WO2017105284A1 - Система дегидрирования парафиновых углеводородов с3-с5 - Google Patents

Система дегидрирования парафиновых углеводородов с3-с5 Download PDF

Info

Publication number
WO2017105284A1
WO2017105284A1 PCT/RU2016/000871 RU2016000871W WO2017105284A1 WO 2017105284 A1 WO2017105284 A1 WO 2017105284A1 RU 2016000871 W RU2016000871 W RU 2016000871W WO 2017105284 A1 WO2017105284 A1 WO 2017105284A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzles
regenerator
distributors
cavity
reactor
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000871
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Станислав Михайлович КОМАРОВ
Александр Алексеевич ДУШИН
Алексей Александрович КРЕЙКЕР
Original Assignee
Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" filed Critical Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор"
Priority to CN201680072832.1A priority Critical patent/CN108472615A/zh
Publication of WO2017105284A1 publication Critical patent/WO2017105284A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B01J8/28—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/44—Fluidisation grids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333—Catalytic processes

Definitions

  • the present invention relates to the field of petrochemistry, in particular to systems for the production of C 3 - C 5 olefinic hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons, which are used in the future to produce the main monomers of SC, as well as in the production of polypropylene, methyl tertiary butyl ether, etc.
  • a known system for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons with a moving coarse-grained catalyst (Ya. Ya. Kirnos, OB Litvin “Modern industrial methods for the synthesis of butadiene.” Analytical comparative reviews TsNIITENeftekhim, series “Production of synthetic rubbers”, M, 1967, p. 81).
  • a disadvantage of the known system is the complexity of the design and the inability to create systems of high performance.
  • the disadvantages of this system include the uneven distribution of gas flows over the cross section of the reactor and the regenerator and the associated relatively low rates of dehydrogenation of paraffin hydrocarbons (olefin yields on passed and decomposed raw materials) in the known system.
  • the used tubular distributors are laborious to manufacture, do not have sufficient strength and erosion resistance, and have increased hydraulic resistance. Disclosure of invention
  • the objective of the present invention is to increase the yields of olefins due to a more uniform distribution of gas flows in the reactor and regenerator, as well as a decrease in hydraulic resistance and laboriousness of manufacture, an increase in the strength and erosion resistance of tube distributors.
  • a C 3 - C 5 paraffin hydrocarbon dehydrogenation system in a fluidized bed of a fine-grained catalyst consisting of a reactor 1 and a regenerator 2 with sectional gratings 4, 5 installed along the height of the fluidized bed, below which there are tubular distributors 6, 7, respectively, of the feed vapor and air, consisting of manifolds 9 and connected in pairs arranged in parallel with the coaxial rays, provided with nozzles 15 for the outflow of gas into the fluidized bed, in which the coaxial rays consist of a pipe 12, central I part of which, having one or more holes 14 in the lateral surface for gas to flow from the collector 9 into the rays, is located in the cavity of the collector 9, and a diaphragm 16 with a central hole 17 is installed in the cavity of the pipe 12, separating the pipe 12 and the gas flowing holes 14 into two equal parts, which are two symmetrically arranged beams, while the hole 17 in the diaphragm 16 has a diameter equal
  • Nozzles 15 can be fully or partially located in the cavity of the rays or in the cavity of the rays and collectors 9.
  • Nozzles 15 can be located at an angle of 90 ° to the axis of the pipe 12.
  • Nozzles 15 may be arranged tangentially to a circle located in a horizontal section of the reactor vessel 1 and / or regenerator 2.
  • Nozzles 15 can be located at an angle from 15 ° to 90 ° to the horizontal plane of the cross section of the reactor 1 and / or regenerator 2.
  • Nozzles may have inlets with a smaller diameter than the outlet.
  • an additional valve can be installed in the form of a smaller ring or its sections 22 formed by pairwise arranged, coaxial beams 21, 21a with nozzles 15 directed downward.
  • the technical result consists in increasing the yields of the target product — olefins, reducing hydraulic resistance and the complexity of manufacturing, increasing the strength and erosion resistance of tubular distributors.
  • Figure 1 shows a dehydrogenation system of paraffin hydrocarbons Cz - C containing a reactor 1, a regenerator 2, transport pipes 3 for circulation of the catalyst between them.
  • sectional grates are installed, respectively 4 and 5.
  • a tubular vapor distributor 6 is installed in the lower part of the reactor, and a tubular air distributor 7 in the lower part of the regenerator.
  • lattices with holes of various shapes can be used, for example, in the form of slots (see Fig. 2), angles (a) made of corners, (b) tube tubes (b).
  • tubular distributors 6, 7 consisting of nozzles 8, connected to them collectors 9 and connected to collectors 9 in pairs , coaxial rays of various configurations: curved (for example, annular) - 10 and 10a, or straight - 11 and Pa.
  • the figures show four-section valves, although there may be a different number of sections in the valves, each of which has a nozzle for introducing vapors of raw materials or air, a collector with pairwise arranged coaxial beams equipped with nozzles for the outflow of the gas stream into the fluidized bed of the catalyst.
  • Collectors can have round, square or other cross-sectional shapes.
  • Figure 5 shows the assembly of pairwise arranged coaxial beams 11 and 11a in the manifold 9 of the distributor.
  • a pipe 12 with ends closed by bottoms 13, the central part of which, having two holes 14 in the side surface, is located in the cavity of the corrector 9 and forms two symmetrically located beams 11 and Pa.
  • a diaphragm 16 is installed in the cavity of the pipe 12, a diaphragm 16 is installed with a central hole 17, which divides the pipe into two equal parts and, respectively, the holes 14 into two identical holes 14a and 146.
  • the beams and collectors are equipped with nozzles 15 for the outflow of gas into the fluidized bed. Nozzles 15 are directed upward and partially located in the cavity of the rays and the collector.
  • Figure 6 shows various design options for nozzles 15 of the distributors of raw materials and air.
  • the channel for the outflow of gas has a circular cross section of the same length along the channel.
  • the nozzles in variants b) and c) have a metering inlet 18 and an adjacent expansion chamber 19 of conical or cylindrical shape with an outlet 20 for damping the speed of the gas stream when it enters the fluidized bed.
  • Fig. 8 show the arrows of the directions of the axes of the nozzles 15 located tangentially to a circle that is located in a horizontal section of the reactor vessel 1 and / or regenerator 2. In addition to these options, there may be other options for the location of the nozzles 15.
  • All nozzles 15 can be located at an angle of 90 ° to the axis of the pipe 12, and are directed in one direction clockwise or counterclockwise relative to the vertical axis of the reactor 1 or regenerator 2.
  • the nozzles 15 can be located tangentially to a circle located in a horizontal section of the reactor vessel and / or regenerator, nozzles 15 can be located at an angle from 15 ° to 90 ° to the horizontal plane of the section of the reactor and / or regenerator.
  • This arrangement of nozzles 15 provides a swirling movement of a part of the fluidized bed from the distributor to the first sectioning grate, while removing stagnant zones and facilitating the removal of catalyst from the bottom of reactor 1 or regenerator 2.
  • the nozzle 15 located on the rays 10 and 10A, 11 and PA can be the same internal section. Possible change in the internal section of the nozzles 15 depending on removal of paired rays from the nozzles 8 along the length of the collector 9. It is also possible to change the density of the nozzles of the same internal section along the horizontal section of the apparatus in the area of the distributor. The indicated density is measured by the number of nozzles per 1 m 2 section of the apparatus. Moreover, the density of the nozzles in the wall zone of the apparatus (distributor) is greater than in the central part of the apparatus (distributor).
  • the indicated versions of the distributors are designed to eliminate the uneven distribution of gas flows over the cross section of the apparatus when the gas flow tends to go mainly in the central part of the apparatus. This situation occurs most often in large-diameter devices.
  • Figure 9 shows an additional four-section ring-shaped distributor consisting of sections 22 formed by coaxial beams 21 and 21a.
  • an additional distributor in the form of a smaller ring or its sections under the distributor of hydrocarbons (feed vapor) with nozzles pointing down (Fig. 9, sections A-A and B-B). These nozzles can also be located at an angle of 90 ° relative to the axis of the pipe 12 and are directed in the same direction as the nozzles of the hydrocarbon distributor (feed vapor).
  • both hydrocarbons (feed vapors) and other gases inert with respect to hydrocarbons, the catalyst used and the materials of the reactor and / or regenerator (nitrogen, etc.) can be fed.
  • the vaporized paraffin hydrocarbons (feed vapors) are fed into the reactor 1 through a tubular distributor 6, pass the fluidized catalyst bed, partitioned by gratings 4.
  • the dehydrogenation contact gas subjected to purification from catalyst dust in cyclones and sent from the reactor 1 to the allocation of target products (olefinic hydrocarbons).
  • target products olefinic hydrocarbons.
  • the catalyst from the bottom of the reactor is transported to the upper part of the regenerator 2, in which it is regenerated and heated by burning fuel gas in a fluidized bed while air is supplied to its lower part through a tube distributor 7.
  • the regeneration gases Passing through the fluidized bed of the catalyst, partitioned by gratings 5, the regeneration gases are cleaned in cyclones and then leave the regenerator 2 for further purification before discharge into the atmosphere.
  • the catalyst regenerated and heated in the regenerator 2 through the transport pipes 3 is sent to the upper part of the reactor 1.
  • the gas flow is evenly distributed over the specified beams.
  • the occurrence of the pressure difference in the cavities of the pairwise disposed beams during pressure fluctuations of the fluidized bed is eliminated by connecting the cavity of the beams through the central hole 17 of the diaphragm 16, which equalizes the pressure in the cavity of the beams and ensures uniform flow of gas through the pairwise arranged beams.
  • nozzles of dispensers with outlet openings having a diameter smaller than the diameter of the outlet openings reduces the speed of the gas jets and the abrasion of the catalyst when the jets enter the fluidized bed, and together with the arrangement of the nozzles in the cavity of the beams and collectors also reduces the erosion of the nozzles.
  • the proposed system for the dehydrogenation of paraffin hydrocarbons C 3 -C 5 can be used in the production of polypropylene, methyl tertiary butyl ether, etc.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Предложена система дегидрирования парафиновых углеводородов С3- С5 в кипящем слое мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора (1) и регенератора (2) с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками (4, 5), ниже которых расположены трубчатые распределители (6, 7) соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов (9) и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами (15) для вытекания газа в кипящий слой. При этом соосные лучи состоят из трубы (12), центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности одно или несколько отверстий (14) для затекания газа из коллектора (9) в лучи, располагается в полости коллектора (9), а в полости трубы (12) установлена диафрагма (16) с центральным отверстием (17), разделяющая трубу (12) и отверстия (14) для затекания газа на две равные части, представляющие собой два симметрично расположенные луча, при этом отверстие (17) в диафрагме (16) имеет диаметр, равный (0,2-0,8) диаметра трубы (12), а расстояние Н между распределителями (6, 7) и нижними секционирующими решетками 4, 5 составляет (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора. Сопла (15) распределителей полностью или частично располагаются в полости лучей или в полости лучей и коллекторов (9) и имеют входные отверстия с меньшим диаметром, чем выходные. Технический результат заключается в увеличении выходов целевого продукта— олефинов, снижении гидравлического сопротивления и трудоемкости изготовления, увеличении прочности и эрозионной стойкости трубчатых распределителей.

Description

СИСТЕМА ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ С3 - С
Область техники
Настоящее изобретение относится к области нефтехимии, в частности к системам получения олефиновых углеводородов С3 - С5 дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов, используемых в дальнейшем для получения основных мономеров СК, а также при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и пр. Предшествующий уровень техники
Известна система дегидрирования парафиновых углеводородов с движущимся крупнозернистым катализатором (Я.Я. Кирнос, О.Б. Литвин «Современные промышленные методы синтеза бутадиена». Аналитические сопоставительные обзоры ЦНИИТЭНефтехим, серия «Производство синтетических каучуков», М, 1967, с.81). Недостатком известной системы является сложность конструкции и невозможность создания систем большой производительности.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является система дегидрирования парафиновых углеводородов с кипящим слоем мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора и регенератора с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками, ниже которых расположены трубчатые распределители соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами, направленными вниз для вытекания газа в кипящий слой (патент RU 2156161, МПК B01J8/04, С07С5/333, опубл. 20.09.2000). К недостаткам указанной системы относиться неравномерность распределения газовых потоков по сечению реактора и регенератора и связанные с этим относительно низкие показатели дегидрирования парафиновых углеводородов (выходы олефинов на пропущенное и разложенное сырье) в известной системе. Кроме того, используемые трубчатые распределители трудоемки в изготовлении, не обладают достаточной прочностью и эрозионной стойкостью, имеют повышенное гидравлическое сопротивление. Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является увеличение выходов олефинов за счет более равномерного распределения газовых потоков в реакторе и регенераторе, а также снижение гидравлического сопротивления и трудоемкости изготовления, увеличение прочности и эрозийной стойкости трубчатых распределителей.
Для решения указанной задачи предлагается система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 в кипящем слое мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора 1 и регенератора 2 с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками 4, 5, ниже которых расположены трубчатые распределители 6, 7 соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов 9 и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами 15 для вытекания газа в кипящий слой, в котором соосные лучи состоят из трубы 12, центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности одно или несколько отверстий 14 для затекания газа из коллектора 9 в лучи, располагается в полости коллектора 9, а в полости трубы 12 установлена диафрагма 16 с центральным отверстием 17, разделяющая трубу 12 и отверстия 14 для затекания газа на две равные части, представляющие собой два симметрично расположенные луча, при этом отверстие 17 в диафрагме 16 имеет диаметр, равный (0,2-0,8) диаметра трубы 12, а расстояние Н между распределителями 6, 7 и нижними секционирующими решетками 4, 5 составляет (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора.
Сопла 15 могут быть полностью или частично расположены в полости лучей или в полости лучей и коллекторов 9.
Сопла 15 могут быть расположены под углом 90° к оси трубы 12.
Сопла 15 могут быть расположены по касательной к окружности, расположенной в горизонтальном сечении корпуса реактора 1 и/или регенератора 2.
Сопла 15 могут быть расположены под углом от 15° до 90° к горизонтальной плоскости сечения реактора 1 и/или регенератора 2.
Сопла могут иметь входные отверстия с меньшим диаметром, чем выходные. Под распределителями 6 и/или 7 может быть установлен дополнительный распределитель в виде кольца меньшего размера или его секций 22, образованных попарно расположенными, соосными лучами 21, 21а с соплами 15, направленными вниз.
Технический результат заключается в увеличении выходов целевого продукта— олефинов, снижении гидравлического сопротивления и трудоемкости изготовления, увеличении прочности и эрозионной стойкости трубчатых распределителей. Краткое описание фигур чертежей
На фиг.1 изображена система дегидрирования парафиновых углеводородов Сз - С содержащая реактор 1, регенератор 2, транспортные трубы 3 для циркуляции катализатора между ними. По высоте кипящего слоя в реакторе и регенераторе установлены секционирующие решетки— соответственно 4 и 5. Под секционирующими решетками в нижней части реактора установлен трубчатый распределитель паров сырья 6, а в нижней части регенератора— трубчатый распределитель воздуха 7.
Для секционирования кипящего слоя в реакторе и регенераторе могут быть использованы решетки с отверстиями различной формы, например, в виде щелей (см. фиг.2), изготовленные из уголков — уголковая решетка (а), из труб — трубчатая решетка (б).
Для распределения паров сырья и воздуха соответственно в реакторе 1 и регенераторе 2 могут быть использованы трубчатые распределители 6, 7 (см. фиг.З и фиг.4), состоящие из патрубков 8, соединенных с ними коллекторов 9 и соединенных с коллекторами 9 попарно расположенных, соосных лучей различной конфигурации: изогнутой (например, кольцевой)— 10 и 10а, или прямой— 11 и Па. На фигурах представлены четырехсекционные распределители, хотя в распределителях может быть и иное количество секций, каждая из которых имеет патрубок ввода паров сырья или воздуха, коллектор с попарно расположенными соосными лучами, снабженными соплами для вытекания газового потока в кипящий слой катализатора. Коллекторы могут иметь круглую, квадратную или иные формы поперечного сечения. На фиг.5 показана сборка попарно расположенных соосных лучей 11 и 11а в коллекторе 9 распределителя. Труба 12 с закрытыми донышками 13 торцами, центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности два отверстия 14, располагается в полости корректора 9 и образует два симметрично расположенные луча 11 и Па. В полости трубы 12 установлена диафрагма 16 с центральным отверстием 17, которая делит трубу на две равных части и соответственно отверстия 14 на два одинаковых отверстия 14а и 146. Лучи и коллекторы снабжены соплами 15 для вытекания газа в кипящий слой. Сопла 15 направлены вверх и частично расположены в полости лучей и коллектора.
На фиг.6 изображены различные варианты конструкции сопел 15 распределителей сырья и воздуха. В варианте сопла а) канал для истечения газа имеет одинаковое по длине канала круглое поперечное сечение. Сопла в вариантах б) и в) имеют входное дозирующее отверстие 18 и примыкающую к нему расширительную камеру 19 конической или цилиндрической формы с выходным отверстием 20 для гашения скорости струи газа при его выходе в кипящий слой.
На фиг.7 и фиг.8 показаны стрелками направления осей сопел 15, расположенных по касательной к окружности, которая расположена в горизонтальном сечении корпуса реактора 1 и/или регенератора 2. Кроме указанных вариантов могут быть и другие варианты расположения сопел 15.
Все сопла 15 могут быть расположены под углом 90° к оси трубы 12, и направлены в одну сторону по часовой или против часовой стрелки относительно вертикальной оси реактора 1 или регенератора 2. По другому варианту сопла 15 могут быть расположены по касательной к окружности, расположенной в горизонтальном сечении корпуса реактора и/или регенератора, сопла 15 могут быть расположены под углом от 15° до 90° к горизонтальной плоскости сечения реактора и/или регенератора. Такое расположение сопел 15 обеспечивает закрученное движение части кипящего слоя от распределителя до первой секционирующей решетки, удаляя при этом застойные зоны и облегчая вывод катализатора из низа реактора 1 или регенератора 2.
Для обеспечения равномерности распределения газовых потоков сопла 15, находящиеся на лучах 10 и 10а, 11 и Па могут быть одинакового внутреннего сечения. Возможно изменение внутреннего сечения сопел 15 в зависимости от удаления парных лучей от патрубков 8 по длине коллектора 9. Возможно также изменение плотности расположения сопел одинакового внутреннего сечения по горизонтальному сечению аппарата в зоне расположения распределителя. Указанная плотность измеряется числом сопел, приходящихся на 1 м2 сечения аппарата. При этом плотность сопел в пристеночной зоне аппарата (распределителя) больше, чем в центральной части аппарата (распределителя). Указанные варианты исполнения распределителей предназначены для устранения неравномерностей распределения газовых потоков по сечению аппаратов, когда газовый поток стремится идти главным образом в центральной части аппарата. Эта ситуация возникает чаще всего в аппаратах большого диаметра.
На фиг.9 показан дополнительный четырехсекционный распределитель в виде кольца, состоящий из секций 22, образованных соосными лучами 21 и 21а.
Возможна установка дополнительного распределителя в виде кольца меньшего размера или его секций под распределителем углеводородов (паров сырья) с соплами, направленными вниз (фиг.9, разрезы А-А и Б-Б). Эти сопла также могут располагаться под углом 90° относительно оси трубы 12 и направлены в одну и ту же сторону, что и сопла распределителя углеводородов (паров сырья). В дополнительное кольцо можно подавать как углеводороды (пары сырья), так и другие газы, инертные по отношению к углеводородам, применяемому катализатору и материалам реактора и/или регенератора (азот и др.). Установка дополнительного распределителя в виде кольца, под основным распределителем углеводородов (паров сырья), позволяет улучшить режим направленной циркуляции катализатора из реактора в десорбционную зону и/или из регенератора в восстановительно-десорбционную зону, обеспечивает сохранение закрученного движения нижней части кипящего слоя, удаляя при этом застойные зоны и облегчая вывод катализатора из низа реактора и/или регенератора в десорбционную и/или восстановительно-десорбционную зоны, соответственно.
Система дегидрирования парафиновых углеводородов СЗ - С5 (см. фиг.1) работает следующим образом.
Испаренные парафиновые углеводороды (пары сырья) подаются в реактор 1 через трубчатый распределитель 6, проходят кипящий слой катализатора, секционированный решетками 4. Далее контактный газ дегидрирования подвергается очистке от катализаторной пыли в циклонах и направляется из реактора 1 на выделение целевых продуктов (олефиновых углеводородов). Закоксованный и охлажденный в ходе эндотермической реакции дегидрирования катализатор из низа реактора транспортируется в верхнюю часть регенератора 2, в котором подвергается регенерации и подогреву путем сжигания в кипящем слое топливного газа при подаче в нижнюю его часть воздуха через трубчатый распределитель 7. Пройдя через кипящий слой катализатора, секционированный решетками 5, газы регенерации проходят очистку в циклонах и далее покидают регенератор 2 для дальнейшей очистки их перед сбросом в атмосферу. Регенерированный и подогретый в регенераторе 2 катализатор по транспортным трубам 3 направляется в верхнюю часть реактора 1.
Пары сырья и воздух поступают в трубчатые распределители соответственно реактора и регенератора через патрубки 8, из которых направляются в коллекторы 9 и далее— в лучи 10 и 10а или 11 и 11 а (см. фиг.З или фиг.4), из которых вытекают в кипящий слой через сопла 15 (см. фиг.5).
Благодаря соосности и симметричности попарно располагаемых лучей 10 и 10а или 11 и 11а, изготовленных из целиковой трубы, а также равенству площадей отверстий 14а и 146, газовый поток равномерно распределяется по указанным лучам. Возникновение разности давлений в полостях попарно располагаемых лучей при пульсациях давления кипящего слоя устраняется за счет соединения полостей лучей через центральное отверстие 17 диафрагмы 16, что выравнивает давления в полостях лучей и обеспечивает равномерность истечения газа через попарно располагаемые лучи. При соотношении диаметра отверстия в диафрагме к диаметру трубы больше величины равной 0,8 влияние диафрагмы на улучшение равномерности распределения газа перестает быть заметным, а при соотношении меньше величины равной 0,2— возникает ситуация ухудшения равномерности распределения газа. При величинах расстояния между предполагаемым распределителем и нижней секционирующей решеткой, находящихся за пределами диапазона (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора, влияние распределителя на увеличение равномерности распределения газовых потоков в секционированном кипящем слое практически не ощущается.
Увеличение равномерности распределения газовых потоков в реакторе и регенераторе приводит к увеличению показателей дегидрирования— выходов олефинов на пропущенное и разложенное сырье. При этом уменьшается гидравлическое сопротивление распределителей, особенно при направлении сопел распределителей вверх. Изготовление попарно расположенных лучей из целиковой трубы снижает трудоемкость изготовления распределителей, особенно в части соблюдения требования соосности лучей и их симметричного расположения, а также увеличивает прочность распределителей, работающих в условиях значительных циклических нагрузок при пульсациях кипящего слоя. Изготовление сопел распределителей с выходными отверстиями, имеющими диаметр меньший, чем диаметр выходных отверстий снижает скорость газовых струй и истирание катализатора при выходе струй в кипящий слой, а в совокупности с расположением сопел в полости лучей и коллекторов также и уменьшает эрозию сопел. Лучший вариант осуществления изобретения
Раскрытые выше варианты осуществления изобретения являются лучшими.
Промышленная применимость
Предлагаемая система дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5 может быть использована при производстве полипропилена, метилтретичнобутилового эфира и пр.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 в кипящем слое мелкозернистого катализатора, состоящая из реактора (1) и регенератора (2) с установленными по высоте кипящего слоя секционирующими решетками (4), (5), ниже которых расположены трубчатые распределители (6), (7) соответственно паров сырья и воздуха, состоящие из коллекторов (9) и соединенных с ними попарно расположенных, соосных лучей, снабженных соплами (15) для вытекания газа в кипящий слой, отличающаяся тем, что соосные лучи состоят из трубы (12), центральная часть которой, имеющая в боковой поверхности одно или несколько отверстий (14) для затекания газа из коллектора (9) в лучи, располагается в полости коллектора (9), а в полости трубы (12) установлена диафрагма (16) с центральным отверстием (17), разделяющая трубу (12) и отверстия (14) для затекания газа на две равные части, представляющие собой два симметрично расположенные луча, при этом отверстие (17) в диафрагме (16) имеет диаметр, равный (0,2-0,8) диаметра трубы (12), а расстояние (Н) между распределителями (6), (7) и нижними секционирующими решетками (4), (5) составляет (0,1-0,6) диаметра реактора или регенератора.
2. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 по п.1, отличающаяся тем, что сопла (15) полностью или частично расположены в полости лучей или в полости лучей и коллекторов (9).
3. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 по п.1, отличающаяся тем, что сопла (15) расположены под углом 90° к оси трубы (12).
4. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 по п.1, отличающаяся тем, что сопла (15) расположены по касательной к окружности, расположенной в горизонтальном сечении корпуса реактора (1) и/или регенератора (2).
5. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 по п.1, отличающаяся тем, что сопла (15) расположены под углом от 15° до 90° к горизонтальной плоскости сечения реактора (1) и/или регенератора (2).
6. Система дегидрирования парафиновых углеводородов Сз - Cs по п.1, отличающаяся тем, что сопла имеют входные отверстия с меньшим диаметром, чем выходные.
7. Система дегидрирования парафиновых углеводородов С3 - С5 по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что под распределителями (6) и/или (7) установлен дополнительный распределитель в виде кольца меньшего размера или его секций (22), образованных попарно расположенными, соосными лучами (21), (21а) с соплами (15), направленными вниз.
PCT/RU2016/000871 2015-12-14 2016-12-13 Система дегидрирования парафиновых углеводородов с3-с5 WO2017105284A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680072832.1A CN108472615A (zh) 2015-12-14 2016-12-13 用于对с3至с5石蜡烃进行脱氢的系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153676A RU2617397C1 (ru) 2015-12-14 2015-12-14 Система дегидрирования парафиновых углеводородов C3-C5
RU2015153676 2015-12-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017105284A1 true WO2017105284A1 (ru) 2017-06-22

Family

ID=58643232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000871 WO2017105284A1 (ru) 2015-12-14 2016-12-13 Система дегидрирования парафиновых углеводородов с3-с5

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN108472615A (ru)
RU (1) RU2617397C1 (ru)
WO (1) WO2017105284A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112495307A (zh) * 2020-10-27 2021-03-16 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种废碱氧化反应器用进料分布器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633421A (en) * 1992-06-23 1997-05-27 Eniricerche S.P.A. Process for dehydrogenating light paraffins in a fluidized bed reactor
RU2126781C1 (ru) * 1993-11-30 1999-02-27 Хальдор Топсеэ А/С Способ получения ненасыщенных углеводородов
RU2156151C2 (ru) * 1998-12-18 2000-09-20 Кубанский государственный агроуниверситет Устройство для получения воды
RU2301107C1 (ru) * 2005-10-18 2007-06-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") Реактор для дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4610851A (en) * 1984-11-28 1986-09-09 Colvert James H Air distributor for FCCU catalyst regenerator
CN1041285C (zh) * 1991-05-17 1998-12-23 中国石化洛阳石油化工工程公司 气－固流化床固体颗粒的输送方法
RU2156161C1 (ru) * 1999-03-31 2000-09-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" Реактор для дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5
CN201154303Y (zh) * 2008-02-01 2008-11-26 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 一种气体进料分布器
US8092755B2 (en) * 2009-04-06 2012-01-10 Lummus Technology Inc. Devices for injection of gaseous streams into a bed of fluidized solids
US9849434B2 (en) * 2010-09-22 2017-12-26 Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. Methods and apparatus for enhanced gas distribution
US20160068454A1 (en) * 2013-04-08 2016-03-10 Saudi Basic Industries Corporation Reactor and process for paraffin dehydrogenation to olefins
CN204017797U (zh) * 2014-03-31 2014-12-17 英尼奥斯欧洲股份公司 用于氨氧化反应器的进料分布器
CN104941522B (zh) * 2014-03-31 2018-03-30 英尼奥斯欧洲股份公司 用于氨氧化反应器的进料分布器设计

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633421A (en) * 1992-06-23 1997-05-27 Eniricerche S.P.A. Process for dehydrogenating light paraffins in a fluidized bed reactor
RU2126781C1 (ru) * 1993-11-30 1999-02-27 Хальдор Топсеэ А/С Способ получения ненасыщенных углеводородов
RU2156151C2 (ru) * 1998-12-18 2000-09-20 Кубанский государственный агроуниверситет Устройство для получения воды
RU2301107C1 (ru) * 2005-10-18 2007-06-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") Реактор для дегидрирования парафиновых углеводородов c3-c5

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112495307A (zh) * 2020-10-27 2021-03-16 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种废碱氧化反应器用进料分布器

Also Published As

Publication number Publication date
RU2617397C1 (ru) 2017-04-24
CN108472615A (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2449003C2 (ru) Устройство и способ проведения каталитического крекинга
KR101794495B1 (ko) 방사상의 베드 촉매 반응기에서 공급물을 분산시키고 유출물을 회수하기 위한 장치
KR102198625B1 (ko) 프리믹서, 방사상 고정층 반응기 및 부텐의 산화성 탈수소화를 위한 반응 시스템
RU2652195C1 (ru) Распределитель катализатора и транспортного газа для системы реактор - регенератор дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5 с кипящим слоем
KR102287015B1 (ko) 유동상 가스 분배기, 이를 이용한 반응기 및 파라자일렌의 제조 및 저탄소 올레핀의 동시 제조 방법
CN1474865A (zh) 消耗催化剂分布器
US10201792B2 (en) Reactors and reactor-internal devices for dehydrogenation of hydrocarbons
KR102002651B1 (ko) 접선방향으로 급냉 유체가 주입되는 급냉 장치를 구비하는 촉매 반응기
KR102325164B1 (ko) 벤젠과 메탄올 및/또는 디메틸에테르에 의한 파라자일렌의 제조 및 저탄소 올레핀의 동시 제조를 위한 유동상 반응기 및 제조 방법
WO2017105284A1 (ru) Система дегидрирования парафиновых углеводородов с3-с5
KR20160095032A (ko) 반응기 베드 용기 및 지지 어셈블리
US9522376B2 (en) Process for fluid catalytic cracking and a riser related thereto
KR101941727B1 (ko) 방사 반응기용 가스분산장치
WO2011103260A2 (en) Advanced elevated feed distribution apparatus and process for large diameter fcc reactor risers
US10300447B2 (en) Equalizing vapor velocity for reactor inlet
RU2773697C1 (ru) Реакторная система для осуществления химических процессов в кипящем слое катализатора
KR101672601B1 (ko) 탈수소화 반응기
US20220168699A1 (en) Alkane catalytic dehydrogenation reaction device and catalyst regeneration device
US2577791A (en) Catalytic contacting unit with gas separator
US9309468B2 (en) Recessed gas feed distributor process for FCC riser
RU2759288C1 (ru) Способ получения олефиновых углеводородов в кипящем слое пылевидного алюмохромового катализатора
KR101921430B1 (ko) 탈수소화 반응기
CN114425278B (zh) 一种生产低碳烯烃的装置和方法及应用
KR20160077351A (ko) 방사 반응기용 가스분산장치
CN115106028B (zh) 立式多级流化床反应器及甲醇制烯烃的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16876127

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16876127

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1