Способ регенерации цеолитсодержащего катализатора крекинга

 

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТ;СОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА, |дезактивированиого. отложениями кокса при использовании s непрерывном циклическом процессе каталитического крекинга углеводородов, путемв даига ния отложений кокса иа катализаторе в плотном и разбавленном псевдоожиженном слоях в присутствий кислородсодержащего газа до образования продуктов сгорания - моноокиси и двуокиси углерода, отличаю ши йс я Тем, что, с целью снижения содержания кокса в регенерированном катализаторе и уменьшения содержания моноокиси углерода в выбросных газа}( кислородсодержащий газ вводят в нижнюю зону регенерации в количестве на 0,1-25% превышакщем теоретически необходимое для полного превращения кокса в двуокись углерода и воду, и процес.с ведутпри 633-788с. g

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН

3<5П в 01 Э 29/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 1860159/23-04 (22) 29. 11 ° 72 (31). 203396 (32) 30. 11 ° 71 :{33) CEA. .(46): 15.03.84. Бюл. Р 10

172) Карл. Джозеф Хрреки (младщий), Роберт Джеймс фарик, Роберт Джеймс

Шилдс (младший) и Клод Оун Мак Кини (США) (71) Стандарт Ойл Компани (США). (53) 66. 097. 3 (088. 8) (56) Патент США 9 .3071538,кл. 208-120 опублик. 1963.

2. Патент США Р 3563911, кл..252-417, опублик. 16.02.71.(прототип).

„.,SU„„1080730 A

{54) (57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТ.СОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА, дезактивированного отложениями кокса при использовании в непрерывном циклическом процессе каталитического крекинга углеводородов, путем выжигания отложений кокса на катализаторе в плотном и разбавленном псевдоожиженном слоях в присутствии кислородсбдержащего газа до образования продуктов сгорания — моноокиси и двуокиси углерода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения содержания кокса в регенерированном катализаторе и уменьшения содержания моноокиси углерода в выбросных газах кислородсодержащий газ вводят в ниж- I нюю зону регенерации в количестве на 0,1-25% превыпающем теоретически необходимое для полного превращения кокса в двуокись углерода и воду, и процесс ведут при 633-788 С.

1080730

Изобретение относится к регенерации цеолитсодержащих катализаторов крекинга.

Известен способ регенерации алюмосиликатного катализатора крекинга углеводородов путем выжигания углеро- 5. димстых отложений при 565-590 С С11.

Наиболее близким к изобретению является способ регенерации цеолитсодержащего катализатора крекинга, дезактивированного отложениями кокса при 10 использовании в непрерывном циклическом процессе каталитического крекинга углеводородов, путем выжигания отложений кокса на катализаторе в плотном и разбавленном псевдоожижен- 15 ном слоях в присутствии кислородсодержащего газа до образования продуктов сгорания — мойоокиси и двуокиси углерода при 510-620 С (2 3.

Однако катализатор после регене- 20 рации согласно укаэанному способу содержит относительно большое количество кокса, достигающее 0,3 вес.%, а в отходящих газах после регенерации может содержаться до 10% окиси углерода, которую необходимо дожигать в специальных устройствах.

Цель изобретения — снижение содер. жания кокса в регенерированном катализаторе и уменьшение содержания моноокиси углерода в выбросных газах. Зр

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации цеолитсодержащего катализатора крекин-га, дезактивированного отложениями кокса при использовании в непрерыв- 35 ном циклическом процессе каталитического крекинга углеводородов, путем выжигания отложений кокса на ка.— тализаторе в плотном и разбавленном паевдоожиженном слоях в присутствии 40 кислородсодержащего газа до образования продуктов сгорания — моноокиси и двуокиси углерода, кислородсодержащий газ вводят в нижнюю зону регенерации в количестве, на О, 1-25% 45 превышающем теоретически необходимое для полного превращения кокса в двуокись углерода и воду, и процесс ведут при 633-788оС.

Согласно предлагаемому способу получают регенерированный катализатор, содержащий 0,01-0,10 вес ° % кокса. Кроме того, в зоне регенерации получают дымовой газ, содержащий менее 0,5 haec.% окиси углерода.

Пример 1. Газойль с пределами кипения 343-566 С крекируют в реакторе с подвижным псевдоожиженным катализатором при средней температуре 516 С. Коэффициент рециркуляции (отношение общего веса подаваемого 60 сырья к весу свежего сырья) 1,34 при общей скорости подачи сырья 5723,56 м в день. Катализатры представляют собой алюмосиликаты с добавкой 10 вес.% цеолитов. циркуляция катализатора 65 протекает со скоростью 19 76 т/мин

Весовое отношение катализатора к нефти в зоне крекинга равно 3,7.

Выходящий из реактора с восходящим слоем катализатора поток поступает в зону разделения — в циклонные сепараторы. Нефтяные продукты отделяют, а отобранный катализатор по циклонному стояку поступает.вниз и в отпарную зону, в которой поддерживают температуру 510 С. Осевший катализатор отпаривают паром для удаления перед регенерацией оставшихся летучих нефтяных продуктов.

Отпаренный отработанный катализатор, содержащий 0,9 вес.% кокса, поступает в нижнюю секцию регенератора в псевдоожиженный плотный слой, поддерживаемый при температуре

673-689 С (средняя температура

679 С). Псевдоожижение достигается подачей воздуха, а столь высокие температуры обеспечиваются выжиганием кокса и изредка, если требуется, сжиганием факельного масла. Расход воздуха определяют из расчета примерно 14,0 r воздуха на 1 r кокса на отработанном катализаторе. Некото рое количество катализатора захватывается восходящим потоком и выносится в зону с разбавленной фазой в верхней части регенератора, расположенной выше плотного слоя. Дополнительное количество катализатора поступает через три эжекторные трубы, каждая из которых снабжена распределяющей головкой, причем подъем катализатора осуществляют струей пара.

Катализатор распыляют в виде фонтана. Сгорание окиси углерода в пределах зоны с разбавленной фазой протекает с образованием огненного шар1, который можно визуально наблюдать через смотровое стекло в боковой стенке регенератора. Температура вблизи области, занятой огненным шаром, достигает 788 С. Газы и увлекаемые им частицы катализатора из эоны с неплотной фазой. поступают в ряд циклонных сепараторов, причем отделяемый в них катализатор непосредственно возвращают в.:зону с плотной фазой.

На входе в циклоны поддерживают температуру 760 С путем регулирования плотности разбавленной фазы и, если необходимо, впрыскивания воды, причем воду вводят под входными отверстиями циклонов. Из циклонов газовый поток сначала поступает в верхнюю часть регенератора, а оттуда выбрасывается при 673 С. Катализатор из плотной зоны выводят через стояк при 673 С для возвращения в реактор.

Анализ регенерированного катализатора показывает, что остаточное ° содержание кокса составляет 0,03 вес/

Частицы катализатора имеют окраску от белой до светло-зеленой. В отра1080730 Та блица 1

6,04

6,51

6,45

6,30

Глубина превращения, об . Ъ

68,0 71,5

64,4

59,4

67,4

6.6, 3

504

516

580

516

Давление, кг/см

1,20 1,41

1,44

1,50

1,35

1,31

20,6 28,1

21,9 2 8,4

21,7

34,.5

5,4

4,2

6,5

5,2 6,0

4,1

Регенератор

651

659 651

633

665 ботанных газах количество окиси углерода равно 0,0 об ° % и кислорода

1,9 об.%. Глубина превращения при крекинге 67,7% в расчете на подаваемое сырье, скорость выжигания кокса 9389,3 кг/ч. От общего количества тепла, выделяемого при сгорании кокса, более 80% поглощается регенерированным катализатором и удерживается в пределах циклической крекингсистемы "флюид". 10

II р и м е р 2. Три испытательных периода на промышленной установке каталитического крекинга системы

"флюид" сопоставляют с операциями, которые проводились на такой же ус-. 11 тановке по известному способу {табл. 1);

Как видно из табл. 1, степень превращения и скорость подачи сырья одинаковы, в качестве углеводородного сырья используют среднеконтине" 20 .тальный газойль и применяют катали- { затор. типа молекулярных сит. Сопоста вительные данные свидетельствуют об улучшении выхода бензиновой фракции.

{С - 221 С). При более низком уров-не кокса как на отработанном, так .Н, регенерированном катализаторе и соответственно более высоком индексе активности для сохранения установленной глубины превращения понижается скорость циркуляции катализатора, которая определяет отношение катализатора — нефть. Содержание окиси углерода в отходящем газе значительно снижено и довецено практически до 0,0 об.З. 35

Пример 3. В табл. 2 сопоставлены два испытательных опыта на той.же промышленной установке с расПоказатели испытания

Подача, тыс. м в день 4,75 4,67

Реактор

Средняя температура, ОC 5 06 5 1 6

Циркуляция катализатора, т/мин

Весовое отношение катализатора к сырью Температура плотного кипящего слоя, С четными данными, выполненными на ЭВМ по программе, моделирующей стандартные условия при равной скорости подачи сырья, глубине превращения и средней температуре крекинга в реакторе. Весовое отношение катализатора, к нефтяному сырью существенно понижается, соответствуя более низкой скорости циркуляции катализатора для, достижения адекватной степени превращения, когда катализатор регенерируют в соответствии с изобретением.. Вы ход нефтепродукта (С вЂ” 221 С) значи5 тельно увеличивается при незначитель ном изменении в выходе более летучих продуктов; Отмечается значительное уменьшение выхода кокса с превращени ем получаемой разности в ценные про" дукты крекинга. Выход бензина не только увеличивается, но и повышается его октановое число.

Пример 4. Аналогично примеру. 1 (но без использования эжекторной трубы) определяют минимально возможное содержание окиси углерода в отработанных газах из регенератора, Меняют величину избытка воздуха, поддерживая температуру в зоне с плотной фазой в регенераторе в пределах

699-706ОС, и пробы из отработанного газа берут на анализ . Результаты вли . яния избытка кислорода на содержание моноокиси углерода в отходящем газе из регенератора приведены в табл. 3. Данные табл. 3 свидетельствуют, что в соответствии с изобретением содержание окиси углерода в отходящем газе может достигнуть уровня вплоть до 8 ч/млн.

1080730

Продолжение табл. 1!

Показатели испытания л в Температура на входе ,в циклон, С 749 654

746

641

753

616

Выжиг кокса, тыс.кг/ч

8,30. 11,56 9,29

12,74

13 01, 9,66

0,97

Углерод на отработанном катализаторе, вес.% 0,85 1, 18

0,77

1,80

1,00

Ок05 Ою37 - Ою04

0,03

0,35

0,22

Весовое отношение воздух/кокс

14ю7 11 2 14>0

11,2

11,4

14,6

Отработанные газы, об.В

10i0

16,0 10,6 16,4

16,0 10 6

9,6

0,2

9,0

0,5СО

0,4

1,0

0,7.

2,1

7,8 9,7

8,2

6,7

6,9

8,6

4,5

4,0

4,0

5,1

4,6 6,2

Н -Бутан, об.%

1,3

1,3

2,2

1,3

7,2

8,0

6,6

5,8

Бутены, об.Ъ

54,3

51,9

47,0

51,1

4,7 6,6

5,7

4,9

3,.9

П р и м е ч а н и е: и — период испытания; В - предшествующая операция

Ф

Та блица 2

Условия испытания

Расчетные

Действительные

Расчетные

Действительные

67,7

61 8 е 61 8

67,7

Средняя температура, С

507

507

516

516

Циркуляция катализатора, т/мин

35,9

19,9

37,5

19,6

Отношение катализатор к нефти

3,5

5,3

6,1

3,7

Углерод на регенерированном катализаторе, вес.%,Продукты

Сухой газ + С, вес.В

Иэобутан, об.Ъ

С 430, об.% Кокс, вес.%

Подача, м в день

Конверсия, об.%

Реактор

0,0 9,4

1,7 0,4

1,4 1 6

7,0 7,4

56,8 52,2

6578,2 6578;2 .5708,0 5708,0

1080730 ПРодолжение табл,, 2

2)

Расчет- Цействиные тельные

562

670

678

562

749

751

13,16

9,39

+3,62

9,08

0,96

1,06

0,86

0,91

0,03

0,34

0,08

0,34

11,84

11,87

15,99

14,67

5,24

4,20

5,85

3, 43 1,49

0,98

1,74

0,94

Бутены, об.В

6,33

5,98

7,57

7,13

4,19

3,14

4,83

Пентаны, об.В

3, 27

3, 48

4,16

3,65

4,00

Пентены, об. В

С 430., об. В

46,96

49,88

52,70

51,05

Кокс, вес. В

4,39

5,54

3,70

6,15

89,7

90,3

89,.75

90,4

Таблица 3

Анализ отходящего газа

COi ч/мнн

Кислород об. В со, об. В

0,55

2,5

14,3

702

5,6

1,18

2700

15,7

1,18

15,9

701,5

280

5,7

7,9

1,59

1500 г

100

16,6

12,3

15,7

15,9

697

2,40

2,43

12,6 Условия .испытания

Регенератор

Температура плотного слоя, С

Температура на входе в циклон,оС

Сжигание кокса, тыс.кг/ч

Углерод на отработанном катализаторе, вес.В

Углерод на регенерированном катализаторе, вес.В

Продукты

C и более легкие, об.В

Изобутан, об ° В

Н -Бутан, об.%

Октановое число бензина, Температура в плотной фазе. Регенератора, С

Расчет- Действиные тельные

Избыток кислорода, В, относительно кокса

1080730

10,Продолжение табл.

<Ремпература в плотной фазе регенератора, С

Анализ отходящего газа

СО, об. %.

СО, ч/мл н

Кислород об. В

13i5

699

15,4

2,6

14,1

15,3

3,7

15,5

15,9 20

2,9

17,5

15,8

3,2

706

15,6

16,1

3,0

16,2

16,2

3,0 ° Анализы кислорода полученные с помощью анализатора марки Hays Acratron, модель М299, шкала 0-5%;

Ь

Анализы моноокиси углерода. получены с помощью анализатора моноокиси углерода марки ОМон Carbide, модель 3020;

Составитель Е. Джуринская

Редактор М. Келемеш Техред Т.фанта Корректор A. Ильин

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с

Анализы двуоокнси углерода получены по методике Орса;

cl

Рассчитано по содержанию О, СО и СО> в отходящем газе.

Заказ 1377/55 Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Избыток кислорода, %, относительно кокса