузки температура печи равна температуре окружающей среды; нагрева барабана с катализатором до 400°С и поддержание данной температуры в течение 40 минут, в течение данного времени подается воздух с вентилятора дополнительный для следующих реакций: С + О2 = СО2; S + O2 = SO2 (при этом выделяется дополнительное количество тепла, в среднем 280 кДж/моль); отключения подачи топлива и подача только холодного инертного газа в течение 25 минут для обессеривания материала; повторения процесса нагрева барабана до 600°С и поддержания данной температуры в течение 20 минут; отключения подачи топлива и подаче только холодного инертного газа в течение 10 минут для полного обессеривания материала; выгрузке катализатора с химическим составом, представленным в таблице 2. Из примера видно, что данный способ регенерации подразумевает нагрев катализатора в два цикла, при этом в процессе регенерации происходит потеря массы исходного материала примерно на 20-25%, а конверсия серы достигает 99%. Несмотря на то, что для алюмокобальтовомолибденовых катализаторов продолжительный нагрев до температуры свыше 500°С существенно влияет на их активность, в результате регенерации и двух стадий нагрева данным способом активность катализатора остается на уровне 95-96% после первой регенерации.An example of a numerical-quantitative implementation of the catalyst regeneration method in the mentioned installation is presented in tables 1, 2, 3 and consists in the following sequence of actions and conditions (table 3): loading 150 kg of a catalyst with a chemical composition presented in table 1, while at the time of loading the oven temperature is equal to the ambient temperature; heating the drum with a catalyst to 400°C and maintaining this temperature for 40 minutes, during this time additional air is supplied from the fan for the following reactions: C + O 2 = CO 2 ; S + O 2 \u003d SO 2 (in this case, an additional amount of heat is released, on average 280 kJ / mol); cutting off the fuel supply and supplying only cold inert gas for 25 minutes to desulphurize the material; repeating the process of heating the drum to 600°C and maintaining this temperature for 20 minutes; shutting off the fuel supply and supplying only cold inert gas for 10 minutes for complete desulfurization of the material; unloading the catalyst with the chemical composition shown in Table 2. It can be seen from the example that this regeneration method involves heating the catalyst in two cycles, while during the regeneration process, the weight of the initial material is lost by about 20-25%, and the sulfur conversion reaches 99%. Despite the fact that for aluminum-cobalt-molybdenum catalysts, prolonged heating to temperatures above 500°C significantly affects their activity, as a result of regeneration and two stages of heating by this method, the activity of the catalyst remains at the level of 95-96% after the first regeneration.
Указанный технический результат достигается за счет конструктивной реализации в устройстве горелки с форсункой высокой пропускной способности с нагнетательным вентилятором и способа регенерации посредством нагрева катализатора в два цикла, вследствие чего обеспечивается возможность минимальной потери активности катализаторов при первой их регенерации.The specified technical result is achieved due to the constructive implementation in the device of a burner with a high throughput nozzle with a blower fan and a regeneration method by heating the catalyst in two cycles, which ensures the possibility of a minimum loss of catalyst activity during their first regeneration.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой группы изобретений, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой группы изобретений такому условию патентоспособности как «новизна».Technical solutions coinciding with the set of essential features of the claimed group of inventions have not been identified, which allows us to conclude that the claimed group of inventions complies with such a patentability condition as "novelty".
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой группы изобретений такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».The claimed essential features that predetermine the receipt of the specified technical result do not explicitly follow from the prior art, which allows us to conclude that the claimed group of inventions complies with such a patentability condition as "inventive step".
Таблица 1Table 1
Данные по исходному катализаторуData on the original catalyst
Таблица 2table 2
Химический состав регенерированного катализатораChemical composition of the regenerated catalyst
Таблица 3Table 3
Условия регенерации, предусмотренные данным способомRegeneration conditions provided by this method
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772593C1 true RU2772593C1 (en) | 2022-05-23 |
Family
ID=
Citations (6)
| 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 |
| RU2410157C2 (en) * | 2004-05-12 | 2011-01-27 | Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп | Method of activating chromium-containing catalysts |
| JP6071542B2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-02-01 | 日揮触媒化成株式会社 | Method for regenerating hydrotreating catalyst and method for producing regenerated hydrotreating catalyst |
| RU2627498C1 (en) * | 2016-08-22 | 2017-08-08 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Method for regeneration of deactivated hydrotreating catalyst |
| RU2658850C2 (en) * | 2016-03-01 | 2018-06-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ПромСинтез" (ООО "ПромСинтез") | Unit for regenerating hydrotreating catalyst and method with its application |
| RU182765U1 (en) * | 2017-09-06 | 2018-08-30 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Сервис Катализаторных Систем" | DEVICE FOR HEATING BULK MATERIALS |
Patent Citations (6)
| 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 |
| RU2410157C2 (en) * | 2004-05-12 | 2011-01-27 | Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп | Method of activating chromium-containing catalysts |
| JP6071542B2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-02-01 | 日揮触媒化成株式会社 | Method for regenerating hydrotreating catalyst and method for producing regenerated hydrotreating catalyst |
| RU2658850C2 (en) * | 2016-03-01 | 2018-06-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ПромСинтез" (ООО "ПромСинтез") | Unit for regenerating hydrotreating catalyst and method with its application |
| RU2627498C1 (en) * | 2016-08-22 | 2017-08-08 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Method for regeneration of deactivated hydrotreating catalyst |
| RU182765U1 (en) * | 2017-09-06 | 2018-08-30 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Сервис Катализаторных Систем" | DEVICE FOR HEATING BULK MATERIALS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4621069A (en) | Continuous process for catalyst regeneration by staged burnoff of carbon and sulfur compounds | |
| US4026821A (en) | Catalyst regeneration | |
| US4678643A (en) | Apparatus for catalytic cleaning of exhaust gases from a furnace system | |
| ES2206861T3 (en) | PROCEDURE AND DEVICE OF CLIMBED COMBUSTION FOR THE REGENERATION OF A CATALYST OF REFORMATION OR PRODUCTION OF AROMATICS IN MOBILE MILK. | |
| EP0071397B1 (en) | Process for regenerating coked noble metal-containing catalysts | |
| EP2744922B1 (en) | Process for producing direct reduced iron (dri) utilizing gases derived from coal | |
| US4406775A (en) | Catalyst regeneration process | |
| RU2772593C1 (en) | Method for catalyst regeneration and installation for its implementation | |
| US4302221A (en) | Process for regeneration of carbonaceous adsorbent for use in desulfurization of exhaust gas | |
| TW200843834A (en) | Process for removing compounds from a vent stream | |
| US4551437A (en) | Process for the transportation through an elongate chamber and electromagnetic radiation heating of granulated material | |
| NO121221B (en) | ||
| CN117563684A (en) | On-line regeneration reaction system and regeneration method of CO catalytic oxidation catalyst | |
| CN117323983A (en) | Cement kiln thermal regeneration activation solid adsorbent and adsorbent harmless disposal method | |
| CN110575845A (en) | Regeneration method and application of deactivated benzene alkylation catalyst | |
| JP2003534897A (en) | Method and apparatus for regenerating spent absorbent generated in heat generator flue gas treatment | |
| CN111306934A (en) | Stove plate heating external heating type multi-hearth stove | |
| RU168779U1 (en) | INSTALLATION FOR REGENERATION OF A HYDROPROCESSING CATALYST | |
| CN118242653B (en) | Moving bed heat accumulation oxidation equipment and method for treating organic volatile gas | |
| JP2003117339A (en) | Adsorbent regeneration equipment | |
| US20220203319A1 (en) | Regeneration vessel adsorption zone and process for adsorbing halogen-containing material and sampling catalyst | |
| RU2658850C2 (en) | Unit for regenerating hydrotreating catalyst and method with its application | |
| RU2113902C1 (en) | Method and apparatus for regenerating carbide catalyst | |
| RU2653849C1 (en) | Device for oxidative regeneration of catalyst (variants) | |
| CN106999836A (en) | The method of adsorbing chlorinated hydrogen from regenerator exhaust |