[發明專利]費托合成催化劑流化床還原裝置和在線取樣方法

有效

• 申請號: 201710451396.5
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109126641B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 王向輝;張奉波;張曉方;張琪;劉瀟;孫永偉;門卓武
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;B01J37/18;G01N1/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

1.一種費托合成催化劑流化床還原裝置，該裝置包括：

流化床還原反應器(1)、催化劑取樣收集器(2)和取樣管線(5)；

催化劑取樣收集器(2)通過帶有取樣閥門(50)的取樣管線(5)與流化床還原反應器(1)相連通，用于取出流化床還原反應器(1)內的費托合成催化劑；

其中，流化床還原反應器(1)包括帶有進氣閥門(30)的還原氣體管線(3)和帶有進料閥門(40)的費托合成催化劑加劑管線(4)；還原氣體管線(3)用于向流化床還原反應器(1)內輸送還原性氣體使流化床還原反應器(1)內的費托合成催化劑進行流化和發生還原反應；

催化劑取樣收集器(2)包括收集罐(21)、壓力表(22)和帶有排氣閥門(24)的尾氣排放管線(23)；

取樣管線(5)上設置帶有反吹風閥門(60)的反吹風管線(6)和帶有氮氣閥門(70)的氮氣管線(7)，反吹風管線(6)和氮氣管線(7)設置于取樣閥門(50)與催化劑取樣收集器(2)之間。

2.根據權利要求1所述的還原裝置，其中，還原氣體管線(3)從流化床還原反應器(1)的底部通入流化床還原反應器(1)的內部；

還原氣體管線(3)伸入流化床還原反應器(1)的部分帶有氣體分布器(31)；氣體分布器(31)上設置多個朝向流化床還原反應器(1)的底部的出氣口(32)。

3.根據權利要求1或2所述的還原裝置，其中，費托合成催化劑加劑管線(4)從流化床還原反應器(1)的中部通入，并通向流化床還原反應器(1)的底部。

4.根據權利要求1所述的還原裝置，其中，取樣管線(5)連通流化床還原反應器(1)的底部和收集罐(21)的頂部；取樣管線(5)進入收集罐(21)并通向收集罐(21)的底部。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的還原裝置，其中，流化床還原反應器(1)的底部設置或不設置催化劑卸料口。

6.權利要求1-5中任意一項所述的費托合成催化劑流化床還原裝置進行在線取樣的方法，該方法包括：

(A)向流化床還原反應器通入還原性氣體，使所述流化床還原反應器內的費托合成催化劑進行流化，并在還原條件下進行還原反應；

(B)向催化劑取樣收集器和取樣管線充入氮氣后，通過所述取樣管線連通所述流化床還原反應器和所述催化劑取樣收集器，使所述流化床還原反應器內正在進行流化和進行還原反應的部分費托合成催化劑進入所述催化劑取樣收集器，同時所述催化劑取樣收集器進行尾氣排放；

(C)使用反吹風將所述取樣管線進行吹掃后，將所述流化床還原反應器和所述催化劑取樣收集器斷開；

(D)將所述催化劑取樣收集器內的氣氛置換為氮氣；并調整所述還原性氣體的流量，使氣劑比與進行步驟(A)時的氣劑比相同。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，在步驟(A)中，所述還原性氣體為含有H₂和CO的混合氣，且H₂和CO的摩爾比為(5～40)：1，所述還原性氣體的空塔氣速為0.05～0.4m/s，所述氣劑比為1.6～12.4m³/(kgCat·h)。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，在步驟(A)中，還原反應溫度為240～280℃；還原性氣體壓力為0.1～0.6MPa。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，在步驟(A)中，還原性氣體壓力為0.15～0.5MPa。

10.根據權利要求8或9所述的方法，其中，在步驟(B)中，向所述催化劑取樣收集器和取樣管線充入氮氣達到的氮氣壓力小于所述還原性氣體壓力。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，在步驟(B)中，氮氣壓力與所述還原性氣體壓力之間的壓力差為0.05～0.1MPa。