Инженерные проблемы эксплуатации микросферических алюмохромовых катализаторов дегидрирования парафинов

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.

1. Пат. 2176157 (РФ). Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов / Г.Р. Котельников, В.И. Титов, Л.А. Лаврова. 2001.

2. Егорова С.Р., Ламберов А.А. и др. // Катализ в промышленности. 2008. № 6. С. 47.

3. Pinakov V.I., Stoyanovsky O.I. et al. // Chemical Engineering Journal. 2005. Vol. 107. P. 157.

4. Котельников Г.Р., Беспалов В.Л. // Катализ в промышленности. 2002. № 4. С. 10.

5. Гельперин Н.И., Айнштейн В.Г., Кваша В.Б. Основы техники псевдосжижения. М.: Химия, 1967.

6. Комаров С.М., Котельников Г.Р. и др. // Катализ в промышленности. 2005. № 3. С. 38.

7. Комаров С.М., Котельников Г.Р., Рогозина Н.П. // Катализ в промышленности. 2005. № 5. С. 42.

8. Пат. 2350594 (РФ). Алюмооксидный носитель, способ получения алюмооксидного носителя и способ получения катализатора дегидрирования С3–С5 парафиновых углеводородов на этом носителе. / В.М. Бусыгин, Х.Х. Гильманов, А.А. Ламберов, Д.Р. Шамсин.

9. Егорова С.Р., Катаев А.Н. и др. // Катализ в промышленности. 2009. № 5. С. 71.

10. Егорова С.Р., Катаев А.Н. и др. // Катализ в промышленности. 2009. № 6. С. 48.

11. Буянов Р.А., Шадрин Л.П. и др. // Промышленность СК. 1971. № 1.

12. Егорова С.Р., Катаев А.Н. и др. // Катализ в промышленности. 2009. № 4. С. 37.

13. Айнштейн В.Г., Баскаков А.П. и др. Псевдосжижение. М.: Химия, 1991.