[發(fā)明專利]一種反應(yīng)區(qū)催化劑控制和再生劑取熱冷卻方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210440500.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102942953A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石寶珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石寶珍
• 主分類號(hào): C10G11/00
• 分類號(hào): C10G11/00;C10G11/18;C10G3/00;B01J8/00;B01J8/18
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油和化工領(lǐng)域催化反應(yīng)技術(shù)，特別是涉及一種用于催化反應(yīng)中催化劑的控制和催化劑降溫、凈化方法。?

背景技術(shù)

在催化反應(yīng)過(guò)程中，催化劑是核心問(wèn)題，但反應(yīng)過(guò)程中催化劑的性能和未反應(yīng)前催化劑的性能是不同的。以烴類或醇類化合物原料反應(yīng)為例，反應(yīng)過(guò)程中催化劑會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦、堿性成分和金屬污染、鈍化，使實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中催化劑的性能遠(yuǎn)低于未反應(yīng)前的性能。反應(yīng)過(guò)程中催化劑的活性，反應(yīng)劑油比或空速，反應(yīng)原料和催化劑的溫度及溫度差等反應(yīng)條件都是影響反應(yīng)結(jié)果的重要因素。?

在催化反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)條件的選擇和控制直接關(guān)系到反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)選擇性，現(xiàn)行優(yōu)化反應(yīng)系統(tǒng)操作的技術(shù)很多，以催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)為例，干氣預(yù)提升技術(shù)、采用改變?cè)献⑷朦c(diǎn)和注入介質(zhì)的混合溫度控制技術(shù)、出口區(qū)快速分離技術(shù)、急冷終止技術(shù)等都對(duì)反應(yīng)結(jié)果影響明顯，已在工業(yè)上得到較好應(yīng)用。反應(yīng)過(guò)程中催化劑性能的改進(jìn)和控制也是至關(guān)重要的。許多氣固反應(yīng)過(guò)程需要固相物如催化劑冷卻，使反應(yīng)條件改善后進(jìn)行，尤其對(duì)如催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的氣固反應(yīng)過(guò)程，把再生催化劑適當(dāng)降溫可以提高劑油比，抑制熱裂化反應(yīng)，改進(jìn)產(chǎn)品分布。?

以石油烴類原料催化轉(zhuǎn)化為例，國(guó)內(nèi)外的研究結(jié)果早就證實(shí)，再生劑溫度高，導(dǎo)致反應(yīng)劑油比較低，與反應(yīng)原料間的接觸溫差大，都會(huì)導(dǎo)致干氣產(chǎn)率高，對(duì)收率產(chǎn)生顯著影響；提升管內(nèi)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑的活性快速降低，提升管下游反應(yīng)區(qū)效率降低，影響反應(yīng)效果。降低再生劑溫度，提高劑油比和提高提升管內(nèi)催化劑的活性是多年來(lái)催化裂化裝置一直追求的目標(biāo)。?

使用管式反應(yīng)器的液體原料催化反應(yīng)都存在液相氣化接觸反應(yīng)和氣相反應(yīng)兩個(gè)反應(yīng)區(qū)域。液相氣化反應(yīng)區(qū)催化劑和原料間的溫差和催化劑的高溫都會(huì)增加熱裂化反應(yīng)，增加C2以下副產(chǎn)品比例，影響經(jīng)濟(jì)效益。?

在降低反應(yīng)原料液相氣化接觸反應(yīng)區(qū)的再生劑和原料油溫差方面有不少技術(shù)措施。針對(duì)降低與原料油起始接觸溫度問(wèn)題，最容易想到的辦法是“把外取熱器內(nèi)的低溫催化劑引入提升管預(yù)提升段”。?UOP公司于上世紀(jì)90年代在專利US5800697中提出了把外取熱器內(nèi)的低溫催化劑送入提升管提預(yù)提升段的方法。這方面的專利申請(qǐng)較多，如US6059958，US6558530B1，中國(guó)專利申請(qǐng)01119805.1，200510055695.4，200710054738.1，200710054739.0等。?

專利US5800697公開(kāi)了一種催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)-再生方法，在再生器旁邊設(shè)置催化劑降溫區(qū)，來(lái)自密相床的熱再生劑從出口進(jìn)入降溫區(qū)換熱至適宜溫度后經(jīng)再生立管、滑閥進(jìn)入提升管反應(yīng)器底部參與反應(yīng)，從而使反應(yīng)溫度成為獨(dú)立變量。ZL200610113673.3公開(kāi)了一種石油烴類的轉(zhuǎn)化方法，熱的再生催化劑通過(guò)冷卻器冷卻返回到反應(yīng)器底部與原料油接觸并進(jìn)行裂化反應(yīng)，待生催化劑經(jīng)汽提后輸送到再生器進(jìn)行燒焦再生后循環(huán)使用或部分直接進(jìn)入反應(yīng)器底部的混合器。ZL200710054738.6公開(kāi)了一種催化裂化裝置的再生催化劑調(diào)溫設(shè)備，在再生器密相床的旁邊設(shè)置催化劑降溫器，催化劑降溫器內(nèi)設(shè)有換熱管，上部設(shè)有煙氣返回管線，沿催化劑降溫器垂直高度分段設(shè)置流化環(huán)，經(jīng)降溫的再生催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器預(yù)提升段參與反應(yīng)。ZL200710054737.1也公開(kāi)了一種催化裂化裝置再生催化劑調(diào)溫設(shè)備，在再生器密相床內(nèi)設(shè)置一隔板，將再生器密相床分成兩個(gè)區(qū)，一個(gè)區(qū)為再生燒焦區(qū)，另一個(gè)區(qū)為催化劑降溫區(qū)，隔板下部設(shè)有降溫器催化劑入口，催化劑降溫區(qū)內(nèi)設(shè)有換熱管，經(jīng)降溫的再生催化劑進(jìn)入提升管反應(yīng)器預(yù)提升器參與反應(yīng)。?

另一種降低原料油和再生劑起始接觸溫差的辦法是把原料油的溫度提高。ZL200610127585.9公開(kāi)了一種烴油裂化方法，將烴油與再生催化劑在換熱器中加熱，然后使換熱后的烴油與換熱后的再生催化劑在反應(yīng)器中接觸反應(yīng)。?

已有對(duì)反應(yīng)條件的優(yōu)化控制技術(shù)，主要集中在反應(yīng)原料流程優(yōu)化，反應(yīng)溫度、時(shí)間優(yōu)化方面，對(duì)反應(yīng)過(guò)程中催化劑性能控制優(yōu)化關(guān)注較少。以上公開(kāi)的專利，也僅僅涉及降低預(yù)提升段再生劑的溫度。?

在以上降低再生劑溫度的專利中來(lái)自外取熱器的催化劑攜帶一定氧氣和再生煙氣，這部分氧氣進(jìn)入了反應(yīng)器與反應(yīng)介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，存在著進(jìn)入反應(yīng)器的氧氣會(huì)影響產(chǎn)品；來(lái)自再生催化劑攜帶的煙氣加大富氣壓機(jī)負(fù)荷，增加能耗。?

另外，反應(yīng)催化劑控制不僅包括反應(yīng)前的催化劑溫度、液相氣化反應(yīng)區(qū)接觸溫差和劑油比；氣相反應(yīng)區(qū)催化劑活性和劑油比的控制對(duì)反應(yīng)效果也有重要影響。?