[go: up one dir, main page]

RU2348447C2 - Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method - Google Patents

Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method Download PDF

Info

Publication number
RU2348447C2
RU2348447C2 RU2006147411/15A RU2006147411A RU2348447C2 RU 2348447 C2 RU2348447 C2 RU 2348447C2 RU 2006147411/15 A RU2006147411/15 A RU 2006147411/15A RU 2006147411 A RU2006147411 A RU 2006147411A RU 2348447 C2 RU2348447 C2 RU 2348447C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extractant
extractor
matrix
adsorber
catalyst
Prior art date
Application number
RU2006147411/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006147411A (en
Inventor
Тимур Ренатович Билалов (RU)
Тимур Ренатович Билалов
Фаризан Ракибович Габитов (RU)
Фаризан Ракибович Габитов
Фарид Мухамедович Гумеров (RU)
Фарид Мухамедович Гумеров
пкин Евгений Витальевич Т (RU)
Евгений Витальевич Тяпкин
Ильгизар Ал лтдинович Якушев (RU)
Ильгизар Алялтдинович Якушев
Рафинат Саматович Яруллин (RU)
Рафинат Саматович Яруллин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Суперкритические технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Суперкритические технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Суперкритические технологии"
Priority to RU2006147411/15A priority Critical patent/RU2348447C2/en
Publication of RU2006147411A publication Critical patent/RU2006147411A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348447C2 publication Critical patent/RU2348447C2/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: cleaning of liquid and solid sediments from porous matrix is performed by matrix heating to (1-1.2)Tcr, where Tcr is critical temperature of the extraction agent used, in a device including throttle device 1, separator 2, compressor or pump 3, separation valve 4, adsorbing extractor 5, with further processing by extraction agent at pressure of (1-10)Pcr, where Pcr is critical pressure of the extraction agent used. Valves 6-9 are installed additionally between adsorbing extractor and throttle device and between compressor or pump and adsorbing extractor, if Tcr is equal to melting point of solid sediments in matrix. Extraction agent flow is directed downflow at Re≤20 and upflow at Re>20.
EFFECT: reduced time of cleaning liquid and solid sediments from matrix at lower power consumption and matrix cleaning in fine dispersion form.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к каталитической химии, сорбционной и фильтровальной технике и может быть использовано для восстановления свойств катализаторов гидрирования (далее катализаторов), адсорбентов и фильтров с целью их повторного применения в производстве.The invention relates to catalytic chemistry, sorption and filtering technology and can be used to restore the properties of hydrogenation catalysts (hereinafter referred to as catalysts), adsorbents and filters with a view to their repeated use in production.

Известен способ очистки пористой матрицы (далее матрицы) от жидких и твердых отложений, включающий нагревание матрицы и обработку экстрагентом - водяным паром (см. Масагутов P.M., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. - М., Химия, 1987. 144 с.); (пат. РФ №2167103, МПК 01В 31/08).A known method of purification of a porous matrix (hereinafter matrix) from liquid and solid deposits, including heating the matrix and processing with an extractant - water vapor (see Masagutov PM, Morozov BF, Kutepov BI Catalyst regeneration in oil refining and petrochemicals. - M ., Chemistry, 1987.144 s.); (Pat. RF No. 2167103, IPC 01B 31/08).

Недостатками этих способов являются: высокая энергозатратность и малое число (2-3) повторных циклов очистки, которые может выдержать матрица из-за разрушающего действия водяного пара высоких параметров (до 660-700°С).The disadvantages of these methods are: high energy consumption and a small number (2-3) of repeated cleaning cycles that the matrix can withstand due to the destructive effect of high-temperature water vapor (up to 660-700 ° C).

Наиболее близким по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ очистки матрицы, включающий нагревание матрицы до Т≥Ткр и обработку экстрагентом, находящимся под давлением Р≥Ркр (где Ткр - критическая температура используемого экстрагента и Ркр - критическое давление используемого экстрагента) (пат. GB №1522352, 23.08.1978, B01D 53/02, 10 с.).The closest in technical essence and the number of matching features is a matrix cleaning method, including heating the matrix to T≥T cr and processing with an extractant under pressure P≥Р cr (where T cr is the critical temperature of the extractant used and P cr is the critical pressure of the extractant used ) (Pat. GB No. 1522352, 08/23/1978, B01D 53/02, 10 pp.).

Указанный способ осуществляют с помощью устройства, состоящего из дроссельного устройства, сепаратора, компрессора или насоса, клапана отбора, адсорбер-экстрактора, верхний конец которого соединен с входом дроссельного устройства, выход которого подсоединен к входу сепаратора, верхний выход сепаратора соединен с входом компрессора или насоса, нижний выход сепаратора соединен с клапаном отбора, выход компрессора соединен с нижним концом адсорбер-экстрактора.The specified method is carried out using a device consisting of a throttle device, a separator, compressor or pump, a selection valve, an adsorber-extractor, the upper end of which is connected to the input of the throttle device, the output of which is connected to the input of the separator, the upper output of the separator is connected to the input of the compressor or pump , the lower output of the separator is connected to the selection valve, the output of the compressor is connected to the lower end of the adsorber-extractor.

Недостатками этого способа и устройства при использовании его для очистки матрицы от жидких и твердых отложений являются длительное время очистки, а следовательно, большой расход энергии, невозможность удаления некоторых отложений, находящихся в твердом состоянии (полимеры), и невозможность очистки матрицы в мелкодисперсном виде.The disadvantages of this method and device when using it to clean the matrix from liquid and solid deposits are a long cleaning time, and therefore, a large energy consumption, the inability to remove some deposits in the solid state (polymers), and the inability to clean the matrix in fine form.

Задачей изобретения является сокращение времени очистки матрицы от жидких и твердых отложений с одновременным уменьшением расхода энергии и очистки матрицы в мелкодисперсном виде.The objective of the invention is to reduce the time for cleaning the matrix from liquid and solid deposits while reducing energy consumption and cleaning the matrix in fine form.

Задача достигается тем, что способ очистки матрицы от жидких и твердых отложений, включающий нагревание матрицы и обработку экстрагентом, находящимся под давлением, согласно изобретению ведут при давлении Р=(1-10)Ркр и температуре Т=(1-1,15)Ткр и условии, что Ткр совпадает с температурой плавления твердых отложений, загрязняющих матрицу, при этом направление потока экстрагента через слой матрицы устанавливают нисходящим при Re≤20 и восходящим при Re>20, где Re=(w·d)/γ, w - скорость движения экстрагента, d - внутренний диаметр канала прохождения экстрагента, γ - кинематическая вязкость среды.The objective is achieved in that a method of cleaning the matrix from liquid and solid deposits, including heating the matrix and processing with extractant under pressure, according to the invention, is carried out at a pressure P = (1-10) P cr and a temperature T = (1-1.15) T cr and provided that T cr coincides with the melting temperature of the solid deposits contaminating the matrix, the flow direction of the extractant through the matrix layer is set downward at Re≤20 and upward at Re> 20, where Re = (w · d) / γ, w is the speed of the extractant, d is the inner diameter of the passage of the extra gent, γ is the kinematic viscosity of the medium.

Техническая задача также достигается тем, что в устройстве для проведения очистки матрицы, содержащем дроссельное устройство, сепаратор, компрессор или насос, клапан отбора, адсорбер-экстрактор, верхний конец которого соединен с входом дроссельного устройства, выход которого подсоединен к входу сепаратора, верхний выход сепаратора соединен с входом компрессора или насоса, нижний выход сепаратора соединен с клапаном отбора, выход компрессора или насоса соединен с нижним концом адсорбер-экстрактора, дополнительно установлены клапаны в соединениях между адсорбер-экстрактором и дроссельным устройством, а также между компрессором или насосом и адсорбер-экстрактором, при этом верхний конец адсорбер-экстрактора через клапан соединен с выходом компрессора или насоса, а нижний конец адсорбер-экстрактора через клапан соединен с входом дроссельного устройства.The technical problem is also achieved by the fact that in the device for cleaning the matrix containing a throttle device, a separator, a compressor or a pump, a selection valve, an adsorber-extractor, the upper end of which is connected to the input of the throttle device, the output of which is connected to the input of the separator, the upper output of the separator connected to the inlet of the compressor or pump, the lower output of the separator is connected to the selection valve, the output of the compressor or pump is connected to the lower end of the adsorber-extractor, valves are additionally installed in Connections between the adsorber-extractor and the throttling device, as well as between the compressor or pump and adsorber extractor, wherein the upper end of adsorber extractor via a valve connected to the outlet of the compressor or pump, and the lower end of the adsorber extractor via a valve connected to the inlet of the throttling device.

На чертеже представлена схема устройства для очистки матрицы, где 1 - дроссельное устройство, 2 - сепаратор, 3 - компрессор или насос, 4 - клапан отбора, 5 - адсорбер-экстрактор, 6-9 - клапаны. В табл.1 приведено относительное изменение массы матрицы (катализатора) δm/m в зависимости числа Re и направления потока пропан-бутановой смеси (50/50% масс.) в адсорбер-экстракторе при Р=6,0 МПа, t=135°С и массе пропущенного экстрагента М=0,5 кг. В табл.2 приведено относительное изменение массы катализатора δm/m в зависимости от температуры при скорости СО2, модифицированного ацетоном (3%), при Re=60 и нисходящем направлении потока, давлении 60 МПа и массе пропущенного экстрагента М=0,5 кг. В табл.1 и 2: δm=m-m1, где m - масса катализатора до регенерации, а m1 - масса катализатора после регенерации.The drawing shows a diagram of a device for cleaning the matrix, where 1 is a throttle device, 2 is a separator, 3 is a compressor or pump, 4 is a sampling valve, 5 is an adsorber-extractor, 6-9 are valves. Table 1 shows the relative change in the mass of the matrix (catalyst) δm / m depending on the number Re and the direction of flow of the propane-butane mixture (50/50% wt.) In the adsorber-extractor at P = 6.0 MPa, t = 135 ° C and the mass of the missed extractant M = 0.5 kg Table 2 shows the relative change in the mass of the catalyst δm / m as a function of temperature at a rate of CO 2 modified with acetone (3%), at Re = 60 and a downward flow direction, a pressure of 60 MPa, and a mass of passed extractant M = 0.5 kg . In tables 1 and 2: δm = mm 1 , where m is the mass of the catalyst before regeneration, and m 1 is the mass of the catalyst after regeneration.

Способ осуществляется следующим образом. Катализатор загружают в адсорбер-экстрактор. Адсорбер-экстрактор герметизируют и нагревают до температуры 150±10°С при условии, что T=(1-1,15)Ткр. Затем клапаны 6, 7, 8, 9 устанавливают в открытое или закрытое положения для обеспечения требуемого направления потока в зависимости от расхода экстрагента, а следовательно, в зависимости от числа Re потока в адсорбер-экстракторе. При Re≤20 устанавливают нисходящее направление потока, а при Re>20 - восходящее. Далее устройство заполняют экстрагентом. Включают компрессор или насос 3, которые обеспечат давление экстрагента, проходящего через слой катализатора в пределах (1-10)Ркр. Проходя через слой катализатора, экстрагент растворяет в себе вещества, дезактивирующие катализатор. Далее экстрагент с растворенными веществами проходит через дроссельное устройство 1. За дроссельным устройством давление падает, растворяющая способность экстрагента снижается. При этом происходит отделение экстрагента от растворенных веществ. В сепараторе 2 отделенные вещества выпадают на дно, а экстрагент поступает на вход компрессора или насоса 3. Далее экстрагент поступает в адсорбер-экстрактор 5 и процесс повторяется.The method is as follows. The catalyst is loaded into an adsorber-extractor. The adsorber-extractor is sealed and heated to a temperature of 150 ± 10 ° C, provided that T = (1-1.15) T cr . Then the valves 6, 7, 8, 9 are installed in the open or closed position to provide the desired flow direction depending on the flow rate of the extractant, and therefore, depending on the number Re of the flow in the adsorber-extractor. At Re≤20, a downward flow direction is established, and at Re> 20, an upward direction is established. Next, the device is filled with extractant. Include a compressor or pump 3, which will provide the pressure of the extractant passing through the catalyst bed in the range (1-10) R cr . Passing through the catalyst bed, the extractant dissolves the substances that deactivate the catalyst. Further, the extractant with dissolved substances passes through the throttle device 1. The pressure drops behind the throttle device, the solvent capacity of the extractant decreases. In this case, the extractant is separated from the dissolved substances. In the separator 2, the separated substances fall to the bottom, and the extractant enters the inlet of the compressor or pump 3. Next, the extractant enters the adsorber-extractor 5 and the process is repeated.

Для возможности изменения направления потока экстрагента с нисходящего на восходящий или наоборот устройство снабжено клапанами 6, 7, 8, 9, а адсорбер-экстрактор через клапаны соединен верхним концом с выходом компрессора или насоса, а нижним концом - с входом дроссельного устройства. В зависимости от числа Re потока экстрагента в адсорбер-экстракторе 5 его направление устанавливают нисходящим или восходящим. В ходе исследований установлено, что для регенерации катализатора требуется существенно меньше времени, а следовательно, меньше затрат энергии, если при Re≤20 поток нисходящий, а при Re>20 поток восходящий. Целесообразность варьирования скорости и направления потока экстрагента обусловлена тем, что при малых числах Re направление движения экстрагента, сонаправленное с действием сил гравитации, обеспечивает большую эффективность массоотдачи, а следовательно, и меньшую продолжительность осуществляемого процесса регенерации. Вышеотмеченный эффект характерен для состояния экстрагента, отвечающего асимптотической близости к окрестности критической точки, где вещества обладают аномалиями физических свойств, и как следствие, высокой температурной неустойчивостью, способствующей легкому возникновению конвективных токов. Варьирование скорости движения экстрагента и направления потока экстрагента позволяет регенерировать катализатор, в том числе и в мелкодиспергированном виде. Степень загруженности рабочего объема адсорбера-экстрактора, а соответственно и гидравлическое сопротивление вынуждают в конкретных случаях реализовывать режимы движения, характеризуемые некоторым диапазоном изменения чисел Re. При этом можно исключить возникновение поршневого эффекта, который прекращает циркуляцию экстрагента в устройстве.In order to be able to change the flow direction of the extractant from downward to upward or vice versa, the device is equipped with valves 6, 7, 8, 9, and the adsorber-extractor is connected through the valves with the upper end to the outlet of the compressor or pump, and the lower end to the inlet of the throttle device. Depending on the Re number of the extractant stream in the adsorber-extractor 5, its direction is set downward or upward. In the course of research it was found that catalyst regeneration requires significantly less time, and therefore less energy, if the flow is downward at Re≤20, and the flow is upward at Re> 20. The expediency of varying the speed and direction of the flow of the extractant is due to the fact that, at small Re numbers, the direction of motion of the extractant, combined with the action of gravitational forces, provides greater mass transfer efficiency and, therefore, a shorter duration of the regeneration process. The above effect is characteristic of the state of the extractant corresponding to the asymptotic proximity to the vicinity of the critical point, where the substances have anomalies of physical properties, and as a result, high temperature instability, which contributes to the easy occurrence of convective currents. Varying the speed of the extractant and the direction of flow of the extractant allows you to regenerate the catalyst, including in finely dispersed form. The degree of congestion of the working volume of the adsorber-extractor, and, accordingly, the hydraulic resistance, force in certain cases to implement motion modes characterized by a certain range of variation of the Re numbers. In this case, the occurrence of a piston effect, which stops the circulation of the extractant in the device, can be eliminated.

В ходе исследований установлено, что для регенерации катализатора требуется существенно меньше времени, а следовательно, меньше затрат энергии, если дезактивирующие катализатор коксовые отложения и моно- и полимерные отложения находятся в жидком состоянии. Коксовые отложения начинают размягчаться при температуре 80°С, а моно- и полимерные - выше 125°С.In the course of research it was found that catalyst regeneration requires significantly less time, and therefore less energy, if coke deposits and mono- and polymer deposits are deactivating the catalyst in a liquid state. Coke deposits begin to soften at a temperature of 80 ° C, and mono - and polymer - above 125 ° C.

При температуре экстрагента 80-90°С из катализатора хорошо удаляются коксовые отложения, а моно- и полимерные отложения, находясь в твердом состоянии, в сверхкритическом экстрагенте практически не растворяются и слетают с поверхности катализатора чешуйками. Поры матрицы (катализатора) при таком режиме процесса остаются не очищенными от моно- и полимерных отложений.At an extractant temperature of 80-90 ° C, coke deposits are well removed from the catalyst, while mono- and polymer deposits, being in the solid state, practically do not dissolve in the supercritical extractant and fly off the surface of the catalyst with flakes. The pores of the matrix (catalyst) under this process mode remain not purified from mono- and polymer deposits.

Только при температуре экстрагента выше 125°С можно очистить поры матрицы от моно- и полимерных отложений.Only at an extractant temperature above 125 ° C can the matrix pores be cleaned of mono- and polymer deposits.

Для выявления влияния температуры и числа Re потока экстрагента в адсорбер-экстракторе и направления потока экстрагента на интенсивность массообменного процесса были проведены исследования. Результаты приведены ниже в таблицах 1-4.To determine the effect of temperature and Re number of the extractant flow in the adsorber-extractor and the direction of the extractant flow on the intensity of the mass transfer process, studies were conducted. The results are shown below in tables 1-4.

Как видно из табл.1, при скоростях экстрагента, соответствующим числам Re: 6-10, наблюдается существенное расхождение в изменении массы катализатора для восходящего и нисходящего направлений потока экстрагента. Большие значения изменения массы катализатора наблюдаются для нисходящего направления потока экстрагента. А при скорости, соответствующей числу Re≈20, такого расхождения не наблюдается. Отсюда следует, что при правильном выборе направления потока экстрагента можно до 40% уменьшить время регенерации катализатора, а следовательно, на 40% уменьшить расход энергии.As can be seen from Table 1, at extractant velocities corresponding to Re: 6–10 numbers, there is a significant discrepancy in the change in the mass of the catalyst for the ascending and descending directions of the extractant flow. Large values of the change in the mass of the catalyst are observed for the downward direction of the flow of extractant. And at a speed corresponding to the number Re≈20, such a discrepancy is not observed. It follows that, with the right choice of the flow direction of the extractant, it is possible to reduce the catalyst regeneration time by 40%, and therefore, reduce energy consumption by 40%.

Как видно из табл.2, максимальные изменения массы катализатора наблюдаются при температурах экстрагента 80-85°С и 145-155°С. Из значений изменения массы катализатора в зависимости от температуры следует, что при правильном выборе температуры экстрагента можно до 2-3 раз уменьшить время регенерации катализатора, а следовательно, уменьшить расход энергии.As can be seen from table 2, the maximum changes in the mass of the catalyst are observed at extractant temperatures of 80-85 ° C and 145-155 ° C. From the values of the change in the mass of the catalyst depending on the temperature, it follows that with the right choice of the temperature of the extractant, it is possible to reduce the catalyst regeneration time by 2–3 times, and therefore, to reduce the energy consumption.

В итоге при правильном выборе направления потока экстрагента и его температуры можно до 3-3,5 раз уменьшить время регенерации катализатора, при этом существенно сэкономив энергию.As a result, with the right choice of the flow direction of the extractant and its temperature, it is possible to reduce the catalyst regeneration time by 3–3.5 times, while significantly saving energy.

Для исследований использовался отработанный в производстве по гидрированию этан-этиленовой фракции палладиевый катализатор марки ПУ ТУ 6-09-5516-84.For research, we used the palladium catalyst of the PU TU 6-09-5516-84 grade used in the production of ethane-ethylene fraction hydrogenation.

В результате регенерации из катализатора выделена вязкая жидкость желто-коричневого цвета, которая частично растворяется в н-октане. Нерастворившаяся часть представляет собой порошок - моно- и полимерные пластинки. Поэлементный - химический состав растворившихся и не растворившихся в октане веществ приведен в табл.3 и 4.As a result of regeneration, a viscous yellow-brown liquid is isolated from the catalyst, which partially dissolves in n-octane. The insoluble part is a powder - mono- and polymer plates. Elemental - the chemical composition of substances dissolved and not dissolved in octane is given in Tables 3 and 4.

Невысокие значения температуры экстрагента мало влияют на механическую прочность носителей (гранулы угля, оксида алюминия и др.) катализатора, что обеспечивает их многоразовое использование.The low temperature of the extractant has little effect on the mechanical strength of the supports (granules of coal, aluminum oxide, etc.) of the catalyst, which ensures their reusable use.

В качестве экстрагентов для полной регенерации катализаторов хорошо подходит Пропан - н-Бутановая смесь, смеси Этана с н-Бутаном, н-Пентаном, н-Гексаном, н-Гептаном, н-Октаном и др., смеси Метана с н-Бутаном, н-Пентаном, н-Гексаном, н-Гептаном, н-Октаном и др. Вещества, входящие в эти смеси и имеющие «родство» с веществами, дезактивирующими катализатор, обеспечивают высокую растворяющую способность к последним. Подбирая концентрацию этих смесей, можно получить требуемые для проведения эффективного экстракционного процесса значения критических параметров в пределах Ткр=83÷300°С и Ркр=2,5÷25 МПа. Значения Ткр и Ркр смесей нормальных н-алканов можно определить из справочника (API Technical Data Book, 1974).Propane - n-Butane mixture, mixtures of Ethane with n-Butane, n-Pentane, n-Hexane, n-Heptane, n-Octane and others, mixtures of Methane with n-Butane, n are well suited as extractants for the complete regeneration of catalysts -Pentane, n-Hexane, n-Heptane, n-Octane and others. The substances included in these mixtures and having a "kinship" with substances that deactivate the catalyst provide a high dissolving ability for the latter. Selecting the concentration of these mixtures, it is possible to obtain the critical parameters required for carrying out an effective extraction process in the range of T cr = 83 ÷ 300 ° C and P cr = 2.5 ÷ 25 MPa. The values of T cr and P cr of mixtures of normal n-alkanes can be determined from a reference (API Technical Data Book, 1974).

Так же в качестве экстрагентов для полной регенерации катализаторов хорошо подходит диоксид углерода и диоксид углерода с полярными добавками (CO2+(3-5)% мольных СН3ОН, CO2+(3-5)% мольных С3Н6О и др.), имеющими низкую стоимость и невысокие параметры критической точки по сравнению с другими экстрагентами. Значения Ткр и Ркр смеси CO2+СН3ОН можно определить из статьи (ZHU Hugang and all // Chinese J. Of Chem. Eng., 9 (3). 2001. 322-325p.). Так, согласно этой статьи для CO2+5% мольных СН3ОН значения Ткр и Ркр будут равняться соответственно 313 К и 8,9 МПа.Also, carbon dioxide and carbon dioxide with polar additives (CO 2 + (3-5)% molar CH 3 OH, CO 2 + (3-5)% molar C 3 H 6 O and etc.), having a low cost and low critical point parameters in comparison with other extractants. The values of T cr and P cr of a mixture of CO 2 + CH 3 OH can be determined from the article (ZHU Hugang and all // Chinese J. Of Chem. Eng., 9 (3). 2001. 322-325p.). So, according to this article, for CO 2 + 5% molar CH 3 OH, the values of T cr and P cr will be equal to 313 K and 8.9 MPa, respectively.

Пример 1. Берут 40 г отработанного в производстве катализатора и подают его в адсорбер-экстрактор, который герметизируют. Адсорбер-экстрактор нагревают до температуры 150°С и заполняют Пропан - н-Бутановой смесью (10/90% масс.) под давлением 20 МПа. С помощью дроссельного устройства устанавливают скорость потока экстрагента в адсорбер-экстракторе, соответствующую числу Re=5. Направление потока Пропан - н-Бутановой смеси в адсорбер-экстракторе устанавливают нисходящим. Через катализатор пропускают 3 кг экстрагента.Example 1. Take 40 g of spent in the manufacture of the catalyst and serves it in an adsorber-extractor, which is sealed. The adsorber-extractor is heated to a temperature of 150 ° C and filled with Propane - n-Butane mixture (10/90% wt.) Under a pressure of 20 MPa. Using a throttle device set the flow rate of the extractant in the adsorber-extractor, corresponding to the number Re = 5. The flow direction of the Propane - n-Butane mixture in the adsorber-extractor is set downward. 3 kg of extractant are passed through the catalyst.

После регенерации катализатор восстанавливает свою активность и селективность не менее чем на 80% по отношению к новому.After regeneration, the catalyst restores its activity and selectivity by at least 80% with respect to the new one.

Пример 2. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что устанавливают скорость потока экстрагента в адсорбер-экстракторе соответствующую числу Re=13. Через катализатор пропускают 4,5 кг экстрагента.Example 2. The process as in example 1, except that set the flow rate of the extractant in the adsorber-extractor corresponding to the number Re = 13. 4.5 kg of extractant are passed through the catalyst.

Пример 3. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что устанавливают скорость потока экстрагента в адсорбер-экстракторе соответствующую числу Re=20. Через катализатор пропускают 6 кг экстрагента.Example 3. The process as in example 1, except that set the flow rate of the extractant in the adsorber-extractor corresponding to the number Re = 20. 6 kg of extractant are passed through the catalyst.

Пример 4. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что устанавливают скорость потока экстрагента в адсорбер-экстракторе соответствующую числу Re=500 и направление потока устанавливают восходящим. Через катализатор пропускают 20 кг экстрагента.Example 4. The process as in example 1, except that set the flow rate of the extractant in the adsorber-extractor corresponding to the number Re = 500 and the flow direction is set upward. 20 kg of extractant are passed through the catalyst.

Пример 5. Проведение процесса как в примере 4, за исключением того, что в качестве экстрагента используют диоксид углерода + 3% мольных СН3ОН, давление экстрагента устанавливают равным 60 МПа и через катализатор пропускают 10 кг экстрагента.Example 5. The process as in example 4, except that carbon dioxide + 3% molar CH 3 OH is used as the extractant, the pressure of the extractant is set to 60 MPa and 10 kg of extractant is passed through the catalyst.

Пример 6. Проведение процесса как в примере 4, за исключением того, что к диоксиду углерода добавляют 3% мольных С3Н6О, давление экстрагента устанавливают равным 60 МПа и через катализатор пропускают 12 кг экстрагента.Example 6. The process as in example 4, except that 3% molar C 3 H 6 O is added to carbon dioxide, the extractant pressure is set to 60 MPa and 12 kg of extractant is passed through the catalyst.

Невысокие параметры критической точки и небольшой диапазон температур, при которых используются экстрагенты для регенерации катализатора, позволяют существенно экономить энергию. Расчеты показывают, что по сравнению с регенерацией катализатора водяным паром при температуре 660-700°С предлагаемый способ позволяет в 1,5-2 раза уменьшить энергозатраты.The low critical point parameters and the small temperature range at which extractants are used to regenerate the catalyst can significantly save energy. Calculations show that, compared with the regeneration of the catalyst with water vapor at a temperature of 660-700 ° C, the proposed method allows to reduce energy consumption by 1.5-2 times.

Учитывая, что из-за отсутствия эффективных методов регенерации часть катализаторов, в частности палладиевый катализатор марки ПУ, не регенерируется и используется однократно, то использование предлагаемого способа позволяет довести кратность использования катализатора до 5. Экономические расчеты показывают, что себестоимость регенерированного по предлагаемому способу катализатора в 3-4 раза ниже, чем себестоимость изготовления нового.Considering that due to the lack of effective regeneration methods, some of the catalysts, in particular PU palladium catalyst, are not regenerated and used once, the use of the proposed method allows to increase the catalyst utilization rate to 5. Economic calculations show that the cost of the catalyst regenerated by the proposed method in 3-4 times lower than the cost of manufacturing a new one.

Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной задачи, а именно: сокращение времени очистки пористой матрицы от жидких и твердых отложений с одновременным уменьшением расхода энергии и очистки матрицы в мелкодисперсном виде.It follows from the foregoing that each of the features of the claimed combination to a greater or lesser extent affects the achievement of the task, namely: reducing the time for cleaning the porous matrix from liquid and solid deposits while reducing energy consumption and cleaning the matrix in fine form.

Таблица 1Table 1 Относительное изменение массы катализатора δm/m в зависимости числа Re и направления потока пропан-бутановой смеси (50/50% масс.) в адсорбер-экстракторе при Р=6,0 МПа, t=135°C и массе пропущенного экстрагента М=0,5 кгThe relative change in the mass of the catalyst δm / m depending on the number Re and the direction of flow of the propane-butane mixture (50/50% wt.) In the adsorber-extractor at P = 6.0 MPa, t = 135 ° C and the mass of the passed extractant M = 0 5 kg № опытаExperience number Значение числа ReRe value Направление потокаFlow direction δm/mδm / m 1one 66 нисходящееdownward 0,03410,0341 22 6,86.8 восходящееascending 0,02510,0251 33 99 нисходящееdownward 0,03060,0306 4four 1010 восходящееascending 0,02320.0232 55 2121 нисходящееdownward 0,01900.0190 66 1919 восходящееascending 0,01910.0191 77 4040 нисходящееdownward 0,01170.0117 88 4141 восходящееascending 0,01150.0115 99 53,753.7 нисходящееdownward 0,009380.00938 1010 5656 восходящееascending 0,009300.00930 11eleven 107107 нисходящееdownward 0,006160.00616 1212 103103 восходящееascending 0,006160.00616

Таблица 2table 2 Относительное изменение массы катализатора δm/m в зависимости от температуры при скорости CO2, модифицированного ацетоном (3%), при Re=60 и нисходящем направлении потока, давлении 60 МПа и массе пропущенного экстрагента М=0,5 кгThe relative change in the mass of the catalyst δm / m as a function of temperature at a rate of CO 2 modified with acetone (3%) at Re = 60 and a downward flow direction, a pressure of 60 MPa, and a mass of passed extractant M = 0.5 kg Температура, t, °CTemperature, t, ° C δm/mδm / m 50fifty 0,05550,0555 8080 0,10360.1036 8585 0,10540.1054 100one hundred 0,09690.0969 120120 0.08400.0840 130130 0,08400.0840 145145 0,15390.1539 150150 0,15750.1575 155155 0,15610.1561 170170 0,14280.1428

Таблица 3Table 3 Элементный состав кокса в % (масс.), выделенного в результате регенерации палладиевого катализатора марки ПУThe elemental composition of coke in% (mass.) Allocated as a result of the regeneration of the palladium catalyst brand PU СFROM НN NN РR SS ClCl PdPd 80,6280.62 3,653.65 00 -- 0,680.68 1,311.31 00

Таблица 4Table 4 Элементный состав порошка в %, выделенного в результате регенерации палладиевого катализатора марки ПУThe elemental composition of the powder in%, isolated as a result of regeneration of the palladium catalyst brand PU СFROM НN NN РR SS ClCl PdPd 74,3674.36 7,917.91 -- -- -- 0,990.99 8,808.80

Claims (2)

1. Способ очистки матрицы от твердых отложений, включающий нагревание матрицы и обработку его экстрагентом, находящимся под давлением, отличающийся тем, что способ осуществляют при температуре (1-1,2)Ткр и давлении (1-10)Ркр, при условии, что Ткр совпадает с температурой плавления твердых отложений в матрице, при этом направление потока экстрагента через слой матрицы устанавливают нисходящим при Re≤20, и восходящим при Re>20, где Ткр - критическая температура используемого экстрагента, а Ркр - критическое давление используемого экстрагента, Re - критерий Рейнольдса.1. A method of cleaning the matrix from solid deposits, including heating the matrix and treating it with an extractant under pressure, characterized in that the method is carried out at a temperature of (1-1.2) T cr and a pressure of (1-10) R cr , provided that T cr coincides with the melting point of the solid deposits in the matrix, while the direction of the extractant flow through the matrix layer is set downward at Re≤20, and upward at Re> 20, where T cr is the critical temperature of the extractant used, and P cr is the critical pressure extractant used, Re - Rieter Reynolds. 2. Устройство для очистки матрицы от твердых отложений, содержащее дроссельное устройство, сепаратор, компрессор или насос, клапан отбора, адсорбер-экстрактор, верхний конец которого соединен с входом дроссельного устройства, выход которого подсоединен к входу сепаратора, верхний выход сепаратора соединен с входом компрессора или насоса, нижний выход сепаратора соединен с клапаном отбора, выход компрессора или насоса соединен с нижним концом адсорбера-экстрактора, отличающееся тем, что в соединениях между адсорбером-экстрактором и дроссельным устройством, а также между компрессором или насосом и адсорбером-экстрактором установлены клапаны, при этом верхний конец адсорбера-экстрактора через клапан соединен с выходом компрессора или насоса, а нижний конец адсорбера-экстрактора через клапан соединен с входом дроссельного устройства. 2. A device for cleaning the matrix of solid deposits, containing a throttle device, a separator, a compressor or a pump, a selection valve, an adsorber-extractor, the upper end of which is connected to the input of the throttle device, the output of which is connected to the input of the separator, the upper output of the separator is connected to the compressor input or pump, the lower output of the separator is connected to the selection valve, the output of the compressor or pump is connected to the lower end of the adsorber-extractor, characterized in that in the connections between the adsorber-extractor and the choke The valves are installed between the compressor or pump and the adsorber-extractor, and the upper end of the adsorber-extractor is connected through the valve to the outlet of the compressor or pump, and the lower end of the adsorber-extractor is connected to the inlet of the throttle device through the valve.
RU2006147411/15A 2006-12-26 2006-12-26 Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method RU2348447C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006147411/15A RU2348447C2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006147411/15A RU2348447C2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006147411A RU2006147411A (en) 2008-07-10
RU2348447C2 true RU2348447C2 (en) 2009-03-10

Family

ID=40528836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006147411/15A RU2348447C2 (en) 2006-12-26 2006-12-26 Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348447C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757449C1 (en) * 2020-12-28 2021-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method for processing steel products containing elongated and curved cavities

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU420325A1 (en) * 1972-07-17 1974-03-25 Н. С. нитов , А. В. Нудельман METHOD FOR REGULATING COBALTICARBONYL-PHOSPHINE CATALYST
SU548290A1 (en) * 1975-02-04 1977-02-28 Дагестанский Научно-Исследовательский Институт Пищевой Промышленности Installation for extraction in a solid-liquid system and a solid-liquid extraction system in a solid-liquid system
GB1522352A (en) * 1974-10-04 1978-08-23 Little Inc A Process and apparatus for regenerating adsorbents used in waste water treatment
US5998324A (en) * 1996-07-11 1999-12-07 Universidad De Salamanca Procedure for the regeneration of catalysts and adsorbent materials
JP2000093805A (en) * 1998-09-22 2000-04-04 Kobe Steel Ltd Zeolite-based catalyst regeneration method and catalyst regeneration device
JP2000262806A (en) * 1999-03-17 2000-09-26 Osaka Gas Co Ltd Adsorbent regeneration method
RU2167103C1 (en) * 2000-05-22 2001-05-20 Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" Method of regeneration of activated charcoal

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU420325A1 (en) * 1972-07-17 1974-03-25 Н. С. нитов , А. В. Нудельман METHOD FOR REGULATING COBALTICARBONYL-PHOSPHINE CATALYST
GB1522352A (en) * 1974-10-04 1978-08-23 Little Inc A Process and apparatus for regenerating adsorbents used in waste water treatment
SU548290A1 (en) * 1975-02-04 1977-02-28 Дагестанский Научно-Исследовательский Институт Пищевой Промышленности Installation for extraction in a solid-liquid system and a solid-liquid extraction system in a solid-liquid system
US5998324A (en) * 1996-07-11 1999-12-07 Universidad De Salamanca Procedure for the regeneration of catalysts and adsorbent materials
JP2000093805A (en) * 1998-09-22 2000-04-04 Kobe Steel Ltd Zeolite-based catalyst regeneration method and catalyst regeneration device
JP2000262806A (en) * 1999-03-17 2000-09-26 Osaka Gas Co Ltd Adsorbent regeneration method
RU2167103C1 (en) * 2000-05-22 2001-05-20 Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" Method of regeneration of activated charcoal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757449C1 (en) * 2020-12-28 2021-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method for processing steel products containing elongated and curved cavities

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006147411A (en) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105408003B (en) The separation carried out using ion liquid solvent
CN105542835B (en) A kind of method that moving-bed adsorption separates polycyclic aromatic hydrocarbon
TWI432565B (en) Novel methods for regeneration of solvents for extractive processes
CA2252521A1 (en) Process for removing nitrogenated and sulfurated contaminants from hydrocarbon streams
CN1292050C (en) Method for separating normal alkane from full fraction naphtha
JP5139082B2 (en) Two-stage hydrotreating of distillates with improved hydrogen management
CN106433742A (en) Method for adsorbing and separating n-alkane from distillate oil containing n-alkane
RU2348447C2 (en) Method of cleaning liquid and solid sediments from porous matrix and device for implementation of method
CN101423772A (en) Method for adsorption separation of aromatic hydrocarbon from naphtha
JP5139079B2 (en) Hydrogenation process with improved hydrogen management
CN105536695A (en) Adsorbent for adsorbing and separating polycyclic aromatic hydrocarbons and preparation method thereof
CN103752266B (en) A kind of bimetallic white spirit treating adsorbent and its preparation method and application
RU2299761C2 (en) Method of regeneration of the active charcoal and the system for its realization
CN100404647C (en) Refined adsorbent for petroleum spirit and its preparation method and application
CN106084130B (en) A kind of preparation method of Porous deproteinized bone resin balls
RU2539586C2 (en) Device and method for isomerisation of flow of hydrocarbons
RU2774190C1 (en) Method for selective removal of paraffin hydrocarbons from hydrocarbon fractions of oil
WO2022150104A1 (en) Integrated hydrocracking/adsorption and aromatic recovery complex to utilize the aromatic bottoms stream
US20060191821A1 (en) Process for deep desulfurization by adsorption of a gas oil-type hydrocarbon fraction
KALETA Experience in removing petroleum derivatives from aqueous solutions onto adsorptive diatomite and clinoptilolite beds
Kadijani et al. Adsorptive desulfurization of liquefied petroleum gas for carbonyl sulfide removal
CN111196620B (en) Oil-water separation device and method for treating wastewater in metallurgical industrial process
CN118788317B (en) Regeneration method of circulating hexane olefin removal adsorbent in ethylene propylene rubber production
US20100155297A1 (en) Removal of nitrogen compounds
Ahmedzeki et al. Research Octane Number Improvement of Iraqi Gasoline by Adsorption of n-Paraffins Using Zeolite Molecular Sieves

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121227

BF4A Cancelling a publication of earlier date [patents]

Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171227