专利名称：可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器及方法
技术领域：
本发明涉及一种可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器。
本发明还涉及利用上述流化床反应器进行催化反应的方法。
背景技术：
采用渣油(重油)、蜡油、石脑油、轻汽油等烃类原料以及植物油脂、动物油脂和脂 肪酸等生物原料进行催化反应时，首先与温度较高的催化剂混合被加热，升温气化，然后在 进行催化反应。在此过程中如果催化剂温度太高，由于局部过热容易生成焦炭和干气。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器。
本发明的又一 目的在于提供一种利用上述流化床反应器进行催化反应的方法。
为实现上述目的，本发明提供的可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器， 其主要包括 —提升管流化床反应器，其一端为反应原料进口 ，其另一端连接至催化剂沉降器 的上部； —汽提器，其一端连接在催化剂沉降器的下部，另一端通过一催化剂输送管连接 至烧焦罐； —侧线输送管，连接在汽提器与原料进口之间。 本发明的流化床反应器中，提升管的上下内径可以上相同的，也可以是变径的，即 提升管上部的直径比下部有直径大。 本发明提供的利用上述流化床反应器进行催化反应制烯烃和芳烃的方法，其主要 过程为 将预热至50-40(rc的反应原料与高温水蒸气按按重量比水油o : i i : i的
比例进入提升管流化床反应器内与裂解催化剂混合并向上流动进行反应；提升管流化床反
应器温度为500 680°C，反应原料与裂解催化剂接触时间为0. 5-7秒； 反应产物和裂解催化剂向上流动至催化剂沉降器，裂解催化剂与产物分离后，产
物进入分离系统，裂解催化剂进入汽提器脱出残留在催化剂中的反应产物，然后一部分进
入催化剂输送管，用气体输送至烧焦罐烧焦再生，烧焦温度为650 750°C ;另外一部分裂
解催化剂进入侧线输送管； 再生后的催化剂与侧线输送管的催化剂混合，再进入提升管流化床反应器； 控制侧线输送管的催化剂流量与烧焦再生后的裂解催化剂比例，使进入提升管流
化床反应器的裂解催化剂温度控制在600 700°C。 本发明催化反应制烯烃和芳烃的方法中，上述反应、分离和烧焦再生的过程是循 环进行的。
图1为本发明提供的可以调控反应器入口催化剂温度流化床反应器结构示意图。
具体实施例方式
请结合图l，本发明的可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器，其主要包 括 —提升管流化床反应器l，其一端为原料进口 A，其另一端连接至催化剂沉降器2
的上部。在该催化剂沉降器2的下部连接一汽提器3，该汽提器3的另一端通过一催化剂输
送管5连接至烧焦罐6。汽提器3与原料进口 A之间连接一侧线输送管4。 本发明的流化床反应器中，提升管流化床反应器1的上下内径可以上相同的，也
可以是变径的，即提升管上部的直径比下部有直径大，本实施例采用的上下内径是相同的。 本实施例采用苏北油田常压渣油为原料；除特殊说明，本发明的催化剂为裂解催
化剂(比如TCLX-4)。 将预热至30(TC的反应原料与高温水蒸气按照水/油为0. 2 : l的重量比原料入 口 A进入提升管流化床反应器1内与催化剂混合并向上流动(箭头指示方向)进行反应， 原料与催化剂接触时间为4秒。催化剂与原料重量之比为15。 反应产物和催化剂向上流动至催化剂沉降器2中。在该催化剂沉降器2中，催化 剂与产物进行分离后，分离出的产物进入分离系统(公知技术，图中未示)，催化剂进入汽 提器3脱出残留在催化剂中的反应产物，然后一部分进入催化剂输送管5，用气体输送至烧 焦罐6烧焦再生，烧焦温度为650 750°C 。另外一部分催化剂进入侧线输送管4。
经烧焦罐6再生后的高温再生剂和来自侧线输送管的低温汽提剂(450 650°C ) 混合后，再进入提升管流化床反应器1。通过控制催化剂侧线输送管的流量调节高温烧焦 再生催化剂和低温汽提催化剂的比例，使进入提升管流化床反应器的催化剂温度控制在 600 70(TC。上述反应、分离和烧焦再生的过程循环进行。 本发明的流化床反应器可用于以渣油(重油)、蜡油、石脑油、轻汽油等烃类原料
以及植物油脂、动物油脂和脂肪酸等生物原料或任意混合的原料催化反应制烯烃和芳烃的
过程；也可以用于FCC过程以上述原料催化裂化生产液化气、汽油和柴油等产品。 本发明的流化床反应器还可进行FCC过程生产汽油、柴油和液化气等产品的方
法，与上述第所述方法相同，只是使用不同的催化剂。 表1是本发明采用苏北油田常压渣油为原料进行催化反应制烯烃和芳烃的结果催化剂温度 提升管入口65(TC 提升管入口63(TC
反应产物 反应产物产率(WX) 反应产物产率(WX) CO 0. 39 0. 02 C02 1. 10 0 . 57 H2 0. 45 0. 38 CH4 4. 72 2. 76 C2H6 1.93 1.44 C2H4 8.43 5.98干气 15. 53 10. 55 C3H8 1.44 1.94 C,H6 22.99 23.84
4
I-C4H1Q0. 370. 68n_C4H100. 420. 61t_2_C4H83. 113. 79n_C4H82. 242. 79i_C4H85. 116. 66c-2-C4H82. 242. 75液化气37. 9343. 05n-C5H120. 090. 19i_C5H120. 100. 211 ， 3_C4H60. 120. 00others2. 894. 47c53. 204. 87丁烯12. 7015. 99乙烯+丙烯31. 4229. 82上述产物总产率61. 3363. 94液收23. 9026. 52焦碳13. 9311. 07损失0. 830. 89 从表中数据可知，把催化剂的入口温度从65(TC降到63(TC，干气产率从15. 53降 到10. 55，焦炭产率从13. 93降到11. 07。
权利要求
一种可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器，主要包括一提升管流化床反应器，其一端为反应原料进口，其另一端连接至催化剂沉降器的上部；一汽提器，其一端连接在催化剂沉降器的下部，另一端通过一催化剂输送管连接至烧焦罐；一侧线输送管，连接在汽提器与原料进口之间。
2. 按照权利要求1所述的流化床反应器，其中，提升管的上下内径相同。
3. 按照权利要求1所述的提升管流化床反应器，其中，提升管上部的直径比下部大。
4. 一种利用权利要求1所述的流化床反应器进行催化反应制备烯烃和芳烃的方法，其 主要过程为将预热至50-40(rc的反应原料与高温水蒸气按重量比水油o : i i : i的比例进入提升管流化床反应器内与裂解催化剂混合并向上流动进行反应；提升管流化床反应器温 度为500 680°C，反应原料与裂解催化剂接触时间为0. 5-7秒；反应产物和裂解催化剂向上流动至催化剂沉降器，裂解催化剂与产物分离后，产物进 入分离系统，裂解催化剂进入汽提器脱出残留在裂解催化剂中的反应产物，然后一部分进 入催化剂输送管，用气体输送至烧焦罐烧焦再生，烧焦温度为650 750°C ;另外一部分裂 解催化剂进入侧线输送管；再生后的裂解催化剂与侧线输送管的催化剂混合，再进入提升管流化床反应器；裂解 催化剂与原料油的重量之比为8 30。控制侧线输送管的裂解催化剂流量，与烧焦再生后的催化剂比例，使进入提升管流化 床反应器的裂解催化剂温度控制在600 700°C。
5. 按照权利要求4所述的方法，其中，上述过程是循环进行。
6. 按照权利要求4所述的方法，其中，反应原料为渣油、蜡油、石脑油、轻汽油、植物油 脂、动物油脂和脂肪酸其中一种或任意混合的几种。
7. 按照权利要求4所述的方法，其中，裂解催化剂是以改性Y型分子筛和改性zsm-5分 子筛为活性组分，以天然粘土，氧化铝和氧化硅为基质，两者经过混合打浆、喷雾干燥和焙 烧制备的微球催化剂。
全文摘要
一种可调控反应器入口催化剂温度的流化床反应器和制备烯烃和芳烃的方法来自烧焦再生器的高温再生剂和来自汽提器的低温汽提剂混合调温后，再进入反应器。通过控制催化剂侧线输送管的流量调节高温烧焦再生催化剂和低温汽提催化剂的比例，使进入提升管流化床反应器的催化剂温度控制在600～700℃。通过选择合适的温度降低干气和焦炭产率。该反应器用于以渣油(重油)、蜡油、石脑油、轻汽油等烃类原料以及植物油脂、动物油脂和脂肪酸等生物原料，或任意混合的原料催化反应制烯烃和芳烃的过程；也可以用于FCC过程以上述原料催化裂化生产液化气、汽油和柴油等产品。本发明还涉及利用上述流化床反应器进行催化反应的方法。
文档编号B01J8/24GK101733047SQ20081022667
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月19日 优先权日2008年11月19日
发明者刘中民, 李铭芝, 谢鹏 申请人:中国科学院大连化学物理研究所