RU2773127C1 - Regenerator of the c3-c5 paraffin hydrocarbons dehydrogenation system with a fluidized catalyst bed - Google Patents

Regenerator of the c3-c5 paraffin hydrocarbons dehydrogenation system with a fluidized catalyst bed Download PDF

Info

Publication number
RU2773127C1
RU2773127C1 RU2021122230A RU2021122230A RU2773127C1 RU 2773127 C1 RU2773127 C1 RU 2773127C1 RU 2021122230 A RU2021122230 A RU 2021122230A RU 2021122230 A RU2021122230 A RU 2021122230A RU 2773127 C1 RU2773127 C1 RU 2773127C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
disk
regenerator
fuel gas
fluidized bed
Prior art date
Application number
RU2021122230A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Михайлович Комаров
Александра Станиславовна Харченко
Original Assignee
Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" filed Critical Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Application granted granted Critical
Publication of RU2773127C1 publication Critical patent/RU2773127C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: petrochemistry.
SUBSTANCE: invention relates to petrochemistry. A regenerator of the C3-C5 paraffin hydrocarbon dehydrogenation system with a fluidized bed of a finely dispersed alumo-chrome catalyst is described, including a cylindrical housing (1), a pipeline (2) for supplying oxygen-containing gas through a distributor (3) in the lower part of the fluidized bed, a fuel gas inlet pipeline (4) through a burner device (5) with a system of perforated pipes in the upper fluidized bed parts, transport pipe (7) with open outlet end (12), directed upwards to enter into the upper part of the fluidized bed a mixture of the catalyst spent in the reactor and the transporting air (31), partitioning gratings (8) located along the height of the fluidized bed, while containing the catalyst heating zone (9) by burning fuel gas supplied to the burner device (5) and burning coke from the catalyst in the upper parts of the fluidized bed, the oxidation zone of the catalyst and desorption of oxidation products (10) by oxygen-containing gas supplied to the regenerator in the lower part of the fluidized bed above the distributor (3) of oxygen-containing gas, as well as a cup of reduction-desorption preparation of the catalyst (11) in the lower part of the regenerator housing (1), having distributors (13), (14) connected to pipelines, respectively, for the input of reducing gas (15) and inert gas (16), as well as a branch pipe (17) for the output of the flow of regenerated and prepared catalyst (28) into the reactor, and an additional burner device (33) for burning fuel gas is installed in the catalyst heating zone (9), including the upper part of the transport pipe (7), located coaxially with the regenerator housing (1) and with an open upper outlet end (12) pointing upwards in the catalyst heating zone (9), mounted on the upper outlet end (12) of the transport pipe (7), the first disk (18) surrounding the upper opening of the transport pipe (7), and the second disk (19) located some distance up from the first disk (18) and rigidly connected to it to form an open ring-shaped space (20) between the disks (18), (19), in this case, the additional burner device (33) has a distribution chamber (36) connected to the pipeline (29) for fuel gas input, made in the form of an annular box (32) surrounding the upper part of the transport pipe (7) or a distribution chamber (37) in the form of a pipe (21) located coaxially inside the transport pipe (7), and attached to the second disk (19), and these distribution chambers (36), (37) have, respectively, metering holes (30), (22) in the wall of the transport pipe (7) or in the wall of the pipe (21), for the release of fuel gas into the flow of a mixture of catalyst and transporting air (31).
EFFECT: increase in the technical and economic indicators of the processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons by reducing the consumption of the catalyst and reducing the air consumption for the regeneration of the catalyst.
16 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к установкам дегидрирования парафиновых углеводородов С35 в соответствующие олефиновые углеводороды, используемые для получения основных мономеров для синтетического каучука, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и др.The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to installations for the dehydrogenation of C 3 -C 5 paraffinic hydrocarbons into the corresponding olefinic hydrocarbons used to obtain basic monomers for synthetic rubber, as well as in the production of polypropylene, methyl tertiary butyl ether, etc.

Типовые установки дегидрирования парафиновых углеводородов (И.Л. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попов «Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука», Химия, Ленинград, 1986, стр. 8-12, 47-57) включают в себя реактор и регенератор с кипящим слоем мелкодисперсного алюмохромового катализатора с циркуляцией катализатора между ними. Регенератор содержит цилиндрический корпус, патрубки ввода воздуха через распределитель в нижней части кипящего слоя, ввода топливного газа через горелочное устройство в верхней части кипящего слоя, циклоны с пылеспускными стояками, соединенные с патрубками вывода газов регенерации в верхней сепарационной зоне регенератора, транспортную трубу с распределителем катализатора в виде отбойного диска, расположенного над уровнем кипящего слоя, для ввода отработавшего в реакторе катализатора в закоксованном и охлажденном в ходе эндотермической реакции дегидрирования виде и транспортирующего катализатор воздуха, секционирующие решетки, расположенные по высоте кипящего слоя. При этом регенератор содержит зону нагрева катализатора путем сжигания подаваемого топливного газа в горелочное устройство, представляющего собой систему перфорированных труб, и выжига кокса из катализатора в верхней части кипящего слоя, а также зону окисления катализатора и десорбции продуктов окисления подаваемым в регенератор воздухом в нижней части кипящего слоя над распределителем воздуха. Регенератор имеет также встроенный в нижнюю часть корпуса ниже распределителя воздуха стакан восстановительно-десорбционной подготовки катализатора с кипящим слоем, разделенном решетками на секции, имеющий в нижней части патрубки для ввода газа-восстановителя на восстановление катализатора, инертного газа на десорбцию продуктов восстановления и транспортную трубу для вывода нагретого и регенерированного катализатора в восстановленном виде в реактор.Typical installations for the dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons (I.L. Kirpichnikov, V.V. Beresnev, L.M. Popov "Album of technological schemes of the main production facilities of the synthetic rubber industry", Chemistry, Leningrad, 1986, pp. 8-12, 47-57) include a reactor and a regenerator with a fluidized bed of fine alumina-chromium catalyst with catalyst circulation between them. The regenerator comprises a cylindrical body, air inlet pipes through a distributor in the lower part of the fluidized bed, fuel gas inlet through the burner in the upper part of the fluidized bed, cyclones with dust risers connected to regeneration gas outlet pipes in the upper separation zone of the regenerator, a transport pipe with a catalyst distributor in the form of a baffle disc located above the level of the fluidized bed, for introducing the catalyst spent in the reactor in a coked and cooled form during the endothermic dehydrogenation reaction and the air transporting the catalyst, partitioning grids located along the height of the fluidized bed. At the same time, the regenerator contains a catalyst heating zone by burning the fuel gas supplied to the burner, which is a system of perforated pipes, and burning coke from the catalyst in the upper part of the fluidized bed, as well as a catalyst oxidation zone and desorption of oxidation products by air supplied to the regenerator in the lower part of the fluidized bed. layer above the air distributor. The regenerator also has a cup for the reduction-desorption preparation of a catalyst with a fluidized bed, which is divided by grids into sections, built into the lower part of the housing below the air distributor, and has branch pipes in the lower part for introducing a reducing gas for catalyst recovery, an inert gas for desorption of reduction products, and a transport pipe for output of the heated and regenerated catalyst in a reduced form to the reactor.

К недостаткам известного регенератора следует отнести:The disadvantages of the known regenerator include:

- повышенный расход катализатора, связанный с захватом большого количества частиц циркулирующего катализатора потоком газов регенерации на выходе из распределителя катализатора, расположенного над кипящим слоем, что увеличивает пылевую нагрузку на циклоны и снижает эффективность улавливания уносимого катализатора;- increased catalyst consumption associated with the capture of a large number of particles of the circulating catalyst by the flow of regeneration gases at the outlet of the catalyst distributor located above the fluidized bed, which increases the dust load on the cyclones and reduces the efficiency of catching the entrained catalyst;

- высокий расход воздуха в регенератор, связанный с неиспользованием потенциала подаваемого на транспорт катализатора воздуха, который, примешиваясь в сепарационной зоне регенератора к газу регенерации, балластирует последний и не участвует в процессе регенерации, при том, что величина указанного потока достигает 5% и более от количества подаваемого в регенератор воздуха, а также в связи с неэффективностью используемого горелочного устройства, работающего при высоком коэффициенте избытка воздуха для обеспечения полного сгорания подаваемого топливного газа;- high air consumption in the regenerator, associated with the non-use of the potential of the air supplied to the transport catalyst, which, being mixed in the separation zone of the regenerator with the regeneration gas, ballasts the latter and does not participate in the regeneration process, despite the fact that the value of this flow reaches 5% or more of the amount of air supplied to the regenerator, as well as due to the inefficiency of the burner device used, operating at a high excess air ratio to ensure complete combustion of the supplied fuel gas;

- значительные тепловые неравномерности в зоне нагрева катализатора, включающие локальные зоны перегрева катализатора в связи с неравномерностью распределения газообразного топливного газа в используемом горелочном устройстве, а также вследствие неравномерного распределения поступающего из реактора закоксованного и охлажденного катализатора (поступление катализатора главным образом в центральную часть поперечного сечения кипящего слоя), что также требует увеличения объема зоны нагрева и, соответственно, количества катализатора, загружаемого в регенератор.- significant thermal irregularities in the catalyst heating zone, including local catalyst overheating zones due to the uneven distribution of gaseous fuel gas in the burner device used, as well as due to the uneven distribution of the coked and cooled catalyst coming from the reactor (the catalyst enters mainly into the central part of the cross section of the boiling layer), which also requires an increase in the volume of the heating zone and, accordingly, the amount of catalyst loaded into the regenerator.

Наиболее близким к предлагаемому решению является получение олефиновых или изоолефиновых С35 углеводородов дегидрированием парафиновых или изопарафиновых С35 углеводородов (патент RU 2591159, МПК С07С 5/333; B01J 8/00, опубл. 10.07.2016). Расположение распределителя катализатора над транспортной трубой в виде отбойного диска конической формы под уровнем кипящего слоя (не приводит к улучшению ситуации, описанной выше, в связи с тем, что катализатор и транспортный газ (воздух) подается в кипящий слой практически в одну точку - в центральную часть кипящего слоя регенератора.The closest to the proposed solution is the production of olefinic or isoolefinic C 3 -C 5 hydrocarbons by dehydrogenation of paraffinic or isoparaffinic C 3 -C 5 hydrocarbons (patent RU 2591159, IPC C07C 5/333; B01J 8/00, publ. 10.07.2016). The location of the catalyst distributor above the transport pipe in the form of a conical baffle disk under the level of the fluidized bed (does not lead to an improvement in the situation described above, due to the fact that the catalyst and the transport gas (air) are supplied to the fluidized bed almost at one point - to the central part of the fluidized bed of the regenerator.

Задачей настоящего изобретения является повышение технико-экономических показателей процессов дегидрирования парафиновых углеводородов путем снижения расхода катализатора и уменьшения расхода воздуха на регенерацию катализатора.The objective of the present invention is to improve the technical and economic performance of paraffinic hydrocarbon dehydrogenation processes by reducing catalyst consumption and reducing air consumption for catalyst regeneration.

Для решения поставленной задачи предлагается регенератор системы дегидрирования парафиновых углеводородов С35 с кипящим слоем мелкодисперсного алюмохромового катализатора, включающий цилиндрический корпус 1, трубопровод 2 подачи кислородсодержащего газа через распределитель (3) в нижней части кипящего слоя, трубопровод ввода топливного газа 4 через горелочное устройство 5 с системой перфорированных труб в верхней части кипящего слоя, транспортную трубу 7 с открытым выпускным торцом 12, направленным вверх для ввода в верхнюю часть кипящего слоя смеси отработавшего в реакторе катализатора и транспортирующего воздуха 31, секционирующие решетки 8, расположенные по высоте кипящего слоя, содержащий при этом зону нагрева катализатора 9 путем сжигания подаваемого в горелочное устройство 5 топливного газа и выжига кокса из катализатора в верхней части кипящего слоя, зону окисления катализатора и десорбции продуктов окисления 10 подаваемым в регенератор кислородсодержащим газом в нижней части кипящего слоя над распределителем 3 кислородсодержащего газа, а также стакан восстановительно-десорбционной подготовки катализатора 11 в нижней части корпуса 1 регенератора, имеющий распределители 13, 14, соединенные с трубопроводами соответственно для ввода газа-восстановителя 15 и инертного газа 16, а также патрубок 17 для вывода потока отрегенерированного и подготовленного катализатора 28 в реактор, при этом в зоне нагрева катализатора 9 установлено дополнительное горелочное устройство 33 для сжигания топливного газа, включающее верхнюю часть транспортной трубы 7, расположенную соосно с корпусом 1 регенератора и с открытым верхним торцом 12, направленным вверх в зоне нагрева катализатора 9, установленный на верхнем торце 12 транспортной трубы 7 первый диск 18, окружающий верхнее отверстие транспортной трубы 7 и второй диск 19, расположенный на некотором расстоянии вверх от первого диска 18 и жестко соединенный с ним с образованием между дисками 18, 19 открытого кольцеобразного пространства 20, при этом дополнительное горелочное устройство 33 имеет соединенную с трубопроводом 29 для ввода топливного газа раздающую камеру 36, выполненную в виде окружающей верхнюю часть транспортной трубы 7 кольцеобразную коробку 32 или раздающую камеру 37 в виде трубы 21, расположенной соосно внутри транспортной трубы 7, и прикрепленной ко второму диску 19, причем указанные раздающие камеры 36, 37 имеют, соответственно, в стенке транспортной трубы 7 или в стенке трубы 21 дозирующие отверстия 30, 22 для выпуска топливного газа в поток смеси катализатора и транспортирующего воздуха 31.To solve this problem, a regenerator of the C 3 -C 5 paraffin hydrocarbon dehydrogenation system with a fluidized bed of a finely dispersed aluminum-chromium catalyst is proposed, including a cylindrical body 1, a pipeline 2 for supplying oxygen-containing gas through a distributor (3) in the lower part of the fluidized bed, a fuel gas input pipeline 4 through the burner device 5 with a system of perforated pipes in the upper part of the fluidized bed, a transport pipe 7 with an open outlet end 12 directed upwards for introducing into the upper part of the fluidized bed a mixture of the catalyst exhausted in the reactor and transport air 31, partitioning grids 8 located along the height of the fluidized bed, containing at the same time a catalyst heating zone 9 by burning the fuel gas supplied to the burner 5 and burning coke from the catalyst in the upper part of the fluidized bed, a catalyst oxidation zone and desorption of the oxidation products 10 by oxygen-containing gas supplied to the regenerator in the lower hour ty fluidized bed above the distributor 3 of oxygen-containing gas, as well as a glass of reduction-desorption preparation of the catalyst 11 in the lower part of the body 1 of the regenerator, having distributors 13, 14 connected to the pipelines, respectively, for introducing the reducing gas 15 and inert gas 16, as well as the branch pipe 17 to output the flow of the regenerated and prepared catalyst 28 to the reactor, while in the heating zone of the catalyst 9 an additional burner device 33 for burning fuel gas is installed, including the upper part of the transport pipe 7 located coaxially with the regenerator body 1 and with an open upper end 12 directed upwards in the heating zone of the catalyst 9, installed on the upper end 12 of the transport pipe 7, the first disk 18, surrounding the upper opening of the transport pipe 7 and the second disk 19, located at some distance upwards from the first disk 18 and rigidly connected to it with the formation between the disks 18, 19 open annular pr space 20, while the additional burner device 33 has a distribution chamber 36 connected to the pipeline 29 for introducing fuel gas, made in the form of an annular box 32 surrounding the upper part of the transport pipe 7 or a distribution chamber 37 in the form of a pipe 21 located coaxially inside the transport pipe 7, and attached to the second disk 19, and the said distributing chambers 36, 37 have, respectively, in the wall of the transport pipe 7 or in the wall of the pipe 21 dosing holes 30, 22 for the release of fuel gas into the flow of the mixture of catalyst and transport air 31.

Дозирующие отверстия 30, 22 для выпуска топливного газа в поток катализатора и транспортирующего воздуха 31 могут быть расположены ниже первого диска 18 на расстоянии от него, составляющем не менее, чем 40*d, где d - диаметр одного дозирующего отверстия.Metering holes 30, 22 for the release of fuel gas into the stream of catalyst and conveying air 31 can be located below the first disk 18 at a distance from it of not less than 40*d, where d is the diameter of one metering hole.

К нижнему торцу 38 трубы 21 может быть прикреплен своим основанием конус-рассекатель 34 с вершиной, направленной вниз.To the lower end 38 of the pipe 21 can be attached to its base cone-divider 34 with the top pointing down.

Дополнительное горелочное устройство 33 может содержать конус-отражатель 6, прикрепленный своим основанием ко второму диску 19, причем, конус-отражатель 6 направлен вершиной вниз и установлен по центру над отверстием транспортной трубы 7.Additional burner device 33 may contain a cone-reflector 6 attached with its base to the second disk 19, moreover, the cone-reflector 6 is directed with its apex down and is installed in the center above the opening of the transport pipe 7.

Первый диск 18 дополнительного горелочного устройства 33 для сжигания топливного газа может быть установлен горизонтально.The first disc 18 of the additional burner device 33 for burning fuel gas can be installed horizontally.

Первый диск 18 дополнительного горелочного устройства 33 для сжигания топливного газа может иметь форму усеченного конуса с наклоном образующей конуса под углом в диапазоне от 30° вниз от горизонтального положения до 30° вверх от горизонтального положения.The first disc 18 of the additional burner device 33 for burning fuel gas may be in the form of a truncated cone with the inclination of the generatrix of the cone at an angle in the range from 30° downward from the horizontal position to 30° upward from the horizontal position.

Второй диск 19 дополнительного горелочного устройства 33 для сжигания топливного газа может быть установлен горизонтально.The second disc 19 of the additional burner device 33 for burning fuel gas can be installed horizontally.

Второй диск 19 дополнительного горелочного устройства 33 для сжигания топливного газа может иметь форму конуса или усеченного конуса с наклоном образующей конуса под углом в диапазоне от 30° вверх от горизонтального положения до 45° вниз от горизонтального положения и установлен вершиной вниз или вверх по центру над отверстием транспортной трубы 7.The second disk 19 of the additional burner device 33 for burning fuel gas may be in the form of a cone or a truncated cone with the inclination of the generatrix of the cone at an angle in the range from 30° upwards from the horizontal position to 45° downwards from the horizontal position and is mounted with the top down or up in the center above the hole transport pipe 7.

Отношение диаметра первого диска 18 дополнительного горелочного устройства 33 для сжигания топливного газа к диаметру корпуса 1 регенератора может находиться в диапазоне значений от 0,1 до 0,3.The ratio of the diameter of the first disk 18 of the additional burner device 33 for burning fuel gas to the diameter of the regenerator body 1 can be in the range of 0.1 to 0.3.

В дополнительном горелочном устройстве 33 для сжигания топливного газа отношение диаметра первого диска 18 к диаметру второго диска 19 может находиться в диапазоне значений от 0,8 до 1,25.In the additional burner device 33 for burning fuel gas, the ratio of the diameter of the first disk 18 to the diameter of the second disk 19 may be in the range of 0.8 to 1.25.

Второй диск 19 может быть жестко соединен с первым диском 18 с помощью перегородок 25.The second disk 19 can be rigidly connected to the first disk 18 using baffles 25.

Число перегородок 25 может находиться в диапазоне от 3 до 12.The number of partitions 25 may range from 3 to 12.

Перегородки 25 могут быть равномерно распределены по окружности дисков 18, 19, разделяя открытое кольцеобразное пространство 20 на независимые каналы истечения потоков 35.The baffles 25 can be evenly distributed around the circumference of the discs 18, 19, dividing the open annular space 20 into independent flow channels 35.

Перегородки 25 могут представлять собой плоские радиально направленные пластины.The baffles 25 may be flat, radially directed plates.

Отношение диаметра основания конуса-отражателя 6 к диаметру отверстия транспортной трубы 7 может находиться в диапазоне значений от 0,3 до 1,0.The ratio of the diameter of the base of the cone-reflector 6 to the diameter of the opening of the transport pipe 7 can be in the range of values from 0.3 to 1.0.

Дополнительное горелочное устройство 33 может быть расположено под уровнем кипящего слоя 27 над или под верхней секционирующей решеткой 23.Additional burner device 33 can be located below the level of the fluidized bed 27 above or below the upper sectional grate 23.

В качестве сырья на установке дегидрирования могут быть использованы парафиновые углеводороды С35, такие, например, как изобутан, н-бутан, изопентан, пропан с содержанием парафинов в сырье предпочтительно 95-99 мас. %, а также смеси указанных парафиновых углеводородов.As feedstock for the dehydrogenation plant, paraffinic hydrocarbons C 3 -C 5 can be used, such as, for example, isobutane, n-butane, isopentane, propane, with a paraffin content in the feedstock preferably 95-99 wt. %, as well as mixtures of these paraffinic hydrocarbons.

При осуществлении предлагаемого способа регенерации катализатора в систему реактор-регенератор может быть загружен мелкодисперсный алюмохромовый катализатор, содержащий Cr2O3 - 13-25 мас. %, K2O - 1,0-3,0 мас. %, SiO2 - 1,0-10,0 мас. %, Al2O3 - остальное, при содержании в окисленном состоянии CrO3 - 0,25-3,5 мас. %, например, промышленный катализатор типа АОК-73-24.In the implementation of the proposed method of regeneration of the catalyst in the reactor-regenerator system can be loaded fine alumina-chromium catalyst containing Cr 2 O 3 - 13-25 wt. %, K 2 O - 1.0-3.0 wt. %, SiO 2 - 1.0-10.0 wt. %, Al 2 O 3 - the rest, when the content in the oxidized state of CrO 3 - 0.25-3.5 wt. %, for example, industrial catalyst type AOK-73-24.

В качестве топливного газа и газа-восстановителя могут быть использованы природный газ, предпочтительно содержащий метан, абгаз процессов дегидрирования, содержащий до 25 мас. % водорода или легкие парафиновые углеводороды и др.Natural gas, preferably containing methane, off-gas from dehydrogenation processes, containing up to 25 wt. % hydrogen or light paraffinic hydrocarbons, etc.

В качестве кислородсодержащего газа для регенерации катализатора может быть использован воздух, воздух, обогащенный кислородом (например, смешением воздуха и кислорода). Концентрация кислорода в кислородсодержащих газах, подаваемых на регенерацию катализатора, ограничивается (до 50 мас. %) условиями соблюдения безопасности процесса.Air, air enriched with oxygen (for example, by mixing air and oxygen) can be used as the oxygen-containing gas for catalyst regeneration. The oxygen concentration in the oxygen-containing gases supplied to the catalyst regeneration is limited (up to 50 wt %) by the process safety conditions.

Под отработанным катализатором подразумевают катализатор, который использовался в реакторе дегидрирования, был десорбирован, например, с использованием азота для удаления углеводородов из катализатора, и в охлажденном при осуществлении эндотермической реакции дегидрирования, закоксованном и восстановленном виде направлен в регенератор.By spent catalyst is meant the catalyst that was used in the dehydrogenation reactor, was desorbed, for example, using nitrogen to remove hydrocarbons from the catalyst, and cooled by the endothermic dehydrogenation reaction, coked and reduced, sent to the regenerator.

На фиг. 1 представлена схема регенератора с дополнительным горелочным устройством для сжигания топливного газа по изобретению. На фиг. 2 изображен вариант другой возможной компоновки предлагаемого дополнительного горелочного устройства.In FIG. 1 shows a diagram of a regenerator with an additional burner device for burning fuel gas according to the invention. In FIG. 2 shows a variant of another possible layout of the proposed additional burner device.

Изображенный на фиг. 1 регенератор имеет цилиндрический корпус 1, трубопровод подачи воздуха 2 через основной распределитель 3 в нижней части кипящего слоя, трубопровод ввода топливного газа 4 через горелочное устройство 5 в виде системы из перфорированных труб в верхней части кипящего слоя, транспортную трубу 7 для ввода в верхнюю часть кипящего слоя смеси отработавшего в реакторе катализатора и транспортирующего воздуха 31, секционирующие решетки 8, разделяющие кипящий слой на секции, образующие расположенные последовательно сверху вниз зону нагрева катализатора 9 путем сжигания подаваемого в горелочное устройство 5 топливного газа и выжига кокса из катализатора в верхней части кипящего слоя и зону окисления катализатора и десорбции продуктов окисления 10 подаваемым в регенератор воздухом в нижней части кипящего слоя над основным распределителем воздуха 3, содержащий также встроенный в нижнюю часть корпуса 1 регенератора ниже распределителя воздуха 3 стакан восстановительно-десорбционной подготовки катализатора 11 с кипящим слоем, имеющий в нижней части распределители 13, 14, соединенные с трубопроводами соответственно для ввода газа-восстановителя 15 и инертного газа 16, а также патрубок 17 для вывода отрегенерированного катализатора в реактор. Отходящие из стакана-восстановителя 11 газы восстановительно-десорбционной подготовки катализатора могут быть направлены для дожига в зону нагрева катализатора 9 по специальной трубе (на фиг. 1 не показано).Shown in FIG. 1 the regenerator has a cylindrical body 1, an air supply pipeline 2 through the main distributor 3 in the lower part of the fluidized bed, a fuel gas inlet pipeline 4 through the burner device 5 in the form of a system of perforated pipes in the upper part of the fluidized bed, a transport pipe 7 for entering into the upper part a fluidized bed of a mixture of catalyst spent in the reactor and transport air 31, sectional grids 8, dividing the fluidized bed into sections, forming a heating zone of the catalyst 9 located sequentially from top to bottom by burning the fuel gas supplied to the burner 5 and burning coke from the catalyst in the upper part of the fluidized bed and a zone for the oxidation of the catalyst and desorption of the oxidation products 10 by the air supplied to the regenerator in the lower part of the fluidized bed above the main air distributor 3, which also contains a glass of reduction-desorption preparation of the catalytic converter built into the lower part of the regenerator housing 1 below the air distributor 3 isolator 11 with a fluidized bed, having distributors 13, 14 in the lower part, connected to pipelines, respectively, for introducing reducing gas 15 and inert gas 16, as well as a branch pipe 17 for outputting the regenerated catalyst to the reactor. Exhaust from the reducing glass 11, the gases of the reduction-desorption preparation of the catalyst can be sent for afterburning to the heating zone of the catalyst 9 through a special pipe (not shown in Fig. 1).

Предлагаемый регенератор снабжен дополнительным горелочным устройством 33 для сжигания топливного газа. Дополнительное горелочное устройство 33 содержит транспортную трубу 7 с открытым верхним торцом 12 направленным вверх, расположенным в зоне нагрева катализатора 9 соосно с корпусом 1 регенератора, установленный на верхнем торце 12 транспортной трубы 7 первый диск 18, окружающий отверстие транспортной трубы 7 и второй диск 19, расположенный на некотором расстоянии вверх от первого диска 18 и жестко соединенный с ним с образованием между дисками 18, 19 открытого кольцеобразного пространства 20. Как показано на фиг. 2 (разрез по А-А), перегородки 25 в виде пластин делят открытое кольцеобразное пространство 20 на независимые каналы истечения потоков 35. Дополнительное горелочное устройство 33, изображенное на фиг. 1, имеет раздающую камеру 36 в виде окружающей транспортную трубу 7 кольцеобразной коробки 32, соединенной с трубопроводом 29 для ввода топливного газа из коллектора 26 и имеющей дозирующие отверстия 30 в стенке транспортной трубы 7 для выпуска топливного газа в поток смеси катализатора и транспортирующего воздуха 31. Участок транспортной трубы 7 между дозирующими отверстиями 30 и первым диском 18 дополнительного горелочного устройства 33 является смесительной камерой дополнительного горелочного устройства 33 для предварительного смешения газовзвеси транспортирующего воздуха с катализатором и подаваемого топливного газа. Ко второму диску 19 прикреплен своим основанием конус-отражатель 6.The proposed regenerator is equipped with an additional burner device 33 for burning fuel gas. The additional burner device 33 contains a transport pipe 7 with an open upper end 12 directed upwards, located in the heating zone of the catalyst 9 coaxially with the regenerator body 1, the first disk 18 is installed on the upper end 12 of the transport pipe 7, surrounding the opening of the transport pipe 7 and the second disk 19, located at some distance upwards from the first disk 18 and rigidly connected to it with the formation between the disks 18, 19 of an open annular space 20. As shown in FIG. 2 (section A-A), plate-shaped baffles 25 divide the open annular space 20 into independent flow channels 35. The additional burner device 33 shown in FIG. 1, has a distributing chamber 36 in the form of an annular box 32 surrounding the transport pipe 7, connected to the pipeline 29 for introducing fuel gas from the collector 26 and having metering holes 30 in the wall of the transport pipe 7 for discharging fuel gas into the flow of the mixture of catalyst and transport air 31. The section of the transport pipe 7 between the metering holes 30 and the first disk 18 of the additional burner device 33 is a mixing chamber of the additional burner device 33 for pre-mixing the gas suspension of the transport air with the catalyst and the supplied fuel gas. A cone-reflector 6 is attached to the second disk 19 with its base.

Представленный на фиг. 2 возможный вариант дополнительного горелочного устройства 33 содержит раздающую камеру 37 в виде трубы 21, прикрепленной ко второму диску 19, расположенную внутри транспортной трубы 7 соосно с ней и имеющей дозирующие отверстия 22 для выпуска топливного газа в поток смеси катализатора и транспортирующего воздуха 31. К нижнему торцу 38 трубы 21 прикреплен конус-рассекатель 34. Кольцевое пространство между транспортной трубой 7 и трубой 21 раздающей камеры 37 является смесительной камерой в представленном варианте дополнительного горелочного устройства 33.Shown in FIG. 2, a possible version of the additional burner device 33 contains a distributing chamber 37 in the form of a pipe 21 attached to the second disk 19, located inside the transport pipe 7 coaxially with it and having dosing holes 22 for discharging fuel gas into the flow of a mixture of catalyst and transport air 31. To the lower the end 38 of the pipe 21 is attached to the cone-divider 34. The annular space between the transport pipe 7 and the pipe 21 of the distributing chamber 37 is a mixing chamber in the presented version of the additional burner device 33.

Предлагаемый регенератор (фиг. 1 и 2) работает следующим образом.The proposed regenerator (Fig. 1 and 2) works as follows.

Под кипящий слой регенератора из коллектора 24 по трубопроводу 2 в основной распределитель 3 подается воздух. Отработавший катализатор из реактора в закоксованном и восстановленном виде в смеси с транспортирующим воздухом подается по транспортной трубе 7 через дополнительное горелочное устройство 33 (одновременно являющееся распределителем потоков катализатора и транспортирующего воздуха) в зону нагрева катализатора 9 в верхней части кипящего слоя. Воздух проходит кипящий слой регенератора, секционированный горизонтальными решетками 8 противоточно к опускающемуся вниз циркулирующему катализатору. Для нагрева циркулирующего катализатора и обеспечения теплом эндотермической реакции дегидрирования в реакторе из коллектора 26, по трубопроводу 4 в верхнюю часть кипящего слоя регенератора через горелочное устройство 5, расположенное в зоне нагрева катализатора 9, подают топливный газ на сжигание в потоке подаваемого в регенератор воздуха при одновременном выжиге кокса на катализаторе. Катализатор последовательно проходит зоны нагрева катализатора 9, окисления и десорбции катализатора от продуктов окисления 10, и далее восстановления катализатора и десорбции продуктов восстановления в стакане 11 восстановительно-десорбционной подготовки катализатора. Окисленный катализатор проходит через стакан-восстановитель 11 для удаления адсорбированного кислорода и восстановления окислов шестивалентного хрома на окисленном катализаторе до окислов трехвалентного хрома в восстановленном катализаторе. Для этих целей расходуется газ-восстановитель в количестве до 3% и более от подаваемого на процесс сырья. Отрегенерированный, подогретый и восстановленный катализатор из нижней части стакана-восстановителя 11 через патрубок 17 транспортируется в реактор. Полученные газы регенерации попадают в надслоевое пространство регенератора и после улавливания мелких фракций унесенного из кипящего слоя катализатора в циклонах (на фиг. 1 не показано) покидают регенератор. Уловленные в циклонах мелкие фракции катализатора по пылеспускным стоякам (на фиг. 1 не показано) возвращаются в верхнюю часть кипящего слоя регенератора, а газ регенерации поступает на охлаждение, санитарную очистку от катализаторной пыли и затем сбрасывается через дымовую трубу (на фиг. 1 не показано) в атмосферу.Air is supplied under the fluidized bed of the regenerator from the collector 24 through the pipeline 2 to the main distributor 3. The spent catalyst from the reactor in a coked and reduced form, mixed with transport air, is fed through a transport pipe 7 through an additional burner device 33 (simultaneously being a distributor of catalyst and transport air flows) to the heating zone of catalyst 9 in the upper part of the fluidized bed. The air passes through the fluidized bed of the regenerator, sectioned by horizontal grates 8 countercurrently to the circulating catalyst descending. To heat the circulating catalyst and provide heat for the endothermic dehydrogenation reaction in the reactor, from the collector 26, through the pipeline 4 to the upper part of the fluidized bed of the regenerator through the burner 5 located in the heating zone of the catalyst 9, fuel gas is supplied for combustion in the flow of air supplied to the regenerator while simultaneously burning coke on the catalyst. The catalyst sequentially passes the heating zone of the catalyst 9, oxidation and desorption of the catalyst from the oxidation products 10, and then the reduction of the catalyst and desorption of the reduction products in the glass 11 of the reduction-desorption preparation of the catalyst. The oxidized catalyst passes through a reducing glass 11 to remove adsorbed oxygen and reduce hexavalent chromium oxides on the oxidized catalyst to trivalent chromium oxides in the reduced catalyst. For these purposes, a reducing gas is consumed in an amount of up to 3% or more of the raw material supplied to the process. The regenerated, heated and reduced catalyst is transported from the lower part of the reducing glass 11 through the branch pipe 17 to the reactor. The resulting regeneration gases enter the above-layer space of the regenerator and, after trapping fine fractions of the catalyst carried away from the fluidized bed in cyclones (not shown in Fig. 1), leave the regenerator. The small fractions of the catalyst caught in the cyclones are returned to the upper part of the fluidized bed of the regenerator through dust risers (not shown in Fig. 1), and the regeneration gas is supplied for cooling, sanitary cleaning from catalyst dust and then discharged through the chimney (not shown in Fig. 1). ) in atmosphere.

В верхнюю часть транспортной трубы 7 из коллектора 26 по трубопроводу 29 через раздающую камеру 36 в виде кольцеобразной коробки и дозирующие отверстия 30 в поток смеси катализатора и транспортирующего воздуха 31 подается часть подаваемого в регенератор топливного газа в количестве, достаточном для максимального использования кислорода транспортирующего воздуха путем более эффективного сжигания топливного газа в предлагаемом дополнительном горелочном устройстве 33, по сравнению со сжиганием в существующем горелочном устройстве 5. Избыточное количество топливного газа после дополнительного горелочного устройства 33 может поступать в кипящий слой на доиспользование в зоне нагрева регенератора 9, где догорает совместно с подаваемым в регенератор через горелочное устройство 5 топливным газом.In the upper part of the transport pipe 7 from the collector 26 through the pipeline 29 through the distributing chamber 36 in the form of an annular box and metering holes 30 into the flow of the mixture of catalyst and transport air 31, a part of the fuel gas supplied to the regenerator is supplied in an amount sufficient to maximize the use of oxygen in the transport air by more efficient combustion of fuel gas in the proposed additional burner device 33, compared with combustion in the existing burner device 5. regenerator through the burner device 5 with fuel gas.

В проточном тракте дополнительного горелочного устройства 33, включающем верхний участок транспортной трубы 7 и открытое кольцеобразное пространство 20 между первым 18 и вторым 19 дисками в дополнительном горелочном устройстве 33 осуществляется смешение указанных выше потоков и последующее сгорание топливного газа в факеле дополнительного горелочного устройства 33 (на выходе из открытого кольцеобразного пространства 20).In the flow path of the additional burner device 33, which includes the upper section of the transport pipe 7 and the open annular space 20 between the first 18 and second 19 disks in the additional burner device 33, the above flows are mixed and the fuel gas is subsequently burned in the flame of the additional burner device 33 (at the outlet from the open annular space 20).

Проходя транспортную трубу 7, потоки катализатора, транспортирующего воздуха и подаваемого топливного газа перемешиваются при температуре 500-550°С на участке от дозирующих отверстий 30 раздающей камеры 36 до первого диска 18 дополнительного горелочного устройства 33. Получаемая смесь далее распределяется в открытое кольцеобразное пространство 20. При этом поток катализатора по инерции достигает поверхности второго диска 19. Под вторым диском 19 (предпочтительно, с конусом-отражателем 6), в центральной его части, накапливается подвешенный слой постоянно обменивающегося катализатора, что снижает эрозию поверхности указанного диска. Катализатор поступает в объем подвешенного слоя преимущественно в центральную его часть, задерживается в подвешенном слое, при этом усредняются неравномерности поступающего потока катализатора, и далее вытекает равномерно в начало открытого кольцеобразного пространства 20, обеспечивая равномерное питание потока смеси воздуха и топливного газа катализатором на начальном участке открытого кольцеобразного пространства 20. При секционировании открытого кольцеобразного пространства 20 перегородками 25 (показано на фиг. 2), указанное открытое кольцеобразное пространство 20 делится на независимые каналы истечения потоков 35, что обеспечивает сохранение равномерности распределения потоков при их истечении вдоль каналов. Затем поток транспортного воздуха с равномерно распределенном в нем топливным газом и катализатором проходит открытое кольцеобразное пространство 20 и выходит в кипящий слой по всей наружной кромке дисков 18, 19 дополнительного горелочного устройства 33 в виде непрерывной, веерообразной, радиально-направленной струи. Происходит сначала задержка катализатора на начальном участке открытого кольцеобразного пространства 20 и далее, под воздействием потока смеси воздуха и топливного газа, значительное увеличение скорости потока смеси катализатора, воздуха и топливного газа на конечном участке указанного открытого кольцеобразного пространства. Эта ситуация обеспечивается заявляемым диапазоном размеров конструктивных элементов предлагаемого дополнительного горелочного устройства 33. Увеличение скорости истечения катализатора и смеси воздуха и топливного газа позволяет выпускать катализатор и газовую смесь из открытого кольцеобразного пространства 20 дополнительного горелочного устройства 33 на существенное расстояние от наружной кромки дисков 18, 19. Под воздействием потока катализатора, смесь воздуха и топливного газа диспергируется в дополнительном горелочном устройстве 33 и в точке ввода двухфазного потока в кипящий слой находится в состоянии мелких пузырьков. При этом высокая скорость истечения катализатора и газовой смеси в радиальном направлении улучшает перемешивание катализатора и газовой смеси в кипящем слое зоны нагрева катализатора 9 и обеспечивает при температуре 650-660°С в указанной зоне факельное горение топливного газа на значительном участке кипящего слоя алюмохромового катализатора, примыкающем к наружной кромке дисков 18, 19 дополнительного горелочного устройства 33. С большой вероятностью факел предлагаемого дополнительного горелочного устройства 33 дополнительно подпитывается также воздухом и/или топливным газом из кипящего слоя зоны нагрева регенератора, подаваемыми, соответственно, через распределитель воздуха 3 и существующее горелочное устройство 5 в виде перфорированных труб. Использование предлагаемого дополнительного горелочного устройства 33 в комбинации с существующим горелочным устройством 5 при их взаимодействии в кипящем слое повышает эффективность работы всей системы нагрева катализатора регенератора в целом. Достигаемое при использовании изобретения более равномерное распределение катализатора и компонентов смеси газовых потоков (топливного газа и воздуха) на выходе из открытого кольцеобразного пространства 20 между дисками 18, 19, обеспечивает более высокий уровень изотермичности кипящего слоя в зоне нагрева регенератора по сравнению с прототипом. Совокупный эффект диспергирования воздуха и топливного газа в двухфазном потоке на выходе из горелочного устройства 33, перемешивания катализатора и газа в кипящем слое создает условия увеличения интенсивности процессов тепло-массообмена в кипящем слое зоны нагрева катализатора 9. Это приводит к увеличению устойчивости горения, полноты сгорания подаваемого топливного газа, к уменьшению количества зон перегрева катализатора в верхней части кипящего слоя, к использованию транспортирующего газа (воздуха) для сжигания топливного газа при снижении расхода воздуха на регенерацию катализатора по сравнению с прототипом. При этом, например, в процессе дегидрирования изобутана, доля тепловой мощности дополнительного горелочного устройства 33 для сжигания топливного газа в потоке транспортирующего воздуха достигает 5% и более от общей тепловой мощности зоны нагрева регенератора при соответствующем перераспределении подаваемого на сжигание в зону нагрева катализатора 9 топливного газа между существующим малоэффективным горелочным устройством и предлагаемым дополнительным горелочным устройством 33, обеспечивающим высокую эффективность сжигания топливного газа и одновременно более равномерное распределение тепловых и материальных потоков в зоне нагрева предлагаемого регенератора. Более эффективное сжигание подаваемого топливного газа в регенератор в целом приводит к снижению тепловых неравномерностей в зоне нагрева катализатора 9, позволяет снизить объем зоны нагрева катализатора 9 и, соответственно, количества катализатора, загружаемого в регенератор.Passing the transport pipe 7, the flows of the catalyst, transport air and supplied fuel gas are mixed at a temperature of 500-550°C in the area from the dosing holes 30 of the distributing chamber 36 to the first disk 18 of the additional burner device 33. The resulting mixture is then distributed into the open annular space 20. In this case, the catalyst flow by inertia reaches the surface of the second disk 19. Under the second disk 19 (preferably with a cone-reflector 6), in its central part, a suspended layer of constantly exchanging catalyst accumulates, which reduces the erosion of the surface of the specified disk. The catalyst enters the volume of the suspended layer mainly in its central part, lingers in the suspended layer, while the unevenness of the incoming catalyst flow is averaged, and then flows evenly to the beginning of the open annular space 20, providing uniform supply of the flow of the mixture of air and fuel gas by the catalyst in the initial section of the open annular space 20. When partitioning the open annular space 20 partitions 25 (shown in Fig. 2), the specified open annular space 20 is divided into independent flow channels 35, which ensures that the distribution of flows is uniform when they flow along the channels. Then the flow of transport air with fuel gas and catalyst evenly distributed in it passes through the open annular space 20 and exits into the fluidized bed along the entire outer edge of the disks 18, 19 of the additional burner device 33 in the form of a continuous, fan-shaped, radially directed jet. First, the catalyst is delayed in the initial section of the open annular space 20 and then, under the influence of the flow of the mixture of air and fuel gas, a significant increase in the flow rate of the mixture of catalyst, air and fuel gas in the final section of the specified open annular space. This situation is provided by the claimed range of sizes of structural elements of the proposed additional burner device 33. An increase in the outflow rate of the catalyst and a mixture of air and fuel gas allows the catalyst and gas mixture to be released from the open annular space 20 of the additional burner device 33 at a significant distance from the outer edge of the disks 18, 19. Under the influence of the catalyst flow, the mixture of air and fuel gas is dispersed in the additional burner device 33 and is in the state of small bubbles at the point of entry of the two-phase flow into the fluidized bed. At the same time, the high speed of the outflow of the catalyst and the gas mixture in the radial direction improves the mixing of the catalyst and the gas mixture in the fluidized bed of the heating zone of the catalyst 9 and provides, at a temperature of 650-660 to the outer edge of the disks 18, 19 of the additional burner device 33. With a high probability, the torch of the proposed additional burner device 33 is also additionally fed with air and/or fuel gas from the fluidized bed of the regenerator heating zone, supplied, respectively, through the air distributor 3 and the existing burner device 5 in the form of perforated pipes. The use of the proposed additional burner device 33 in combination with the existing burner device 5 when they interact in a fluidized bed increases the efficiency of the entire regenerator catalyst heating system as a whole. The more uniform distribution of the catalyst and the components of the mixture of gas streams (fuel gas and air) at the outlet of the open annular space 20 between the disks 18, 19, achieved by using the invention, provides a higher level of fluidized bed isothermality in the regenerator heating zone compared to the prototype. The combined effect of dispersion of air and fuel gas in a two-phase flow at the outlet of the burner 33, mixing of the catalyst and gas in the fluidized bed creates conditions for increasing the intensity of heat and mass transfer processes in the fluidized bed of the heating zone of the catalyst 9. This leads to an increase in the stability of combustion, the completeness of combustion of the supplied fuel gas, to reduce the number of catalyst overheating zones in the upper part of the fluidized bed, to the use of carrier gas (air) for burning fuel gas while reducing air consumption for catalyst regeneration compared to the prototype. In this case, for example, in the process of isobutane dehydrogenation, the share of the thermal power of the additional burner device 33 for burning fuel gas in the conveying air stream reaches 5% or more of the total thermal power of the regenerator heating zone with a corresponding redistribution of the fuel gas supplied for combustion to the heating zone of the catalyst 9 between the existing low-efficiency burner device and the proposed additional burner device 33, which provides high efficiency of fuel gas combustion and at the same time a more uniform distribution of heat and material flows in the heating zone of the proposed regenerator. More efficient combustion of the fuel gas supplied to the regenerator as a whole leads to a decrease in thermal irregularities in the heating zone of the catalyst 9, makes it possible to reduce the volume of the heating zone of the catalyst 9 and, accordingly, the amount of catalyst loaded into the regenerator.

Предлагаемые конструкции дополнительных горелочных устройств, изображенных на фиг. 1 и 2, позволяют также одновременно обеспечивать более равномерное распределение циркулирующего катализатора, газовых потоков и тепла в поперечном сечении верхней части кипящего слоя регенератора, снижают унос катализатора при расположении указанных дополнительных горелочных устройств под уровнем кипящего слоя 27 над или под верхней секционирующей решеткой 23 регенератора.The proposed designs of additional burner devices shown in Fig. 1 and 2 also make it possible to simultaneously provide a more uniform distribution of the circulating catalyst, gas flows and heat in the cross section of the upper part of the fluidized bed of the regenerator, reduce the entrainment of the catalyst when these additional burners are located below the level of the fluidized bed 27 above or below the upper partitioning grate 23 of the regenerator.

Таким образом, при использовании предлагаемой конструкции регенератора, обеспечивается технический результат: повышение технико-экономических показателей процессов дегидрирования парафиновых углеводородов путем снижения расхода катализатора и уменьшения расхода воздуха на регенерацию катализатора.Thus, when using the proposed design of the regenerator, the technical result is provided: an increase in the technical and economic indicators of the processes of dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons by reducing the catalyst consumption and reducing the air consumption for catalyst regeneration.

Claims (16)

1. Регенератор системы дегидрирования парафиновых углеводородов С35 с кипящим слоем мелкодисперсного алюмохромового катализатора, включающий цилиндрический корпус (1), трубопровод (2) подачи кислородсодержащего газа через распределитель (3) в нижней части кипящего слоя, трубопровод ввода топливного газа (4) через горелочное устройство (5) с системой перфорированных труб в верхней части кипящего слоя, транспортную трубу (7) с открытым выпускным торцом (12), направленным вверх для ввода в верхнюю часть кипящего слоя смеси отработавшего в реакторе катализатора и транспортирующего воздуха (31), секционирующие решетки (8), расположенные по высоте кипящего слоя, содержащий при этом зону нагрева катализатора (9) путем сжигания подаваемого в горелочное устройство (5) топливного газа и выжига кокса из катализатора в верхней части кипящего слоя, зону окисления катализатора и десорбции продуктов окисления (10) подаваемым в регенератор кислородсодержащим газом в нижней части кипящего слоя над распределителем (3) кислородсодержащего газа, а также стакан восстановительно-десорбционной подготовки катализатора (11) в нижней части корпуса (1) регенератора, имеющий распределители (13), (14), соединенные с трубопроводами соответственно для ввода газа-восстановителя (15) и инертного газа (16), а также патрубок (17) для вывода потока отрегенерированного и подготовленного катализатора (28) в реактор, отличающийся тем, что в зоне нагрева катализатора (9) установлено дополнительное горелочное устройство (33) для сжигания топливного газа, включающее верхнюю часть транспортной трубы (7), расположенную соосно с корпусом (1) регенератора и с открытым верхним торцом (12), направленным вверх в зоне нагрева катализатора (9), установленный на верхнем торце (12) транспортной трубы (7) первый диск (18), окружающий верхнее отверстие транспортной трубы (7) и второй диск (19), расположенный на некотором расстоянии вверх от первого диска (18) и жестко соединенный с ним с образованием между дисками (18), (19) открытого кольцеобразного пространства (20), при этом дополнительное горелочное устройство (33) имеет соединенную с трубопроводом (29) для ввода топливного газа раздающую камеру (36), выполненную в виде окружающей верхнюю часть транспортной трубы (7) кольцеобразную коробку (32) или раздающую камеру (37) в виде трубы (21), расположенной соосно внутри транспортной трубы (7), и прикрепленной ко второму диску (19), причем указанные раздающие камеры (36), (37) имеют, соответственно, в стенке транспортной трубы (7) или в стенке трубы (21) дозирующие отверстия (30), (22) для выпуска топливного газа в поток смеси катализатора и транспортирующего воздуха (31).1. Regenerator system for the dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons C 3 -C 5 with a fluidized bed of fine alumina-chromium catalyst, including a cylindrical body (1), a pipeline (2) for supplying oxygen-containing gas through a distributor (3) in the lower part of the fluidized bed, a fuel gas inlet pipeline (4 ) through a burner device (5) with a system of perforated pipes in the upper part of the fluidized bed, a transport pipe (7) with an open outlet end (12) directed upwards to introduce into the upper part of the fluidized bed a mixture of catalyst spent in the reactor and transport air (31) , partitioning grates (8) located along the height of the fluidized bed, containing at the same time a heating zone of the catalyst (9) by burning the fuel gas supplied to the burner (5) and burning coke from the catalyst in the upper part of the fluidized bed, a zone of catalyst oxidation and desorption of products oxidation (10) supplied to the regenerator oxygen-containing gas in the lower part of the fluidized bed above distributor (3) of oxygen-containing gas, as well as a glass for reduction-desorption preparation of the catalyst (11) in the lower part of the body (1) of the regenerator, having distributors (13), (14) connected to pipelines, respectively, for introducing the reducing gas (15) and inert gas (16), as well as a branch pipe (17) for outputting the flow of the regenerated and prepared catalyst (28) to the reactor, characterized in that an additional burner device (33) for burning fuel gas is installed in the heating zone of the catalyst (9), including an upper part of the transport pipe (7) located coaxially with the body (1) of the regenerator and with an open upper end (12) directed upwards in the heating zone of the catalyst (9), mounted on the upper end (12) of the transport pipe (7) the first disk (18 ) surrounding the upper opening of the transport pipe (7) and the second disk (19), located at some distance up from the first disk (18) and rigidly connected to it with the formation between the disks (18), (19) of an open annular space (20), while the additional burner device (33) has a distributing chamber (36) connected to the pipeline (29) for introducing fuel gas, made in the form of a transport pipe (7) surrounding the upper part an annular box (32) or a distributing chamber (37) in the form of a pipe (21) located coaxially inside the transport pipe (7) and attached to the second disk (19), wherein said distributing chambers (36), (37) have, respectively , in the wall of the transport pipe (7) or in the wall of the pipe (21) dosing holes (30), (22) for the release of fuel gas into the flow of the mixture of catalyst and transport air (31). 2. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что дозирующие отверстия (30), (22) для выпуска топливного газа в поток катализатора и транспортирующего воздуха (31) расположены ниже первого диска (18) на расстоянии от него, составляющем не менее чем 40*d, где d - диаметр одного дозирующего отверстия.2. The regenerator according to claim. 1, characterized in that the metering holes (30), (22) for the release of fuel gas into the flow of catalyst and transport air (31) are located below the first disk (18) at a distance from it of at least 40*d, where d is the diameter of one dosing hole. 3. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что к нижнему торцу (38) трубы (21) прикреплен своим основанием конус-рассекатель (34) с вершиной, направленной вниз.3. The regenerator according to claim 1, characterized in that a dividing cone (34) with a top directed downwards is attached to the lower end (38) of the pipe (21) with its base. 4. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное горелочное устройство (33) содержит конус-отражатель (6), прикрепленный своим основанием ко второму диску (19), причем конус-отражатель (6) направлен вершиной вниз и установлен по центру над отверстием транспортной трубы (7).4. The regenerator according to claim. 1, characterized in that the additional burner device (33) contains a cone-reflector (6) attached with its base to the second disk (19), and the cone-reflector (6) is directed with its apex down and installed in the center above the opening of the transport pipe (7). 5. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что первый диск (18) дополнительного горелочного устройства (33) для сжигания топливного газа установлен горизонтально.5. The regenerator according to claim 1, characterized in that the first disk (18) of the additional burner device (33) for burning fuel gas is installed horizontally. 6. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что первый диск (18) дополнительного горелочного устройства (33) для сжигания топливного газа имеет форму усеченного конуса с наклоном образующей конуса под углом в диапазоне от 30° вниз от горизонтального положения до 30° вверх от горизонтального положения.6. The regenerator according to claim 1, characterized in that the first disk (18) of the additional burner device (33) for burning fuel gas has the shape of a truncated cone with the inclination of the generatrix of the cone at an angle in the range from 30° downward from the horizontal position to 30° upward from a horizontal position. 7. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что второй диск (19) дополнительного горелочного устройства (33) для сжигания топливного газа установлен горизонтально.7. Regenerator according to claim 1, characterized in that the second disk (19) of the additional burner device (33) for burning fuel gas is installed horizontally. 8. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что второй диск (19) дополнительного горелочного устройства (33) для сжигания топливного газа имеет форму конуса или усеченного конуса с наклоном образующей конуса под углом в диапазоне от 30° вверх от горизонтального положения до 45° вниз от горизонтального положения и установлен вершиной вниз или вверх по центру над отверстием транспортной трубы (7).8. The regenerator according to claim. 1, characterized in that the second disk (19) of the additional burner device (33) for burning fuel gas has the shape of a cone or a truncated cone with an inclination of the generatrix of the cone at an angle in the range from 30 ° upward from the horizontal position to 45 ° down from a horizontal position and mounted point down or up centered over the opening of the transport tube (7). 9. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что отношение диаметра первого диска (18) дополнительного горелочного устройства (33) для сжигания топливного газа к диаметру корпуса (1) регенератора находится в диапазоне значений от 0,1 до 0,3.9. The regenerator according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the first disk (18) of the additional burner device (33) for burning fuel gas to the diameter of the regenerator body (1) is in the range of values from 0.1 to 0.3. 10. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что в дополнительном горелочном устройстве (33) для сжигания топливного газа отношение диаметра первого диска (18) к диаметру второго диска (19) находится в диапазоне значений от 0,8 до 1,25.10. The regenerator according to claim 1, characterized in that in the additional burner device (33) for burning fuel gas, the ratio of the diameter of the first disk (18) to the diameter of the second disk (19) is in the range from 0.8 to 1.25. 11. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что второй диск (19) жестко соединен с первым диском (18) с помощью перегородок (25).11. The regenerator according to claim. 1, characterized in that the second disk (19) is rigidly connected to the first disk (18) using partitions (25). 12. Регенератор по п. 11, отличающийся тем, что число перегородок (25) находится в диапазоне от 3 до 12.12. Regenerator according to claim 11, characterized in that the number of partitions (25) is in the range from 3 to 12. 13. Регенератор по п. 11, отличающийся тем, что перегородки (25) равномерно распределены по окружности дисков (18), (19), разделяя открытое кольцеобразное пространство (20) на независимые каналы истечения потоков (35).13. The regenerator according to claim 11, characterized in that the partitions (25) are evenly distributed around the circumference of the disks (18), (19), dividing the open annular space (20) into independent flow channels (35). 14. Регенератор по п. 11, отличающийся тем, что перегородки (25) представляют собой плоские радиально направленные пластины.14. The regenerator according to claim 11, characterized in that the partitions (25) are flat radially directed plates. 15. Регенератор по п. 4, отличающийся тем, что отношение диаметра основания конуса-отражателя (6) к диаметру отверстия транспортной трубы (7) находится в диапазоне значений от 0,3 до 1,0.15. The regenerator according to claim 4, characterized in that the ratio of the diameter of the base of the reflecting cone (6) to the diameter of the opening of the transport pipe (7) is in the range of values from 0.3 to 1.0. 16. Регенератор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное горелочное устройство (33) расположено под уровнем кипящего слоя (27) над или под верхней секционирующей решеткой (23).16. The regenerator according to claim 1, characterized in that the additional burner device (33) is located under the level of the fluidized bed (27) above or below the upper sectional grate (23).
RU2021122230A 2021-07-26 Regenerator of the c3-c5 paraffin hydrocarbons dehydrogenation system with a fluidized catalyst bed RU2773127C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773127C1 true RU2773127C1 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES458567A1 (en) * 1976-05-07 1978-08-16 Texaco Development Corp Fluidized cracking catalyst regeneration process and apparatus
US4977119A (en) * 1987-11-04 1990-12-11 Uop Method of regenerating hydrocarbon conversion catalyst by coke burning
RU2505515C1 (en) * 2010-06-11 2014-01-27 Юоп Ллк Method and device for reduction of benzol content in benzine in alkylation with diluted ethylene
RU2591159C1 (en) * 2015-06-03 2016-07-10 Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed
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
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
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
RU2746425C1 (en) * 2020-09-15 2021-04-13 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Method for regeneration of chromium alumina catalyst and regenerator for its implementation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES458567A1 (en) * 1976-05-07 1978-08-16 Texaco Development Corp Fluidized cracking catalyst regeneration process and apparatus
US4977119A (en) * 1987-11-04 1990-12-11 Uop Method of regenerating hydrocarbon conversion catalyst by coke burning
RU2505515C1 (en) * 2010-06-11 2014-01-27 Юоп Ллк Method and device for reduction of benzol content in benzine in alkylation with diluted ethylene
RU2591159C1 (en) * 2015-06-03 2016-07-10 Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" Plant for dehydrogenation of paraffins or isoparaffins c3-c5 in chromia-alumina catalyst fluidised bed
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
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
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
RU2746425C1 (en) * 2020-09-15 2021-04-13 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Method for regeneration of chromium alumina catalyst and regenerator for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2410155C2 (en) Device for contacting raw material with high contents of impurities with catalyst in installation for catalytic cracking in fluidisated layer of catalyst
US8575053B2 (en) Process for regenerator mixing
RU2278144C2 (en) Dispenser of the dead catalyst
AU2002310390B2 (en) Stripping apparatus
US20080081006A1 (en) Advanced elevated feed distribution system for very large diameter RCC reactor risers
RU2576323C1 (en) Method and device for mixing two flows of catalyst
RU2271247C2 (en) Exhausted catalyst regeneration process and regenerator to carry out the process
RU2652195C1 (en) Distributor catalyst and transport gas for the reactor - reclaimer system of the c3-c5 paraffin hydrocarbon dehydrogenation plants with the fluidized bed
RU2532547C1 (en) Method of removing air from catalyst cooler and apparatus therefor
RU2746425C1 (en) Method for regeneration of chromium alumina catalyst and regenerator for its implementation
US9266103B1 (en) Catalyst regenerators and methods for regenerating catalysts
US5098553A (en) Catalytic cracking process using regenerator with multiple catalyst outlets
US8696995B2 (en) Cyclone Plenum Turbulator
RU2773127C1 (en) Regenerator of the c3-c5 paraffin hydrocarbons dehydrogenation system with a fluidized catalyst bed
US4994424A (en) Catalytic cracking process with improved flow in swirl regenerator
RU2694840C1 (en) Catalyst and transport gas distributors for boiling bed reactor-regenerator circulation systems
RU2773016C1 (en) Regenerator of the paraffin hydrocarbons dehydrogenation system c3-c5 (variants)
US11931728B2 (en) Process and apparatus for distributing fuel and air to a catalyst regenerator
EP3939697B1 (en) Alkane catalytic dehydrogenation reaction device comprising an annular catalyst distributor
KR102121986B1 (en) Multistage combustion type of catalyst regenerator and regeneration method thereof
WO2023009031A1 (en) Regenerator for a с3-с5 paraffin dehydrogenation system (variants)
US11577237B2 (en) Process and apparatus for regenerating catalyst with supplemental fuel
CN111715306B (en) Alkane dehydrogenation catalyst regenerating unit
RU2710017C1 (en) Device for preparation of catalyst in processes of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons c3-c5
US20240017232A1 (en) Coupled fluidized beds reactor-regenerator apparatus for catalytic dehydrogenation of propane