Способ регенерации цеолитсодержащего катализатора крекинга

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1) В 01 Э 29/38 ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ГОСУД ПО ДЕЛ СПИ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕН Р 10ореки (младшик, Роберт ДжКлод Оун Иа й),ймсКини Компани (США8)3071538,кл.3563911,ик. 16.02.7 08-1. (46): 15. 03. 84. Бюл172) Карл. Джозеф ХРоберт Джеймс фариШилдс (младший) и(США)(54) (57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТ,СОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА,дезактивированного отложениями коксапри использовании в непрерывном циклическом процессе каталитическогокрекинга углеводородов, путемвыжига.ния отложений кокса на катализаторев 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 регенерированномкатализаторе и уменьшения содержаниямоноокиси углерода в выбросных газахкислородсодержащий газ вводят в нижнюю зону регенерации в количествена 0,1-25 превыпающем теоретическинеобходимое для полного превращениякокса в двуокись углерода и воду,и процесс ведут при 633-788 С.Изобретение относится к регенерации цеолитсодержащих катализаторовкрекинга.Известен способ регенерации алюмосиликатного катализатора крекингауглеводородов путем выжигания углеро.димстых отложений при 565-590 С Г 11.Наиболее близким к изобретению является способ регенерации цеолитсодержащего катализатора крекинга, дезактивированного отложениями кокса при 10использовании в непрерывном циклическом процессе каталитического крекинга углеводородов, путем выжиганияотложений кокса на катализаторе вплотном и разбавленном псевдоожиженном слоях в присутствии кислородсодержащего газа до образования продуктов сгорания - мойоокиси и двуокиси углерода при 510-620 С Г 2 3.Однако катализатор после регенерации согласно укаэанному способусодержит относительно большое количество кокса, достигающее 0,3 вес.%,а в отходящих газах после регенерации может содержаться до 10 окисиуглерода, которую необходимо дожигатьв специальных устройствах.Цель изобретения - снижение содержания кокса в регенерированном катализаторе и уменьшение содержаниямоноокиси углерода в выбросных газах. З 0Поставленная цель достигается тем,что согласно способу регенерации цеолитсодержащего катализатора крекин-.га, дезактивированного отложениямикокса при использовании в непрерывном циклическом процессе каталитического крекинга углеводородов, путем выжигания отложений кокса на ка. -тализаторе в плотном и разбавленномпаевдоожиженном слоях в присутствии 40кислородсодержащего газа до образования продуктов сгорания - моноокиси и двуокиси углерода, кислородсодержащий газ вводят в нижнюю зонурегенерации в количестве, на О, 1-25 45превышающем теоретически необходимоедля полного превращения кокса в двуокись углерода и воду, и процесс ведут при 633-788 ОС,Согласно предлагаемому способуполучают регенерированный катализатор, содержащий 0,01-0,10 вес.Ъ кокса. Кроме того, в зоне регенерацииполучают дымовой газ, содержащий менее 0,5 вес.Ъ окиси углерода.П р и м е р 1. Газойль с пределами кипения 343-566 С крекируют вреакторе с подвижным псевдоожиженнымкатализатором при средней температуре 516 С. Коэффициент рециркуляции(отношение общего веса подаваемого 60сырья к весу свежего сырья 1,34 приобщей скорости подачи сырья 5723,56 мв день. Катализатры представляют собой алюмосиликаты с добавкой 10 вес.%цеолитов. циркуляция катализатора 65 протекает со скоростью 1976 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 г воздуха на 1 г кокса на отработанном катализаторе. Некото рое количество катализатора захватывается восходящимпотоком и выносится в зону с разбавленной фазой в верхнейфчасти 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 собразованием огненного шара 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 фС для возвращения в реактор.Анализ регенерированного катализатора показывает, что остаточноесодержание кокса составляет 0,03 вес/ Частицы катализатора имеют окраску от белой до светло-зеленой. В отра1080730 Та блица 1 4,75 4,67 6,30 6,04 6,51 6,45 68,0 71,5 64,4 59,4 67,4 6.6, 3 5 06 504 516 580 516 516 Давление, кг/см 1,20 1,41 1,44 1 т 50 1,35 1,31 20,6 28,1 21,9 28,4 21,7 34,.5 5,4 4,2 6,5 5,2 6,0 Регенератор 651 659 651 633 665 ботанных газах количество окиси углерода равно 0,0 оби 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 5 тепла, выделяемого при сгорании кокса, более 80 поглощается регенерированным катализатором и удерживается в пределах циклической крекинг- системы "флюид". 10П 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-. 15 тановке по известному способу (табл.1); Как видно из табл. 1, степень превращения и скорость подачи сырья одинаковы, в качестве углеводородного сырья используют среднеконтинен.тальный газойль и применяют катали- ( затор. типа молекулярных сит. Сопоста- вительные данные свидетельствуют об улучшении выхода бензиновой фракции. (С С). При более низком уровне кокса как на отработанном, так,и, регенерированном катализаторе и со-. ответственно 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 35П р им е р 3. В табл. 2 сопоставлены два испытательных опыта на той.же промышленной установкес расПоказатели испытанияЮ м е щ еПодача, тыс. м в день Глубина превращения,об,Реактор Средняя температура, ОС Циркуляция катализатора, т/мин Весовое отношениекатализатора к сырью Температура плотногокипящего слоя,фС 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 - 221 С) значи 6тельно 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. П р и м е р 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 699-706 ОС, 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.Показатели испытания лв 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 0,05 0,37 . 0,04 0,03 0,35 0,22 Весовое отношениевоздух/кокс 14,7 11,2 14,0 11,2 11,4 14,6 Отработанные газы,об. 10,0 16,0 10,6 16,4 16,0 10,6 9,6 0,2 9,0 0,5. СО 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. 54,3 51,9 47,0 51,1 4,76,6 5,7 4,9 3,.9%П р и м е ч а н и е: А - период испытания; В - предшествующая операцияФТа 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 35,919,9 37,5 19,6 Отношение катализаторк нефти 3,5 5,3 6,1 3,7 Углерод на регенерированном катализаторе,весПродуктыСухой газ + С, вес. Иэобутан, об. С 430 ,об.Кокс, вес. Подача, м в деньКонверсия, об.Реактор О,О 9,4 1,7 0,4 1,4 1,6 7,0 7,4 56,8 52,2 6578,2 6578;2 .5708,0 5708,01080730 Условия .испытания Расчет- Действиные тельные 562 670 678 562 Температура на входев циклон,С 749 751 Сжигание кокса,тыс.кг/ч 13, 16. 9,39, Температура в плотнойфазе. регенератора,фСПродолжение табю 2в ЕЕф2) Расчет- Цействиные тельные Анализ отходящего газа СО СО , Избыток кисло" ч/мнн об.рода, В, относительно коксаЕ ЕШШШШ ШШШ 4 В Ют Ш Ш ШМ е1080730 10 Продолжение табл, 3 Ремпература в плотнойФазе регенератора, С Анализ отходящего газа об.СО,ч/мл нКислородоб.13,5 699 15,4 35 2,6 14,1 15,3 36 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 17 3,0 и Анализы кислорода полученные с помощью анализатора марки Надь Асга 1 гон,модель М 299, шкала 0-5;ЬАнализы моноокиси углерода. получены с помощью анализатора моноокисиуглерода марки Ойон СагЬМе, модель 3020; Составитель Е. ДжуринскаяРедактор М. Келемеш Техред Т,фанта КорректорА. ИльинПодписное филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 сАнализы двуоокнси углерода получены по методике Орса;дРассчитано по содержанию О, СО и СО в отходящем газе. Заказ 1377/55 Тираж 533ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Избыток кислорода, , отно- сительно кокса