[發(fā)明專利]一種密相流化床反應(yīng)器和催化反應(yīng)制烯烴和芳烴的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810099589.X
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101579612A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝鵬;劉中民;李銘芝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C10G11/18
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以渣油(重油)、蠟油、石腦油、輕汽油等烴類原料 以及植物油脂、動物油脂和脂肪酸等生物原料，或任意混合的原料催化反 應(yīng)制烯烴和芳烴的密相流化床反應(yīng)器。

本發(fā)明還涉及利用上述密相流化床反應(yīng)器進行催化反應(yīng)制烯烴和芳 烴的方法。

背景技術(shù)

采用渣油(重油)、蠟油、石腦油、輕汽油等烴類原料以及植物油脂、 動物油脂和脂肪酸等生物原料催化反應(yīng)制烯烴和芳烴反應(yīng)是強吸熱反應(yīng)， 反應(yīng)產(chǎn)物在高溫下容易繼續(xù)反應(yīng)生成非目的產(chǎn)物，催化劑結(jié)焦失活快。因 此，如何提供充足的反應(yīng)熱，使反應(yīng)物和催化劑充分接觸并在最佳的反應(yīng) 溫度和反應(yīng)時間范圍內(nèi)進行反應(yīng)，以及迅速分離反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑，失活 催化劑快速連續(xù)燒焦再生是能否工業(yè)化實施該方法的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種催化反應(yīng)制烯烴和芳烴的密相流化床反 應(yīng)器。

本發(fā)明的又一目的在于提供利用上述反應(yīng)器進行催化反應(yīng)制烯烴和 芳烴的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的密相流化床反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括：

一種密相流化床反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括：

一個催化劑入口，設(shè)于密相流化床反應(yīng)器頂部，使催化劑順重力方向 自密相流化床反應(yīng)器的上部向下流動；

一個反應(yīng)原料入口，設(shè)于密相流化床反應(yīng)器下部，使反應(yīng)原料沿密相 流化床反應(yīng)器向上流動，穿過催化劑床層進行催化裂解反應(yīng)；

一個用于將催化劑燒焦再生的燒焦罐，連接反應(yīng)器催化劑入口，燒焦 罐底部設(shè)有高溫?zé)勾呋瘎┏隹冢摳邷責(zé)勾呋瘎┏隹谂c用于輸送一部 分低溫?zé)勾呋瘎┲粮邷責(zé)勾呋瘎┏隹诘拇呋瘎﹤?cè)線輸送管匯合后通 過燒焦再生催化劑汽提管與反應(yīng)器催化劑入口相連接；

密相流化床反應(yīng)器底部連接反應(yīng)后催化劑汽提管，該提管的上部連接 密相流化床反應(yīng)器的底部，下部連接一根用于輸送失活催化劑的催化劑輸 送管，并在該催化劑輸送管內(nèi)進行低溫?zé)梗摯呋瘎┹斔凸艿牧硪欢诉B 接至燒焦罐、并在中途接入催化劑側(cè)線輸送管入口。

所述的密相流化床反應(yīng)器，其中，所述的流化床反應(yīng)器的內(nèi)部和殼層 設(shè)置有用于提供反應(yīng)熱的加熱元件。

所述的密相流化床反應(yīng)器，其中，所述的流化床反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)置有 金屬網(wǎng)等構(gòu)件以改善催化劑的流化狀態(tài)。

所述的密相流化床反應(yīng)器，其中，所述反應(yīng)后催化劑汽提管的下端連 接一輕烴催化裂解反應(yīng)器，其下部連接催化劑輸送管。

本發(fā)明提供的利用上述密相流化床反應(yīng)器進行催化反應(yīng)制烯烴和芳 烴的方法，其過程為：

將預(yù)熱至50-400℃的反應(yīng)原料與高溫水蒸氣按照水/油0-1的比例 從反應(yīng)原料入口進入密相流化床反應(yīng)器內(nèi)并向上流動，與自密相流化床反 應(yīng)器上部向下流動的催化劑混合，催化劑進入密相流化床反應(yīng)器的溫度為 540～700℃，反應(yīng)原料與催化劑接觸時間為0.5-7秒，反應(yīng)溫度為400- 700℃；

反應(yīng)產(chǎn)物向上流動至密相流化床反應(yīng)器頂部與催化劑分離進入產(chǎn)物 分離系統(tǒng)，失活催化劑向下流動，自密相流化床反應(yīng)器底部進入反應(yīng)后催 化劑汽提管脫出殘留在催化劑中的反應(yīng)產(chǎn)物，然后進入催化劑輸送管，用 空氣輸送催化劑至燒焦罐和催化劑側(cè)線輸送管；催化劑在輸送途中于 600～650℃先進行低溫?zé)乖偕跓构拗杏?70～720℃進行高溫?zé)? 再生；

通過控制催化劑側(cè)線輸送管的流量調(diào)節(jié)高溫?zé)乖偕呋瘎┖偷蜏? 燒焦再生催化劑的比例，使進入密相流化床反應(yīng)器的燒焦再生催化劑溫度 控制在640～700℃，從而進行上述反應(yīng)、分離和燒焦再生的循環(huán)過程。

所述的方法，其中，反應(yīng)溫度為550-660℃。

所述的方法，其中，反應(yīng)原料為渣油、蠟油、石腦油、輕汽油、植物 油脂、動物油脂和脂肪酸其中一種或任意混合的幾種。

8、按照權(quán)利要求5所述的方法，其中，以C4-C5輕烴反應(yīng)原料裂解 反應(yīng)制乙烯、丙烯和芳烴時，反應(yīng)原料從輕烴裂解反應(yīng)器的底部進入反應(yīng) 器與催化劑逆向流動，進行催化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為500-700℃，反應(yīng)后的 反應(yīng)產(chǎn)物從輕烴裂解反應(yīng)器上部與催化劑分離，進入產(chǎn)物分離系統(tǒng)，催化 劑在輕烴裂解反應(yīng)器下部進入催化劑輸送管。