Спосіб підвищення активності твердої речовини, що містить цеоліт, і спосіб регенерації використаного каталізатора, що містить цеоліт
Формула / Реферат
1. Спосіб підвищення активності твердої речовини, що містить цеоліт, у формі часток, яка містить забруднювачі, що блокують пори цеоліту та несприятливо впливають на активність твердої речовини, шляхом створення контакту між зазначеною твердою речовиною та рідиною, що містить активуючий агент, який відрізняється тим, що включає такі операції:
а. утворення пульпи зазначеної твердої речовини у формі часток із рідиною, що містить принаймні один активуючий агент, обраний із групи, що складається з кислот, ферментів і поверхнево-активних речовин, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність згаданого агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів;
b. перемішування зазначеної пульпи в контакторі при умовах активації, що включають температуру та час, достатніх для розчинення чи вивільнення забруднювачів, так що одержувані розчинені чи вивільнені забруднювачі виносяться рідиною, що містить активуючий агент, з одержуваної твердої речовини у формі часток;
c. розділення в контакторі в рідині, що містить активуючий агент, розчинених чи вивільнених забруднювачів і одержуваної твердої речовини у формі часток;
d. видалення з контактора тієї частини рідини, що містить активуючий агент, у якій знаходяться розчинені чи вивільнені забруднювачі, відділені від одержуваної твердої речовини у формі часток;
e. відділення одержуваної твердої речовини у формі часток від рідини, що містить активуючий агент, яка залишилася в пульпі;
f. промивання відділеної твердої речовини у формі часток для видалення з неї залишків рідини, що містить активуючий агент, і
g. вибирання обробленої твердої речовини, що містить цеоліт, у формі часток, яка має рівень активності вище, ніж активність забрудненої твердої речовини.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розчинені чи вивільнені забруднювачі видаляють із верхнього рідкого шару пульпи, яка перемішується, у суміші із зазначеною частиною рідини, яка видаляється, при цьому зазначену видалену рідину фільтрують для видалення забруднювачів і фільтрат повертають у пульпу.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що активуючий агент обирають із групи, що складається з яблучної, оцтової, малеїнової, лимонної, мурашиної, щавлевої, соляної, азотної чи сірчаної кислоти, біфториду амонію, ферменту, детергенту, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність зазначеного агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідина містить кислоту і поверхнево-активну речовину; перемішування пульпи здійснюють шляхом збовтування й аерації; і ту частину рідини, що містить розчинені чи вивільнені забруднювачі, видаляють із верхнього шару рідини в контакторі.
5. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що фільтрат, що повертається в пульпу, накачують насосом у нижню частину пульпи і він рухається нагору в пульпі.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент і він рухається нагору в пульпі.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена рідина містить кислоту і поверхнево-активну речовину.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент, а забруднювачі видаляють із верхнього шару рідини в контакторі.
9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що тверда речовина у формі часток являє собою цеолітовий каталізатор, який періодично видаляють з установки для переробки вуглеводнів.
10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що оброблювану тверду речовину піддають процесу обміну рідкоземельних елементів для введення одного чи декількох рідкоземельних елементів у цеоліт.
11. Спосіб регенерації використаного каталізатора, що містить цеоліт, у формі часток із вуглецевими включеннями й одним чи більше іншими забруднювачами, що блокують пори цеоліту та несприятливо впливають на його каталітичну активність, шляхом створення контакту між зазначеним використаним каталізатором і рідиною, який відрізняється тим, що включає наступні операції:
a. видалення вуглецевих включень із зазначеного каталізатора шляхом контактування каталізатора з газом, що містить кисень, при контрольованих умовах окислювання;
b. охолодження одержуваного каталізатора, що має знижений уміст вуглецевих включень;
c. створення пульпи охолодженого каталізатора з водяним розчином активуючого агента, обраного з групи, що складається з кислот, ферментів і поверхнево-активних речовин, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність згаданого агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів;
d. перемішування зазначеної пульпи в контакторі при умовах активації, що включають підвищену температуру та час, достатніх для розчинення чи вивільнення забруднювачів, так що одержувані розчинені чи вивільнені забруднювачі виносяться розчином з одержуваного каталізатора;
e. розділення у контакторі у водяному розчині активуючого агента розчинених чи вивільнених забруднювачів і одержуваного каталізатора;
f. видалення з пульпи тієї частини розчину активуючого агента, у якій знаходяться розчинені чи вивільнені забруднювачі, відділені від одержуваного каталізатора;
g. відділення одержуваного каталізатора від розчину активуючого агента, що залишився в пульпі;
h. промивання відділеного каталізатора для видалення залишків розчину активуючого агента, і
i. вибирання обробленого каталізатора, що містить цеоліт, який має рівень каталітичної активності більший, ніж активність забрудненого каталізатора.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що кислота являє собою яблучну кислоту, біфторид амонію, оцтову, малеїнову, лимонну, мурашину, щавлеву, соляну, азотну чи сірчану кислоту чи суміш будь-яких із зазначених кислот.
13. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що розчинені чи вивільнені забруднювачі видаляють із верхньої поверхні пульпи, що перемішується, у суміші із зазначеною частиною розчину, що видаляється, при цьому суміш фільтрують для видалення забруднювачів і фільтрат повертають у пульпу.
14. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що зазначений каталізатор являє собою свіжий каталізатор, рівноважний каталізатор чи відпрацьований каталізатор.
15. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що перемішування здійснюють механічно, подачею газу в пульпу чи комбінацією цих методів.
16. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що підвищена температура нижче 100°С, але не вище температури інактивації зазначеного агента.
17. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що цеолітовий каталізатор, що підлягає регенерації, являє собою цеолітовий каталізатор, який безупинно видаляють з установки для переробки вуглеводнів.
18. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що фільтрат, що повертається в пульпу, накачують насосом у нижню частину пульпи і він рухається нагору в пульпі.
19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент і він рухається нагору в пульпі.
20. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що водяний розчин містить кислоту і поверхнево-активну речовину.
21. Спосіб за пп. 11 або 20, який відрізняється тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент, а забруднювачі видаляють із верхнього шару рідини в контакторі.
Текст
1 Спосіб підвищення активності твердої речовини, що містить цеоліт, у формі часток, яка містить забруднювачі, що блокують пори цеоліту та несприятливо впливають на активність твердої речовини, шляхом створення контакту між зазначеною твердою речовиною та рідиною, що містить активуючий агент, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що включає такі операції а утворення пульпи зазначеної твердої речовини у формі часток із рідиною, що містить принаймні один активуючий агент, обраний із групи, що складається з кислот, ферментів і поверхнево-активних речовин, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність згаданого агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів, b перемішування зазначеної пульпи в контакторі при умовах активації, що включають температуру та час, достатніх для розчинення чи вивільнення забруднювачів, так що одержувані розчинені чи вивільнені забруднювачі виносяться рідиною, що містить активуючий агент, з одержуваної твердої речовини у формі часток, с розділення в контакторі в рідині, що містить активуючий агент, розчинених чи вивільнених забруднювачів і одержуваної твердої речовини у формі часток, d видалення з контактора тієї частини рідини, що містить активуючий агент, у якій знаходяться розчинені чи вивільнені забруднювачі, відділені від одержуваної твердої речовини у формі часток, є відділення одержуваної твердої речовини у формі часток від рідини, що містить активуючий агент, яка залишилася в пульпі, f промивання відділеної твердої речовини у формі часток для видалення з неї залишків рідини, що містить активуючий агент, і g вибирання обробленої твердої речовини, що містить цеоліт, у формі часток, яка має рівень активності вище, ніж активність забрудненої твердої речовини 2 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що розчинені чи вивільнені забруднювачі видаляють із верхнього рідкого шару пульпи, яка перемішується, у суміші із зазначеною частиною рідини, яка видаляється, при цьому зазначену видалену рідину фільтрують для видалення забруднювачів і фільтрат повертають у пульпу 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що активуючий агент обирають із групи, що складається з яблучної, оцтової, малеїнової, лимонної, мурашиної, щавлевої, соляної, азотної чи сірчаної кислоти, біфториду амонію, ферменту, детергенту, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність зазначеного агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів 4 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що рідина містить кислоту і поверхневоактивну речовину, перемішування пульпи здійснюють шляхом збовтування й аерації, і ту частину рідини, що містить розчинені чи вивільнені забруднювачі, видаляють із верхнього шару рідини в контакторі 5 Спосіб за п 2, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що фільтрат, що повертається в пульпу, накачують насосом у нижню частину пульпи і він рухається нагору в пульпі 6 Спосіб за п 5, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент і він рухається нагору в пульпі 7 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначена рідина містить кислоту і поверхнево-активну речовину 8 Спосіб за п 7, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент, а забруднювачі видаляють із верхнього шару рідини в контакторі 9 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що тверда речовина у формі часток являє собою цеолітовий каталізатор, який періодично видаляють з установки для переробки вуглеводнів q ГО 00 48213 10 Спосіб за п 1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що оброблювану тверду речовину піддають процесу обміну рідкоземельних елементів для введення одного чи декількох рідкоземельних елементів у цеоліт 11 Спосіб регенерації використаного каталізатора, що містить цеоліт, у формі часток із вуглецевими включеннями й одним чи більше іншими забруднювачами, що блокують пори цеоліту та несприятливо впливають на його каталітичну активність, шляхом створення контакту між зазначеним використаним каталізатором і рідиною, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що включає наступні операції а видалення вуглецевих включень із зазначеного каталізатора шляхом контактування каталізатора з газом, що містить кисень, при контрольованих умовах окислювання, b охолодження одержуваного каталізатора, що має знижений уміст вуглецевих включень, с створення пульпи охолодженого каталізатора з водяним розчином активуючого агента, обраного з групи, що складається з кислот, ферментів і поверхнево-активних речовин, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність згаданого агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів, d перемішування зазначеної пульпи в контакторі при умовах активації, що включають підвищену температуру та час, достатніх для розчинення чи вивільнення забруднювачів, так що одержувані розчинені чи вивільнені забруднювачі виносяться розчином з одержуваного каталізатора, є розділення у контакторі у водяному розчині активуючого агента розчинених чи вивільнених забруднювачів і одержуваного каталізатора, f видалення з пульпи тієї частини розчину активуючого агента, у якій знаходяться розчинені чи вивільнені забруднювачі, відділені від одержуваного каталізатора, g відділення одержуваного каталізатора від розчину активуючого агента, що залишився в пульпі, h промивання відділеного каталізатора для видалення залишків розчину активуючого агента, і і вибирання обробленого каталізатора, що містить цеоліт, який має рівень каталітичної активності Цей винахід відноситься до процесу підвищення активності твердого матеріалу у формі часток, особливо до процесу регенерації каталізатора, що містить цеоліт, для переробки вуглеводнів/ що є подібним відомим цеолітовим каталізаторам, призначеним для використання у процесах рідкісного каталітичного крекінга, пдрокрекінга, алкілування, деалкілування, трансалкілування, ізомеризації, полімеризації та поділення Цеоліти є вельми розповсюдженими матеріалами у природі, і існує багато типів синтетичних цеолітів їх КІЛЬКІСТЬ оцінюється в 34 виду цеолітових мінералів і близько 100 типів синтетичних цеолітів Цеоліти використовуються у багатьох технологіях хімічної переробки Різноманітні застосування більший, ніж активність забрудненого каталізатора 12 Спосіб за п 11, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що кислота являє собою яблучну кислоту, біфторид амонію, оцтову, малеїнову, лимонну, мурашину, щавлеву, соляну, азотну чи сірчану кислоту чи суміш будь-яких із зазначених кислот 13 Спосіб за п 11, який в ід р і з н я є т ь с я тим, що розчинені чи вивільнені забруднювачі видаляють із верхньої поверхні пульпи, що перемішується, у суміші із зазначеною частиною розчину, що видаляється, при цьому суміш фільтрують для видалення забруднювачів і фільтрат повертають у пульпу 14 Спосіб за п 11, який в ід р і з н я є т ь с я тим, що зазначений каталізатор являє собою свіжий каталізатор, рівноважний каталізатор чи відпрацьований каталізатор 15 Спосіб за п 11, який в ід р і з н я є т ь с я т и м , що перемішування здійснюють механічно, подачею газу в пульпу чи комбінацією цих методів 16 Спосіб за п 11, який в ід р і з н я є т ь с я т и м , що підвищена температура нижче 100°С, але не вище температури інактивації зазначеного агента 17 Спосіб за п 11, який в ід р і з н я є т ь с я тим, що цеолітовий каталізатор, що підлягає регенерації, являє собою цеолітовий каталізатор, який безупинно видаляють з установки для переробки вуглеводнів 18 Спосіб за п 13, який в ід р і з н я є т ь с я тим, що фільтрат, що повертається в пульпу, накачують насосом у нижню частину пульпи і він рухається нагору в пульпі 19 Спосіб за п 18, який в ід р і з н я є т ь с я тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент і він рухається нагору в пульпі 20 Спосіб за п 18, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що водяний розчин містить кислоту і поверхнево-активну речовину 21 Спосіб за пп 11 або 20, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що в нижню зону пульпи вводять аеруючий агент, а забруднювачі видаляють із верхнього шару рідини в контакторі включають поділення та витягнення нормальних вуглеводнів парафіну, каталізатор для проведення реакцій вуглеводнів, сушки хладагентів, поділення компонентів повітря, переносний каталізатор для вулканізації пластиків та гуми, витягнення радіоактивних ІОНІВ із розчинів радіоактивних ВІДХОДІВ, видалення двоокису вуглецю на великих висотах, розчинення ферментів, поділення ІЗОТОПІВ водню та видалення забруднень атмосфери, таких як двоокис сірки Каталізатори крекінга, такі як використовувані у рідкому каталітичному крекінгу (РКК) і пдрокрекінгу фракцій вуглеводнів, містять кристалічні цеоліти (які часто називають також молекулярними ситами) і у теперішній час використовуються майже у 100° установок РКК, які переробляють близько 100 МІЛЬЙОНІВ барелів наф 48213 ти у день Цеоліти, або молекулярні сита, мають пори однорідного розміру, звичайно у інтервалі від 3 до 10 ангстрем, які однозначно задані структурою комірки кристала Ці пори повністю виключають молекули, які по розміру перевершують діаметр пор Сформовані у природі або синтезовані цеоліти представляють собою кристалічні, пдратовані алюмосилікати елементів груп І і II Періодичної таблиці елементів, зокрема натрію, калію, магнію, кальцію, стронцію і барію, які можуть обмінюватись на багатовалентні іони більшого розміру, такі як рідкі землі, або на водень Структурно цеоліти є "каркасними" алюмосилікатами, які засновані на нескінченно протяжній трьохрозмірній СІТЦІ тетраедрів ALO4 і SiCU, пов'язаних один з одним усуспільненням усіх атомів кисню Цеоліти можуть бути представлені емпіричною формулою М2/ПО • АІ2О3 • xSiO2 • уН20 В цій формулі оксиду х у загальному випадку не менше 2, т к тетраедри ALO4 з'єднані тільки з тетраедрами SiCU, n-валентність катіона Каркас містить канали і взаємопов'язані пустоти, які окуповані катіонами та молекулами води Катіони надзвичайно рухомі і можуть різною мірою обмінюватись на ІНШІ катіони Міжкристалічна "цеолітова" вода у багатьох цеолітах постійно й оборотне видаляється У багатьох інших цеолітах обмін мінеральних і синтетичних катіонів або зневоднення можуть викликати структурні зміни каркаса Як указано вище, застосування цеолітів є різноманітним, але при використанні у технологічних цілях вони звичайно повинні об'єднуватись з іншими матеріалами, які використовуються у застосуваннях процесу Наприклад, синтетичний цеолітовий матеріал, розмір часток якого звичайно менше 4мкм, комбінують із зв'язувальною речовиною, такою як каолінова глина, силікагель або аморфний кремнезем, глинозем і двоокис цирконію, як описано у патенті США № 4 826 793, і потім піддають розпилювальній сушці або екструдують для одержання кінцевого матеріалу, що має необхідні для використання властивості Ці властивості можуть включати СТІЙКІСТЬ ДО стирання, МІЦНІСТЬ на роздавлювання, розподіл часток по розміру, площа поверхні, об'єм матриксу, активність і сталість Інший метод одержання кінцевого продукту, що містить цеоліт, полягає у формуванні цеоліту in situ, як описано у патенті США № 3 647 718 Хоч ці патенти відносяться головним чином до каталізаторів типу РКК, подібні операції використовуються у виробництві цеолітових матеріалів для застосувань в інших способах виробництва Наприклад, більшість цеолітових каталізаторів із жорсткою основою, таких як використовувані у процесах пдрокрекінга, алкілування, деалкілування, трансалкілування, ізомеризації, полімеризації та поділення, містить цеолітовий компонент, диспергований у гранулах, що складаються головним чином із глинозему Одержані нові результати дають основу вважати, що при виробництві таких каталізаторів як гранульований цеолітовий каталізатор із жорсткою основою і цеолітовий каталізатор типу РКК, деякі з цеолітових пор блоковані або занурені у матеріал матриксу, і що, спосіб, який пропонується нами, може усувати таку блокаду та збільшувати доступність цеоліту Таким чином, наш спосіб можна застосовувати не тільки до відпрацьованого або рівноважного каталізатора, але й до свіжого каталізатора Задача очищення сирої нафти завжди полягала у одержанні максимальних кількостей продуктів вищої якості для підвищення рентабельності очищення За винятком спеціальних продуктів з обмеженим ринком збуту, високоякісними продуктами очищення нафти з найбільшим ринком збуту були види транспортного палива, такі як бензин, ракетне паливо і дизельне паливо Історично головна задача у очищенні сирої нафти перебувала у максимальному підвищенні виробництва видів транспортного палива Це вимагає такого процесу або методу очищення, які можуть з економічною вигодою перетворювати тяжкі кубові залишки, тобто фракцію сирої нафти з точкою кипіння вище 537°С, у транспортне паливо з більш низькою точкою кипіння Основна трудність у переробці такої тяжкої залишкової нафти перебувала у концентруванні у цієї порції сирої нафти отрут для рафінувального каталізатора, таких як метали, азот, сірка та асфальтени (попередники коксу) Оскільки більшість установок очищення у СВІТІ використовують добре відомий процес рідкісного каталітичного крекінга (РКК) як основний процес перетворення тяжких газойлів у транспортне паливо, природно, що процес РКК слід розглядати для використання у переробці тяжких кубових залишків нафти Дійсно, це мало місце протягом останніх 1 0 - 1 5 років Проте, КІЛЬКІСТЬ залишків, яку можна було з економічною вигодою переробити на установці у процесі РКК, обмежувалась вартістю заміни каталізатора, необхідної внаслідок дезактивації каталізатора з-за наявності металів у сировині Накопичення у каталізаторі інших каталізаторних отрут, таких як попередники коксу, азот і сірка, можна ефективно контролювати застосуванням охолодників каталізатора для зменшення ефекту створення коксу з компонентів асфальтену, обробкою топкових газів регенератора для зниження ефектів сірки із сировини та застосування процесу РКК із коротким часом контакту для зменшення ефектів азоту і, до деякої міри, металів із сировини, як описано у патенті США № 4 985 136 Протягом останніх 20 або більш років серед каталізаторів РКК найбільш широко використались цеолітові каталізатори, що представляють собою дрібнодисперсні частки, створені відносно інертним матриксом, звичайно алюмосилікатом, глиноземом або чимось подібним, і, що мають високо активний цеолітовий матеріал, диспергований у матриксі Як добре відомо, використовувані у таких каталізаторах цеоліти є кристалічними і звичайно мають структуру взаємопов'язаних пор заданого розміру для забезпечення проникнення підлягаючих переробці молекул вуглеводнів, і цеоліт має дуже високу крекінгову активність Таким чином, високоактивний цеоліт диспергований у матриксі, що має більш низьку крекінгову активність, у співвідношенні, що забезпечує активність, необхідну для комерційного використання Звичайно використовуються цеоліти фоязитного типу, тобто синтетичні цеоліти типу X, Y або L, і засто 48213 совуються співвідношення від приблизно 5 вагових % до приблизно 70 вагових % цеолітів Такі цеолітові каталізатори РКК, їх виробництво і їх використання у процесі РКК добре ВІДОМІ працюючим у даної області У промисловості очищення нафти загальновизнано, що ванадій, що є у завантаженні РКК кубовими залишками, необоротно шактивує цеоліт, впливаючи на його структуру, і що цей ефект ванадію більш виражений при температурах понад приблизно 721 °С Загальновизнано також, що інактивація цеоліту у процесі гідротермічної дезактивації або дезактивації металами (наприклад, натрієм і ванадієм) є необоротною Для регенерації цеолітових каталізаторів РКК, забруднених металами, були запропоновані різні способи Наприклад, заявки на Європейський патент № 0499248 і № 0499258 розкривають способи регенерації каталізатора, що полягає у контактуванні відпрацьованого цеолітового крекінгового каталізатора, забрудненого металом, із розчином кислоти, з подальшим відділенням обробленого кислотою каталізатора від розчину шляхом фільтрації, центрифугування, відстоювання і т п В роботі установки процесу РКК економічність процесу у високому ступені залежить від частоти заміни циркулюючого каталізатора (рівноважного каталізатора) свіжим каталізатором Рівноважний каталізатор - це каталізатор РКК, який циркулював у процесі РКК між реактором і регенератором протягом великого числа циклів Необхідна КІЛЬКІСТЬ СВІЖОГО каталізатора, що додається, або норма заміни каталізатора, визначається швидкістю втрати каталізатора та швидкістю, яка необхідна для підтримання потрібної активності й селективності рівноважного каталізатора, щоб мати оптимальну структуру продукту на виході На випадок процесів, де застосовується завантаж, що вміщує кубові залишки, необхідно також додавати замінний каталізатор у кількостях, необхідних для підтримання рівня КІЛЬКОСТІ металів у циркулюючому каталізаторі нижче такого, при якому структура продукту РКК ще є економічно рентабельною У багатьох випадках разом із свіжим каталізатором додають рівноважний каталізатор із низьким рівнем КІЛЬКОСТІ металу та хорошою активністю, щоб вартість підтримання очікуваного балансу каталізатора РКК була мінімальною В застосуваннях процесів, що використовують цеоліти, матеріал має бути замінений, як тільки він втрачає свою здатність здійснювати потрібну функцію Це означає, що цеолітовий матеріал інактивується в умовах, використовуваних у процесі В деяких випадках, таких як застосування каталізаторів типу РКК або ТКК, свіжий цеолітовий матеріал, у даному випадку цеолітовий каталізатор або добавки, такі як23М-5 (описаний у патенті США № З 703 886), додають щоденно Свіжий цеолітовий каталізатор додають щоденно у звичайній нормі від 1% до такої високої як 10%, від вмісту установки, щоб підтримувати потрібну продуктивність Інші цеолітові каталізатори, такі як використовувані у процесах пдрокрекінга, алкілування, деалкілування, трансалкілування, ізомеризації, полімеризації та поділення, звичайно заміняють повністю, коли цеолітовий матеріал шактивується до визначеного 8 ступеня, при якому установку вимикають і заміняють цеоліт Як буде видно з наведеного нижче обговорення, є підстави вважати, що цей винахід може бути корисним для багатьох типів каталізаторів, оскільки, всупереч розповсюдженому переконанню, основною причиною падіння активності цеолітового каталізатора є блокування пор цеоліту, яке може відбуватись навіть у процесі виробництва каталізатора через ВІЛЬНІ кремнезем або глинозем, або компоненти кремнезему або глинозему, або ІНШІ матеріали, які залишаються й блокують розкриття пор цеоліту Основна задача, на рішення якої направлено цей винахід -забезпечити усунення матеріалів, що шактивують цеолітовий каталізатор, без зруйнування ЦІЛІСНОСТІ каталізатора і, між тим, істотно підвищити активність і селективність каталізатора Спосіб, що пропонується, ставить своєю задачею також регенерувати рівноважний каталізатор, що містить цеоліт, із використанням екологічно безпечного та прийнятного процесу Ще одна задача цього винаходу- підвищити активність різних типів цеолітового каталізатора та інших твердих матеріалів, що містять цеоліти, у формі часток, особливо таких, які дезактивуються при використанні в процесах переробки вуглеводнів Наступною задачею цього винаходу є підвищення активності та селективності рівноважного каталізатора РКК Ще одною задачею цього винаходу є підвищення активності свіжого цеолітового каталізатора Задачею винаходу є також зниження потреби у внесенні свіжого каталізатора у установку РКК, що зменшить витрати на свіжий каталізатор, витрати на транспортування, витрати на поховання рівноважного каталізатора та втрати каталізатора в установці Інші задачі, вирішувані використанням винаходу, стануть очевидними з наведеного нижче опису і/або практики застосування винаходу Викладені вище задачі можуть бути вирішені завдяки способу підвищення активності твердої речовини, що містить цеоліт, у формі часток, яка містить забруднювачі, що блокують пори цеоліту та несприятливо впливають на активність твердої речовини, шляхом створення контакту між зазначеною твердою речовиною та рідиною, що містить активуючий агент, який, за винаходом, включає такі операції утворення пульпи зазначеної твердої речовини у формі часток із рідиною, що містить принаймні один активуючий агент, обраний із групи, що складається з кислот, ферментів і поверхневоактивних речовин, у будь-якому сполученні, яке забезпечує ефективність згаданого агента у розчиненні чи вивільненні забруднювачів, перемішування зазначеної пульпи в контакторі при умовах активації, що включають температуру та час, достатніх для розчинення чи вивільнення забруднювачів, так що одержувані розчинені чи вивільнені забруднювачі виносяться рідиною, що містить активуючий агент, з одержуваної твердої речовини у формі часток, розділення в контакторі в рідині, що містить активуючий агент, розчинених чи вивільнених забруднювачів і одержуваної твердої речовини у 48213 10 ється Встановлено, що згідно з винаходом, що пропонується, для найбільш задовільно регенерації цеоліту бажано ВІДДІЛИТИ блокуючі пори матеріали, які блокують пори цеоліту, від регенерованого цеоліту Таке відділення дозволяє одержати відтворювані результати у процесі підвищення активності цеолітових матеріалів, як у процесі їх виробництва, так і при регенерації Було випробувано велике число ХІМІЧНИХ способів регенерації цеолітових матеріалів, і всі вони підвищували активність цеолітів, якщо хімічна обробка була доповнена як перемішуванням твердого цеолітового матеріалу у хімічному розчині, вміщуючому активуючий агент, так І відділенням малих (< Юмкм) часток блокуючого пори матеріалу, який видаляється з пор цеоліту ХІМІЧНОЮ обробкою І перемішуванням Було виявлено, що така ж хімічна обробка без перемішування І відділення незначно підвищує активність цеоліту Хімічну обробку звичайно проводять при рН між 3 і 7 і при температурі нижче 100°С Хімічну обробку проводили такими активуючими агентами, як ферменти, вміщуючі обезжирюючі речовини і/або поверхнево-активні речовини, яблучна кислота, активні фториди, пдроксиламш хлористоводневий та ІНШІ кислотні матеріали, а також детергенти Можна підвищити температуру вище 100°С, щоб полегшити перемішування при КИПІННІ, але потім необхідно забезпечити поповнення свіжою рідиною і збором парів Інший варіант, якщо підвищена температура є бажаною, полягає у проведенні операції під тиском, що дорожче Перемішування може здійснюватись шляхом збовтування, аерації або перегортання Для матеПри розробці цього винаходу встановлено, що ріалів із малим розміром часток, таких як каталізаіснують різні способи регенерації цих цеолітових тор типу РКК, переважно одержувати пульпу з матеріалів, засновані на (1) ХІМІЧНИХ обробках, які концентрацією твердих речовин до 75% і підтривидаляють або розчиняють матеріали, що блокумувати тверду речовину у формі часток суспендоють пори цеоліту, і (2) перемішуванні, яке сприяє ваною у розчині та підтримувати також максимамеханічному видаленню матеріалу, що блокує льну площу поверхні твердої речовини, доступної пори Виявлено також, що ці два способи самі по для нової хімічної реакції, збовтування та аерації собі недостатньо задовільно регенерують цеоліт, Для цеолітових матеріалів із великим розміром поки видалений з пор матеріал не відокремлений пор, які містять каталізатор пдрокрекінга, каталізавід регенерованого продукту Наприклад, експетор полімеризації, каталізатор ZSM-5 і молекулярриментальним шляхом установлено, що якщо фіні сита, збовтування може бути не настільки зручльтрувати спільний розчин для відділення рідини но, як прокачування рідини у посудині для від твердої речовини без попереднього відділення контакту, так що вона рухається угору через шар матеріалу з малим розміром часток і вуглеводнегранул і/або екструдатів паралельно з аеруючими вого матеріалу, який викликає блокаду пор, малі агентами Прокачана рідина може бути видалена частки і вуглеводневий матеріал можуть знову із шару нижче верхнього шару рідини та повернезаблокувати пори і зменшити активність цеоліту на до дна контактора, щоб забезпечити змішуванЦе відбувається також і при виробництві свіжого ня хімічної рідини у контакторі і висхідному потоку цеоліту Процес може бути модифікований, особрідини разом з аеруючими середовищами для пеливо стосовно до тих технологічних процесів, де ремішування та зняття малих часток із пор цеолівикористовується пульпа, введенням стадії подіту В любому випадку, малі частки, вивільнені з лення, на якої видаляються ці частки малого розпор цеоліту, можуть видалятись з пульпи безпереміру, так що можна підвищити КІЛЬКІСТЬ і/або якість рвно або у КІНЦІ циклу регенерації за допомогою кінцевого продукту Наприклад, якщо обмін рідковідомих процесів поділення часток, таких як флоземельних елементів у виробництві РКК каталізакуляція, флотація, відмулювання та освітлення, тора здійснюється у системі з перемішуванням причому переважним методом є безперервна пульпи, можливо зниження активності кінцевого флотація (що визначається як процес, шляхом продукту з-за перерозподілу матеріалу, що видаякого зерна одного або більш мінералів або ХІМІЧляється з пор цеоліту, на хімічної стадії і/або стадії НИХ компонентів пульпи або суспензії спонукають перемішування 3 іншого боку, якщо ці матеріали, селективно підніматись до поверхні у ємності або блокуючі пори, були видалені з розчину до фільтрезервуарі під впливом бульбашок повітря, де рування, активность кінцевого продукту підвищуформі часток, видалення з контактора тієї частини рідини, що містить активуючий агент, у якій знаходяться розчинені чи вивільнені забруднювачі, відділені від одержуваної твердої речовини у формі часток, відділення одержуваної твердої речовини у формі часток від рідини, що містить активуючий агент, яка залишилася в пульпі, промивання відділеної твердої речовини у формі часток для видалення з нього залишків рідини, що містить активуючий агент, вибирання обробленої твердої речовини, що містить цеоліт, у формі часток, яка має рівень активності вище, ніж активність забрудненої твердої речовини Виявлено, що механізмом інактивації цеолітових матеріалів є головним чином блокада пор цеоліту, яка має бути знята Ця блокада пор може виникати на стадії виробництва з-за утримування у порах цеоліту кремнезему або інших зв'язувальних або матриксних матеріалів Блокада пор може також виникати на стадії переробки через кремнезем, який мігрує у пори, вуглеводні із завантаження або продуктів реакції, або ІНШІ присутні у завантаженні матеріали, або сам каталізатор, які відкладаються або мігрують у пори цеоліту, зменшуючи таким чином доступність і знижуючи активність цеоліту Виявлено також, що вуглеводневий матеріал може сприяти зв'язуванню кремнезему та інших матеріалів завантаження або матриксу у порах цеоліту або ж вуглеводневий матеріал може бути єдиним матеріалом, що блокує пори Інша причина інактивації цеоліту перебуває у зневодненні структури цеоліт 12 11 48213 зерна захоплюються піною, що створюється на переважному способі обробки перемішування кисповерхні резервуара, і видаляються разом з піною, лотного розчину здійснюють як збовтуванням, так і тоді як зерна, які не піднімаються, залишаються у аерацією Було знайдено, що використання комбіпульпі і збираються з дна ємності або резервуара) нації кислот для обробки більш ефективно, і у або комбінація флотації з флокуляцією або відмуцьому полягає переважний варіант способу згідно люванням винаходу Час обробки може змінюватись від декількох В застосуваннях, таких як обробка використахвилин до багатьох годин, залежно від температуного каталізатора пдрокрекінга, видаленого з реари, концентрації реагентів, відсоткового вмісту ктора пдрокрекінга і просоченого нафтою, каталітвердих речовин, розміру часток цеолітового мазатор переважно обробляють для видалення теріалу та природи матеріалу, що блокує пори поверхневого шару вуглеводнів, які знижують При розробці цього винаходу встановлено, що ефективність даного процесу Як правило, ці тили ХІМІЧНИЙ активуючий агент діє тим, що розчинює каталізаторів із фіксованої набивки регенерують або вивільняє матеріал, що блокує пори, тоді як при контрольованих умовах для видалення шару аерація і/або збовтування сприяють відділенню вуглеводню і/або вугілля перед обробкою по спомалих часток, що блокують пори вже регенеровасобу згідно цьому винаходу ного матеріалу Було доведено, що корисно також Як буде видно з наведеного нижче прикладу, додавати поверхнево-активні речовини й детергемеханізм регенерації каталізатора суперечить нти для полегшення відділення малих часток флоуявленням фахівців, що працюють у галузі каталітацією або флокуляцією заторів Результати використання цього винаходу показують, що механізм інактивації каталізатора Цей винахід буде повністю зрозуміло з навеможе суперечити загальноприйнятої теорії незводеного нижче докладного опису у сполученні з ротного колапсу структури цеоліту внаслідок вплифіг, що додається, яка представляє собою схемаву гідротермальних умов або металів, таких як тичну діаграму здійснення переважного способу натрій і ванадій Результати проведених випробузгідно з винаходом, що пропонується вань показують, що механізм дезактивації каталіОскільки ОДИН ІЗ найбільших ринків збуту цеозатора є оборотним В той час, як точний механізм літів відповідає виробництву каталізаторів РКК, інактивації каталізатора невідомий, результати наведений нижче опис способу згідно винаходу проведених випробувань приводять до теоретичвідноситься до реактивацм регенерованого каталіного висновку, що первинною стадією дезактивації затора РКК Проте цей винахід може бути застосоцеоліту є блокада цеолітових пор Можна вважати, вано до любого матеріалу, що містить свіжий, вищо ця блокада викликана комбінацією компонентів користаний, шактивований або рівноважний завантаження, таких як тяжкі органічні сполуки, цеоліт Необхідно тільки, щоб поверхня цеолітовоорганометалеві сполуки, або полімеризації продуго матеріалу була вільна від коксу, це означає, що ктів цеолітної реакції в цеолітової СІТЦІ і/або матекокс має бути видалений у процесі регенерації, ріалів основи каталізатора, таких як компоненти наприклад, контактуванням використаного каталіглинозему або кремнезему затора з газом, що містить кисень, при підвищеній температурі для випалювання коксу з каталізатоПереважними кислотами для використання у ра винаході є слабі кислоти, такі як яблучна, оцтова і біфторид амонію Наприклад, яблучну кислоту Цей винахід містить обробку матеріалів, що можна використати для підтримання значення рН містять цеоліт, у пульпі (суспензії), яку перемішупри 3,0 або вище, щоб звести до мінімуму видають і яка містить ХІМІЧНИЙ активуючий агент, обралення або зруйнування глинозему у структурі каний для вивільнення або розчинення матеріалів, талізатора Проте виявлено, що яблучна кислота, що блокують пори цеоліту, і відділення оброблеяка є дійовою відносно вивільнення матеріалу, що ного цеолітового матеріалу від матеріалів із малим блокує пори цеоліту, між тим недостатньо сильна розміром часток, що видаляються ХІМІЧНОЮ обробдля того, щоб викликати ПОМІТНІ структурні зміни у кою і/або перемішуванням із пор цеоліту і з поверкаталізаторі Біфторид амонію, як можна вважати, хні матеріалу, перш ніж оброблений цеолітовий також сприяє вивільненню матеріалу, що блокує матеріал буде відокремлений від рідкої пульпи, пори, який виявляється багатим кремнеземом Для або суспензії Ця рідкісна хімічна обробка для виреакції з кремнеземом можна використати ІНШІ далення малих часток із цеоліту може бути викофториди, але високоактивні фториди, такі як HF, нана у сполученні з іншими етапами обробки, тане рекомендуються через побоювання з точки зокими як хімічне видалення металів (Ni, V, Na, Mo, ру екологічної безпеки і їх тенденції до видалення Co, Fe і т п ) з рівноважного каталізатора РКК або структурного кремнезему Як правило, КІЛЬКІСТЬ виснаженого каталізатора пдрокрекінга, або обмін доданого до розчину біфториду амонію має бути цеоліту з рідкоземельними елементами або іншинижче 10 ваг % відносно реактивуемого каталізами катіонами для модифікації активності або селетора, і звичайно воно становить від 1 до 4 ваг % ктивності цеоліту КІЛЬКІСТЬ яблучної кислоти, як правило, не переПершою стадією обробки є переведення мавищує 15% від ваги каталізатора і звичайно станотеріалу, що блокує пори, в розчин або вивільнення вить від 5 до 10 ваг % Як буде видно нижче з одмалих часток, що блокують пори Це може бути ного з прикладів, були використані також фермент, виконано обробкою твердих часток, що містять який містив як детергент, так і поверхнево-активну цеоліт, у розчині, який перемішують і який містить речовину, та яблучна кислота для регенерації ріву якості активуючого агента кислоту або суміш новажного каталізатора РКК У цьому випадку закислот, після чого здійснюють промивання для стосований аеруючий агент створював піну, яка видалення ДОМІШКІВ з обробленого каталізатора В 14 13 48213 відділяла дрібні частки від регенерованого каталібруднювачів із пор цеоліту затора Переважний ферментний матеріал містить Приклад, що приводиться далі, демонструє як поверхнево-активну речовину, так і детергент, переваги цього способу при використанні його для які порушують зв'язування вуглеводню або блокурегенерації комерційного каталізатора РКК, що вального агента, так що матеріал, який блокує складається з матриксу кремнезем-глинозем, що пори, можна видалити із сітки цеоліту і таким чимістить близько 10-20 ваг % цеоліту типу Y ном регенерувати цеоліт Кислота розчиняє, а пеПриклад А Зразок вагою 50г регенерованого ремішувальні агенти, що здійснюють збовтування рівноважного каталізатора РКК занурювали у розта аерацію, у СПІЛЬНІЙ ДІЇ З поверхнево-активною чин, що містить 200мл деюнізованої води, 20г ябречовиною піднімають малі частки, видалені з пор лучної кислоти і 1 мол комерційного ферменту, і цеоліту, до поверхні розчину, звідки вони можуть нагрівали до температури близько 54°С протягом бути видалені Видалення цих дрібних неорганіч12 годин у склянці з перемішуванням на магнітній них часток або вуглеводневих матеріалів із сітки мішалці Протягом цього часу розчин аерували цеоліту відкриває цеолітові канали, так що внутрістислим повітрям Комбінація аерації та детергеншність цеоліту стає доступною для реагентів у ту у ферменті приводила до створення пінявої фазі пари, тобто це регенерує каталізатор Предфази на поверхні шару рідини Аерація і пшоутвоставляється доведеним також, що активність свірення спільно ВІДДІЛЯЛИ дрібні частки від регенежого цеолітового каталізатора РКК можна підвированого матеріалу і транспортували ці дрібні часщити обробкою такого типу для видалення любих тки у верхню частину склянки, звідки їх знімали вільних компонентів глинозему та кремнезему, які Через 12 годин оброблений каталізатор фільтруможуть залишатись у порах цеоліту у ході виробвали й промивали для видалення всієї залишеної ництва Це може також бути застосовано до будьрідини та забруднювачів Рівноважний каталізатор яких свіжих або рівноважних каталізаторів, що (до обробки) і регенерований каталізатор (після містять цеоліти, таких як цеолітовий каталізатор обробки) випробовували кожен в установці мікропдрообробці або пдрокрекінга, ZSM-5, цеолітовий тестування активності (МТА) при відношенні катакаталізатор полімеризації або молекулярні сита лізатора до нафти 3 1, 16 WHSV і 515°С з використанням стандартного газойлю Активність свіжого Результати випробувань показують, що перекаталізатора й аналітичні дані для необробленого мішування повітрям, як і диспергування твердої вихідного каталізатора та обробленого каталізаторечовини у розчині шляхом збовтування, також ра приведені нижче (два числа позначають ревкрай бажані Зроблено теоретичний висновок, що зультати двох випробувань) перемішування твердих речовин сильно диспергованими бульбашками корисне для видалення заАктивність СВІЖОГО каталізатора Каталітична активність Мікро-тестування активності конверсія коксовий показник газовий показник Після широких лабораторних випробувань регенерації цеоліту для визначення переважної процедури від п'яти різних діючих установок РКК були одержані п'ять зразків рівноважного каталізатора Кожен із цих п'яти зразків рівноважного каталізатора був цілком типовою сумішшю різних типів свіжого каталізатора від різних постачальників, оскільки на більшості установок РКК міняли довільним чином тип свіжого каталізатора, що додається, і додавали ззовні рівноважний каталізатор Проте ці п'ять рівноважних каталізаторів мають дуже широкий діапазон активності та КІЛЬКІСТЬ металів (Ni/V), оскільки установки, що розглядаються, працюють на завантаженнях, які поступають після різних переробок - від газойлю до кубових залишків Проте, свіжий каталізатор, що поступає на ці установки, звичайно містить 20 - 30% цеоліту типу Y або USY із різною КІЛЬКІСТЮ активного матриксу Усі ЦІ П'ЯТЬ зразків обробляли таким способом 1 Регенерували одержаний рівноважний каталізатор у муфельної печі протягом 4 годин при 676°С з використанням газу, що містить кисень 2 Додавали 100г регенерованого рівноважного каталізатора до 500см3 деюнізованої води До обробки 2,8 1,41,4 Після обробки 59 59 1,83,1 12,1 5,3 70 66 1,41,7 2,2 4,9 2,3 1,9 3 Додавали 4г пдроксиламшу, так що рН було між 3,8 і 4,0 при 22°С Пдроксиламш використовували як відновлювальний агент, головним чином для відновлення нікелю на каталізаторі 4 Зразок після етапу 3 ставили на гарячу плитку з магнітною мішалкою При 51 °С додавали 2г біфториду амонію і 10г яблучної кислоти (рН 3,0) і підвищували температуру приблизно до 65°С 5 Через 5 годин при температурі між 51 °С і 66°С видаляли зразок із магнітної мішалки, що нагрівається, і давали зразку осісти, так що більша частина каталітичного матеріалу відділялась від пульпи, але частки малого розміру і колоїдний матеріал залишались у розчині, і декантували зразок для видалення дрібних часток, які ще залишались у розчині 6 Промивали декантований зразок 3 рази ЗООмл деюнізованої води і після кожного промивання проводили декантацію, як указано вище у п 5 Зразки кожного з п'яти реактивованих рівноважних зразків каталізатора випробовували, і результати представлені нижче 7 40г кожного з п'яти промитих реактивованих зразків після етапу 6 обмінювали з 3,64 г розчину рідкоземельних елементів (27,46% оксидів рідко 16 15 48213 земельних елементів, що складаються з 12,23% обмінені з рідкоземельними елементами після п 7, І_а2О3, 7,22% СеО2, 5,64% Nd2O3, 1,95% Рг6О4 у випробовували як викладено детально нижче 3 100см деюнізованої води Через 2 години при Випробування проводили на установці мікро87°С реактивовані зразки, які були обмінені з рідтестування активності (МТА) при співвідношенні коземельними елементами, промивали 2 рази каталізатора до нафти 3 1,16 WHSV, 515°С з використанням стандартного газойлю Зразки А і С 150см деюнізованої води, висушували протягом представляли рівноважний каталізатор з устаноночі і ставили у муфельну піч на 1 годину при вок РКК, працюючих на кубових залишках Резуль537°С тати МТА приведені нижче 8 Регенерований рівноважний каталізатор, регенеровані зразки після етапу 6 і зразки, які були Результати мікро-тесту активності (МТА) А А А В В В С С С D D D E E E Зразок регенерований рівноважний Реактивований обмінений з рідкими землями регенерований рівноважний Реактивований обмінений з рідкими землями регенерований рівноважний Реактивований обмінений з рідкими землями регенерований рівноважний реактивований обмінений з рідкими землями регенерований рівноважний реактивований обмінений з рідкими землями Активність 0, 75 1, 16 1, 34 1, 23 1, 56 1, 72 1, 02 1, 25 1, 56 1, 36 2, 06 1, 70 1, 01 1, 29 1, 20 Приведені вище результати МТА не тільки показують збільшення активності всіх регенерованих зразків, але й указують на поліпшення селективності у реактивованому каталізаторі у порівнянні з регенерованим рівноважним каталізатором Зразки А, В і С показують, що мався доступний цеоліт, який обмінювався з рідкоземельними елементами, що привело до підвищення активності та селективності На основі цих результатів представляється очевидним, що механізмом регенерації цеолітового каталізатора є видалення матеріалу з частками малого розміру з пор цеоліту Аналіз цього матеріалу показує, що він збагачений кремнеземом разом з іншими компонентами каталізатора, включаючи глинозем, нікель і ванадій Зроблено теоретичний висновок, що матеріал, який блокує пори, входить у пори цеоліту у процесі виробництва свіжого каталізатора і внаслідок міграції кремнезему у процесі роботи установки Приведені вище дані вказують, що, у протилежність загальноприйнятому переконанню, активність і селективність регенерованого каталізатора РКК можна істотно підвищити Таким чином, у практиці застосування цього винаходу можна видалити з працюючої установки те, що звичайно вважається рівноважним цеолітовим каталізатором, обробити каталізатор способом згідно цьому винаходу і використати повторно оброблений каталізатор із підвищеною активністю та селективністю Як можна бачити з приведених прикладів, є підстави вважати, що ключовим моментом у процесі успішної регенерації цеолітового каталізатора є видалення з пор цеоліту матеріалу, що блокує цеолітові пори, і у відділенні цього матеріалу від регенерованого цеолітового каталізатора При Коксовий показник 7, 63 4, 36 4, 29 2, 28 2, 23 2, 32 4, 71 4, 39 3, 75 3, 89 3, 01 3, 91 1, 52 2, 48 3, 29 Газовий показник 2, 04 1, 33 1, 01 1, 58 1, 53 1, 69 1, 50 1, 12 0, 97 1, 33 1, 14 1, 45 1, 21 1, 07 1, 17 клади показують, що матеріал, який блокує пори, може бути вивільнений слабими кислотами або комбінацією кислот, які реагують із матеріалом, що блокує пори, із використанням найкращого метода відділення дрібних часток, видалених із цеолітових пор, яким є флотація Лабораторні дані показують також, що застосування суміші слабих кислот, таких як біфторид амонію і яблучної кислоти при рН від 3 до 5 вимагає меншого часу, ніж застосування однієї яблучної кислоти Процес регенерації цеолітового каталізатора В комерційному режимі роботи з використанням способу регенерації цеолітового каталізатора згідно цьому винаходу каталізатор, обов'язково вивільнений від вуглецю, змішують із ХІМІЧНИМ розчином, що містить активуючий агент, у контакторній посудині (контакторі) з перемішуванням для одержання пульпи 3 верхньої зони рідини відбирають частину ХІМІЧНОГО розчину, що містить більшість суспендованих дрібних часток і твердих речовин, вивільнених із пор цеоліту Цей відібраний розчин із дрібними частками фільтрують для видалення суспендованих твердих речовин, і фільтровану рідину повертають у контактор Після необхідного проміжку часу при потрібної температурі оброблений, регенерований цеоліт ВІДДІЛЯЮТЬ ВІД ХІМІЧНОГО розчину і промивають для видалення по змозі всього залишеного ХІМІЧНОГО розчину, так щоб регенерований цеолітовий матеріал міг бути повторно використаний Промисловий процес регенерації каталізатора РКК повинен буде включати контактування регенерованого каталізатора у контакторі з ХІМІЧНИМ розчином, що збовтується та перемішується повітрям, який вміщує активуючий агент, що складається зі слабої кислоти або суміші слабих кислот, та 17 ких як яблучна і біфторид амонію 3 верхнього шару рідини у контакторі здійснюється постійний відбір частини ХІМІЧНОГО розчину, що містить більшість суспендованих дрібних часток, вивільнених із пор цеоліту Цю рідину фільтрують для видалення забруднювачів, і фільтрат повертають у контактор Через визначений період часу при потрібної температурі оброблений активований каталізатор РКК ВІДДІЛЯЮТЬ від ХІМІЧНОГО розчину і промивають для видалення по змозі всього залишеного ХІМІЧНОГО розчину, так щоб регенерований цеолітовий матеріал міг бути повторно використаний Оскільки каталізатор РКК має малий розмір часток, переважним є контактор із пульпою каталізатора, яку переміщують Усі вуглеводні, що вивільняються з пор цеоліту, можуть бути видалені також і з поверхневого шару рідини у контакторі до відділення обробленого, регенерованого каталізатора від ХІМІЧНОГО розчину Цеолітові матеріали з частками великого розміру, такі як гранульований або екструдований цеолітовий каталізатор, можна також обробляти у контакторах із перемішуванням Проте, ІНШІ форми перемішування, такі як обробка у барабані або барботування шарів, або просто рециркуляція ХІМІЧНОГО розчину до дна посудини для створення постійного висхідного потоку реагентів разом з аеруючими агентами, також можуть бути використані Переважним аеруючим агентом у будь-якому здійсненні є повітря, але також можуть бути використані ІНШІ гази, такі як азот або легкі вуглеводневі гази, ДІЮЧІ як флотуючі агенти для малих часток розміром < Юмкм Спосіб згідно цьому винаходу може бути об'єднаний у єдине ціле з установкою процесу РКК, або ж рівноважний каталізатор і добавка можуть бути видалені з регенератора, охолоджені, розташовані на склад і потім перевезені на установку регенерації для регенерації і подальшого повернення у вихідне місце для включення у процес РКК 3 точки зору економіки та легкості включення унікального способу регенерації згідно цьому винаходу у процес РКК, переважним є локалізація процесу регенерації разом із процесом РКК, але не видалена локалізація Фіг ілюструє переважний варіант здійснення способу по цьому винаходу для реалізації промислового процесу Досвідчені працівники у цієї області можуть запропонувати інше обладнання, яке також можна використати у даному процесі Важливо, проте, щоб обране обладнання виконувало описані функції так, щоб одержати потрібні реакції та результати В переважному дискретному процесі, представленому діаграмою на фіг1, порція регенерованого цеолітового каталізатора РКК необхідної ваги переміщається з резервуара 1 силою тяжіння, використовуючи завантажувальний пристрій 2 і регулювальний вентиль 3, у контактор 4 для формування у контакторі пульпи з рідиною Рідина у контакторі - це вода, що містить необхідні КІЛЬКОСТІ слабих кислот, ефективних у вивільненні і/або розчиненні забруднювачів у порах цеоліту, які блокують ці пори Контактор 4 перемішують механічною мішалкою 5 і повітрям із магістралі 6, яке вдувається у донний шар рідини через повіт 48213 18 ророзподільну решітку 7 Яблучну кислоту або суміш яблучної кислоти з біфторидом амонію з резервуара 10 додають у контактор 4 із дозуванням по вазі, використовуючи завантажувальний пристрій 8 і регулювальний вентиль 9 так, щоб задавати рН у інтервалі від 3 до 1, із переважним значенням рН близько 5,2 Поверхнево-активна речовина/детергент із резервуара 11 додають порціями по вазі, використовуючи завантажувальний пристрій 12, через регулювальний вентиль 13 у контактор 4 для контролю концентрації поверхнево-активної речовини/детергенту у межах ВІДПОВІДНОГО інтервалу, який може бути від близько 1м д до 10 ваг%, залежно від каталізаторів і умов, які використовуються у контакторі Такі поверхнево-активна речовина і/або детергент створюють піну, щоб сприяти флотації малих часток забруднювачів у верхній шар рідини у контакторі Використання поверхнево-активної речовини/ детергенту разом із перемішуванням у контакторі приводить до створення піни зверху шару рідини у контакторі, поки у хімічному розчині досить активної поверхнево-активної речовини/детергенту Таким чином, якщо у якийсь момент часу у ході цього порційного процесу піна зникне, тоді можна додати надлишок поверхнево-активної речовини /детергенту для відновлення дії поверхневоактивної речовини/ детергенту, яке сприяє видаленню шляхом флотації малих часток забруднювачів із цеолітових пор Контактор 4 може функціонувати при будь-якій температурі, проте переважно працювати при температурі від близько 54°С до близько 93°С, але ні в якому разі не при температурі, яка розрушить активність поверхнево-активної речовини/детергенту Температуру у контакторі 4 можна підтримувати ЗОВНІШНІМ нагрівачем, таким як паровий змійовик або чохол на посудині Залежно від типу цеолітового матеріалу, що підлягає обробці, а також реагентів і температури, застосованих у процесі, час обробки може бути від 10 хвилин (нижня межа) до 36 годин (верхня межа), звичайно від 4 до 12 годин Система аерації може представляти собою, як показано на фіг, замкнену циркулюючу систему з використанням компресора 6а для забору повітря з верхньої частини контактора 4 і подачі його знову у дна контактора 4 через повітророзподільну решітку 7, або це може бути однопрохідна система з аеруючим агентом, що випускається з контактора 4 Контактор 4 оснащений боковим покажчиком 14 для контролю рівня у контакторі 3 бокового покажчика 14 безперервний потік рідкого розчину, що містить др бні частки забруднювачів, видалені з цеоліту у пульпі, переноситься насосом 15 на фільтр 16 Фільтр, зображений на фіг, - де пластинчастий фільтр у рамі, але можна використати будь-який фільтр, що видаляє з циркулюючої рідини частки розміром < Юмкм Фільтровану рідину повертають на дно контактора 4, звідки вона піднімається угору разом з аеруючими середовищами та повітрям у процесі видалення малих твердих часток, які мають бути вивільнені з цеолітових пор розчином, який містить активуючий агент та перемішується Після завершення процесу регенерації, потік 48213 20 19 аеруючих агентів та рециркуляцію рідини через При необхідності, цей регенерований матеріал фільтр зупиняють Перед зливом розчину пульпи може бути висушений через дно контактора 4 можна видалити всі вуглеРезультати випробувань показують, що ефекводні, які накопичились зверху шару рідини, злитивність цього способу регенерації можна підвивом через боковий ВІДВІД Регенерований цеоліт і щити додаванням в активуючу рідину достатньої розчин розділяють, переважно на стрічковому фіконцентрації біфториду амонію, щоб сприяти вильтрі (не показаний), іпромивають регенерований даленню вільного кремнезему з пор цеоліту цеоліт для видалення всього залишеного розчину Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod of solid substance, containing zeolite, activity increasing, and method of used catalyst, containing zeolite, regeneration
Назва патенту російськоюСпособ повышения активности твердого вещества, содержащего цеолит, и способ регенерации использованного катализатора, содержащего цеолит
МПК / Мітки
МПК: B01J 29/00, B01J 38/00
Мітки: використаного, містить, регенерації, цеоліт, речовини, каталізатора, спосіб, активності, підвищення, твердої
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-48213-sposib-pidvishhennya-aktivnosti-tverdo-rechovini-shho-mistit-ceolit-i-sposib-regeneraci-vikoristanogo-katalizatora-shho-mistit-ceolit.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб підвищення активності твердої речовини, що містить цеоліт, і спосіб регенерації використаного каталізатора, що містить цеоліт</a>
Попередній патент: Антиглюкокортикоїдний лікарський засіб
Наступний патент: Похідні бензоїлгуанідину, спосіб їх одержання та фармацевтична композиція на їх основі
Випадковий патент: Термопластична композиція для отримання ультратонких синтетичних волокон