Способ управления процессом активации хромкальцийникельфосфатного катализатора для дегидрирования углеводородов

1412802 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 23/8 А 4 В 01 3 37 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОЦЕССОМ АКЬФОСФАТНОГ 01ОВАНИЯ УГя каталитиспособа уп ации хром- каталиэато ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1036719, кл, С 07 С 5/32, 1983.Андрушкевич М.М. и др. Активацияхромкальцийникельфосфатного катали"затора. -Кинетика и катализ. Т.ХШ,вып.5, 1972, с,1275.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ П ТИВАЦИИ ХРОМКАЛЬЦИЙНИКЕ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕГИДРИ ЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение касает ческой химии, в частност равления процессом актив кальцийникельфосфатного я дегидрирования углеводородов.ль - сокращение времени активации и повышение активности катализатора, Процесс ведут регулированием расхода паровоздушной смеси на стадии выжигания графита эа счет изменения давления этой сме и над слоем катализатора в зависимости от концентрации СОв отходящих газах при 450-590 С. Затем при равномерном увеличении температуры от 540 до 600 С со скоростью 4-6 С/ч проводят разработку катализатора для удаления сернистых соединений, гигроскопической влаги и упорядочения микроструктуры катализато" ра. Способ позволяет сократить время йф активации катализатора на стадии раз-работки с 60 ч до 1 О ч и увеличить производительность за пробег катали" затора на 4,2% при одинаковом расходе С сырья. 1 ил, 1 табл.,катализаторов для дегидрирования углеводородов, в частности к способам унравления процессом активации.Цель изобретения - сокращение времени активации и повьппение качества,подготовки катализатора эа счет определенных условий выжига графита иразработки катализатора. 1 ОНа чертеже представлена схема уп,равления процессом активации.Процесс активации катализатора,включающий стадии выжига графига иразработки катализатора, проводят в 15реакторах 1 и 2 с неподвижным слоемкатализатора, в которых после актинации осуществляют дегидрирование уг"леводородов,Сырье и пар подают в реакторы после 20предварительного перегрева впечи 3Система управления процессом вклю чает логическую машину 4 для переключения режимов работы реакторов, регу"лятор 5 расхода пара в печь, регулятор 6 расхода сь 1 рья в печь, регулятор7 расхода воздуха в реакторы, регуля; тор 8 температуры в реакторах, датчики 9 давления над слоем катализаторареакторов 1 и 2, анализатор О содержания СО в отходящих газах, регулятор 11 давления в реакторах, програм",матор температуры 12, блок 1 Э коорекции давления и таймер 14.П р и м е р. Осуществление способа 35(для процесса дегидрирования изоамиленов в иэопрен).Реакторы 1 и 2 заполняют хромкальцийникельфосфатным катализаторомИИпо 12 т в каждом реакторе, 40Катализатор содержит катионы кальция,никеля и хрома, связанные с радикалами фосфорной кислоты, Х: Р 0,650; СаФФ28; 11 ф+ 5; Сг + 2,При таблетировании в катализатор 45добавляют графит для прочности, После загрузки в реактор катализатор. подвергают активации, включающей двестадии: выжига графита и разработкикатализатораЭ50Стадия выжига графита, Стадиявключает разогрев катализатора до450 С (длительность10 ч), собст"венно выжиг (длительность . 40 ч) итермообработку перегретым паром (длительность н 20 ч). Вьпкиг осуществляютпри расходе пара 15 т/ч и воздухаО т/ч. Начальное давление в реактоРах 0,4 кг/см , что об." чечивается за счет низкого парциального давления кислорода, ограничивающего скорость выжига. Концентрация СО в отходящих газах в начале вьпкига 0,67. По мере вьпкига графита концентрация СОуменьшается; с помощью блока 1 Э, стремясь поддержать эту концентрацию неизменной, через регулятор 11 повьппают парциальное давление кислорода и, следовательно, скорость выжига, это приводит к увеличению концентрации СО ипродолжению выжига. В дальнейшем концентрация СО опять уменьшается, с помощью регулятора 11 увеличиваетдавле, ние кислорода и т.д. К концу выжига давление доводят до 1,2 кг/см , что обеспечивает полный выжиг графита, Темпе" ратуру в реакторах во время вьпкига поддерживают с помощью регулятора 8 в среднем на уровне 520 ОС,Длительности стадий выжига в предлагаемом способе ь В и у прототипаС примерно равны ( 70 ч),Стадия разработки катализатора.Разработку катализатора проводят дляудаления сернистых соединений, гигроскопической влаги, упорядочениямикроструктуры и т,п. Нагрузка сырья( иэоамиленов ) 4 т/ч и пара 5 т/ч, подача воздуха на регенерацию 2 т/ч.Температуру задают с помощью блока 12: начинают с 540 С, затем черезОкаждый час поднимают ее на 6 С и доводят до 600 С. Таким образом, дли-.тельность разработки ь =О ч.Средние вьмоды целевого продукта(изопрена ) эа период разработки: Прабр =23 Х - на пропущенное сырье;Ррар =553 - на разложенное сырье,Для прототипа скорость подъематемпературы составляет 1 ф С/ч, следовательно, длительность разработки т =60 ч. Средние выходы целевого продукта в прототипе за период разработки приблизительно равны выходам предлагаемого способа: П цбр =237;Р сэр =553Характеристика процесса за пробег катализатора. Данный способ позволяет увеличить прдбег катализатора, однако для простоты сравнения примем еголгравным известному:( -= 6=4000 ч.В этом случае рабочая стадия дегидрирования по изобретению составляет: раб( 6+ разр ) 3920 ч; для прототипа: ьрап щф=(6+ разр) 3870 ч.412802 рщзр ПраьР+С реГрцв Прав 9417,2 т,Для прототипа производительность за пробег катализатора Я 9033,6 т, т.е. предлагаемый способ обеспечивает увеличение производительности (при неизменном расходе сырья) на 4,2 Х.В таблице приведены данные по реализации предлагаемого способа в различных условиях На .дегидрирование подают (С ) 8 т/ч сырья (иэоамиленов), 30 т/ч пара и 3 т/ч воздуха на регенерацию. В данном способе средние выходы за рабочую стадию: ПРд =3031 Ррд 787 В прототипе средние выходы за рабочую стадию П ф 2971 Р ф=гЫ,Производительность за пробег катализатора по изобретению: Я Сэ1 О10 23,5 10 23,0 10 22,5 мкнг графита ие идет О,5 79,5 9574,2 30,0 78,0 9417,2 .29,5 77,0 9230,2 55,2 0 590 68,О 7847,2 5(про вышения качества подготовки к мула изобретения сбб управления процессом актихромкальцийникельфосфатного ка тора для дегидрирования углевод: ц, включающий регулирование расаровоздушной смеси на стадии графита и равномерного увелио температуры от 540 до 600 С дии разработки катализатора, и ч а ю щ и й с я тем, что, с сокращения времени активации лизатора, на стадии выжига гр регулируют давление паравозду смеси над слоем катализатора симости от концентрации углек газа в отходящих газах и темп в реакторах поддерживают в пр 450-590 С, на стадии разработ лизатора равномерное увеличен пературы осуществляют со скор 4-6 град/ч. 45 ения а ст т л ель Темпе" СкоросФь ратура иэменевыаига, ния тем- фО пературына стадии раэработ ки, град/ч Сповацииталиэадородохода ивыжига юнойзави 1 слого ратуру делах и катае тем" стью,142802 аам остави ехрец М Редактор М, Тов Тираж 519 ВНИИПИ Госуда по делам и 035, Москва, Заказ 3692/10 и. Проектная, 4 еское предприятие, г, Ужг оизводственно-по:н ь Н. Путоваоданич Корректор Л. Па Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д, 4