SU1134114A3 - Устройство дл регенерации катализатора - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА в процессах каталитического риформинга, содержащее регенерахдюпную колонну, бункер дл  катализатора, установленньй соосно под регенерационной колонной, трубопровод дл  подачи катализатора с клапанами, соедин к фШ регенерационную колонну с бункером дл  катализатора , и стабилизатор потока катализатора , расположённый. иа трзгбопроводе между клапанами, отличаю щ е е с   тем, что, с целью интенсификации каталитического процесса риформинга путем стабилизации потока катализатора, оно снабжено успокоителем потока катализатора, расположенным в верхней части бункера дл  катализатора под выходным отверстием трубопровода и вьшолненным в виде вертикальной 10тлиндрической обечайки с размещенными в ней вертикапьшлш перегородками, образующими каналы дл  потока катализатора, и горизонтальной сплошной перегородкой. 2.Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что горизонтальна  сплошна  перегородка закреплена на нижних торцах вертикальных i перегородок и образует с ними камеру задержки катализатора, причем (Л вертикальнью перегородки выполнены перфорированньвв. 3.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что горизонтальна  сплошна  перегородка закреплена на юскнем торце обечайки и соединена с НИЖНИМ част ми вертикальных перегородок , одна из которых выполнена перфорированной. со 4i

Description

1 Изобретение относитс  к конструкци м устройств дл  регенераци катализатора и может быть использовано при осуществлении большинства процессов углеводородной конверсии, ведущихс  в контакте с катализатором в виде частиц. Известно устройство дл  регенерации катализатора в процессах каталитического риформинга, содержащее регенерадаонную колонну, бункер дл  катализатора, установленньй соосно под регенерационной колонной, трубопровод дл  подачи катализатора с кла панами, соедин кищй регенерационную колонну с бункером дл  катализатора, и стабилизатор потока катализатора, расположенный на трубопроводе между клапанами ij . Однако при каталитическом риформинге нефти или другого сходного исходного сырь  больша  часть рабочих узлов работает с неподвижным слоем катализатора в течение длительного периода времени без периодической регенерации или восстановлени  катализатора . Дл  проведени  регенерации реакторы риформинга останавливают, весь атализатор удал ют и земен ют новым или регенерированным, причем регенерацию производ т в другом месте . В некоторых производственных процессах риформинга используетс  сменный, т.е. дополнительный реактор и сложна  система трубопроводов,при помощи которой один реактор можно временно отключить, чтобы произвести на месте регенерацию содержащегос  в нем катализатора. Однако ни полна  смена катализатора, ни использование дополнительного реактора дл  замены катализатора не обеспечивают поддержани  заданного уровн  активности катализатора при высокопроизводительной конверсии в реакторах дл  риформинга с несколькими сло ми катализатора. Установлено, что наилучшей  вл ет с  система риформинга с подвижным слоем катализатора, взаимодействующего с подвижным слоем системы регенерации , благодар  чему обеспечивает с  оптимальный, полностью непрерывный процесс риформинга. Подвижньш слой системы регенерации обычно представл ет собой подвижный слой частиц катализатора, падающих под действием собственного веса сквозь секцию выжи 142 гани  углерода и галоидизировани  и затем - сквозь сушильную секцию вертикальной удлиненной замкнутой камеры . На пpakтикe продвижение частиц катализатора, падающих сквозь регенерационную колонну, т.е. врем  пребывани  в реакционной зоне, определ етс  периодическим выпуском определенного объема гор чих регенерированных частиц катализатора из нижней части колонны в бункер дл  катализатора . Вместо непрерывного предпочтительным  вл етс  периодический выпуск , который требует гораздо более простого оборудовани  и сводит к минимуму истирание частиц катализатора. Регенерированный катализатор собираетс  затем в бункере дл  последующего рециркулировани  в верхнюю часть реактора , про «звод щего риформинг, чтобы поддерживать в нем заданный уровень катализатора. Дл  облегчени  переноса гор чих частиц из регенерационной колонны в бункер дл  катализатора последний обычно св зьтают с колонной при помощи трубопровода уравнивани  давлени . Кроме того, в устройстве возникают волны повьш ени  давлени  в регенерационной колонне, которые могут вызывать повьш1ение температуры, вредно вли ющее на частицы катализатора, наход щиес  в колонне. Волна повышени  давлени  образуетс  из-за описанной периодической нагрузки гор чего регенерированного катализатора, имеющего температуру примерно 800 (л. 427 с) и контактирующего со значительно более холодными парами, имеюПЦ1МИ температуру примерно 200° Р ( 93 с) и возникающими в бункере дл  катализатора. В результате имеет место мгновенное повьш1ение давлени  в бункере дл  катализатора, возникающее из-за термического расширени  указанных ,паров. Образовавша с  волна передаетс  по линии выравнивани  давлени  в регенерационную колонну . Обычно гор чие частицы подаютс  в бункер дл  катализатора в течение всего лишь-15 сек 60-секундного цикла. Следовательно, как только поток гор чих частиц в бункер прекращаетс , давление начинает падать из-за потери тепла и как результат термического сжати  паров, и в линии вьфавнивани  давлени  возникает обрат3 ньй поток. При повторении таких циклов воздух, засосанный через линию выравнивани  давлени , в момент изменени  направлени  потока снова инжектируетс  в регенерационную колонну и концентраци  кислорода, а следовательно , и температура в ней станов тс  избыточными. Целью изобретени   вл етс  интенс фикаци  каталитического процесса риформинга путем стабилизации потока катализатора. Поставленна , цель достигаетс  тем, что устройство дл  регенерации катализатора в процессах каталитического риформинга, содержащее регенерационную колонну, бункер дл  катализатора, установленный соосно под регенерационной колонной, трубопровод дл  подачи катализатора с клапанами, соедин юнщй регенерацион ную колонну с бункером дл  катализатора , и стабилизатор потока катализатора , расположенный на трубопроводе между клапанами, снабжено успо-г коителем потока катализатора, расположенным в верхней части бункера дл  катализатора под выходным отверстием трубопровода и вьлолненным в виде вертикальной цилиндрической обечайки с размещенными в ней вертикальными перегородками, образующими каналы дл  потока катализатора и горизонтальной сплошной перегородкой. Горизонтальна  сплошна  перегород ка закреплена на нижних торцах верти кальных перегородок и образует вместе с ними камеру задержки катализато ра, причем вертикальные перегородки выполнены перфорированными. Кроме того, горизонтальна  сплошна  перегородка закреплена на нижнем торце обечайки и соединена с нижними част ми вертикальных перегородок , одна из которых выполнена перфорированной. На фиг. 1 изображено устройство по первому варианту исполнени , продольный разрез; на фиг. 2 - то же, второй вариант исполнени ; на фиг.Зуспокоитель потока катализатора, продольный разрез; на фиг. Д - сечение А-А на фиг. 3. Устройство дл  регенерации катализатора в процессах каталитического риформинга содержит регенерационную колонну 1, бункер 2 дл  катализатора , установленньй сооСно под регене144 рационной колонной 1, трубопровод 3 дл  подачи катализатора с клапанами 4 и 5, соедин ющий регенерационную колонну 1 с бункером дл  катализатора , стабилизатор 6 потока катализатора , расположенный на трубопроводе 3 между клапанами 4 и 5, успокоитель 7потока катализатора, расположенньпЧ в верхней части бункера 2 дл  катализатора под выходным отверстием трубопровода 3 и вьтолненный в виде вертикальной цилиндрической обечайки с размещенными в ней вертикальными перегородками 8 и 9, образующими каналы 10 и 11 дл  потока катализатора, и горизонтальную сплошную перегородку 12. По первому варианту исполнени  горизонтальна  сплошна  перегородка 12 закреплена на нижних торцах вертикальных перегородок 8 и 9 и образует с ними камеру 13 задержки катализатора, причем вертикальные перегородки 8 и 9 вьтолнены перфорированными . По второму варианту исполнени  горизонтальна  сплошна  перегородка 12 закреплена на нижнем торце обечайки успокоител  7 и соединена с нижними част ми вертикальных перегородок 8и 9 одна из которых выполнена перфорированной . Отбор частиц гор чего регенерированного катализатора из подвижного сло  регенерационной лсолонны производ т периодически вьшуска  отмеренньй объем указанных гор чих частиц катализатора из регенерационной колонны в камеру задержки катализатора замкнутого успокоител  потока, смонтированного внутри бункера дл  катализатора значительно большего объема, при этом успокоитель потока содержит камеру задержки катализатора и расположенные вблизи днища средства дл  вьтуска катализатора в указанньй бункер. Камера задержки катализатора напр мую соединена с расположенными у днища средствами дл  выпуска катализатора при помощи множества разнесенных по вертикали выпускных средств, причем вьшускные средства в каждой горизонтальной плоскости имеют такой размер, чтобы обеспечить выпуск примерно 50% частиц от среднего расхода потока частиц катализатора, подаваемых в камеру задержки катализатора. Разнесенные 511 по вертикали выпускные средства обеспечивают минимальную задержку объема частиц, приблизительно равного указанному отмеренному объему, периодически выпускаемому в камеру задержки катализатора, благодар  чему создаетс  практически непрерывный поток гор чих частиц катализатора из камеры задержки катализатора в бункер дл  катализатора. Успокоитель 7 потока (фиг. 1) имеет значительно меньший объем,чем бункер 2. На фиг. 1 показана также нижн   часть сушильной секции подвиж ного сло  регенерационной колонны. Обычно частицы катализатора, подвергаемые регенерации в подвижном слое предлагаемым способом, представл ют собой платиновый катализатор на окисноалюминиевом носителе почти сферической формы с диаметром частиц 1/32-1/8 дюйма (примерно 0,8-3,2 мм) обеспечивающий безнапорные характеристики , при которых не создаетс  блокирование или образование заторов в подвижном слое системы, опускающем с  в колонне. Частицы гор чего регенерированного катализатора подаютс  из нилней части регенерационной колонны 1 через управл ющий клапан 4 в трубопровод 3. Частицы собираютс  в промежуточном бункере стабилизатора 6потока, емкость которого составл ет около 952 кубических дюймов (примерно 15880 см ) указанных частиц, который заполн етс  целиком. Работа управл ющих клапанов 4 и 5 запрограьфшрована так, что обеспечиваетс  попеременное открытие и закры тие их в течение 60-секундного цикла дл  выпуска отмеренного объема части катализатора в центральную камеру 13 задержки катализатора успокоител  7потока через трубопровод 3, в то врем  как клапан 4 остаетс  закрытым . Периодический выпуск частиц гор чего катализатора и успокоитель 7 не создает заметной волны подъема давлени  в нем. Это следует из того, что пары, наход щиес  в успокоителе потока, достигают температуры частиц, но не нагреваютс вьше нее. Во-вторых, сам по себе успокоитель 7 потока не создает заметных потерь тепла,которые можно свес :с ти практически на нет, если добавить теплоизол цию, и наконец, успокоитель потока имеет лишь расположенный 46 вблизи днища выпуск в бункер 2 дл  катализатора, благодар  чему гор чие пары из-за их сравнительно низкой плотности будут заперты в успокоителе 7 при практически однородной температуре , не привод щей к скачкам давлени . Бункер 2 представл ет собой неотъ- емпемую часть системы подвижного сло  и работает как резервуар, из которого частицы катализатора рециркулируютс  в реактор риформинга (не показан). Объем бункера 2 таков, что он может вместить весь катализатор, наход щийс  в подвижном слое регенератора , что требуетс , например, во врем  остановки дл  обслуживани  оборудовани . При нормальной работе уровень катализатора в бункере 2 указывает на степень истирани  катализатора и «необходимость добавки его в систему. В любом случае успокоитель 7 потока содержит указанные камеру 13 задержки катализатора, каналы 10 и 11 дл  катализатора и множество расположенных одно напротив другого по горизонтали и смещенных по вертикали отверстий 14 дл  выпуска катализатора (показаны четьфе пары расположенных друг напротив друга по горизонтали выпускных отверстий 14, причем нижн   пара имеет такой размер, чтобы пропустить примерно 50% потока катализатора, вьшускаемого в камеру 13 задержки катализатора). Например, если в минуту в камеру 13 задержки катализатора подаетс  около 952 куб. дюймов частиц катализатора, нижние вьшускные отверсти  14 должны иметь такой размер, чтобы пропустить около 476 куб.дюймов частиц в минуту. Рассто ние по вертикали между нижней парой выпускных отверстий 14 и расположенной над ними парой выбрано таким, чтобы обеспечить минимальное задержание объема частиц между указанными парами ВЫПУСКНЫХ отверстий 14, который примерно равен объему стабилизатора 6 потока. Пон тно, что при нормальной работе используетс  только одна пополнительна  пара выпускных отверстий 14, когда стабилизатор 6 потока опустошаетс  в успокоитель потока. Кажда  из трех верхних пар выпускных отверстий 14 имеет такой размер, чтобы пропустить примерно 25% среднего расхода потока частиц.

вькод |1и1х в камеру 13 задержки потока , при этом рассто ние по вертикали между этими парами вьшускных отверстий 14 примерно такое же, как и межд двум  нижними парами вьшускиых отвер тий 14. Таким образом, успокоитель 7 потока будет удовлетворительно работать при любом расходе потока от . 50 до 125% заданного расхода потока частиц из регенерациониой колонны 1.

Предлагаемый успокоитель 7 потока превращает периодический поток части катализатора, выход щих из стабилизатора 6 потока, в непрерывный поток, попадающий в бункер 2 дл  катализато ра, при колебани х расхода потока лишь около 25%. Тем не менее, этого вполне достаточноj чтобы избежать нежелательного изменени  температуры в .бункере 2 дл  катализатора и, следовательно, нежелательных скачков давлени . Верхний край хордообразных перегородок 8 и 9 находитс  на определенном рассто нии ниже верхней поверхности успокоител  потока, чтобы обеспечить перетекание потока частиц если необходимость в техническом обслуживании оборудовани  вызовет спус частиц катализатора в бункер 2 дл  катализатора с большей скоростью.

Частицы катализатора рециркулируютс  в реактор риформиига. Эти частицы подаютс  из бункера 2 через трубопровод 15 и управл ющий клапан 16. По трубе 17 в бункер подаетс  стру  воды азота дл  чистки.

Труба 18 представл ет собой линию выравнивани  давлени , при помощи которой бункер дл  катализатора соединен с регенерационной колонной 1, чтобы облегчить управл емый перенос частиц из указанной колонны 1 в бункер 2 дл  катализатора.

Нижн   или сушильна  секци  регенерационной колонны 1 подвижного сло  по другому варианту исполнени  имеет конструкцию, показанную на фи г. 2.

Обычно частицы катализатора,подвергающиес  регенерации в подвижном слое по предлагаемому способу, представл ют собой платиновый катализатор на окисно-апюминиевом носителе почти сферической формы с диаметром 1/32-1/8 дюйма (примерно 0,8-3,2 ) обеспечивающий безнапорные характеристики , при которых не создаетс  блокировани  или образовани  затора

в подвижном слое системы, опускающемс  в колонне. Частицы гор чего регенерированного катализатора подаютс  из нижней части регенерационной колонны 1 через трубопровод 3 и управл ющий клапан 4 в стабилизатор 6 потока, имеющий емкость примерно 952 куб .дюйма (около 15880см указанных Частиц и заполн ющийс  целиком. Работа управл кщих. клапанов 4 и 5 запрограммирована так, что обеспечиваетс  попеременное открытие и закрытие их в течение 60-секундного цикла, причем клапан 5 остаетс  открытым примерно на 15-30 с цикла дл  выпуска отмеренного объема части катализатора из стабилизатора 6 потока в успокоитель 7 потока по трубопроводу 3, в то врем  как клапан 4 остаетс  закрытым. Периодический выпуск частиц гор чего катализатора в. успокоитель 7 потока не создает заметной волны подъема давлени  в нем. Это объ сн етс  тем, что пары, наход щиес  в успокоителе, достигают температуры частиц, но не нагреваютс  вьше нее, во-вторых, сам по себе успокоитель потока не создает заметньк потерь тепла, которые можно свести к минимуму при помощи теплоизол ции успокоител  7, наконец, успокоитель 7 потока имеет лишь расположенный вблизи днища выпуск в бункер 2 дл  катализатора,благодар  чему гор чие пары из-за их сравнительно низкой плотности будут заперты в нем при практически однородной температуре, не привод щей к скачкам давлени .

По предлагаемой конструкции успокоитель 7 потока расположен внутри бункера 2 дл  катализатора значительно большего лбъем . Бункео 2 поепставл ёт собой неотъемлемую

часть системы подвижного сло  и ра-ботает как резервуар , из которого частицы катализатора подаютс  в реактор риформинга. Объем бункера 2 таков, что он может вместить весь катализатор, наход щийс  в подвижном слое регенератора, что требуетс , например , при остановке дл  технического обслуживани  оборудовани . При нормальной работе уровень катализатора в бункере 2 указьшает степень его истирани  и необходимость добавки катализатора в систему. В любом случае успокоитель 7 потока содержит

911

перегородки 8 и 9, одна 9 из которых имеет множество разнесенных по вертикали выпускных отверстий 14.

В изображенном на фиг. 2 варианте выполнени  показаны четьфе вьтускных отверсти  14, нижнее из которых может пропустить примерно 50% расхода потока частиц катализатора, выход щих из успокоител  7. Например, если в минуту в успокоитель 7 подает- с  952 куб.дюйма частиц катализатора, нижнее вьтускное отверстие 14 должно иметь такой размер, чтобы пропустить 476 куб.дюймов частиц в минуту. Рассто ние по вертикали между нижним выпускнЕ )1м отверстием- 14 и вьшускным отверстием 14,, расположенным непосредственно над ним, выбираетс  таким , чтобы объем задержани  частиц указанными выпускными отверсти ми 14 был равен или несколько больше объема стабилизатора 6 потока Пон тно, что при нормальной работе будет использоватьс  только одно дополнительное вьшускное отверстие 145 кроме нижнего. Размер трех верхних выпускных отверстий 14 выбираетс  так, чтобы каждое из них могло пропустить примерно 25% среднего расхода потока частиц, поступающих в успокоитель 7 потока, а рассто ние по вертикали между ними выбираетс  исход  из изложенного.

Таким образом, успокоитель 7 потока будет работать нормально ПРИ расхопе потока частиц катализатора из зегенерационной колонны 1. составл юшем 50-125% от среднего расхода. Такой успокоитель 7 будет превращать периодическую подачу частиц катализатора в непрерывный поток, поступающий

1410

в бункер 2 дл  ката11изатора. при отклонени х расхода -v 25%. Этого вполне достаточно, чтобы избежать нежел тельногп повышени  темпео тупы и. слеповательнп. скачков пдвлени . Камера 13 (Аиг. 2) в верхней части открыта, чтобы обеспечить перетекание частиц, когда необходимость в техническом обслуживании вызовет надобность в быстром спуске частиц катализатора в бункер 2.

Частицы катализатора рециркулируютс  из бункера 2 дл  катализатора в реакторы риформинга. Эти частицы подаютс  по трубе 15 (фиг. 2) через управл ющий клапан 16. По трубе 17 в бункер 2 дл  катализатора подводитс  очистительна  стру  азота. Труба 10 представл ет собой линию выравнивани  давлени , при помощи которой бункер 2 дл  катализатора соединен с регенерационной колонной 1, чтобы облегчить перенос частиц из указанной колонны 1 в бункер 2 дл  катализатора .

Из изложенного  сно, что изобретение представл ет собой сравнительно простое устройство дл  успокоени  потока, обеспечивающее ровный и непрерывный поток частиц гор чего катализатора в бункер дл  катализатора и практически посто нную передачу тепла от частиц к парам, наход щимс  в бункере дл  катализатора. При этом скачки давлени , которые могли возникать в бункере дл  катализатора из-за избыточной температуры регенерционной колонны, практически исключены , благодар  чему исключено также повреждение катализатора, происход щее при таких скачках.

7s

V

/

2

/J

w

«

-5 //

TfiiifJlAff tfif Siifft ftf

..rr.....r,

/j

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА в процессах каталитического риформинга, содержащее регенерационную колонну, бункер для катализатора, установленньй соосно под регенерационной колонной, трубопровод для подачи катализатора с клапанами, соединяющий регенерационную колонну с бункером для катализатора , и стабилизатор потока катализатора, расположённый.на трубопроводе между клапанами, отличающееся тем, что, с целью интенсификации каталитического процесса риформинга путем стабилизации потока катализатора, оно снабжено успокоителем потока катализатора, расположенным в верхней части бункера для катализатора под выходным отверстием трубопровода и вьятолненным в виде вертикальной цилиндрической обечайки с размещенными в ней вертикальньачи перегородками, образующими каналы для потока катализатора, и горизонтальной сплошной перегородкой.

2. Устройство поп.1, отливающееся тем, что горизонтальная сплошная перегородка закреплена на нижних торцах вертикальных перегородок и образует с ними каме- ру задержки катализатора, причемι вертикальные перегородки выполнены|Г перфорированию».If

3. Устройство по п.1, о т л и ч а- р ю щ е е с я тем, что горизонтальнаяq сплошная перегородка закреплена на нижнем торце обечайки и соединена с нижними частями вертикальных перегородок, одна из которых выполнена перфорированной.

>