Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА - Патент РФ 2090255
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга содержит корпус, внутри которого помещены цилиндрическая камера для сжигания кокса, снабженная переточными трубами, сообщающимися в верхней части с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, а в нижней части - с цилиндрической камерой, устройством распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой. Устройство также содержит циклоны и патрубки для ввода и вывода катализатора и газовых потоков. Вертикальные переточные трубы выполнены высотой 0,1 - 1,5 диаметра цилиндрической камеры, равномерно размещены по ее периметру и в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой помещено дополнительное газораспределительное устройство. Газовыводящие отверстия последнего расположены по окружности, соосной цилиндрической камере, причем отношение диаметра окружности к диаметру цилиндрической камеры равно 1,1 - 1,4. Устройство распределения катализатора выполнено в виде цилиндрической обечайки с отверстиями, равномерно расположенными по ее периметру, которая сверху снабжена крышкой, а снизу соединена с цилиндрической камерой, причем расстояние от отверстий в цилиндрической обечайке до верхнего обреза переточных труб составляет 0,1 - 0,3 диаметра цилиндрической камеры. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2090255
Класс(ы) патента: B01J8/18
Номер заявки: 95111442/25
Дата подачи заявки: 04.07.1995
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Соляр Борис Захарович; Басов Ростислав Владимирович; Глазов Леонид Шаевич; Берман Леонид Абрамович; Климцева Елена Арьевна; Мусиенко Геннадий Георгиевич; Соловкин Владимир Григорьевич
Автор(ы): Соляр Борис Захарович; Басов Ростислав Владимирович; Глазов Леонид Шаевич; Берман Леонид Абрамович; Климцева Елена Арьевна; Мусиенко Геннадий Георгиевич; Соловкин Владимир Григорьевич
Патентообладатель(и): Соляр Борис Захарович; Басов Ростислав Владимирович; Глазов Леонид Шаевич; Берман Леонид Абрамович; Климцева Елена Арьевна; Мусиенко Геннадий Георгиевич; Соловкин Владимир Григорьевич
Описание изобретения: Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к устройству для осуществления окислительной регенерации отработанного катализатора в процессе каталитического крекинга нефтяного сырья.
Известно устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга, содержащее корпус, внутри которого помещены цилиндрическая камера для сжигания кокса, снабженная в нижней части отверстиями, соединяющими ее с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, а в верхней части устройством для распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, циклоны и патрубки для ввода и вывода катализатора и газовых потоков [1]
Наличие в нижней части цилиндрической камеры отверстий, соединяющих ее с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, обеспечивает поступление горячего катализатора из кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, что позволяет создать в цилиндрической камере полусквозной поток, отличающийся повышенной по сравнению с кипящим слоем эффективностью контакта катализатора с кислородсодержащим газом, повысить температуру и концентрацию катализатора в нем и соответственно повысить степень регенерации катализатора. При этом в цилиндрической камере сгорает с образованием водяного пара большая часть водорода, входящего в состав кокса, однако более низкая температура и существенно более короткое время пребывания катализатора в цилиндрической камере по сравнению с кипящим слоем способствует снижению необратимой термопаровой дезактивации катализатора в ней. Завершение регенерации в кипящем слое в кольцевом зазоре между корпусом и цилиндрической камерой при более высоких температуре и времени пребывания катализатора способствуют выжигу глубинного кокса и снижению остаточного кокса на регенерированном катализаторе. Пониженное содержание водорода в коксе, сгорающем в кипящем слое в кольцевом зазоре между корпусом и цилиндрической камерой, способствует снижению содержания водяного пара в газе регенерации и, как следствие, снижению необратимой термопаровой дезактивации катализатора при повышенной температуре.
Недостатком устройства является повышенное поступление через отверстия в нижней части цилиндрической камеры газа регенерации, увлекаемого потоком горячего рециркулирующего катализатора из кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, что приводит к снижению поступления рециркулирующего катализатора. В результате снижаются температура и концентрация катализатора в полусквозном потоке в цилиндрической камере, что приводит к снижению степени регенерации катализатора в ней и повышению закоксованности и содержания водорода в коксе на частично регенерированном катализаторе, поступающем из цилиндрической камеры в кипящий слой в кольцевом пространстве между цилиндрической камерой и корпусом. Это приводит к снижению степени регенерации и повышению необратимой дезактивации катализатора при повышенном содержании водяного пара в газе регенерации, образующемся при горении в кипящем слое кокса с повышенным содержанием водорода.
Известно устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга, содержащее корпус, внутри которого помещены цилиндрическая камера для сжигания кокса, снабженная переточными трубами, сообщающимися в верхней части с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, а в нижней части с цилиндрической камерой, газораспределительное устройство в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, циклоны и патрубки для ввода и вывода катализатора и газовых потоков [2]
Наличие переточных труб в данном устройстве способствует деаэрации потока катализатора, рециркулирующего из кипящего слоя в цилиндрическую камеру, снижению количества увлекаемого из газа регенерации с соответствующим повышением расхода горячего рециркулирующего катализатора и позволяет увеличить температуру и концентрацию катализатора в цилиндрической камере, что способствует повышению степени регенерации катализатора, снижению количества водорода в коксе на катализаторе, поступающем на окончательную регенерацию в кипящий слой и, как следствие, снижению необратимой дезактивации катализатора в присутствии образующегося при горении кокса водяного пара.
Недостатком известного устройства является невозможность регулирования расхода катализатора, поступающего по переточным трубам в цилиндрическую камеру из кипящего слоя в кольцевом пространстве между цилиндрической камерой и корпусом. Так при повышении температуры в кипящем слое, вызванном повышением закоксованности отработанного катализатора, поступающего на регенерацию, невозможность регулирования расхода катализатора, рециркулирующего в цилиндрическую камеру, может приводить к превышению допустимой температуры в ней и соответствующему повышению необратимой дезактивации катализатора. При снижении температуры кипящего слоя в результате снижения закоксованности поступающего на регенерацию отработанного катализатора снижается температура рециркулирующего катализатора и соответственно снижаются температура и степень регенерации катализатора в цилиндрической камере.
Изменение высоты и плотности кипящего слоя над обрезами переточных труб при изменении расхода кислородсодержащего газа в газораспределительное устройство в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, необходимом при изменении закоксованности поступающего на регенерацию отработанного катализатора, приводит к нерегулируемому изменению расхода по переточным трубам рециркулирующего из кипящего слоя в цилиндрическую камеру горячего катализатора и, как следствие, нежелательному изменению температуры и плотности полусквозного потока в цилиндрической камере, приводящему к снижению степени регенерации и повышению необратимой дезактивации катализатора.
Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга, содержащее корпус, внутри которого помещены цилиндрическая камера для сжигания кокса, снабженная переточными трубами, сообщающимися в верхней части с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, а в нижней части с цилиндрической камерой, устройством для распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, газораспределительное устройство в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, циклоны и патрубки для ввода и вывода катализатора и газовых потоков, причем переточные трубы оборудованы в нижней части шиберными задвижками [3]
Возможность регулирования расхода горячего регенерированного катализатора, поступающего по переточным трубам в цилиндрическую камеру из кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой с помощью шиберных задвижек, позволяет регулировать температуру и концентрацию катализатора в цилиндрической камере, обеспечивая оптимальные условия регенерации в полусквозном потоке, способствующие повышению степени регенерации и снижению необратимой дезактивации катализатора.
Недостатком известного устройства является ограничение расхода горячего катализатора, рециркулирующего в цилиндрическую камеру из кипящего слоя в кольцевом зазоре между корпусом и цилиндрической камерой, вследствие того, что для обеспечения регулирования расхода аэрированного потока мелкодисперсного катализатора по переточным трубам максимальное проходное сечение шиберной задвижки не должно превышать 20% площади поперечного сечения переточной трубы. Ограничение расхода по переточным трубам, оборудованным шиберными задвижками, горячего катализатора, рециркулирующего из кипящего слоя, приводит к снижению степени регенерации катализатора в цилиндрической камере с соответствующим увеличением доли кокса, сжигаемого в кипящем слое, и содержания водорода в нем, что приводит к повышению необратимой дезактивации катализатора вследствие повышения содержания в газе регенерации в кипящем слое водяного пара, образующегося при окислении водорода кокса. Увеличение площади поперечного сечения переточных труб с целью увеличения максимально допустимого проходного сечения шиберных задвижек приводит к снижению скорости потока катализатора в переточных трубах и при достижении значения, равного скорости подъема газовых пузырей, к прекращению поступления катализатора по переточным трубам в цилиндрическую камеру и соответствующему резкому снижению степени регенерации катализатора.
Другим недостатком описанного устройства является сложность и пониженная механическая надежность шиберных задвижек, работающих в потоке мелкодисперсного катализатора.
Настоящее изобретение направлено на повышение степени регенерации и снижение необратимой дезактивации катализатора в процессе окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора.
Заявляется устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга, содержащее корпус, внутри которого помещены цилиндрическая камера для сжигания кокса, снабженная переточными трубами, сообщающимися в верхней части с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, а в нижней части с цилиндрической камерой и устройством для распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, газораспределительное устройство в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, циклоны и патрубки для ввода и вывода катализатора и газовых потоков. Согласно изобретению вертикальные переточные трубы выполнены высотой 0,5 1,5 диаметра цилиндрической камеры, равномерно размещены по ее периметру, и в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой помещено дополнительное газораспределительное устройство, газовыводящие отверстия которого расположены по окружности, соосной цилиндрической камере, при этом отношение диаметра окружности к диаметру цилиндрической камеры равно 1,1 1,4.
Устройство распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой может быть выполнено в виде цилиндрической обечайки с отверстиями, равномерно расположенными по ее периметру, которая сверху снабжена крышкой, а снизу соединена с цилиндрической камерой, причем расстояние от отверстий в цилиндрической обечайке до верхнего обреза переточных труб составляет 0,1 0,3 диаметра цилиндрической камеры.
Существенным отличием заявляемого устройства является то, что вертикальные переточные трубы выполнены высотой 0,5 1,5 диаметра цилиндрической камеры, равномерно размещены по ее периметру и в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой помещено дополнительное газораспределительное устройство, газовыводящие отверстия которого расположены по окружности, соосной цилиндрической камере, при этом отношение диаметра окружности к диаметру цилиндрической камеры равно 1,1 1,4; а также то, что устройство распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой может быть выполнено в виде цилиндрической обечайки с отверстиями, равномерно расположенными по ее периметру, которая сверху снабжена крышкой, а снизу соединена с цилиндрической камерой, причем расстояние от отверстий в цилиндрической обечайке до верхнего обреза переточных труб составляет 0,1 0,3 диаметра цилиндрической камеры.
Указанные отличия позволяют повысить степень регенерации и снизить необратимую дезактивацию катализатора в процессе его окислительной регенерации за счет обеспечения оптимальной температуры и концентрации катализатора в цилиндрической камере регулированием расхода горячего катализатора, рециркулируемого в нее по переточным трубам из кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, путем изменения расхода газа в дополнительное газораспределительное устройство, размещенное в упомянутом кольцевом пространстве. Дополнительное повышение степени регенерации и снижение необратимой дезактивации катализатора достигается за счет повышения степени закоксованности катализатора, рециркулируемого в цилиндрическую камеру, обеспечиваемого конструкцией и расположением относительно обрезов переточных труб отверстия устройства распределения катализатора на выходе из цилиндрической камеры.
Сущность работы устройства заключается в следующем.
Необходимые для достижения требуемой степени регенерации катализатора в цилиндрической камере температура и концентрация катализатора в создаваемом в ней полусквозном потоке обеспечиваются смешением в нижней части цилиндрической камеры отработанного катализатора, поступающего на регенерацию с более низкой температурой, с горячим катализатором, рециркулируемым по переточным трубам цилиндрической камеры из кипящего слоя, расположенного в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой. Равномерное размещение по периметру цилиндрической камеры переточных труб позволяет улучшить перемешивание рециркулируемого горячего катализатора с транспортируемым в цилиндрическую камеру кислородсодержащим газом отработанным катализатором, поступающим на регенерацию. При этом в результате интенсивного теплообмена между частицами катализатора обеспечивается быстрый и равномерный нагрев регенерируемого катализатора, что способствует повышению эффективности регенерации и позволяет снизить локальный перегрев частиц, что способствует снижению его необратимой дезактивации.
Заявляемая высота переточных труб достаточна для предотвращения чрезмерного поступления в цилиндрическую камеру газа регенерации, увлекаемого потоком рециркулируемого катализатора из кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой. В результате повышаются поступление горячего катализатора и парциальное давление кислорода в цилиндрической камере, что способствует повышению степени регенерации катализатора.
С другой стороны, высота переточных труб меньше критической, при которой поток катализатора в их нижней части под действием статического напора столба катализатора переходит из псевдоожиженного в плотное состояние, что приводит к резкому снижению поступления в цилиндрическую камеру горячего катализатора и степени регенерации катализатора в ней.
При указанной высоте переточных труб цилиндрической камеры наличие дополнительного газораспределительного устройства в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой позволяет регулировать расход горячего катализатора, рециркулирующего из кипящего слоя в цилиндрическую камеру. Благодаря вертикальности переточных труб при указанном расположении газовыводящих отверстий изменение расхода газа в дополнительное газораспределительное устройство приводит к изменению плотности в кольцевой зоне псевдоожиженного слоя, в которой расположены переточные трубы. При этом изменяется статический напор столба псевдоожиженного слоя непосредственно над обрезами переточных труб, что приводит к соответствующему изменению расхода движущегося по ним потока катализатора. Так, при увеличении расхода газа в дополнительное газораспределительное устройство снижается плотность кипящего слоя в зоне переточных труб, снижается статический напор столба псевдоожиженного слоя над их обрезами, в результате чего снижается расход горячего катализатора, рециркулируемого по ним из кипящего слоя, что в свою очередь приводит к снижению температуры и концентрации катализатора в цилиндрической камере. Снижение расхода газа в дополнительное газораспределительное устройство приводит к повышению плотности кипящего слоя в зоне переточных труб, соответствующему увеличению рециркуляции по ним горячего катализатора из кипящего слоя и повышению температуры и концентрации катализатора в цилиндрической камере.
Таким образом, вертикальность и заявляемые соотношения высоты переточных труб, диаметра окружности, по которой располагаются газовыводящие отверстия дополнительного газораспределительного устройства и диаметра цилиндрической камеры, позволяют регулировать температуру и концентрацию катализатора в цилиндрической камере расходом газа в дополнительное газораспределительное устройство при применении температуры кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой и расхода кислородсодержащего газа в основное газораспределительное устройство в соответствии с изменением закоксованности отработанного катализатора, поступающего на регенерацию, обеспечивая повышение степени регенерации катализатора в цилиндрической камере при снижении его необратимой дезактивации.
Равномерное расположение отверстий по периметру обечайки устройства распределения катализатора на выходе из цилиндрической камеры позволяет обеспечить равномерное распределение частично регенерированного катализатора в горизонтальном сечении верхней части кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, что способствует повышению степени регенерации катализатора в кипящем слое, а в сочетании с заявляемым расстоянием от отверстий до верхнего обреза переточных труб способствует повышению степени закоксованности рециркулируемого по ним из кипящего слоя в цилиндрическую камеру горячего катализатора.
Повышение средней начальной закоксованности катализатора в полусквозном потоке в цилиндрической камере за счет рециркуляции горячего катализатора с повышенным содержанием кокса способствует повышению степени регенерации катализатора в цилиндрической камере, а защитная пленка кокса на рециркулируемом катализаторе препятствует его термопаровой дезактивации в цилиндрической камере, что в свою очередь позволяет увеличить температуру в цилиндрической камере и соответственно дополнительно повысить степень регенерации катализатора.
Устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга представлено на чертеже.
Устройство содержит корпус 1 с патрубком 2 для ввода газовзвеси 3 отработанного катализатора в кислородсодержащем газе, внутри которого помещены цилиндрическая камера 4 для сжигания кокса, снабженная в нижней части распределительной решеткой 5, в верхней части устройством для распределения катализатора 6 в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, представляющим собой цилиндрическую обечайку с равномерно размещенными по ее периметру отверстиями 7 для выхода частично регенерированного катализатора 8. Цилиндрическая камера оборудована вертикальными переточными трубами 9 для подачи горячего катализатора 10 в нижнюю часть цилиндрической камеры из кипящего слоя 11 в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой. Высота переточных труб составляет 0,5 1,5 диаметра цилиндрической камеры. Расстояние от отверстий в цилиндрической обечайке устройства для распределения частично регенерированного катализатора до верхнего обреза 12 переточных труб составляет 0,1 0,3 диаметра цилиндрической камеры.
В кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой размещены газораспределительное устройство 13 для подачи кислородсодержащего газа 14 в кипящий слой на регенерацию катализатора и дополнительное газораспределительное устройство 15 для регулирования плотности кипящего слоя в зоне переточных труб путем изменения расхода газа 16. Газовыводящие отверстия 17 дополнительного газораспределительного устройства расположены по окружности, соосной цилиндрической камере, причем отношение диаметра этой окружности к диаметру цилиндрической камеры составляет 1,1 1,4.
В верхней части корпуса размещены циклоны 18 для очистки отходящих газов регенерации 19 от увлеченного катализатора, соединенные с патрубком 20 для вывода газов регенерации 21. В нижней части корпуса имеется патрубок 22 для вывода регенерированного катализатора 23.
Представленное на чертеже устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга работает следующим образом.
Газовзвесь 3 отработанного мелкодисперсного катализатора крекинга в кислородсодержащем газе подают по патрубку 2 в нижнюю часть цилиндрической камеры 4 через распределительную решетку 5, где он смешивается с горячим катализатором 10, поступающим из кипящего слоя 11 в кольцевом пространстве между корпусом 1 и цилиндрической камерой по вертикальным переточным трубам 9. Расход горячего катализатора по переточным трубам регулируют изменением плотности кипящего слоя в зоне переточных труб путем изменения расхода газа 14 в дополнительное газораспределительное устройство 15. При повышении температуры кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой вследствие увеличения закоксованности поступающего на регенерацию отработанного катализатора увеличивают расход газа в дополнительное газораспределительное устройство, что приводит к уменьшению плотности кипящего слоя в зоне переточных труб. В результате снижается гидростатический напор столба псевдоожиженного слоя над обрезами 12 переточных труб и соответственно расход по ним рециркулируемого в цилиндрическую камеру катализатора с температурой кипящего слоя.
Аналогичным образом, при снижении температуры в кипящем слое в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой вследствие снижения закоксованности отработанного катализатора, поступающего на регенерацию, снижение расхода газа в дополнительное газораспределительное устройство позволяет увеличить расход горячего катализатора по переточным трубам. Следовательно, изменение расхода газа в дополнительное газораспределительное устройство, расположенное в зоне переточных труб, позволяет регулировать расход по ним рециркулируемого катализатора и соответствующую величину теплового потока из кипящего слоя в цилиндрическую камеру таким образом, чтобы обеспечить оптимальную температуру в ней, при которой достигается максимально возможная степень регенерации катализатора при минимальной его необратимой дезактивации. Частично регенерированный катализатор 8 из цилиндрической камеры поступает в верхнюю часть кипящего слоя в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой через отверстия 7, равномерно расположенные по периметру обечайки устройства для распределения катализатора 6.
В результате катализатор равномерно распределяется в горизонтальном сечении кипящего слоя, что способствует повышению эффективности контакта с кислордосодержащим газом и степени регенерации катализатора. Равномерное расположение упомянутых отверстий и расстояние от них до обреза переточных труб, равное 0,1 0,3 диаметра цилиндрической камеры, обеспечивает рециркуляцию в цилиндрическую камеру нагретого в кипящем слое частично регенерированного катализатора. Это позволяет повысить среднее содержание кокса на катализаторе в полусквозном потоке в цилиндрической камере, что способствует дополнительному повышению степени регенерации и снижению необратимой дезактивации благодаря защитной пленке кокса на поверхности рециркулируемого катализатора. Регенерированный катализатор 23 отводят из кольцевого пространства между корпусом и цилиндрической камерой через патрубок 22 и направляют на контактирование в сырье. Отработанные газы регенерации 19 очищают от увлеченного катализатора в циклонах 18 и выводят из устройства через патрубок 20.
Ниже приведены конкретные примеры применения известного и предлагаемого устройства для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга применительно к установке каталитического крекинга производительностью 4650 т/сутки или 1,5 млн.т/год сырья.
Пример 1
Окислительную регенерацию микросферического цеолитсодержащего катализатора, имеющего следующие характеристики: насыпная плотность 0,99 г/см3, кажущаяся плотность 1,5 г/см3, удельная поверхность 75 м2/г; гранулометрический состав, мас. фракция крупнее 200 мкм 0,3; фракция 160-200 мкм 3,3; фракция 100-160 мкм 21,6; фракция 71-100 мкм - 45,4; фракция 53-71 мкм 7,1; фракция менее 53 мкм 22,3; средний эквивалентный диаметр частиц 65 мкм; содержание кокса на отработанном катализаторе 0,7 мас. осуществляют в предлагаемом устройстве.
Устройство имеет цилиндрический корпус с внутренним диаметром 10 м, центральная цилиндрическая камера имеет диаметра 4 м. Температура кипящего слоя катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой равна 725oC.
Цилиндрическая камера снабжена вертикальными трубами, высота которых составляет 0,9 диаметра цилиндрической камеры. Газовыводящие отверстия дополнительного газораспределительного устройства в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой расположены по окружности коаксиальной цилиндрической камеры с диаметром, равным 1,25 диаметра цилиндрической камеры. Расстояние от отверстий в цилиндрической обечайке устройства распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой до верхнего обреза переточных труб составляет 0,25 диаметра цилиндрической камеры.
Благодаря поступлению воздуха в зону переточных труб цилиндрической камеры через газовыводящие отверстия дополнительного газораспределительного устройства, плотность кипящего слоя в указанной зоне и соответствующий статический напор его столба над обрезами переточных труб обеспечивают расход горячего катализатора по переточным трубам, позволяющий поднять температуру полусквозного потока в цилиндрической камере на 15oC и концентрацию катализатора в нем на 22 кг/м3. При указанном расстоянии от отверстий устройства распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой до верхнего обреза переточных труб, в результате повышения закоксованности рециркулирующего катализатора, среднее содержание кокса на катализатора в цилиндрической камере повышается на 0,05 мас.
В результате повышения эффективности теплообмена между частицами отработанного катализатора, поступающего на регенерацию, и частицами рециркулируемого горячего катализатора, обеспечиваемого переточными трубами, равномерно размещенными по периметру цилиндрической камеры, повышения температуры, концентрации катализатора и среднего содержания кокса на катализаторе в цилиндрической камере сгорает на 6,5% больше кокса, чем при проведении окислительной регенерации в известном устройстве. Благодаря повышению эффективности регенерации катализатора в цилиндрической камере остаточный кокс на регенерированном катализаторе снижается на 0,025 мас. В результате сгорания большего количества кокса в цилиндрической камере в ней сгорает больше водорода, входящего в состав кокса, соответственно, содержание водяного пара в газе регенерации, образующегося при сгорании оставшегося водорода в кипящем слое в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой снижается на 1,5 об. Уменьшение локального перегрева частиц катализатора благодаря повышению эффективности теплообмена при смешении рециркулируемого и отработанного катализатора в начальном сечении цилиндрической камеры, защитное влияние пленки кокса на рециркулируемом частично регенерированном катализаторе и снижение содержания водяного пара в газе регенерации в кипящем слое в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой способствуют снижению необратимой дезактивации катализатора, в результате чего индекс активности катализатора в системе повышается на 2 мас.
Снижение остаточного кокса на регенерированном катализаторе и увеличение его индекса активности при проведении окислительной регенерации катализатора в предлагаемом устройстве дает увеличение выхода целевых продуктов крекинга по сравнению с известным способом на 2,4 мас. в том числе бензина на 1,7 мас.
Пример 2
Окислительную регенерацию мелкодисперсного катализатора крекинга осуществляют в устройстве в соответствии с примером 1.
Цилиндрическая камера снабжена вертикальными переточными трубами, высота которых составляет 1,5 диаметра цилиндрической камеры. Газовыводящие отверстия дополнительного газораспределительного устройства расположены по окружности с диаметром, равным 1,1 диаметра цилиндрической камеры. Расстояние от отверстий устройства распределения катализатора до верхнего обреза переточных труб составляет 0,1 диаметра цилиндрической камеры.
Температура полусквозного потока в цилиндрической камере по сравнению с регенерацией в известном устройстве повышается на 5oC, концентрация катализатора в нем на 10 кг/м3, среднее содержание кокса на катализаторе в цилиндрической камере повышается на 0,02 мас. В результате в цилиндрической камере сгорает на 2,1% больше кокса и содержание водяного пара в газе регенерации в кипящем слое в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой снижается на 0,8 об. Благодаря повышению степени регенерации в цилиндрической камере и снижению необратимой дезактивации катализатора остаточный кокс на регенерированном катализаторе снижается на 0,01 мас. индекс активности катализатора в системе повышается на 1,0 мас. по сравнению с осуществлением регенерации в известном устройстве.
Снижение остаточного кокса и повышение индекса активности катализатора приводит к увеличению выхода целевых продуктов крекинга по сравнению с осуществлением регенерации в известном устройстве на 1,2 мас. в том числе бензина на 0,7 мас.
Пример 3
Окислительную регенерацию мелкодисперсного катализатора крекинга осуществляют в устройстве в соответствии с примером 1.
Цилиндрическая камера снабжена вертикальными переточными трубами, высота которых составляет 0,5 диаметра цилиндрической камеры. Газовыводящие отверстия дополнительного газораспределительного устройства расположены по окружности с диаметром, равным 1,4 диаметра цилиндрической камеры. Расстояние от отверстий устройства распределения катализатора до верхнего обреза переточных труб составляет 0,3 диаметра цилиндрической камеры.
Температура полусквозного потока повышается на 10oC, концентрация катализатора в нем на 16 кг/м3, среднее содержание кокса на катализаторе в цилиндрической камере на 0,07 мас. В результате в цилиндрической камере сгорает на 3,5% больше кокса и содержание водяного пара в газе регенерации в кипящем слое в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой снижается на 1,0 об.
Благодаря повышению степени регенерации в цилиндрической камере и снижению необратимой дезактивации катализатора остаточный кокс на регенерированном катализаторе снижается на 0,015 мас. индекс активности катализатора в системе повышается на 1,5 мас. по сравнению с проведением регенерации в известном устройстве. Снижение остаточного кокса и повышение индекса активности катализатора приводит к увеличению выхода целевых продуктов крекинга по сравнению с осуществлением регенерации в известном устройстве на 1,7 мас. в том числе бензина на 1,0 мас.
Пример 4
Окислительную регенерацию мелкодисперсного катализатора крекинга осуществляют в устройстве в соответствии с примером 1.
Устройство для распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой аналогично примененному в известном устройстве. Отношение высоты переточных труб и диаметра окружности, по которой расположены газовыводящие отверстия дополнительного газораспределительного устройства, к диаметру цилиндрической камеры соответствуют примеру 1.
При прочих технологических параметрах, соответствующих примеру 1, среднее содержание кокса на катализаторе в цилиндрической камере снижается по сравнению с осуществлением регенерации в известном устройстве на 0,02 мас. При этом в цилиндрической камере сгорает на 3% больше кокса, содержание водяного пара в кипящем слое в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой снижается на 0,6 об.
В результате остаточный кокс на регенерированном катализаторе снижается на 0,02 мас. индекс активности катализатора в системе теме повышается на 0,5 мас.
Благодаря повышению степени регенерации в цилиндрической камере и снижению необратимой дезактивации катализатора выход целевых продуктов крекинга по сравнению с осуществлением регенерации в известном устройстве возрос на 1,0 мас. в том числе бензина на 0,5 мас.
Сравнительные показатели процесса окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга в известном и предлагаемом устройствах представлены в таблице.
Как следует из представленных в таблице данных, при одинаковых условиях эксплуатации по сравнению с известным устройством предлагаемое устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга с цилиндрической камерой, снабженной вертикальными переточными трубами высотой 0,5 1,5 диаметра цилиндрической камеры, равномерно размещенными по ее периметру и дополнительным газораспределительным устройством, газовыводящие отверстия которого расположены по окружности, соосной цилиндрической камере, с отношением диаметра этой окружности к диаметру цилиндрической камеры, равным 1,1 1,4 как с устройством для распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, выполненным аналогично примененному в известном устройстве, так и выполненному в виде цилиндрической обечайки, снабженной сверху крышкой, а снизу соединенной с цилиндрической камерой, с отверстиями, равномерно расположенными по периметру обечайки, расстояние от которых до верхнего обреза переточных труб составляет 0,1 0,3 диаметра цилиндрической камеры, обеспечивает снижение остаточного кокса на регенерированном катализаторе на 0,01-0,02 мас. и повышение индекса активности катализатора в системе на 0,5-2 мас. что в совокупности приводит к повышению выхода целевых продуктов крекинга на 1,0-2,4 мас. в том числе бензина на 0,5-1,7 мас.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Патент США N 4118338, кл. 252/417, 1978 г.
2. Патент США N 4541921, кл. 208/164, 1985 г.
3. Патент США N 5032251, кл. 208/113, 1991 г. (прототип).
Формула изобретения: 1. Устройство для окислительной регенерации мелкодисперсного катализатора крекинга, содержащее корпус, внутри которого помещены цилиндрическая камера сжигания кокса, снабженная переточными трубами, сообщающимися в верхней части с кольцевым пространством между корпусом и цилиндрической камерой, а в нижней части с цилиндрической камерой, и устройством распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, газораспределительное устройство в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой, циклоны и патрубки для ввода и вывода катализатора и газовых потоков, отличающееся тем, что вертикальные переточные трубы выполнены высотой 0,5 1,5 диаметра цилиндрической камеры, равномерно размещены по ее периметру и в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой помещено дополнительное газораспределительное устройство, газовыводящие отверстия которого расположены по окружности, соосной с цилиндрической камерой, причем отношение диаметра окружности к диаметру цилиндрической камеры равно 1,1 1,4.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство распределения катализатора в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндрической камерой выполнено в виде цилиндрической обечайки с отверстиями, равномерно расположенными по ее периметру, которая сверху снабжена крышкой, а снизу соединена с цилиндрической камерой, причем расстояние от отверстий в цилиндрической обечайке до верхнего обреза переточных труб составляет 0,1 - 0,3 диаметра цилиндрической камеры.