Влияние гранулометрического состава микросферического катализатора на выход продуктов процесса дегидрирования изобутана

Проанализировано влияние гранулометрического состава разработанного микросферического алюмохромового катализатора КДИ на высоту и плотность кипящего слоя в ходе опытно-промышленных испытаний на установке дегидрирования изобутана ОАО «Нижнекамскнефтехим». Установлено, что один из факторов, определяющих ускорение реакций крекинга, – повышение температуры до 600–610 °С в верхней части реактора на уровне 10-й решетки вследствие снижения верхней границы кипящего слоя после уноса из системы реактор–регенератор менее 20-мкм частиц катализатора. Формирование устойчивого кипящего слоя на верхней решетке реактора определяется долей 20–40-мкм частиц в составе циркулирующего катализатора. Для компенсации уноса катализатора в систему рекомендована подзагрузка смеси катализаторов, накапливаемых на первом и втором «полях» электрофильтра, включающая до ∼ 25 мас.% фракции 20–40 мкм и не уступающая исходному КДИ по каталитическим показателям, что обеспечивает стабилизацию высоты кипящего слоя на уровне 52 %, снижение температуры на 10-й решетке реактора до 568 °С, уменьшение выхода продуктов крекинга до 4,0 мас.%, повышение среднесуточной выработки изобутилена на 3 %, снижение расхода изобутана на 7 %. Восполнение безвозвратного уноса катализатора из системы и формирование устойчивого кипящего слоя осуществлены чередованием подзагрузки катализаторов с первого и второго «полей» электрофильтра и исходного КДИ с оптимизированным фракционным составом в соотношении 4 к 1.

1. Скарченко В.К. Дегидрирование углеводородов. Киев: Наукова думка, 1981.

2. Кирпичников П.А., Берсенев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1986.

3. Котельников Г.Р., Качалов Д.В. // Кинетика и катализ. 2001. Т. 42. № 5. С. 790.

4. Гильманов Х.Х., Нестеров О.Н., Ламберов А.А. и др. // Катализ в промышленности. 2010. № 1. С. 53.

5. Гильманов Х.Х., Нестеров О.Н., Ламберов А.А. и др. // Катализ в промышленности. 2010. № 2. С. 31

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

7. Егорова С.Р., Катаев А.Н., Бекмухамедов Г.Э. и др. // Катализ в промышленности. 2009. № 5. С. 71.

8. Пат. 2301107 (РФ) Реактор для дегидрирования парафиновых углеводородов С3-С5. / Г.Р. Котельников, С.М. Комаров.

9. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В двух кн.: книга первая. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические процессы и тепловые процессы и аппараты. М.: Химия, 1995.

10. Методика ASTM D 3663-99 «Стандартный метод определения углерода и серы в катализаторах и носителях катализаторов».

11. Ильин В.М., Веклов В.А., Павлова И.Н. и др. // Катализ в промышленности. 2004. № 4. С. 47.

12. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. Л.: Химия, 1968.