一种催化转化系统的制作方法

文档序号:9819583阅读:671来源:国知局
一种催化转化系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种催化转化系统。
【背景技术】
[0002] 反应器是工艺的核屯、之一,已有的工业生产中催化转化设备包括固定床反应器、 移动床反应器、密相流化床反应器、提升管反应器等。W催化裂化反应为例,上述反应器均 实现了工业化。
[0003] 固定床反应器是指在反应过程中,气体和液体反应物流经反应器中的催化剂床层 时,催化剂床层保持静止不动的反应器。工业生产中,加氨催化反应所采用的反应器常为固 定床反应器。固定床反应器的直径和高度虽然没有严格限制,但考虑到流体分配和制作成 本、安全等因素,通常反应器设计采用的高/径比为2. 5~12。早期催化裂化反应也采用 固定床反应器,催化裂化反应中催化剂上会发生积碳,需要进行再生反应恢复催化剂活性, 因此采用固定床反应器时需要间断进行反应和再生,为了保证连续进料及其他操作的连续 性,至少需要=个W上的反应器。现有部分甲醇制締控技术(MTO)也采用固定床反应器。
[0004] 采用移动床反应器的,如连续重整装置,设有催化剂循环及连续再生系统,催化剂 在反应器和再生器之间循环移动,反应后积碳的催化剂在再生器内连续进行再生,然后再 送回反应器进行反应。 阳0化]密相流化床反应器属于鼓泡床和端动床范畴,其空塔线速一般在0. 2~1. 5m/s, 空速在2-1化1,因此反应停留时间一般比较长,由于密相流化床反应器线速低,因此往往存 在返混,影响产品分布和质量,另外一方面反应器的直径相对较大。例如,一般认为MTO的 反应是分子数量增加的反应,低反应压力有利于化学平衡向生成低碳締控方向进行,考虑 到工程因素,通常仍然采用类似催化裂化工艺流程,反应器采用密相流化床反应器,反应压 力也与催化裂化工艺相似,即0. 1~0. 3MPa (表压),但带来的问题是反应器尺寸过大。由 于现有MTO装置采用与催化裂化相似的旋风分离器,在生产过程中催化剂的自然跑损是无 法避免的,尤其是当催化剂中粒度^ 20 ym的催化剂细粉增多的时候,运会对后续的产物 分离带来不利影响,对催化剂的重复使用也是不利的。另外,生成的締控在反应器内停留时 间长,氨转移反应增加,对多产低碳締控也是非常不利的。
[0006] 提升管反应器线速相对较高,例如催化裂化装置的等直径提升管反应器,一般入 口线速为4~7m/s,随着裂化反应的进行,出口线速为12~18m/s,反应时间在2~4秒, 抑制了一些对产品质量有益的二次反应。由于提升管反应器中油气和催化剂的流动接近平 推流,因此需要保证进入提升管反应器的催化剂是连续输送的。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种催化剂能够连续输送的催化转化 系统。
[0008] 本发明提供的一种催化转化系统,其特征在于该系统包括反应设备、催化剂循环 设备、催化剂再生设备,其中所述反应设备沿垂直方向从下至上包括预提升段、提升管、汽 提段、密相流化床,反应设备的待生催化剂出口通过催化剂循环设备与再生设备的待生催 化剂入口连通,所述再生设备的再生催化剂出口通过催化剂循环设备与反应设备的再生催 化剂入口连通。
[0009] 本发明所述的一些实施方案中,所述催化剂循环设备其特征在于该催化剂循环设 备包括再生催化剂进料器、待生催化剂接收器、催化剂料斗、待生催化剂循环线。
[0010] 本发明所述的一些实施方案中,所述催化剂循环设备包括待生催化剂进料器。
[0011] 本发明所述的一些实施方案中,所述催化剂循环设备包括再生催化剂接收器。
[0012] 本发明所述的一些实施方案中,所述反应设备的待生催化剂出口通过待生催化剂 接收器与催化剂料斗连通,所述反应设备的再生催化剂入口通过再生催化剂进料器与催化 剂料斗连通。
[0013] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生设备的再生催化剂出口通过再生催化剂 接收器与催化剂料斗连通。
[0014] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生设备的待生催化剂入口通过待生催化剂 进料器与催化剂料斗连通。
[0015] 本发明所述的一些实施方案中,所述待生催化剂循环线连接汽提段和再生催化剂 进料器。
[0016] 本发明所述的一些实施方案中,所述催化剂料斗的作用是将待生催化剂从高压的 反应系统输送至低压的再生设备(包括将控环境与氧/氮环境隔绝),并将再生后的催化剂 由低压的再生器系统输送至高压的反应设备(包括将氧/氮环境与控环境隔绝)。
[0017] 本发明所述的一些实施方案中,所述反应设备包括过滤器。
[0018] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生催化剂进料器体积与催化剂料斗体积之 比为1. 5~15:1。
[0019] 本发明所述的一些实施方案中,所述密相流化床设置在汽提段上部。
[0020] 本发明所述的一些实施方案中,所述提升管选自等直径提升管、等线速提升管、变 径提升管中的一种或几种。
[0021] 本发明所述的一些实施方案中,所述提升管出口设有快分器、旋风分离器、分布板 中的一种或几种。
[0022] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生催化剂进料器用于连续输送催化剂进入 反应区。
[0023] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生催化剂进料器与催化剂料斗、提升管、汽 提段、待生催化剂循环管线中的一种或几种相连。
[0024] 本发明所述的一些实施方案中,所述过滤器为多孔材料,选自金属烧结多孔材料, 陶瓷多孔材料中的一种或几种。
[00巧]本发明所述的一些实施方案中,所述催化剂再生设备为低压再生设备。
[00%] 本发明所述的一些实施方案中,所述高压反应设备压力与催化剂低压再生设备压 力之比为3~100:1。
[0027] 本发明所述的一些实施方案中,所述提升管底部设有进料喷嘴。
[0028] 本发明所述的一些实施方案中,所述提升管底部上提升管总高30%~60%位置 设有进料喷嘴。
[0029] 本发明所述的一些实施方案中,所述密相流化床可W不形成密相床层。
[0030] 本发明所述的一些实施方案中,所述待生催化剂接收器用于接收汽提段待生催化 剂。
[0031] 本发明所述的一些实施方案中,所述待生催化剂接收器用于输送待生催化剂进入 催化剂料斗。
[0032] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生催化剂接收器与催化剂料斗、提升管反 应器、密相床反应器中的一个或几个相连。
[0033] 本发明所述的一些实施方案中,所述待生催化剂进料器与催化剂料斗、再生器中 的一个或几个相连。
[0034] 本发明所述的一些实施方案中,所述过滤器2 ym颗粒过滤精度为99. 9%。
[0035] 本发明所述的一些实施方案中,所述过滤器1. 2 ym颗粒过滤精度为99. 9%。
[0036] 本发明所述的一些实施方案中,所述过滤器设有反吹系统,用于清理非永久滤饼; 反吹气选择含控气体、干气、氮气、水蒸气中的一种或几种。
[0037] 本发明所述的一些实施方案中,所述密相床反应器设有取热设备。
[0038] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生催化剂接收器设有取热设备。
[0039] 本发明所述的一些实施方案中,所述再生催化
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