WO2007118825A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontrollierten regeneration eines katalysators und reaktors - Google Patents

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Germain Kons
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Definitions

  • the invention relates to a process for the regeneration of a catalyst in a reactor, which is equipped with at least one burner, as well as a device for carrying out the method.
  • the catalytic conversion of the hydrocarbon-containing feed into the desired olefin products proceeds under heat absorption (endothermic).
  • endothermic In order to maintain the temperatures required for an endothermic catalytic reaction in a reactor, it is usually provided with one or more burners.
  • the catalytic reaction usually by-products, such as. As carbon, which precipitate on the catalyst and disable it. For this reason, the catalyst has to be regenerated, for which the supply of starting materials is interrupted in a batch process and, for example, oxidizing gas is passed over the catalyst (see H. Bölt, F. Walser, Linde Reports on Science and Technology 49, 3-8 (1991)).
  • the burners of the reactor are kept at minimum load (German Patent, DE 34 39 166). This can lead to the occurrence of temperature peaks, which can irreparably damage the catalyst. This leads to a reduction of the catalyst activity and thus to a reduction of the product yield in the catalysis cycle along with a reduction of the catalyst lifetime.
  • This object is achieved in that the burners are turned off during the regeneration phase of the catalyst.
  • the burners switched off are re-ignited after the regeneration phase via at least one pilot burner.
  • the flame of the pilot burner and the burner is monitored.
  • An adaptation of the heat output of the pilot burner to compensate for heat losses of the reactor is also appropriate.
  • the deactivated burners are activated again by means of electronic ignition. On the device side, this object is achieved in that the burners have a shut-off device in the reactor.
  • the reactor is expediently equipped with at least one pilot burner as well as with a pilot burner monitoring device and the burners.
  • a means for controlling the performance of the pilot burner is also useful.
  • the device contains a device for the electronic reignition of the burner.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regeneration eines Katalysators und eines befeuerten Reaktors, speziell eines Katalysators und Reaktors in einer Anlage zur Herstellung von Olefinen aus kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz beschrieben. Während der Regenerationsphase des Katalysators zur Wiederherstellung der Katalysatoraktivität werden die Brenner des Reaktors ausgeschaltet. Nach der Regenerationsphase werden die Brenner mittels eingebauter Pilotbrenner neugezündet. Die Pilotbrenner werden überwacht und ihre Leistung so bestimmt, dass der Wärmeverlust des Reaktors während der Regenerationsphase des Katalysators kompensiert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontrollierten Regeneration eines Katalysators und Reaktors
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration eines Katalysators in einem Reaktor, der mit mindestens einem Brenner ausgestattet ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In einer Anlage zur Herstellung von Olefinen aus kohlenwasserstoffhaltigem Einsatz läuft die katalytische Umsetzung des kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzes in die gewünschten Olefinprodukte unter Wärmeaufnahme (endotherm) ab. Um die für eine endotherme katalytische Umsetzung erforderlichen Temperaturen in einem Reaktor aufrecht zu halten, ist dieser üblicherweise mit einem oder mehreren Brennern verse- hen. Während der katalytischen Reaktion entstehen normalerweise Nebenprodukte, wie z. B. Kohlenstoff, die sich auf dem Katalysator niederschlagen und diesen deaktivieren. Aus diesem Grunde muss der Katalysator regeneriert werden, wozu in einem diskontinuierlichen Verfahren die Zufuhr der Einsatzstoffe unterbrochen und zum Beispiel oxidierendes Gas über den Katalysator geleitet wird (siehe H. Bölt, F. Walser, Linde Reports on Science and Technology 49, 3-8 (1991 )). Nach dem Stand der Technik werden dabei die Brenner des Reaktors auf Mindestlast gehalten (Deutsches Patent, DE 34 39 166). Dabei kann es zum Auftreten von Temperaturspitzen kommen, welche den Katalysator irreparabel schädigen können. Dies führt zu einer Verringerung der Katalysatoraktivität und damit zu einer Verringerung der Produktausbeute im Kata- lysezyklus einhergehend mit einer Verringerung der Katalysatorlebensdauer.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren so auszugestalten, dass das Auftreten von unzulässig hohen Temperaturspitzen und die damit ver- bundene Schädigung des Katalysators vermieden bzw. minimiert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Brenner während der Regenerationsphase des Katalysators ausgeschaltet werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die ausgeschalteten Brenner nach der Regenerationsphase über mindestens einen Pilotbrenner neugezündet. Vorteilhafterweise wird die Flamme des Pilotbrenners und der Brenner überwacht. Eine Anpassung der Wärmeleistung des Pilotbrenners zur Kompensation von Wärmeverlusten des Reaktors ist ebenfalls zweckmäßig.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die abgeschalteten Brenner mittels elektronischer Zündung wieder aktiviert. Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Brenner im Reaktor über eine Abschaltvorrichtung verfügen.
Der Reaktor ist zweckmäßigerweise mit mindestens einem Pilotbrenner ebenso wie mit einer Überwachungseinrichtung für den Pilotbrenner und die Brenner ausgestattet. Eine Einrichtung zur Steuerung der Leistung des Pilotbrenners ist ebenfalls zweckmäßig. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die Vorrichtung eine Einrichtung zur elektronischen Neuzündung der Brenner.
Mit der Erfindung gelingt es insbesonders unzulässig hohe Temperaturspitzen während der Regenerationsphase eines Katalysators in einem befeuerten Reaktor und die damit einhergehende Katalysatorschädigung zu vermeiden und die Lebensdauer des Katalysators zu erhöhen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regeneration eines Katalysators in einem Reaktor, der mit mindestens einem Brenner ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner während der Regenerationsphase abgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Reaktor und Katalysator Bestandteil einer Anlage zur Herstellung von Olefinen aus kohlenwasser- stoffhaltigem Einsatz sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner nach der Regenerationsphase über mindestens einen eingebauten Pilotbrenner wieder gezündet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flamme der/des Pilotbrenner/s und des Brenners überwacht werden.
5 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeverlust des Reaktors in der Regenerationsphase durch die entsprechend angepasste Wärmeleistung der/des Pilotbrenner/s kompensiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner über eine elektronische Zündeinrichtung neu gezündet wird.
7. Vorrichtung zur Regeneration eines Katalysators in einem Reaktor, der mit mindestens einem Brenner ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Abschaltvorrichtung des Brenners aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Pilotbrenner aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Überwachungseinrichtung der Flamme/n der/des Pilotbrenner/s und des Brenners aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Steuerung der Wärmeleistung der/des Pilotbrenner/s aufweist.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektroni- sehe Zündvorrichtung des Brenners aufweist.
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