С целью установления причин снижения выхода изобутилена и уменьшения кратности циркуляции катализатора, приводящей к возрастанию доли побочных продуктов на установке дегидрирования изобутана ОАО «Нижнекамскнефтехим», где для увеличения выработки изоолефина используют смесь катализаторов с разными физико-механическими характеристиками (стойкостью к истиранию, насыпной плотностью, фракционным составом), проанализировано влияние высоты кипящего слоя, кратности циркуляции, перепада давления в реакторе на эффективность работы блока дегидрирования. Выявлено, что основная причина снижения выхода олефина – возрастание перепада давления в реакторе вследствие уменьшения свободного сечения трубок котлов-утилизаторов и решеток скрубберов в результате формирования в них твердых трудноудаляемых отложений, состоящих из силиката калия, оксида алюминия, оксидов алюминия и хрома – компонентов наименее прочного катализатора ИМ-2201. Скорость накопления отложений пропорциональна истираемости ИМ-2201, которая возрастает при добавлении к нему высокопрочных пропиточных катализаторов. Для предотвращения нежелательного возрастания давления не допускается совместная эксплуатация катализаторов с разными физико-механическим характеристиками, полученными по технологии распыления-сушки и пропитки носителей. Для самостоятельной эксплуатации наиболее прочных алюмохромовых катализаторов пропиточного типа и обеспечения требуемой высоты кипящего слоя, составляющей не менее 45 % от общей высоты реактора, необходимо улучшение их аэродинамических характеристик, в частности, оптимизация фракционного состава. Для получения устойчивого, без всплесков кипящего слоя, с постоянным уровнем на верхних решетках аппаратов и обеспечения требуемой высоты, с меньшим уносом мелких гранул и сохранением оптимальной циркуляции формирующаяся при эксплуатации и непосредственно циркулирующая по контуру реактор-регенератор «равновесная» форма катализатора должна содержать до 30 мас.% гранул размером менее 40 мкм.
Mixture of the catalysts with different physical and mechanical properties (abrasion resistance, bulk density, fractional composition) is used for the unit of isobutane dehydrogenation in a fluidized bed OJSC «Nizhnekamskneftekhim» to increase the isoolefin production. There is analysis of the influence of fluidized bed height, circulation multiplicity, pressure drop in the reactor on the efficiency of unit dehydrogenation to find a causes of isobutylene yield decreasing and circulation multiplicity reducing, because it leads to by-products increasing. The main reason for reduction of the olefin yield is pressure drop increase in the reactor due to the restriction of tube free cross-section in wasteheat boilers and scrubbers lattices because of formation of solid, difficult to remove sediments, which consist of a potassium silicate, aluminum oxide, chromium oxide - component of weakest catalyst IM-2201. Rate of accumulation of the sediments is proportional to IM-2201abrasion, which increases after adding to it a high-strength impregnation catalysts. Combined exploitation of catalysts, obtained by spray-drying technology and impregnating of a supports, is not permitted for the pressure stabilization. The improving the aerodynamic characteristics is necessary, in particular, optimization of the fractional composition for self-exploitation more strength alumina-chromium catalyst impregnating type and providing the required height of fluidized bed, it have to be not less than 45 % of total height of the reactor. «Balanced» form of the catalyst, which is operated and circulated in the reactor-regenerator contour, should contain up to 30 wt.% granules smaller than 40 microns, for a required height fluidized bed without plashes, stable on the upper lattices , with less entrainment of dust granules and optimal circulation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.