[go: up one dir, main page]

RU2574385C1 - Some zones of catalyst burning out with independent circulation circuits - Google Patents

Some zones of catalyst burning out with independent circulation circuits Download PDF

Info

Publication number
RU2574385C1
RU2574385C1 RU2014127663/04A RU2014127663A RU2574385C1 RU 2574385 C1 RU2574385 C1 RU 2574385C1 RU 2014127663/04 A RU2014127663/04 A RU 2014127663/04A RU 2014127663 A RU2014127663 A RU 2014127663A RU 2574385 C1 RU2574385 C1 RU 2574385C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
regeneration
zone
catalyst
gas
stream
Prior art date
Application number
RU2014127663/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гэри А. ДЗЯБИС
Чарльз Т. РЕССЛ
Стивен К. КОЦУП
Original Assignee
Юоп Ллк
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 Юоп Ллк filed Critical Юоп Ллк
Application granted granted Critical
Publication of RU2574385C1 publication Critical patent/RU2574385C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to method of catalyst regeneration, which includes supply of waste catalyst stream into upper regeneration zone, supply of first regeneration gas flow, which contains oxygen, into upper regeneration zone with obtaining stream of partially regenerated catalyst as a result; transfer of stream of partially regenerated catalyst into lower regeneration zone and supply of stream of second regeneration gas into lower regeneration zone with obtaining stream of regenerated catalyst as a result; and stream of first regeneration gas and stream of second regeneration gas are independent streams.
EFFECT: improvement of catalyst regeneration process regulation.
10 cl, 1 dwg

Description

По данной заявке испрашивается приоритет заявки на патент US №13/327156 с датой подачи 15.12.2011.This application claims the priority of patent application US No. 13/327156 with a filing date 12/15/2011.

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к процессам конверсии потока исходных углеводородов в полезные углеводородные продукты. В частности, изобретение относится к непрерывной регенерации отработанного катализатора для его повторного использования в процессе конверсии углеводородов.The invention relates to processes for converting a stream of feed hydrocarbons into useful hydrocarbon products. In particular, the invention relates to the continuous regeneration of spent catalyst for reuse in a hydrocarbon conversion process.

Уровень техникиState of the art

Углеводороды и, в особенности, нефть добывают из недр земли в виде смеси. Добытую смесь подвергают конверсии с получением полезных продуктов посредством разделения и обработки углеводородных потоков в реакторах. Конверсия углеводородных потоков в полезные продукты в большинстве случаев представляет собой осуществляемый в реакторе каталитический процесс. Катализатор может быть твердым или жидким и может содержать каталитические материалы, находящиеся на носителе. В частности, интенсивно используются находящиеся на носителе каталитические металлы. Каталитические металлы включают металлы платиновой группы, а также другие металлы. В процессе обработки углеводородов катализаторы со временем дезактивируются. Одна из основных причин дезактивации заключается в образовании и нарастании на катализаторе отложений кокса. Накапливание отложений кокса блокирует доступ к каталитическим центрам катализатора. Регенерацию катализатора обычно производят путем удаления кокса, в ходе которого кокс выжигают при высокой температуре с использованием кислородсодержащего газа. Эти процессы могут осуществляться или непрерывно с катализатором, циркулирующим через реактор и регенератор, или указанный процесс регенерации можно проводить полунепрерывно, к примеру, с использованием большого количества неподвижных слоев, из которых один слой предварительно удален из потока катализатора с целью регенерации, в то время как другие слои катализатора продолжают работать. При проведении непрерывной регенерации в зону выжигания регенератора непрерывно направляют рециркуляционный газ, а полученный отходящий газ, содержащий продукты сгорания, удаляют. Процесс выжигания контролируют по содержанию кислорода в рециркуляционном газе. Поток рециркуляционного газа образован частью потока отходящего газа и дополнительным потоком свежего газа горения, в то же время другая часть отходящего газа удаляется из регенератора. Это способствует поддерживанию температуры газа горения, а также обеспечению установившегося режима непрерывного ввода отработанного катализатора и газа горения в регенератор при непрерывном отводе регенерированного катализатора и отходящего газа.Hydrocarbons and, in particular, oil are extracted from the bowels of the earth as a mixture. The produced mixture is subjected to conversion to obtain useful products by separation and processing of hydrocarbon streams in reactors. The conversion of hydrocarbon streams to useful products in most cases is a catalytic process carried out in a reactor. The catalyst may be solid or liquid and may contain supported catalyst materials. In particular, supported on a carrier are catalytic metals. Catalytic metals include platinum group metals, as well as other metals. During the processing of hydrocarbons, the catalysts deactivate over time. One of the main causes of decontamination is the formation and growth of coke deposits on the catalyst. The accumulation of coke deposits blocks access to the catalytic centers of the catalyst. Catalyst regeneration is usually done by removing coke, during which the coke is burned at high temperature using an oxygen-containing gas. These processes can be carried out either continuously with the catalyst circulating through the reactor and the regenerator, or the specified regeneration process can be carried out semi-continuously, for example, using a large number of fixed layers, from which one layer is previously removed from the catalyst stream for regeneration, while other catalyst beds continue to operate. During continuous regeneration, recirculation gas is continuously directed to the burner area of the regenerator, and the resulting exhaust gas containing combustion products is removed. The burning process is controlled by the oxygen content in the recycle gas. The recycle gas stream is formed by a part of the exhaust gas stream and an additional stream of fresh combustion gas, while another part of the exhaust gas is removed from the regenerator. This helps to maintain the temperature of the combustion gas, as well as ensuring a steady state of continuous input of spent catalyst and combustion gas into the regenerator with continuous removal of the regenerated catalyst and exhaust gas.

В патентных документах US 5053371 (Williamson) и US 6048814 (Capelle и др.) описаны способы регенерации катализатора, производимой для удаления кокса из частиц катализатора посредством выжигания кокса. Процесс выжигания может быть вредным для катализатора, и для продолжительного срока службы катализатора, который циклически и последовательно перемещается через реактор и регенератор, важными являются более совершенные способы контроля процесса выжигания углеродистых отложений. Создание более совершенного способа обеспечивает увеличение количества циклов прохождения катализатора через регенератор и увеличивает срок службы катализатора. Это может быть достигнуто за счет усовершенствования рабочего процесса и контроля работы регенератора.US Pat. No. 5,053,371 (Williamson) and US Pat. No. 6,048,814 (Capelle et al.) Describe methods for regenerating a catalyst produced to remove coke from catalyst particles by burning coke. The burning process can be harmful to the catalyst, and for the long life of the catalyst, which cyclically and sequentially moves through the reactor and regenerator, more important ways to control the process of burning carbon deposits are important. Creating a more advanced method provides an increase in the number of cycles of passage of the catalyst through the regenerator and increases the life of the catalyst. This can be achieved through improved workflow and control of the regenerator.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение обеспечивает улучшенный способ регенерации катализатора. Способ включает подачу потока отработанного катализатора в первую, или верхнюю, зону регенерации для частичной регенерации катализатора посредством проведения контролируемого процесса выжига образовавшихся на катализаторе отложений кокса. Частично регенерированный катализатор перемещается во вторую, или нижнюю, зону регенерации для полной регенерации катализатора. Способ включает подачу первого регенерационного газа, содержащего кислород, в первую, или верхнюю, зону регенерации, и перемещение второго регенерационного потока во вторую, или нижнюю, зону регенерации. Потоки регенерационного газа являются независимыми газовыми потоками, что обеспечивает возможность регулирования количества и содержания кислорода в отдельных газовых потоках.The present invention provides an improved catalyst regeneration method. The method includes supplying a spent catalyst stream to the first or upper regeneration zone for partial regeneration of the catalyst by means of a controlled process of burning coke deposits formed on the catalyst. The partially regenerated catalyst moves to the second, or lower, regeneration zone to completely regenerate the catalyst. The method includes supplying a first regeneration gas containing oxygen to the first or upper regeneration zone, and moving the second regeneration stream to the second or lower regeneration zone. The regeneration gas streams are independent gas streams, which makes it possible to control the amount and content of oxygen in individual gas streams.

Другие задачи, преимущества и случаи применения настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники из нижеследующего подробного описания и чертежей.Other objects, advantages, and applications of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description and drawings.

Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing

На чертеже изображена зона регенерации и потоки циркулирующего окисляющего газа, используемого для регенерации катализатора, проходящего через регенератор.The drawing shows the regeneration zone and the flows of circulating oxidizing gas used to regenerate the catalyst passing through the regenerator.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Объектом настоящего изобретения является способ непрерывной регенерации катализатора. Наиболее типичный пример применения изобретения заключается в удалении кокса из частиц катализатора, которые содержат металл платиновой группы, и наиболее типичным, подходящим для применения изобретения процессом является каталитический процесс дегидрирования парафинов с получением олефинов. Регенератор, используемый в процессе конверсии олефинов, описан в патентном документе US 75858803 (Price и др.), дата публикации - 08.09.2009, который полностью включен в данное описание посредством ссылки.The object of the present invention is a method for continuous regeneration of the catalyst. The most typical example of the application of the invention is the removal of coke from catalyst particles that contain a platinum group metal, and the most typical process suitable for applying the invention is the catalytic process for the dehydrogenation of paraffins to produce olefins. The regenerator used in the conversion of olefins is described in patent document US 75858803 (Price and others), publication date September 08, 2009, which is fully incorporated into this description by reference.

Конструкция известного регенератора включает в зоне полного выжигания две зоны, а именно верхнюю зону выжигания и зону повышения концентрации кислорода. При таком конструктивном выполнении максимальная концентрация кислорода в нижней зоне ограничена общим потреблением кислорода и относительными размерами зоны повышения концентрации кислорода в зоне полного выжигания.The design of the known regenerator includes in the zone of complete burning two zones, namely the upper zone of burning and the zone of increasing oxygen concentration. With this design, the maximum oxygen concentration in the lower zone is limited by the total oxygen consumption and the relative size of the zone of increasing oxygen concentration in the complete burnout zone.

Как правило, это означает, что максимальная концентрация кислорода в зоне повышения концентрации кислорода составляет 2% с разделением подводимого газа горения таким образом, что 70% газа горения подводится в верхнюю зону выжигания и 30% в зону повышения концентрации кислорода. Процесс может быть более устойчивым к отклонениям, и желательно обеспечить повышение концентрации кислорода, подводимого в зону повышения концентрации кислорода. Предпочтительным может быть повышение концентрации кислорода в зоне повышения концентрации кислорода до 5% от объема газа горения.As a rule, this means that the maximum oxygen concentration in the zone of increasing oxygen concentration is 2% with the separation of the supplied combustion gas so that 70% of the combustion gas is supplied to the upper burning zone and 30% to the zone of increasing oxygen concentration. The process may be more resistant to deviations, and it is desirable to provide an increase in the concentration of oxygen supplied to the zone of increasing oxygen concentration. It may be preferable to increase the oxygen concentration in the zone of increasing oxygen concentration to 5% of the volume of the combustion gas.

В случае известной конструкции регенератора части потока рециркуляционного газа, которые увеличены за счет дополнительного ввода кислорода или кислородсодержащего газа, направляют в один канал зоны повышения концентрации кислорода через верхнюю зону выжигания без обеднения потока кислородом. Это приводит к повышению концентрации кислорода во всем рециркуляционном газе, выходящем из корпуса регенератора, до относительно высокого уровня по сравнению с верхней зоной выжигания. Указанный относительно высокий уровень содержания кислорода является неприемлемым для надлежащего регулируемого процесса выжигания в верхней зоне выжигания. Поэтому необходим дополнительный разбавляющий газ, который вводят в верхнюю зону выжигания для уменьшения концентрации кислорода в верхней зоне выжигания. Результатом является увеличение количества рециркуляционного газа, удаление и использование отходящего газа в системах энергообеспечения. Разделение двух указанных рециркуляционных потоков обеспечивает большую степень регулирования.In the case of the known design of the regenerator, the parts of the recycle gas stream, which are increased due to the additional introduction of oxygen or oxygen-containing gas, are directed into one channel of the zone of increasing oxygen concentration through the upper burning zone without depletion of oxygen flow. This leads to an increase in the oxygen concentration in the entire recycle gas leaving the regenerator body to a relatively high level compared to the upper burn zone. Said relatively high oxygen content is not acceptable for a properly controlled burning process in the upper burning zone. Therefore, an additional dilution gas is needed, which is introduced into the upper burning zone to reduce the oxygen concentration in the upper burning zone. The result is an increase in the amount of recirculation gas, removal and use of off-gas in energy supply systems. Separation of these two recirculation flows provides a greater degree of regulation.

Настоящее изобретение направлено на улучшение регулирования процесса регенерации катализатора и улучшение регенерации катализатора. Способ включает подачу потока отработанного катализатора в регенератор, который содержит верхнюю зону регенерации и нижнюю зону регенерации. Катализатор поступает в верхнюю зону регенерации и перемещается через нее в нижнюю зону регенерации. Поток первого регенерационного газа направляется в верхнюю зону регенерации для выжига отложений кокса на катализаторе, в процессе которого генерируется отходящий газ, состоящий из продуктов сгорания, который удаляют из регенератора. Отработанный катализатор частично регенерируется в верхней зоне регенерации и направляется в виде частично регенерированного катализатора в нижнюю зону регенерации. Поток второго регенерационного газа направляется в нижнюю зону регенерации для получения потока регенерированного катализатора. Потоки первого и второго регенерационного газа являются независимыми потоками, что обеспечивает регулирование количества кислорода в каждом потоке и регулирование процесса выжигания в каждой зоне выжигания.The present invention is directed to improving the regulation of the catalyst regeneration process and improving catalyst regeneration. The method includes supplying a spent catalyst stream to a regenerator, which comprises an upper regeneration zone and a lower regeneration zone. The catalyst enters the upper regeneration zone and moves through it into the lower regeneration zone. The first regeneration gas stream is directed to the upper regeneration zone to burn off coke deposits on the catalyst, during which an exhaust gas is generated, consisting of combustion products, which are removed from the regenerator. The spent catalyst is partially regenerated in the upper regeneration zone and sent as a partially regenerated catalyst to the lower regeneration zone. The second regeneration gas stream is sent to the lower regeneration zone to obtain a regenerated catalyst stream. The streams of the first and second regeneration gas are independent streams, which provides regulation of the amount of oxygen in each stream and regulation of the burning process in each burning zone.

Охарактеризованный выше технологический процесс ниже будет более подробно описан со ссылкой на чертеж. В регенератор 10 непрерывно вводят поток частиц 12 отработанного катализатора. Хотя здесь к рассматриваемому процессу применяется термин «непрерывно», этот процесс является в большей степени полунепрерывным процессом, в котором небольшие частицы катализатора выгружают из реактора и направляют в регенератор на относительно непрерывной основе. Частицы катализатора перемещаются вниз через кольцевую зону 20, образованную удерживающими сетчатыми перегородками 22 и 24 и расположенную в зоне 30 выжигания. Зона выжигания 30 разделена на верхнюю зону 32 выжигания и нижнюю зону 34 выжигания, которая известна также как зона 34 повышения концентрации кислорода. Верхняя зона 32 выжигания отделена от нижней зоны 34 выжигания отражательными перегородками 40 и отдельным размещенным ниже устройством 42 сбора отходящего газа. При перемещении частиц катализатора вниз через верхнюю зону 32 выжигания, первый регенерационный газ контактирует с частицами катализатора для выжига углеродистых отложений на частицах катализатора. Частицы катализатора медленно перемещаются через верхнюю зону выжигания, что обеспечивает достаточный период времени для выжигания углерода. Средняя продолжительность времени нахождения катализатора в верхней зоне будет находиться в интервале от 3 до 5 часов, при этом предпочтительный период времени составляет от 3,5 до 4,5 часов.The process described above will be described in more detail below with reference to the drawing. A stream of spent catalyst particles 12 is continuously introduced into the regenerator 10. Although the term “continuously” is applied to the process in question, this process is more of a semi-continuous process in which small catalyst particles are discharged from the reactor and sent to the regenerator on a relatively continuous basis. The catalyst particles move downward through the annular zone 20 formed by the retaining mesh partitions 22 and 24 and located in the burning zone 30. The burnout zone 30 is divided into the upper burnout zone 32 and the lower burnout zone 34, which is also known as the oxygen concentration increase zone 34. The upper burning zone 32 is separated from the lower burning zone 34 by the baffles 40 and a separate downstream gas collecting device 42 located below. When moving the catalyst particles down through the upper burning zone 32, the first regeneration gas contacts the catalyst particles to burn off carbon deposits on the catalyst particles. The particles of the catalyst slowly move through the upper burning zone, which provides a sufficient period of time for burning carbon. The average residence time of the catalyst in the upper zone will be in the range from 3 to 5 hours, with a preferred period of time from 3.5 to 4.5 hours.

Первый регенерационный газ циркулирует через контур 50 первого регенерационного газа с помощью первой газодувки 52, служащей для побуждения циркуляции регенерационного газа, при этом в контур 50 первого регенерационного газа направляется отходящий газ из верхней, или первой, зоны 32 выжигания. Отходящий газ состоит из монооксида углерода, диоксида углерода, воды, непрореагировавшего кислорода и других нереактивных газов, генерируемых на участке выжигания и отводимых из зоны регенерации в виде отходящего газа. Регенерационный газ представляет собой отходящий газ, образующий контур рециркуляционного газа, в который из процесса непрерывно отводится поток отходящего газа и к нему подмешивается кислородсодержащий газ 54 для компенсации потребленного кислорода, после чего это отходящий газ возвращается на участок первоначального выжигания в виде первого регенерационного газа. Часть отходящего газа удаляется с поддерживанием непрерывного установившегося потока регенерационного газа. Отходящий газ, перед его направлением в верхнюю зону выжигания в качестве потока первого регенерационного газа, нагревают до температуры выжигания. Первая температура выжигания находится в интервале от 450°C до 600°C, предпочтительно в интервале от 470°C до 500°C, более предпочтительно в интервале от 470°C до 485°C, при этом оперативное регулирование температуры осуществляется при температуре близкой к 477°C. В поток регенерационного газа добавляют кислород 54 до уровня в интервале от 0,5 об.% до 2 об.%, предпочтительно в интервале от 0,5 об.% до 1,5 об.%. Регенерационный газ, содержащий рециркуляционный газ с дополнительно добавленным кислородом, вводится в верхнюю зону выжигания. Содержание кислорода в рециркуляционном газе непрерывно контролируют, и при необходимости добавляют дополнительное количество кислорода, чтобы уровень кислорода соответствовал желаемым интервалам. Содержание кислорода является параметром контроля процесса выжигания, проводимого в целях предотвращения повреждения катализатора и оборудования, в котором осуществляется выжигание. Дополнительное регулирование состава газа включает использование потока 56 газообразного азота для добавления разбавителя в том случае, если содержание кислорода необходимо дополнительно регулировать. В качестве альтернативы, кислородсодержащий газ может быть смешан с азотом перед добавлением газового потока в поток первого регенерационного газа.The first regeneration gas is circulated through the first regeneration gas circuit 50 by the first blower 52, which serves to promote the circulation of the regeneration gas, with the exhaust gas from the upper or first combustion zone 32 being directed to the first regeneration gas circuit 50. The flue gas consists of carbon monoxide, carbon dioxide, water, unreacted oxygen and other non-reactive gases generated in the burning area and discharged from the regeneration zone as flue gas. Regeneration gas is an off-gas that forms a recycle gas circuit, into which an off-gas stream is continuously discharged and oxygen-containing gas 54 is mixed thereto to compensate for oxygen consumed, after which this off-gas is returned to the initial burning section as the first regeneration gas. Part of the offgas is removed while maintaining a continuous steady state flow of regeneration gas. The off-gas, before being sent to the upper burning zone as a stream of the first regeneration gas, is heated to the burning temperature. The first burning temperature is in the range from 450 ° C to 600 ° C, preferably in the range from 470 ° C to 500 ° C, more preferably in the range from 470 ° C to 485 ° C, while the temperature is controlled at a temperature close to 477 ° C. Oxygen 54 is added to the regeneration gas stream to a level in the range of 0.5 vol.% To 2 vol.%, Preferably in the range of 0.5 vol.% To 1.5 vol.%. A regeneration gas containing recirculation gas with additional oxygen added is introduced into the upper burning zone. The oxygen content in the recycle gas is continuously monitored and, if necessary, additional oxygen is added so that the oxygen level corresponds to the desired intervals. The oxygen content is a parameter of the control of the burning process, carried out in order to prevent damage to the catalyst and equipment in which the burning is carried out. Further control of the gas composition includes the use of a nitrogen gas stream 56 to add diluent if the oxygen content needs to be further controlled. Alternatively, the oxygen-containing gas may be mixed with nitrogen before the gas stream is added to the first regeneration gas stream.

Верхняя зона выжигания часто не способна выжигать все отложения кокса, осажденные на катализаторе. В настоящем изобретении предусмотрена нижняя зона 34 выжигания, в которую направляется отдельный поток регенерационного газа для завершения процесса сжигания и выжига остаточных углеродистых отложений на катализаторе.The upper burning zone is often not able to burn all coke deposits deposited on the catalyst. The present invention provides a lower burnout zone 34 into which a separate regeneration gas stream is directed to complete the combustion process and burn off the residual carbon deposits on the catalyst.

Катализатор дополнительно обрабатывается и продвигается из верхней зоны 32 выжигания в нижнюю зону 34 выжигания, в которой катализатор контактирует с потоком второго регенерационного газа для удаления остаточных углеродистых отложений. Нижнюю зону выжигания именуют также зоной повышения концентрации кислорода. Второй регенерационный газ циркулирует через контур 60 второго регенерационного газа, в котором для обеспечения циркуляции регенерационного газа используется вторая газодувка 62, при этом в контур 60 второго регенерационного газа направляется отходящий газ из нижней, или второй, зоны 34 выжигания. Отходящий газ состоит из монооксида углерода, диоксида углерода, воды, непрореагировавшего кислорода и других нереактивных газов, генерируемых на участке выжигания и отводимых из зоны регенерации в виде отходящего газа через отдельное устройство 42 сбора отходящего газа. Второй регенерационный газ представляет собой отходящий газ, образующий контур 60 второго рециркуляционного газа, в который из технологического процесса непрерывно отводится поток отходящего газа, к нему для компенсации потребленного кислорода подмешивают кислородсодержащий газ 64, после чего возвращают в нижнюю зону выжигания в виде второго регенерационного газа. Часть отходящего газа удаляют с поддерживанием непрерывного установившегося потока второго регенерационного газа. Перед подачей в нижнюю зону выжигания отходящий газ нагревается до второй температуры выжигания. Вторая температура выжигания находится в интервале от 500°C до 600°C, предпочтительно в интервале от 550°C до 570°C, при этом оперативное регулирование температуры осуществляется при температуре, близкой к 560°C. Дополнительное регулирование состава газа включает использование потока 66 газообразного азота для добавления разбавителя в том случае, если необходимо дополнительно регулировать содержания кислорода. В качестве альтернативы, кислородсодержащий газ может быть смешан с азотом перед добавлением газового потока в поток второго регенерационного газа.The catalyst is further processed and advanced from the upper burnout zone 32 to the lower burnout zone 34, in which the catalyst is in contact with the second regeneration gas stream to remove residual carbon deposits. The lower burning zone is also called the zone of increasing oxygen concentration. The second regeneration gas is circulated through the second regeneration gas circuit 60, in which a second blower 62 is used to circulate the regeneration gas, and off-gas from the lower or second burnout zone 34 is directed to the second regeneration gas circuit 60. The flue gas consists of carbon monoxide, carbon dioxide, water, unreacted oxygen and other non-reactive gases generated in the burning area and discharged from the regeneration zone as flue gas through a separate flue gas collecting device 42. The second regeneration gas is an exhaust gas forming a second recirculation gas circuit 60, into which a stream of exhaust gas is continuously discharged from the process, oxygen-containing gas 64 is mixed with it to compensate for the consumed oxygen, and then it is returned to the lower burning zone as a second regeneration gas. A portion of the offgas is removed while maintaining a continuous steady stream of a second regeneration gas. Before being fed to the lower burning zone, the exhaust gas is heated to a second burning temperature. The second burning temperature is in the range from 500 ° C to 600 ° C, preferably in the range from 550 ° C to 570 ° C, while the temperature is controlled at a temperature close to 560 ° C. Further control of the gas composition includes the use of a nitrogen gas stream 66 to add diluent in case it is necessary to further control the oxygen content. Alternatively, the oxygen-containing gas may be mixed with nitrogen before the gas stream is added to the second regeneration gas stream.

Нижняя зона выжигания, или зона повышения концентрации кислорода, функционирует таким образом и имеет такие размеры, чтобы катализатор находился в нижней зоне в течение периода времени, составляющего от 1 часа до 3 часов, при этом предпочтительная средняя продолжительность указанного периода составляет от 1,5 часа до 2,5 часов. Концентрация кислорода в зоне повышения концентрации кислорода больше, чем в верхней зоне выжигания, и регулируется до уровня в интервале от 2 об.% до 5 об.%.The lower burning zone, or the zone of increasing oxygen concentration, functions in such a way and is sized so that the catalyst is in the lower zone for a period of time from 1 hour to 3 hours, with a preferred average duration of this period being from 1.5 hours up to 2.5 hours. The oxygen concentration in the zone of increasing oxygen concentration is greater than in the upper burning zone, and is regulated to a level in the range from 2 vol.% To 5 vol.%.

После удаления из катализатора углеродистых отложений катализатор дополнительно обрабатывают для перераспределения каталитического металла по поверхности носителя. Процесс выжигания при удалении углеродистых отложений из катализатора приводит к спеканию частиц металла. В результате катализатор может стать менее эффективным и его срок службы может уменьшиться. Частицы металла могут быть перераспределены по поверхности катализатора за счет контакта с галогенсодержащим газом. В связи с этим частицы катализатора, выходящие из зоны 34 повышения концентрации кислорода, направляют в зону 36 галогенирования. Зона 36 галогенирования предпочтительно находится в том же корпусе регенератора для минимизации внешнего воздействия, а также для минимизации величины нагревания и охлаждения катализатора в процессе его перемещения между зонами. Галогенсодержащий газ подают в зону 36 галогенирования через вход контура 70 циркуляции газа галогенирования. Галогенсодержащий газ контактирует с катализатором и перераспределяет каталитический металл по поверхности катализатора. Газ проходит вверх через зону 36 галогенирования и улавливается устройством 72 для сбора газа галогенирования. Устройство 72 для сбора газа галогенирования предпочтительно представляет собой непроницаемую перегородку, прикрепленную к нижнему концу внутренней сетчатой перегородки зоны 34 повышения концентрации кислорода, и снабжено выпускным патрубком 74, присоединенным к трубопроводу 76 для циркуляции галогенсодержащего газа. Система циркуляции галогена может содержать отдельную газодувку для побуждения циркуляции газа, а также соответствующие осушители для удаления влаги и слои адсорбента для удаления из катализатора остаточного эффлюента при прохождении катализатора через зону 36 галогенирования. Предпочтительный галогенсодержащий газ представляет собой хлор, содержащийся в газе в качестве активного галогена.After removing carbon deposits from the catalyst, the catalyst is further treated to redistribute the catalytic metal over the surface of the support. The process of burning during removal of carbon deposits from the catalyst leads to sintering of metal particles. As a result, the catalyst may become less efficient and its service life may be reduced. Metal particles can be redistributed over the surface of the catalyst due to contact with a halogen-containing gas. In this regard, the catalyst particles exiting from the oxygen concentration increase zone 34 are sent to the halogenation zone 36. The halogenation zone 36 is preferably located in the same regenerator housing to minimize external influences, as well as to minimize the amount of heating and cooling of the catalyst during its movement between the zones. The halogen-containing gas is supplied to the halogenation zone 36 through the inlet of the halogenation gas circulation loop 70. The halogen-containing gas contacts the catalyst and redistributes the catalytic metal over the surface of the catalyst. The gas flows upward through the halogenation zone 36 and is captured by the halogenation gas collecting device 72. The halogenation gas collecting device 72 is preferably an impermeable baffle attached to the lower end of the inner mesh baffle of the oxygen concentration increasing zone 34, and is provided with an outlet pipe 74 connected to the halogen-containing gas conduit 76. The halogen circulation system may include a separate gas blower to promote gas circulation, as well as appropriate desiccants to remove moisture and adsorbent layers to remove residual effluent from the catalyst as the catalyst passes through the halogenation zone 36. A preferred halogen-containing gas is chlorine contained in the gas as active halogen.

После регенерации катализатор высушивают. В процессе выжигания в качестве одного из продуктов сгорания образуется вода, и эта вода может адсорбироваться регенерированным катализатором. Присутствие воды негативным образом влияет на технологический процесс, и поэтому перед возвращением катализатора в реактор необходимо удалить из него воду. В одном воплощении сушку катализатора проводят в регенераторе 10. Катализатор перемещается из зоны 36 галогенирования в зону 38 сушки. В зону 38 сушки подают сушильный газ 80, который проходит через катализатор и удаляет любую остаточную воду. Сушильный газ перед подачей в зону 38 сушки нагревают до температуры в интервале от 390°C до 510°C. Сушильный газ распределяется по всей зоне 38 сушки и протекает вверх через катализатор, который перемещается через зону 38 сушки вниз. Продолжительность сушки определяется, главным образом, высотой зоны 38. Размеры зоны сушки выбраны при проектировании так, чтобы обеспечить среднюю продолжительность нахождения частиц катализатора в этой зоне, по меньшей мере, 4 часа. Сушильный газ проходит через зону 38 сушки и зону 36 галогенирования вверх и выходит из регенератора через выпускной патрубок 74. Высушенный и регенерированный катализатор выгружается через патрубок 82 выпуска катализатора, имеющийся в днище регенератора 10.After regeneration, the catalyst is dried. During the combustion process, water is formed as one of the combustion products, and this water can be adsorbed by the regenerated catalyst. The presence of water negatively affects the process, and therefore, before returning the catalyst to the reactor, it is necessary to remove water from it. In one embodiment, the catalyst is dried in a regenerator 10. The catalyst moves from the halogenation zone 36 to the drying zone 38. A drying gas 80 is supplied to the drying zone 38, which passes through the catalyst and removes any residual water. The drying gas is heated to a temperature in the range from 390 ° C to 510 ° C before being fed to the drying zone 38. The drying gas is distributed throughout the drying zone 38 and flows upward through the catalyst, which moves downward through the drying zone 38. The drying time is determined mainly by the height of the zone 38. The dimensions of the drying zone are selected during design so as to provide an average residence time of catalyst particles in this zone of at least 4 hours. The drying gas passes through the drying zone 38 and the halogenation zone 36 upwards and exits the regenerator through the outlet pipe 74. The dried and regenerated catalyst is discharged through the catalyst outlet pipe 82, which is located in the bottom of the regenerator 10.

Хотя настоящее изобретение было описано выше с помощью рассмотренных воплощений изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничивается описанными воплощениями, и охватывает различные модификации и эквивалентные выполнения, включенные в объем приложенных пунктов формулы.Although the present invention has been described above with the help of the considered embodiments of the invention, it should be understood that the invention is not limited to the described embodiments, and covers various modifications and equivalent embodiments included in the scope of the attached claims.

Claims (10)

1. Способ регенерации катализатора, включающий
подачу потока отработанного катализатора в верхнюю зону регенерации;
подачу потока первого регенерационного газа, содержащего кислород, в верхнюю зону регенерации с получением в результате потока частично регенерированного катализатора;
перемещение потока частично регенерированного катализатора в нижнюю зону регенерации, и
подачу потока второго регенерационного газа, содержащего кислород, в нижнюю зону регенерации с получением в результате потока регенерированного катализатора;
при этом поток первого регенерационного газа и поток второго регенерационного газа являются независимыми потоками, и поток первого регенерационного газа направляют в верхнюю зону регенерации посредством контура циркуляции первого регенерационного газа, а поток второго регенерационного газа направляют в нижнюю зону регенерации посредством контура циркуляции второго регенерационного газа.
1. The method of regeneration of the catalyst, including
supplying a spent catalyst stream to the upper regeneration zone;
supplying a first regeneration gas stream containing oxygen to the upper regeneration zone to form a partially regenerated catalyst as a result of the stream;
moving the stream of partially regenerated catalyst to the lower regeneration zone, and
supplying a stream of a second regeneration gas containing oxygen to the lower regeneration zone to obtain a regenerated catalyst as a result;
wherein the first regeneration gas stream and the second regeneration gas stream are independent streams, and the first regeneration gas stream is directed to the upper regeneration zone through the circulation circuit of the first regeneration gas, and the second regeneration gas stream is directed to the lower regeneration zone through the circulation circuit of the second regeneration gas.
2. Способ по п. 1, в котором поток первого регенерационного газа направляют в верхнюю зону регенерации с помощью первой газодувки.2. The method according to p. 1, in which the flow of the first regeneration gas is sent to the upper regeneration zone using the first gas blower. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором поток второго регенерационного газа направляют в нижнюю зону регенерации с помощью второй газодувки.3. The method according to p. 1 or 2, in which the flow of the second regeneration gas is sent to the lower regeneration zone using a second gas blower. 4. Способ по п. 1 или 2, в котором верхняя зона регенерации функционирует при температуре в интервале от 450°C до 500°C.4. The method according to p. 1 or 2, in which the upper regeneration zone operates at a temperature in the range from 450 ° C to 500 ° C. 5. Способ по п. 1 или 2, в котором нижняя зона регенерации функционирует при температуре в интервале от 500°C до 600°C.5. The method according to p. 1 or 2, in which the lower regeneration zone operates at a temperature in the range from 500 ° C to 600 ° C. 6. Способ по п. 1 или 2, в котором средняя продолжительность времени нахождения катализатора в нижней зоне регенерации составляет от 1 до 3 часов.6. The method according to p. 1 or 2, in which the average length of time the catalyst has been in the lower regeneration zone is from 1 to 3 hours. 7. Способ по п. 1 или 2, в котором средняя продолжительность времени нахождения катализатора в верхней зоне регенерации составляет от 3 до 5 часов.7. The method according to p. 1 or 2, in which the average length of time spent by the catalyst in the upper regeneration zone is from 3 to 5 hours. 8. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий транспортирование потока регенерированного катализатора в зону галогенирования и контактирование катализатора с галогенсодержащим газом.8. The method according to p. 1 or 2, further comprising transporting a stream of regenerated catalyst to the halogenation zone and contacting the catalyst with a halogen-containing gas. 9. Способ по п. 1 или 2, в котором концентрация кислорода во втором потоке регенерационного газа находится в интервале от 2 об.% до 5 об.%.9. The method according to p. 1 or 2, in which the oxygen concentration in the second regeneration gas stream is in the range from 2 vol.% To 5 vol.%. 10. Способ по п. 1 или 2, в котором поток первого регенерационного газа включает поток первого рециркуляционного газа с добавлением азота для регулирования содержания кислорода в первом регенерационном газе, а поток второго регенерационного газа включает поток второго рециркуляционного газа с добавлением азота для регулирования содержания кислорода во втором регенерационном газе. 10. The method according to claim 1 or 2, in which the first regeneration gas stream includes a first recirculation gas stream with added nitrogen to control the oxygen content in the first regeneration gas, and the second regeneration gas stream includes a second recirculated gas stream with added nitrogen to control the oxygen content in the second regeneration gas.
RU2014127663/04A 2011-12-15 2012-09-13 Some zones of catalyst burning out with independent circulation circuits RU2574385C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/327,156 2011-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2574385C1 true RU2574385C1 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992001511A1 (en) * 1990-07-17 1992-02-06 Mobil Oil Corporation Process and apparatus for control of multistage catalyst regeneration with full co combustion
RU2009133170A (en) * 2007-02-06 2011-03-20 Басф Се (De) METHOD FOR REGENERATING A CATALYST LAYER INACTIVATED WHEN A HETEROGENEO-CATALIZED PARTIAL CARBON HYDROGEN IS CARRIED OUT

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992001511A1 (en) * 1990-07-17 1992-02-06 Mobil Oil Corporation Process and apparatus for control of multistage catalyst regeneration with full co combustion
RU2009133170A (en) * 2007-02-06 2011-03-20 Басф Се (De) METHOD FOR REGENERATING A CATALYST LAYER INACTIVATED WHEN A HETEROGENEO-CATALIZED PARTIAL CARBON HYDROGEN IS CARRIED OUT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101645833B1 (en) Multiple burn zones with independent circulation loops
RU2625302C2 (en) Method of control of sulfur amount on catalyst in processes of dehydration of light paraffins
HU206643B (en) Method for gas-circulating regenerating zone of movable-bed catalyzer
RU2580928C1 (en) Improved sensitivity of coke, combustible from surface of catalyst for method for dehydrogenation of light paraffins
US7045477B2 (en) Process for continuously regenerating catalyst particles
US7638101B2 (en) Regeneration method with efficient oxygen utilization
US9718047B2 (en) Systems and methods for separating chlorine-containing species from aqueous solutions of chlorine-containing species
RU2574385C1 (en) Some zones of catalyst burning out with independent circulation circuits
RU186090U1 (en) REACTIVITY-REGENERATION REFORMING BLOCK
RU2564410C2 (en) Method and device for regeneration of solid catalyst particles
RU2698876C2 (en) Method of hydrogen chloride adsorption from regenerating outlet gas
KR101652598B1 (en) Catalyst regeneration apparatus
US8513149B2 (en) Method for drying regenerated catalyst in route to a propane dehydrogenation reactor
KR101652599B1 (en) Catalyst regeneration method
KR101652601B1 (en) Catalyst regeneration apparatus
CN106999836A (en) Method for Adsorbing Hydrogen Chloride from Regenerator Exhaust
US12508563B2 (en) Processes and apparatuses for regenerating a catalyst
KR20160082801A (en) Apparatus and method for regenerating catalyst
RU2715415C1 (en) Method of controlling content of sulfur on a catalyst during dehydration of light paraffins
KR950007580B1 (en) Regeneration of Non-acidic Catalysts Used in Extreme Processing for Dehydrogenation of Light Hydrocarbons