×
10.05.2018
218.016.4703

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЦИРКУЛЯЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах с циркулирующим потоком мелкодисперсного катализатора. Способ определения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора в линии циркуляции между реактором и регенератором, включающей подъемник катализатора, заключается в том, что измеряют температуру подъемника и определяют скорость циркуляции мелкодисперсного катализатора по предварительно определенной зависимости между указанной скоростью и температурой подъемника. Реактор предпочтительно представляет собой реактор окислительной конверсии этана в этилен. Подъемник катализатора предпочтительно изолирован от окружающей среды. Технический результат - упрощение способа, возможность измерения скорости циркуляции катализатора без применения дополнительного оборудования и без прерывания технологического процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах с циркулирующим потоком мелкодисперсного катализатора.

В современных процессах с циркулирующим катализатором, в частности в процессе окислительной конверсии этана в этилен [С.Н. Хаджиев и др. Окислительное дегидрирование этана в этилен в системе с циркулирующим микросферическим оксиднометаллическим переносчиком кислорода: 1. Синтез и изучение каталитической системы // Нефтехимия, 2015. Т. 55, №6. С. 506], одним из основных параметров, требующих измерения и контроля, является скорость циркуляции катализатора. Скорость циркуляции выражается через массу катализатора, прошедшего через реактор (либо другой участок установки) за определенное время. В настоящее время в доступных литературных источниках отсутствует информация о наличии прямых методов определения скорости циркуляции мелкодисперсного твердого материала в режиме пневмотранспорта или псевдоожиженного слоя в условиях высоких температур (500-700°C), позволяющих проводить измерения без нарушения технологического режима. Традиционные способы определения скорости циркуляции имеют ряд недостатков: увеличение перепада давления в системе, возможность проведения измерений при температурах не более 200°C и др., что делает невозможным их применение для определения скорости циркуляции оксиднометаллического катализатора в условиях проведения окислительного дегидрирования этана в этилен при температурах 500-700°C.

Известен способ измерения скорости циркуляции твердых частиц, основанный на сравнении сигналов флуктуационных шумов, полученных с помощью пары прецизионных конденсаторов, установленных на разной высоте. Скорость частиц определяется по времени задержки второго сигнала. Концентрация потока частиц определяется по изменению емкостного сопротивления [G.E. Klinzing. Pneumatic Conveying of Solids A Theoretical and Practical Approach // Springer Science+Business Media B.V. 2010 ISBN 978-90-481-3608-7].

Известен способ измерения скорости циркуляции твердых частиц методом электротомографии [P.R. Tortora et al. // International Journal of Multiphase Flow 32 (2006) 972-995].

Известен способ измерения скорости циркуляции твердых частиц с помощью оптико-волоконных датчиков. Метод основан на измерении интенсивности отраженного света, коррелирующей с концентрацией твердых частиц [Н. Zhang et al. // Powder Technology 100 (1998) 260-272].

Известен способ измерения скорости циркуляции твердых частиц с помощью измерения разности длины волн излучаемого и отраженного света лазера (эффект Доплера) [M.N. Pantzalietal. / Chemical Engineering Science 101 (2013) 412-423].

Наиболее близким к заявленному является способ измерения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора, согласно которому непрерывно собирают самообучающуюся выборку статистических данных о динамике перераспределения катализатора между реактором и регенератором, связанных между собой посредством пневмотранспорта [Нагиев А.Г., Халилов С.А., Агаев У.Х., Гусейнова А.С. Самонастраивающаяся система косвенного измерения скорости пневмотранспорта катализатора в реакционно-регенерационных системах химической промышленности // Автоматизация в промышленности, 2012, №12, с. 52-56].

Недостатком известного способа является его сложность. Он требует разработки и установки сложных и дорогостоящих автоматизированных самонастраивающихся систем, надежно функционирующих в условиях проведения реакции (при повышенных температурах и давлениях).

Задача изобретения заключается в разработке простого способа измерения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора с целью определения количества катализатора, прошедшего через реактор, особенно реактор окислительной конверсии этана в этилен, в системе с циркулирующим катализатором за единицу времени без нарушения технологического режима.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения скорости циркуляции мелкодисперсного катализатора в линии циркуляции между реактором и регенератором, включающей подъемник катализатора, измеряют температуру подъемника и определяют скорость циркуляции мелкодисперсного катализатора по предварительно определенной зависимости между указанной скоростью и температурой подъемника.

Реактор предпочтительно представляет собой реактор окислительной конверсии этана в этилен. Данный способ может быть применен и в других процессах с пневмотранспортом катализатора между реактором и регенератором, например, в гидрокрекинге.

Подъемник предпочтительно хорошо изолирован от окружающей среды. Это предотвращает влияние ее тепловых воздействий и повышает точность измерений.

Способ является простым и не требует дополнительного оборудования.

Для выражения зависимости температуры подъемника и скорости циркуляции катализатора для каждого типа катализатора предварительно строят градуировочный график (возможно представить зависимость и в форме таблицы). Для этого проводят серию экспериментов с различной скоростью циркуляции, фиксируя расход катализатора по одной из двух методик.

Методика 1. Подъемник отсоединяют от системы, производят отбор катализатора в течение определенного промежутка времени, затем измеряют массу отобранного катализатора. Рассчитывают скорость циркуляции катализатора по формуле где G - скорость циркуляции катализатора, кг/с;

m - масса катализатора, кг;

τ - время, с.

Методика 2. Определяют содержание решеточного кислорода в катализаторе методом температурно-программированного восстановления (ТПВ) [1. Герзелиев И.М., Усачев Н.Я., Попов А.Ю., Хаджиев С.Н. Парциальное окисление низших алканов активным решеточным кислородом оксиднометаллических систем: 1. Экспериментальные методы и установки // Нефтехимия. - 2011. - Т. 51, №6. - С. 420-426]. Методом газовой хроматографии определяют концентрацию кислорода в смеси газов из реактора окисления этана в этилен. Составляют материальный баланс реактора окисления по кислороду за 1 час и вычисляют скорость циркуляции катализатора.

Скорость циркуляции катализатора рассчитывают по формуле:

где G - скорость циркуляции катализатора, кг/с;

m - масса кислорода, ушедшего из реактора окисления за 1 час, кг;

ω - содержание решеточного кислорода в катализаторе, мас. %.

Первая из приведенных методик является универсальной, вторую можно использовать в тех случаях, когда реактор представляет собой реактор окислительной конверсии (окисления) этана в этилен.

На Фиг. 1 представлена схема устройства для окислительной конверсии этана в этилен.

На Фиг. 2 представлен градуировочный график зависимости между температурой подъемника и скоростью циркуляции катализатора.

Возможность осуществления изобретения подтверждается примерами.

Окислительную конверсию этана в этилен проводят в устройстве (см. Фиг. 1), представляющем собой вертикальный цилиндрический аппарат с узлом подачи сырья (7), и реактор окислительной регенерации катализатора (4), также представляющий собой вертикальный аппарат, оснащенный штоком (12) и сепаратором (5) с узлом вывода технического азота (11). Над реактором дегидрирования этана (1) находится сепаратор реактора дегидрирования этана (2), к которому присоединены узел вывода продукта - этилена (3) и стояк (8). Реактор дегидрирования этана (1) и реактор окислительной регенерации катализатора (4) находятся в соединении посредством линии циркуляции катализатора между реактором дегидрирования этана и реактором окислительной регенерации катализатора. Эту линию в совокупности составляют подъемник катализатора (6), стояк (8) и транспортная линия (13). В нижней части транспортной линии (13) существует зона, в которой накапливается катализатор. Узлы ввода транспортного азота (9) и (10) присоединены к реактору дегидрирования этана (1) и подъемнику катализатора (6) соответственно. От узла вывода технического азота к узлам ввода транспортного азота (9) и (10) идет линия рецикла технического азота (не показана на рисунке, за исключением направления потока рецикла).

С внешней стороны подъемника катализатора (6) устанавливается термоэлектрический преобразователь (14), соединенный с вторичным преобразователем сигнала (15), регистрирующим значение температуры поверхности подъемника. Подъемник катализатора является необогреваемой линией, в которой осуществляется пневмотранспорт катализатора и не протекает каких-либо химических реакций, поэтому температура его поверхности зависит исключительно от величины теплового потока, проходящего через подъемник, которая, в свою очередь, зависит от скорости циркуляции катализатора. Подъемник хорошо изолирован для предотвращения влияния тепловых воздействий окружающей среды.

Используют катализатор, содержащий 10% V2O5/Al2O3. Катализатор представляет собой микросферический порошок оранжевого цвета. Проводят серию экспериментов с различной скоростью циркуляции с разъединенным от сепаратора реактора окисления подъемником. Записывают температуру t подъемника и массу отобранного катализатора m. Время отбора катализатора - 60 с.

Результаты измерений представлены в табл. 1.

По полученным данным вычисляют скорость циркуляции катализатора по формуле и строят градировочный график, отображающий соотношение скорости циркуляции и температуры подъемника (см. Фиг. 2).

Осуществляют дегидрирование этана. Для нахождения скорости циркуляции катализатора без прерывания технологического процесса определяют температуру подъемника и с помощью калибровочного графика вычисляют искомую величину.

Пример 1. Температура подъемника составляет 278°C. По градуировочному графику находят скорость циркуляции 2,8⋅10-4 кг/с.

Пример 2. Температура подъемника составляет 220°C. По градуировочному графику находят скорость циркуляции 2⋅10-4 кг/с.


СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЦИРКУЛЯЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЦИРКУЛЯЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЦИРКУЛЯЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО КАТАЛИЗАТОРА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 141 items.
25.08.2017
№217.015.acd9

Способ получения полимерного гидрогеля

Изобретение относится к области химии полимеров и медицины, а именно к способу получения полимерного гидрогеля, который может быть использован в качестве носителя биологически активных веществ при создании гидрогелевых покрытий для лечения ран и ожогов. Полимерный гидрогель получают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612703
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.adf5

Мембранный дистилляционный модуль и способ опреснения минерализованной воды

Изобретение относится к области разделения или концентрирования водных растворов различных веществ, в частности получения пресной воды из солоноватых или морских вод методом мембранной дистилляции, и может быть использовано для создания малогабаритных и малоэнергоемких опреснителей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612701
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b5ff

Способ гидроконверсии тяжёлого углеводородного сырья (варианты)

Настоящее изобретение относится к способам переработки углеводородных масел в атмосфере водорода в присутствии дисперсных катализаторов и может быть использовано при переработке тяжелого углеводородного сырья (ТУС) в жидкие углеводородные продукты с более низкой температурой кипения, чем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614755
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.be88

Способ получения углеводородов бензинового ряда из попутного нефтяного газа через синтез-газ и оксигенаты

Изобретение относится к способу получения углеводородов бензинового ряда из попутного нефтяного газа, включающему стадию синтеза оксигенатов из синтез-газа, полученного из попутного нефтяного газа, в присутствии металлооксидного катализатора, и стадию синтеза углеводородов из полученных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616981
Дата охранного документа: 19.04.2017
26.08.2017
№217.015.e056

Способ получения золькеталя

Изобретение относится к способам получения золькеталя - смеси изомеров 2,2-диметил-4-гидроксиметил-1,3-диоксолана и 2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ола - путем взаимодействия глицерина и ацетона на гетерогенном катализаторе, например катионообменных смолах или цеолитах, и может быть использовано при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625317
Дата охранного документа: 13.07.2017
26.08.2017
№217.015.e08d

Способ получения золькеталя (варианты)

Изобретение относится к способам получения золькеталя - смеси изомеров 2,2-диметил-4-гидроксиметил-1,3-диоксолана и 2,2-диметил-5-гидроксиметил-1,3-диоксолана - путем взаимодействия глицерина и ацетона на кислотном гетерогенном катализаторе, например катионообменной смоле КУ2-8 или цеолите...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625318
Дата охранного документа: 13.07.2017
29.12.2017
№217.015.f2f6

Электроактивный полимер, электроактивный гибридный наноматериал, гибридный электрод для суперконденсатора и способы их получения

Изобретение относится к области создания электроактивных полимеров - N-замещенных полианилинов (ПАНИ) и гибридных наноматериалов на основе этих полимеров и многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ), которые могут быть использованы для получения высокоэффективных электродных материалов для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637258
Дата охранного документа: 01.12.2017
29.12.2017
№217.015.f30e

Металлополимерный нанокомпозитный магнитный материал на основе поли-3-амино-7-метиламино-2-метилфеназина и наночастиц feo и способ его получения

Изобретение может быть использовано в системах магнитной записи информации, органической электронике, медицине, при создании ионообменных материалов, компонентов электронной техники, солнечных батарей, дисплеев, перезаряжаемых батарей, сенсоров и биосенсоров. Металлополимерный нанокомпозитный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637333
Дата охранного документа: 04.12.2017
29.12.2017
№217.015.f787

Антипротеиназный препарат

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине и представляет собой антипротеиназный препарат на основе ингибитора протеиназ белковой природы - овомукоида из белка утиных яиц, хлорида натрия и воды для инъекций, отличающийся тем, что он дополнительно содержит маннитол,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639414
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.fb29

Катализатор гидропереработки нефтяных фракций (варианты)

Изобретение относится к производству катализаторов для гидропереработки нефтяных фракций, в том числе обессеривания, гидрогенизации и гидродеароматизации. Предложен катализатор гидропереработки нефтяных фракций, полученный in situ путем термического разложения в углеводородном сырье - нефтяных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640210
Дата охранного документа: 27.12.2017
Showing 51-60 of 65 items.
07.12.2018
№218.016.a458

Способ гидроконверсии остатка атмосферной дистилляции газового конденсата

Изобретение относится к способам переработки тяжелого углеводородного сырья с чрезвычайно высоким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов и низким содержанием нативных смол и асфальтенов и может быть использовано при переработке остатка атмосферной дистилляции газового конденсата АОГК. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674160
Дата охранного документа: 05.12.2018
12.12.2018
№218.016.a58a

Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроснабжению контактной сети. Устройство автоматизации электроснабжения тяговой сети переменного тока межподстанционной зоны содержит выключатели питающих линий контактной сети тяговых подстанций и поста секционирования, оборудованные устройствами АПВ. Устройства АПВ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674399
Дата охранного документа: 07.12.2018
14.12.2018
№218.016.a759

Комбинированный катализатор и способ получения обогащённого триптаном экологически чистого высокооктанового бензина в его присутствии

Настоящее изобретение относится к получению высокооктанового бензина с низким содержанием ароматических соединений, но с высоким содержанием триптана (2,2,3-триметилбутана), и может применяться в области получения моторного топлива. Комбинированный катализатор получения обогащенного триптаном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674769
Дата охранного документа: 13.12.2018
14.12.2018
№218.016.a76b

Способ переработки тяжелых нефтяных фракций

Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных фракций, включающему предварительное введение в сырье - тяжелые нефтяные фракции - водного раствора соли аммония и переходного металла, взаимодействие указанной соли с серосодержащим агентом, получение микроэмульсии серосодержащей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674773
Дата охранного документа: 13.12.2018
15.12.2018
№218.016.a7f3

Механизм компенсации продольных смещений ведущего моста

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям колесных транспортных средств. Механизм компенсации продольных смещений ведущего моста содержит двигательную установку, связанную карданной передачей с ведущим мостом. Мост прикреплен к рессорам с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674966
Дата охранного документа: 13.12.2018
10.02.2019
№219.016.b936

Способ регулируемой закачки жидкости по пластам и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для эксплуатации нагнетательных скважин, вскрывших два пласта. В скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) спускают компоновку подземного оборудования, включающую нижний пакер, разъединитель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679406
Дата охранного документа: 08.02.2019
18.05.2019
№219.017.5b71

Способ получения алкан-ароматической фракции

Изобретение относится к способу получения алкан-ароматической фракции. Способ характеризуется тем, что этанол и/или диэтиловый эфир пропускают через слой предварительно восстановленного катализатора, представляющего собой цеолит ЦВМ, содержащий 0,4-1 мас.% Pd и 0,5-1 мас.% Zn при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466976
Дата охранного документа: 20.11.2012
29.05.2019
№219.017.6a10

Катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии

Использование: нефтехимия, газохимия, углехимия, производство синтетических моторных топлив и смазочных масел. Описан катализатор для получения алифатических углеводородов из оксида углерода СО и водорода, содержащий наноразмерные частицы железа, промотированные оксидами калия и алюминия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466790
Дата охранного документа: 20.11.2012
07.09.2019
№219.017.c84f

Плита шиберного затвора и способ ее изготовления

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разливке стали из сталеразливочного ковша. Предложена плита шиберного затвора выпускного отверстия сталеразливочного ковша в форме овала, прямоугольника или ромба со скругленными углами, имеющая круглое отверстие,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699467
Дата охранного документа: 05.09.2019
02.11.2019
№219.017.ddaa

Использование спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у пациентов с фибриляцией предсердий

Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии и кардиологии. Предложен способ оценки вариабельности сердечного ритма, включающий спектральный анализ, причем он применяется у пациентов с различными формами фибрилляций предсердий, позволяющий определять роль вегетативной нервной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704920
Дата охранного документа: 31.10.2019
+ добавить свой РИД