一种移动床径向流反应器及其应用_2

文档序号:9853305阅读:来源:国知局
由内向外分为流体进料通 道、催化剂固定床层、催化剂移动床层和流体出料通道;反应器顶部和底部分别设置流体进 料口和流体出料口;所述的流体进料口与流体进料通道相通,所述的流体出料口与流体出 料通道相通;催化剂移动床层顶部设置移动床催化剂进口、底部设置移动床催化剂出口; 所述的流体进料通道、催化剂固定床层、催化剂移动床层与流体出料通道之间经开有孔隙 的材料隔开,孔隙大小满足气体可通过,催化剂颗粒不能穿过。
[0026] 本发明提供的移动床径向流反应器中,反应器壳体上下端连接上下封头,封头设 有流体进出料口和移动床催化剂进出口。所述流体进料通道和流体进料口相连通,所述流 体出料通道与流体出料口相连通。所述移动床催化剂进出口和移动床催化剂床层相连通。
[0027] 优选地,催化剂固定床层、流体进料通道和流体出料通道内设有分隔板,用以改变 流体在流体进料通道、催化剂固定床层、催化剂移动床层和流体出料通道间径向流动方向, 使得流体来回进出两个催化剂床层。在分隔板的阻挡作用下,进入流体进料通道的流体通 过催化剂固定床层和催化剂移动床层进入流体出料通道,然后流体改变方向从流体出料通 道进入催化剂移动床层和催化剂固定床层,到达流体进料通道,流体频繁改变径向流动方 向,最终通过流体出料口流出反应器。
[0028] 所述分隔板的数量至少大于1,催化剂固定床层内的分隔板与流体进料通道的分 隔板在轴向上位于同一截面位置。分隔板可以为水平板,也可以为具有一定倾斜角的盘环 挡板或人字挡板。流体进料通道和流体出料通道的分隔板在轴向位置上间隔分布。
[0029] 本发明提供的移动床径向流反应器中,所述的流体进料通道、催化剂固定床层、催 化剂移动床层和流体出料通道的截面积之比为1 : (2-12) : (2-10) :(0. 1-1),优选情况下, 所述的流体进料通道、催化剂固定床层、催化剂移动床层和流体出料通道的截面积之比为 1 :(3-9) : (2-6) :(0. 2-0.8)〇
[0030] 本发明提供的移动床径向流反应器的应用方法,采用本发明提供的移动床径向流 反应器,采用两种具有协同作用的催化剂,将不易失活的第一种催化剂加入催化剂固定床 层内,易失活的第二种催化剂通过移动床催化剂进口加入催化剂移动床层,反应原料由流 体进料口进入流体进料通道,再沿径向穿过催化剂固定床层和催化剂移动床层,在两种催 化剂的作用下,反应原料发生化学反应生成产物,催化剂移动床层中的第二种催化剂逐渐 失活,并逐渐向下移出反应器,进入再生器再生后返回催化剂移动床层循环利用;穿过催化 剂固定床层和催化剂移动床层的反应混合气体进入流体出料通道,再通过流体出料口流出 反应器,进入后续的分离系统。
[0031] 本发明提供的移动床径向流反应器可用于石油烃吸附脱硫方法,采用两种具有协 同作用的催化剂,将不易失活的加氢脱硫催化剂加入催化剂固定床层内,易失活的脱硫吸 附剂通过移动床催化剂进口加入催化剂移动床层,石油烃与氢气由流体进料口进入流体进 料通道,再沿径向穿过催化剂固定床层和催化剂移动床层,石油烃中的含硫烃分子与氢气 反应生成H 2S, H2S被化学吸附在脱硫吸附剂上,催化剂移动床层中的脱硫吸附剂逐渐失活, 向下经移动床催化剂出口移出反应器,进入吸附剂再生器中再生后返回循环利用;穿过催 化剂固定床层和催化剂移动床层的反应混合气体进入流体出料通道,经流体出料口流出反 应器,得到脱硫后的石油烃产品。
[0032] 所述的加氢脱硫催化剂为耐热无机氧化物上负载Ni、Co和W中的一种或几种金属 活性组元的催化剂,其金属活性组元可以为〇价态金属,也可以为金属硫化物。所述的耐热 无机氧化物选自氧化铝和/或氧化硅。本发明中所述的加氢脱硫催化剂采用常规制备方法 制备,例如可以以高岭土为基质,以铝溶胶为粘结剂,经浸渍一定量的加氢活性组元后焙烧 制得。
[0033] 所述的脱硫吸附剂为本领域中常用的具有吸附H2S功能的物质,一般由活性组元 和基质组成。所述的活性组元可选自氧化铜、氧化锌、氧化铁、氧化锰和氧化钙中的一种或 几种的混合物,优选氧化锌、氧化铁和氧化钙中的一种或几种的混合物。所述的基质为耐热 无机氧化物,优选氧化铝、氧化钛和氧化锆中一种或几种的混合物。
[0034] 所述脱硫吸附剂的制备方法为本领域常规方法,没有特别要求。例如以高岭土为 基质,以铝溶胶和或硅溶胶为粘结剂,加上一定比例的H2S吸附活性组元,经打浆、喷雾造 粒、焙烧制得。
[0035] 所述脱硫吸附剂的颗粒粒度为常规选择,以能够实现流动为准。一般地,所述脱硫 吸附剂的颗粒粒度为20微米~30毫米,优选50微米~10毫米,更优选100微米~5毫 米。加氢脱硫催化剂和脱硫吸附剂的颗粒粒度为体积平均粒度,可以采用激光粒度分析仪 测定。
[0036] 所述的石油烃的馏程的范围选自C4馏分~220°C。所述的石油烃选自C4馏分、直 馏汽油、催化汽油和焦化汽油中的一种或多种的混合物。
[0037] 所述的移动床径向流反应器的操作条件为:所述的反应温度为200~600°C,优选 250~500°C ;反应压力为0· 4~lOMPa,优选I. 0~8MPa ;重时空速为0· 1~50h \优选 0. 2~40111。所述氢气的用量为本领域的常规选择。一般地,进料中氢气与石油烃的体积 比为〇· 05~5Nm3/m3,优选为0· 1~4. 5Nm3/m3,更优选为0· 2~4Nm3/m3。
[0038] 所述的催化剂移动床层脱硫吸附剂在移动床反应器中的移动速度为0.02~ 1. Om/h,优选 0· 05 ~0· 5m/h。
[0039] 所述的石油烃原料在进入反应器之前优选进行预热,预热温度为120~500°C,更 优选150~400°C。预热后的石油烃和氢气的混合物首先通过流体进料口进入流体进料通 道中,再以径向流的方式进入催化剂固定床层,原料与加氢脱硫催化剂接触实现脱硫反应。 在催化剂固定床层中石油烃与氢气反应生成H 2S,反应混合气体以径向流方式进入催化剂 移动床层,与催化剂移动床层中的脱硫吸附剂接触,H2S被化学吸附负载在脱硫吸附剂上。 随着反应进行,脱硫吸附剂逐渐失活沿着催化剂移动床层向下通过移动床催化剂出口移出 反应器。在吸附剂再生器中高温再生的脱硫吸附剂经移动床催化剂进口进入催化剂移动 床层中循环利用。穿过催化剂固定床层和催化剂移动床层的反应混合气体进入流体出料通 道,再通过流体出料口流出反应器得到脱硫后的石油烃馏分。
[0040] 以下参照附图具体说明本发明的实施方法,但本发明并不因此而受到任何限制。
[0041] 附图1为移动床径向流反应器的第一种实施方式,附图2为第一种实施方式的反 应器主体部分俯视图。如附图1、附图2所示,反应器主体由立式圆柱形壳体7、上封头13、 下封头20构成,所述的上封头13和下封头20可以为球形、椭球形或平板。反应器主体沿径 向由内到外为同轴心的圆管:内管10、中间管9、外管8、壳体7构成。内管10、中间管9和 外管8可为丝网构成的管状物或开孔的立管,丝网缝隙及孔大小要满足气体可以通过,催 化剂颗粒不能穿过。
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1