Способ регенерации катализатора для дегидрирования алкенов с @

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности способа регенерации катализатора для дегидрирования С<SB POS="POST">4</SB>-алкенов. Цель - повышение избирательности катализатора и увеличение межрегенерационного периода. Процесс ведут продувкой катализатора паровоздушной смесью (для выжига кокса) с последующей дополнительной обработкой паровоздушной смесью, содержащей восстановитель в концентрации ниже нижнего предела взрываемости. Восстановитель выбирают из группы: водород, метан, оксид углерода, абгаз. Отрегенерированный катализатор, например, восстановленный метаном, имеет избирательность через 3 ч работы 92,5-93,2% и может быть использовано для дегидрирования в течение 7 ч против соответственно 88,5% и 5,5 ч для катализатора, отрегенерированного известным способом. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg)g B 01 J 23/94

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

580

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПСНТ СССР (21). 4366924/31-04 (22) 19.01.88 (46) 23 ° 10.90 ° Бюл. 39 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) В.П.Сафронов, С.Н.Тушканов, В.П.ашукин и В.А.Обрубов (53) 66.097.38(088.8) (56) Патент США N 3634292 кл. В 01 J 11/02, опублик. 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 727210, кл. В 01 J 23/90, 1978. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ДЕГИДРИРОВАНИЯ АЛКЕНОВ С4 (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности способа регенерации катализатора для дегид-. рирования С4-алкенов. Цель — повыше-

Изобретение относится к области каталитической переработки углеводородов, в частности к способам регенерации катализатора для дегидриро-, вания алкенов С .

Целью изобретения является повышение избирательности катализатора и увеличение межрегенерационного периода °

Пример 1, Отработанный хромжелезоцинковый катализатор объемом

10 мл после цикла дегидрирования продолжительностью 5,5 ч при условиях:

Скорость подачи сырья, л/ч 8

„.SU 1600832 А 1

2 ние избирательности катализатора и увеличение межрегенерационного периода. Процесс ведут продувкой катализатора паровоздушной смесью (для выжига кокса) с последующей дополни- . тельной обработкой паровоздушной смесью, содержащей восстановитель в концентрации ниже нижнего предела взрываемости. Восстановитель выбирают из группы: водород, -метан, оксид углерода, абгаз. Отрегенерированный катализатор, например, восстановленный метаном, имеет избирательность

3 ч работы 92,5-93,23 и может быть использован для дегидрирования в течение 7 ч против соответственно 88,53 и 5,5 ч для .катализатора, отрегене- - Е рированного известным способом.

10 табл.

С:

Объемная скорость подачи сырья, u- 800

Температура дегидрирования, С

Степень разбавления паром, моль/моль 1:10

Количество испаряемой воды, г/ч, 64 и составе сырья, мас. 3: бутен-1

28,3 ; цис-бутен-2 30,0 +Н-бутан

8,8,. имеет показатели, 3: конверсия

11,4, избирательность 95,0, выход дивинила 10,8, Катализатор подвергают регенерации в следующих условиях.

1600832

Пример 2. Отработанный ката лизатор с указанной в примере 1 активностью подвергают регенерации в указанных условиях. Концентрация восстановителя - водорода - составляет 0,7 об.ь, что составляет 0,2 от нижнего предела взрываемости водорода в воздухе. Причем 30 мин

10 катализатор регенерируют паровоздушной смесью, а в следующие 30 мин в нее добавляют восстановитель-водород. Отгенериронанный катализатор характеризуется следующими показате15 лями (табл. 2) .

Табли ца 2

Показатели

Через 0,33 ч

В среднем за

3 ч

25 Конверсия, г;.

Избиратель. ность, 3

Выход дивинио ла, 4

ЗО

23,2

25,3

87,7

73,9

17,1.

22,2

Табли ца

Пример 3. Отработанный катализатор с укаэанной в примере 1 Г активностью подвергают регенера ции, описанной s примере 1. Отрегенерированный . катализатор характеризуется следующими показателями (табл. 3) .

Конверсия, Избирательность, 3

Выход дивинила, 25,1

23 5

74. 0

88,7

17,4

22,3

Т а б л и ц а 3

Время, ч Конверсия, Избирательность, ", Выход, 3

94,2

94,7

12 7

12,3

13,5

13,0

5,0

5,5

Повышение выхода дивинила эа опгч ределенный период при проведении регенерации в присутствии восстановителя позволяет увеличить продолжительность цикла дегидрирования.

Пример 4. Отработанный ката55 лизатор с указанно" в примере 1 активностью подвергают регенерации, описанной в примере 1. Концентрация

Прекращают подачу углеводородов и реактор продувают паром в течение

5 мин, снижая за это время температуру катализатора до 450 С. После продувки в пар добавляют воздух в количестве 8 л/ч (обьемная скорость подачи 800 ч ). За счет выгорания кокса на поверхности катализатора происходит его разогрев до 650 С.

Для предотвращения дальнейшего разогрева катализатора регулируют подачу воздушной смеси и таким образом поддерживают заданную температуру.

Через 30 мин после начала регенерации в воздух добавляют восстановитель — водород - до концентрации его в воздухе 0,7 об.3 (что составляет

0,2 от нижнего предела взрываемости водорода в воздухе) и продолжают регенерацию еще в течение 30 мин ° По истечении ч с начала регенерации прекращают подачу воздушной смеси, реактор продувают в течение 5 мин паром, одновременно снижая температуру катализатора до 580 С, и начинают цикл дегидрирования. Отрегенерированный таким образом катализатор характеризуется следующими показателями (табл. 1), Показатели Через 0,33 ч В среднем !

I за 3 ч восстановителя - оксид углерода составляет ?,5 об." (0,2 от нижнего предела взрываемости оксида углерода в воздухе). Причем 30 мин катализатор регенерируют паровоздушной смесью, а в следующие 30 мин в нее добавляют восстановитель - оксид углерода. Отрегенерированный катализатор характеризуется следующими показателями (табл. 4).

Табли ца 5

1600832

Табли ца 4

В среднем за 3 ч

Через 0 33 ч

Через 0,33 ч В среднем Показатели за3ч

Показатели

Конверсия, 3

Избирательность 3

Выход дивинила, 3

28,2

24,3

Конверсия,i

Избирательность, 4

Выход дивинила, Ф

26,4

23,2

88,4

75,1. 76,0

88,0

24,9

18,2

17,6

23,2

Примеры би7. Отработанный катализатор с указанной в примере 1 .активностью подвергают регене-. рации, описанной в примере 1 ° В качестве восстановителя используют метан. Концентрация восстановителя составляет 13 (0,2 от нижнего предела взрываемости.метана в воздухе, пример 6) и 4,53 (0,9 от нижнего пре. дела взрываемости метана в воздухе, пример 7). Катализатор характеризуется следующими показателями (табл. 6).

Таблица 6

Показа тели

Через 0,33 ч по примерам

В среднем за 3 ч по примерам

6 7 6 7

28,4

88,2

25,0

28,2

89,4

25,2

23,5

77,4

18,2 рованный известным способом (неполный выжиг кокса), подвергают циклу дегидрирования. Изменение параметров приведено в-табл. 7.

Таблица. 7

Избирательность, 3, по примерам

Конверсия, В, по примерам

Время, ч

Извест- 8

Извест- 8 ный

Извест- 8 ный ный

18,2

23,8

26,2

75,1

88,2

90,3

77,4 17,1 .. 18,2

89,3 21,7 24,2

92,0 24,0 26,5

24,3 23 5 "5 0

27,4 26 7 . 74,0

29,3 28,5 85, 3

0,33 26,4

1,0 29.3

2,0 28,1

Пример 5. Отработанный катализатор с указанной в примере 1 активностью подвергают регенерации, описанной в примере 1. Концентрация восстановителя - оксида углерода составляет 11,0 об.4 (0,9 от нижнего предела взрываемости оксида углерода в воздухе). Причем 30 мин катализатор регенерируют паровоздушной смесью, а в следующие 30 мин в нее добавляют восстановитель " оксид углерода. Отрегенерированный катализатор характеризуется следующими показателями (табл. 5).

Конверсия, / 23,2

Избирательность, 3 77,1

Выход дивинила, 3 7,9

Пример ы 8 и 9. Отрегенерированный предлагаемым способом катализатор с активностью, как в примерах 5 и 7 (соответственно примеры

8 и 9), и катализатор, отрегенериВыход, Ф,по примерам

1600832

ПРодолжение табл,7

Избирательность, 3, по примерам

Извест- & 9 ный

Конверсия, Й, по примерам

Время, ч

Выход, 3,по примерам

° Фю юг ю юЮююю4Й

Извест- 8 ный

Известный

I,0

12,0 11,8

Регенерация

96,0 96,0

Регенерация

12,5 12,3

Регенерация

25 )

610 С (пример 10) и 570 С (пример

11), Регенерированный катализатор характеризуется следующими показателями (табл. 8).

Пример 10 и 11. Отработанный катализатор с указанной в примере 1 активностью подвергают регенерации в условиях, описанных в примере 1. Температура регенерации

Таблица 8

Через 0,33 ч по примерам

Показатели

В среднем за 3 ч по примерам

10 11

Конверсия, Ф 23,8

Избирательность,i 78,0

Выход дивинила, l 18,6

22,6

68,2

15,"

26,2

85,3

22,3

25,4

72,4

18,4

Пример 12. Регенерацию про" водят в условиях примера 1, общее время регенерации 1 ч, из них паровоздушной смесью - 30 мин, паровоздушной смесью с восстановителем45 30 мин.

В качестве восстановителя используют метан (табл. 9).

Таблица 9

Концентрация метана в воздухе 3,3 об.3

Время, ч

Конверсия, 3 Избирательность, 3 Выход, 3

26,5

27,0

27,6

0,33

0,66

1,0

88,5

90,"

23,4

25,0

«о

3,0

4,5

$,0

$,5

5,0

26,4

16,6 .

13 5

13 0

11,4

Регенерация

28,9 28,4

26,5 27,6

21,2 20,8

19,3 18,8

16,9 16,7

14,7 14,6

88. 5

94,5

94,2

94,7

95,0

Регенерация

92,5 93,2

94,0 94,8

95,3 95,8

95,5 96,0

95,6 96,0

95,8 95,8

2213

IS 7

12,7

12,2

10,8

Регенерацияя

26,7

25,0

20,2

18,4

16,2

14,1

26,5

26,0

19,8

18,0

16,0

14,0

1600832

Продолжение табл.9, Г r

Концентрация метана в воздухе 3,3 об.3

Время, ч

3 Избирательность, 91 7

92,9

94,0

95,5

Выход, Конверсия, 25 9

25,2

25,4

24,1

28,2

27»1

27,0

25,2

23 5

26,0

90,3

В качестве восстановителя (табл.

10) используют абгаз (побочный продукт производства дивинила) следую! щего состава, об.i: Н 81,3; СО 1О, С4НЬ 1,5; N> 1,0; СН+ 3,54; С 1,2, Сз 1,3 °

Таблица 10

Концентрация абгаза в воздухе 4,00 об.3

Время, ч

Конверсия, l Избирательность, 3 Выход, 3

1 чающий выжиг кокса путем продувки катализатора паровоздушной смесью, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности катализатора и увеличения межрегенерационного периода, катализатор дополнительно обрабатывают паровоздуш- . ной смесью, содержащей восстанови" тель,, выбранный из группы, включающей водород, метан, оксид углерода, абгаз, в концентрации ниже нижнего предела взрываемости.

Использование предлагаемого спо- . соба регенерации катализатора по сравнению с существующими обеспечивает большую избирательность по по- 40 лезным продуктам, особенно в начальный период работы катализатора, 1 больший выход полезных продуктов, более длительный период между регенерациями. 45

Формула изобретения

Способ регенерации катализатора для дегидрирования алкенов С, вклюСоставитель Н.Путова

Техред H.Õoäàíè÷ Корректор Э.Лончакова

Редакт.ор Л.Гратилло

Заказ 3232 Тираж 411. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1,5

2,0

2 5

3,0

Средние за

3-часовой цикл

0,33

0,67

1,00

1,5

2,0

2,5

3,0

26,9

27,6

28 7

29 7

26,7

24,15

?0,6

87,2

92 9

94,5

94.3

96,5

94,2

97,7

23,5 .

25 7

27,07

28,0

25,8

22,8

20,1