Effect of microspheric catalyst sizes distribution on the yield of isobutane dehydrogenation products

The authors analyzed the influence of grain size distribution of developed microspheric chrome aluminum KDI catalyst on changing of fluidized bed height and density during the dehydrogenation of isobutane pilot test at «Nizhnekamskneftekhim». They found that one of the factors determining the acceleration of cracking reaction is raising the temperature to 600– 610 °С in the top of the reactor at the tenth plate due to the reduction of fluidized up after the flying-out of catalyst particles less than 20-micron from the reactor-regenerator system. Forming of sustainable fluidized bed on the top of the reactor is determined by the fraction 20–40-micron particles in the circulating catalyst. To compensate for the ablation of the catalyst in the system, we recommend filling-in of catalysts mixture accumulated in the first and second «field» of electrofilters, which includes up to 25 wt.% 20–40 microns fraction and not inferior to the original KDI catalyst. This filling- in ensures the stabilization of the fluidized bed 52 % of total height, temperature reduction at the tenth plate of the reactor down to 568 °С, the decreasing of cracking products yield up to 4,0 wt.% , increasing of average daily production of isobutylene on 3 %, reduction of isobutane on 7 %. Restores of irrevocable catalyst entrainment from the system and formation of stable fluidized bed carried by periodical catalyst loading from the first and second «fields» of electrofilters, and the original KDI catalyst with the optimized fractional composition in a ratio of 4: 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.