RU2130960C1 - Installation for conducting thermocatalytic hydrocarbon processing - Google Patents
Installation for conducting thermocatalytic hydrocarbon processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130960C1 RU2130960C1 RU98101574A RU98101574A RU2130960C1 RU 2130960 C1 RU2130960 C1 RU 2130960C1 RU 98101574 A RU98101574 A RU 98101574A RU 98101574 A RU98101574 A RU 98101574A RU 2130960 C1 RU2130960 C1 RU 2130960C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- regeneration
- furnace
- reactor
- installation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазопереработке, в частности к переработке углеводородного сырья путем дегидрирования и ароматизации на станционарном слое катализатора при его периодической регенерации. The invention relates to oil and gas processing, in particular to the processing of hydrocarbon materials by dehydrogenation and aromatization on a stationary catalyst bed during its periodic regeneration.
Известна установка риформинга легких углеводородов на стационарном слое цеолитсодержащего катализатора (типа ZSM-5), принятая за прототип ("Z-forming process: conversion of LPG and light naphta to aromatics", 1992, NPRA ANNUAL MEETING, march 22 - 24, 1992, Marriott/Sheration, New Orleans, Louisiana, фирма "Chiyoda Corporation"). A known installation for reforming light hydrocarbons on a stationary layer of a zeolite-containing catalyst (type ZSM-5), adopted as a prototype ("Z-forming process: conversion of LPG and light naphta to aromatics", 1992, NPRA ANNUAL MEETING, march 22-24, 1992, Marriott / Sheration, New Orleans, Louisiana, Chiyoda Corporation).
Установка построена по традиционной схеме, состоящей из узлов подогрева сырья, разделения продуктов реакции, подготовки газа регенерации катализатора и печeреакторного блока, представляющего из себя несколько последовательно-соединенных печереакторных блока, каждый из которых в свою очередь состоит из печи и двух параллельных реакторов, попеременно работающих и переключающихся на регенерацию. The installation was built according to the traditional scheme, which consists of units for heating raw materials, separating reaction products, preparing catalyst regeneration gas and a furnace block, which consists of several series-connected furnace blocks, each of which in turn consists of a furnace and two parallel reactors, alternately operating and switching to regeneration.
Однако ее применение имеет следующие недостатки: большое количество реакторов, из которых половина большую часть времени простаивает вследствие того, что продолжительность режима регенерации примерно на порядок меньше продолжительности рабочего режима, и охлаждается из-за потерь тепла в окружающую среду; процесс риформинга нестабилен во времени из-за постепенного закоксовывания катализатора, что приводит к снижению выхода и качества целевых продуктов в конце рабочей фазы перед фазой регенерации катализатора; клапаны, переключающие поток сырья после печи с одного реактора на другой, работают при высокой температуре сырья из печи подогрева. However, its application has the following disadvantages: a large number of reactors, of which half most of the time is idle due to the fact that the duration of the regeneration mode is approximately an order of magnitude shorter than the duration of the operating mode, and is cooled due to heat loss to the environment; the reforming process is unstable in time due to the gradual coking of the catalyst, which leads to a decrease in the yield and quality of the target products at the end of the working phase before the catalyst regeneration phase; valves that switch the flow of raw materials after the furnace from one reactor to another operate at a high temperature of the raw materials from the heating furnace.
Известны также установки платформинга бензиновых фракций нефти, риформинга нафты, пропана и бутана, дегидрирования пропана и бутана с движущимся слоем и непрерывной регенерацией катализатора (Symposium on conversion of LPG to aromatikas and olefins, UOP/BP cyclar process UOP oleflix process VNIPINEFT, Moscow, feb., 1992). Also known are platforms for platforming gasoline petroleum fractions, reforming naphtha, propane and butane, dehydrogenating propane and butane with a moving bed and continuous catalyst regeneration (Symposium on conversion of LPG to aromatikas and olefins, UOP / BP cyclar process UOP oleflix process VNIPINEFT, Moscow, feb ., 1992).
B этих установках устранена нестабильность рабочего процесса во времени и клапанная система переключения печереакторных блоков с рабочего режима регенерацию и обратно, и простой реакторов между фазой регенерации и рабочей фазой. In these installations, the instability of the working process in time and the valve system for switching the reactor units from the operating mode to regeneration and vice versa, and the simple reactors between the regeneration phase and the working phase, are eliminated.
Однако при этом им присущи другие недостатки: движущийся катализатор постепенно изнашивается, что требует постоянного устранения изношенных зерен катализатора (крошки) и предъявляет повышенные требования к его прочности, что в свою очередь связано со снижением его активности; реакторы и регенераторы связаны между собой сложной системой пневмотранспорта зерен катализатора; регенерация катализатора и отсев крошки требуют специальных аппаратов; реакторы и другие аппараты имеют сложную и дорогостоящую аппаратуру. However, at the same time, they have other drawbacks: a moving catalyst gradually wears out, which requires constant elimination of worn catalyst grains (crumbs) and places increased demands on its strength, which in turn is associated with a decrease in its activity; reactors and regenerators are interconnected by a complex system of pneumatic transport of catalyst grains; catalyst regeneration and screening crumbs require special apparatus; reactors and other devices have complex and expensive equipment.
Все вышесказанное снижает эффективность и надежность прототипа и аналогов. All of the above reduces the efficiency and reliability of the prototype and analogues.
В основу предлагаемого изобретения установки, названной нами "Цеокат", положена задача создания такой схемы установки, при которой указанные недостатки прототипа и аналогов либо полностью, либо частично устранены принципиально новой схемой соединения аппаратов установки трубопроводами с запорной аппаратурой (клапанами), позволяющей изменять последовательность включения реакторов в фазы работы и регенерации в зависимости от требований технологии и использования при этом стационарного слоя катализатора как наиболее надежного и не предъявляющего повышенных требований к прочности катализатора и обеспечивающего простоту и дешевизну аппаратурного оформления, разделения печи испарения и разогрева сырья на две: печь первичного подогрева сырья до температуры несколько выше начала реакции и печь подогрева сырья до температуры, обеспечивающей эндотермичность реакции в реакторе. The basis of the invention of the installation, called by us "Zeokat", is the task of creating such an installation scheme in which these disadvantages of the prototype and analogues are either completely or partially eliminated by a fundamentally new scheme for connecting the installation apparatus with pipelines with shut-off equipment (valves), which allows changing the switching sequence reactors in the phases of operation and regeneration, depending on the requirements of the technology and the use of a stationary catalyst bed as the most reliable and not dyavlyayuschego increased requirements for strength of the catalyst and provides simple and inexpensive hardware design, evaporation and separation furnace heating materials to two: the primary heating furnace raw materials to a temperature slightly above the start of the reaction furnace and heating the raw material to a temperature providing endothermal reactions in the reactor.
Все это позволяет уменьшить количество реакторов и клапанов, а также увеличить селективность реакции. All this allows to reduce the number of reactors and valves, as well as increase the selectivity of the reaction.
Поставленная задача решается тем, что установка для проведения термокаталитических процессов переработки углеводородов ("Цеокат"), состоящая из последовательного ряда n блоков, включающих печь подогрева плюс реактор, печи предварительного испарения, узлов подогрева сырья, подготовки газа для регенерации катализатора, разделения продуктов риформинга, а также системы трубопровода с управляемыми запорными клапанами, отличается тем, что подвод сырья осуществлен от общей печи испарения и разогрева сырья к каждому блоку, отвод реформата осуществлен от каждого блока к общему трубопроводу ведущему к узлу подогрева сырья и далее к узлу разделения реформата, выход из каждого блока соединен с входом в каждый из двух последующих по порядку блоков, подвод газа для регенерации катализатора осуществлен от общего трубопровода, идущего из узла подготовки газа для регенерации катализатора к каждому блоку, отвод газов регенерации осуществлен от каждого блока к общему трубопроводу сброса дымовых газов в атмосферу или в узел подготовки газа регенерации, каждый из указанных трубопроводов имеет запорное устройство, герметично его перекрывающее и управляемое командным прибором, настроенным таким образом, чтобы сырье двигалось последовательно через n-1 блоков которые находятся в рабочем режиме, а один блок находится на регенерации. The problem is solved in that the installation for carrying out thermocatalytic hydrocarbon processing processes (Zeokat), consisting of a series of n blocks, including a preheater plus reactor, pre-evaporation furnaces, feedstock preheating units, gas preparation for catalyst regeneration, separation of reforming products, as well as a piping system with controlled shut-off valves, it differs in that the raw materials are supplied from a common evaporation and raw materials heating furnace to each unit, and the reformate removal It is located from each block to a common pipeline leading to a feed preheating unit and then to a reformate separation unit, the outlet from each block is connected to the inlet to each of the two next blocks in order, gas for catalyst regeneration is supplied from a common pipeline coming from a gas preparation unit for the regeneration of the catalyst to each unit, the removal of regeneration gases is carried out from each unit to a common pipeline for the discharge of flue gases into the atmosphere or into the regeneration gas preparation unit, each of these pipelines in has a locking device, hermetically sealed and controlled by a command device configured so that the raw materials move sequentially through n-1 blocks that are in operating mode, and one block is in regeneration.
Кроме того, в предложенной установке может быть предусмотрено соединение выхода из каждого реактора трубопроводом с управляемыми запорными клапанами с входом в блок печь-реактор, находящийся в последовательном ряду блоков через один. In addition, in the proposed installation, it may be provided that the outlet from each reactor is connected by a pipeline to controlled shut-off valves with the inlet to the furnace-reactor block located in a series of blocks through one.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема предложенной установки "Цеокат" для риформинга легкого бензина, а на фиг. 2 - для ароматизации широкой фракции легких углеводородов C3, C4.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of the proposed Zeokat installation for reforming light gasoline, and FIG. 2 - for aromatization of a wide fraction of light hydrocarbons C 3 , C 4 .
Установка "Цеокат" (см. фиг. 1) состоит из узла подогрева сырья 1, печи испарения и нагрева до температуры начала реакции сырья 2, последовательного ряда n блоков 3, печи подогрева сырья 4, реактора 5, узла подготовки газа для регенерации катализатора 6, узла разделения продуктов реакции риформинга 7, коллекторов подвода и отвода сырья 8, коллекторов подвода и отвода газа регенерации и системы трубопроводов с запорными клапанами 11 - 15, 21 - 25, 31 - 35, 41 - 45, 51 - 55. The Zeokat installation (see Fig. 1) consists of a unit for heating the
Входы и выходы с блоков "печь подогрева сырья - реактор" 3 соединены трубопроводами с запорными устройствами (клапанами) с коллекторами подвода сырья и отвода продуктов реакции 8 и подвода и отвода газа регенерации 9. The inputs and outputs of the blocks "furnace for heating the raw materials - reactor" 3 are connected by pipelines with shut-off devices (valves) to the collectors for supplying raw materials and removal of
Сырье с узла подогрева сырья 1 испаряется и нагревается до температуры, oбеспечивающей начало реакции в общей печи 2, и затем подается через один из запорных клапанов в печь подогрева сырья 4 и реактор 5, затем в следующую печь подогрева, реактор и т.д. через n-1 печереакторный блок. Один из блоков отключен от сырья и подключен к узлу подготовки газа для регенерации катализатора 6. По мере закоксовывания катализатора отключается последний в цепочке блок печь-реактор и ставится на регенерацию, а к началу цепочки подключается блок, бывший до этого в регенерации. The raw materials from the raw
Таким образом, за полный цикл каждый из блоков проходит все стадии от регенерированного катализатора до закоксованного. Thus, for a full cycle, each of the blocks goes through all stages from the regenerated catalyst to the coked catalyst.
Количество блоков печь-реактор определяется необходимостью промежуточного подогрева сырья для проведения эндотермической реакции, но не должно превышать отношения длительностей процессов работы и регенерации катализатора плюс один. The number of furnace-reactor blocks is determined by the need for intermediate heating of the feedstock to carry out the endothermic reaction, but should not exceed the ratio of the duration of the processes of operation and regeneration of the catalyst plus one.
Из приведенного материала следует, что предлагаемая схема имеет ряд существенных преимуществ перед традиционной схемой в части улучшения условий проведения процесса, уменьшения количества реакторов, a следовательно, и количествa катализатора. Кроме того, запорные устройства на трубопроводах (например, клапаны) находятся в более щадящих условиях, работая при более низких температурах (при температуре выхода из эндотермического реактора). Например, в приведенном прототипе при четырех (n-1) ступенях нагрева сырья имеется 8 реакторов (2(n-1)), а в предлагаемой схеме 5 реакторов (n). From the above material it follows that the proposed scheme has a number of significant advantages over the traditional scheme in terms of improving the process conditions, reducing the number of reactors, and therefore the amount of catalyst. In addition, shut-off devices in pipelines (for example, valves) are in more gentle conditions, operating at lower temperatures (at the outlet temperature of the endothermic reactor). For example, in the above prototype, at four (n-1) stages of heating the raw material, there are 8 reactors (2 (n-1)), and in the proposed
Количество клапанов, несколько меньшее, - n=30 против 8(n-1)=32, кроме того, в предлагаемой схеме клапаны находятся в более мягких температурных условиях. The number of valves, slightly smaller, is n = 30 versus 8 (n-1) = 32, in addition, in the proposed scheme, the valves are in milder temperature conditions.
Предлагаемая схема установки обеспечивает квазиравномерную отработку катализатора по последовательным ступеням реакции, что приближает селективность работы неподвижного слоя катализатора к селективности работы движущегося слоя катализатора. The proposed installation scheme provides quasi-uniform development of the catalyst in successive reaction steps, which brings the selectivity of the fixed catalyst bed to that of the moving catalyst bed.
Работа установки может быть проиллюстрирована примерами. The operation of the installation can be illustrated by examples.
Пример 1. Z - Риформинг легкого бензина (см. фиг. 1, табл. 1). Example 1. Z - Reforming light gasoline (see Fig. 1, table. 1).
Условия процесса:
Температура в реакторе со свежим катализатором, oC - 410
Температура в реакторе с закоксованным катализатором в фазе перед регенерацией oC - 470
Пример 2. Z - Риформинг широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).Process conditions:
The temperature in the reactor with a fresh catalyst, o C - 410
The temperature in the reactor with a coked catalyst in the phase before regeneration o C - 470
Example 2. Z - Reformation of a wide fraction of light hydrocarbons (NGL).
Условия процесса - состав ШФЛУ, вес.%: C1 - 2; C2 - 3; C3 - 45; C4 - 35; C5 - 10; C6+ - 5%.Process conditions - composition of NGL, wt.%: C 1 - 2; C 2 - 3; C 3 - 45; C 4 - 35; C 5 - 10; C 6+ - 5%.
Так как оптимальная температура Z-риформинга углеводородов C5 и C6 в пределах 450 - 490oC, а углеводородов C3 и С4 в пределах 540 - 590oC, а процесс коксообразования на свежем катализаторе, да еще при 540 - 590oC при Z-риформинге углеводородов C5 и C6 очень активен, то целесообразно сначала провести Z-риформинг C5 и С6 в реакторе с высокой степенью отработки при начальной температуре 490oC, а затем поток направить в последовательный ряд ступеней реакции во главе с реактором со свежерегенерированным катализатором для риформинга углеводородов C3 и C 4 при более высокой температуре.Since the optimum temperature of Z-reforming of hydrocarbons C 5 and C 6 is in the range 450 - 490 o C, and for hydrocarbons C 3 and C 4 in the range 540 - 590 o C, and the coke formation process on a fresh catalyst, and even at 540 - 590 o C during Z-reforming of hydrocarbons C 5 and C 6 is very active, it is advisable to first carry out Z-reforming of C 5 and C 6 in a reactor with a high degree of working out at an initial temperature of 490 o C, and then direct the flow to a series of reaction steps led with a reactor with a freshly regenerated catalyst for the reforming of C 3 and C 4 hydrocarbons at more high temperature.
Для осуществления такой технологии установка должна быть дополнительно снабжена трубопроводами с клапанами 16, 26, 36, 46, 56, соединяющими выходы из реакторов 5 со входами в печи 4 (см. фиг. 2). Работа установки при этом ясна из табл. 2. To implement this technology, the installation must be additionally equipped with pipelines with
Осуществляемость изобретения не вызывает сомнения, так как предлагаемая установка состоит из таких же аппаратов, что и традиционная установка с неподвижным слоем и периодической работой катализатора, лишь изменена схема обвязки аппаратов. The feasibility of the invention is not in doubt, since the proposed installation consists of the same apparatuses as the traditional installation with a fixed bed and periodic operation of the catalyst, only the layout of the apparatus strapping has been changed.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98101574A RU2130960C1 (en) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Installation for conducting thermocatalytic hydrocarbon processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98101574A RU2130960C1 (en) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Installation for conducting thermocatalytic hydrocarbon processing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2130960C1 true RU2130960C1 (en) | 1999-05-27 |
Family
ID=20201681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98101574A RU2130960C1 (en) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Installation for conducting thermocatalytic hydrocarbon processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130960C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2226543C2 (en) * | 2001-05-10 | 2004-04-10 | Бочавер Кирилл Зыськович | Installation for carrying out thermocatalytic processes used for processing of associated gases, petroleum processing gases, light gasoline fractions, and other long fractions of light hydrocarbons |
| RU2667918C2 (en) * | 2013-06-19 | 2018-09-25 | Юоп Ллк | Method and installation for manufacture of aromatic compounds from naphtha feed stream |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069227C1 (en) * | 1994-05-10 | 1996-11-20 | Инженерно-техническая фирма в форме товарищества с ограниченной ответственностью "Цеоконсалт" | Plant and method for producing high-octane number gasoline fractions and aromatic hydrocarbons (options) |
-
1998
- 1998-01-15 RU RU98101574A patent/RU2130960C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069227C1 (en) * | 1994-05-10 | 1996-11-20 | Инженерно-техническая фирма в форме товарищества с ограниченной ответственностью "Цеоконсалт" | Plant and method for producing high-octane number gasoline fractions and aromatic hydrocarbons (options) |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Symposium on conversion of LPG to aromatiks and olefins. VOP BP cyclar process VOP oleflex process VNIPINEFT. - Moscow: feb., 1992. * |
| Z-forming process: conversion of LPG and light naphta to aromatics. - 1992, NPRA Annual. Meeting, march 22 - 24 1992, Marriott/ Sheration, New Orleans, Louisiana фирмы "Chiyoda Corporation", p.20. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2226543C2 (en) * | 2001-05-10 | 2004-04-10 | Бочавер Кирилл Зыськович | Installation for carrying out thermocatalytic processes used for processing of associated gases, petroleum processing gases, light gasoline fractions, and other long fractions of light hydrocarbons |
| RU2667918C2 (en) * | 2013-06-19 | 2018-09-25 | Юоп Ллк | Method and installation for manufacture of aromatic compounds from naphtha feed stream |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4560536A (en) | Catalytic conversion with catalyst regeneration sequence | |
| EP0136026B1 (en) | Catalytic conversion with catalyst regeneration sequence | |
| KR102834745B1 (en) | Chemical processing using hydrogen containing supplementary fuel for catalytic processing | |
| RU2550354C1 (en) | Method for producing aromatic hydrocarbon concentrate of light aliphatic hydrocarbons and device for implementing it | |
| KR102831284B1 (en) | Chemical processes and systems involving combustion of supplementary fuels | |
| US11591278B2 (en) | Integrated processes to produce gasoline blending components from light naphtha | |
| US12122966B2 (en) | Process for converting naphtha to light olefins with separation | |
| CN106458794A (en) | Processes for the production of para-xylene | |
| EA022493B1 (en) | Process for the conversion of propane and butane to aromatic hydrocarbons | |
| EP4522706A1 (en) | Process for catalytically converting naphtha to light olefins | |
| US5002915A (en) | Process for catalyst regeneration with flue gas | |
| RU2130960C1 (en) | Installation for conducting thermocatalytic hydrocarbon processing | |
| KR20170095304A (en) | Process for conversion of light aliphatic hydrocarbons to aromatics | |
| EP0312344B1 (en) | Catalyst regeneration with flue gas | |
| MXPA06008184A (en) | System and method for selective component cracking to maximize production of light olefins. | |
| CN108367262A (en) | Method for LPG to be converted to one or more higher hydrocarbons | |
| RU2226543C2 (en) | Installation for carrying out thermocatalytic processes used for processing of associated gases, petroleum processing gases, light gasoline fractions, and other long fractions of light hydrocarbons | |
| JPH0272127A (en) | Method for producing aromatic hydrocarbons from alkanes | |
| US2304203A (en) | Conducting catalytic conversion reactions | |
| WO2023244596A1 (en) | Process for catalytically converting naphtha to light olefins with predominant modes | |
| EP2049256A2 (en) | Rejuvenation process for olefin polymerization and alkylation catalyst | |
| US10836965B2 (en) | Reactor apparatus for non-oxidative hydrocarbon conversion to aromatics, methods of using same, and products made using same | |
| RU2130961C1 (en) | Method of processing long fraction of light hydrocarbons and associated petroleum gases | |
| US20240124375A1 (en) | Paraffin dehydrogenation reactor electric heater | |
| CA3104492A1 (en) | Processes for commencing operations of fluidized catalytic reactor systems |