[發明專利]一種液固軸向移動床反應與再生裝置及其應用

有效

• 申請號: 201811230209.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN111068591B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 劉錚;侯栓弟;胡立峰;唐曉津;毛俊義;朱振興;張久順;趙志海;李永祥;袁清;張同旺
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J8/08
• 分類號: B01J8/08;B01J8/12;C10G50/00;C07C2/58;C07C11/02;C07C9/21
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發明涉及液固反應裝置領域，公開了一種液固軸向移動床反應與再生裝置及其應用，該裝置包括：依次連接的軸向移動床反應器、待生劑接收器、催化劑再生器和再生劑接收器，其中，再生劑接收器的催化劑出口與軸向移動床反應器的催化劑入口連通；其中，軸向移動床反應器設置有至少兩個上下放置的催化劑床層，軸向移動床反應器在每個催化劑床層的上方設置有進料口；相鄰兩個催化劑床層之間設置有催化劑輸送管使得催化劑能夠在軸向移動床反應器中自上而下移動。采用本發明提供的液固軸向移動床反應與再生裝置不但能夠實現固體酸烷基化反應的連續穩定運行，而且能夠提高目標產物選擇性。

技術領域

本發明涉及液固反應裝置領域，具體涉及一種液固軸向移動床反應與再生裝置及其應用。

背景技術

目前，煉油工業的最主要任務之一是提供運輸燃料，汽油作為一種重要的運輸燃料，被廣泛的應用于交通運輸等行業中。隨著汽油消耗量的增加和環保標準的日益嚴格，圍繞著如何解決汽油清潔化生產的問題成為研究和討論的熱點。

在強酸的作用下，以異構烷烴(主要是異丁烷)和烯烴(C3～C5烯烴)為原料生成烷基化油的技術為汽油的清潔化生產提供了可能。烷基化油具有較高的辛烷值和較低的蒸汽壓，主要由飽和烴組成，且不含硫、氮、烯烴和芳烴等物質，因而被稱為清潔化汽油，是航空汽油和車用汽油理想的調和組分。烷基化技術按催化劑形式可以分為液體酸烷基化和固體酸烷基化。目前，世界范圍內約90％的烷基化產能是由液體酸烷基化技術(硫酸法和氫氟酸法)提供的，雖然液體酸烷基化技術比較成熟，且具有較好的反應選擇性，但是也存在很多問題，比如液體酸烷基化過程都存在設備腐蝕嚴重的問題。除此之外，對于硫酸法而言，其過程耗酸量巨大，大量的廢酸在運輸和處理上都存在一定的安全隱患，對于氫氟酸法而言，由于氫氟酸具有較強的腐蝕性和毒性，而且容易揮發，會對人體造成很大的傷害。因此，與之對比，采用固體酸作為催化劑，不僅不會對環境造成污染，而且不存在設備腐蝕的問題，可以視為一種綠色的烷基化工藝技術，具有很好的發展前景。但是在固體酸烷基化過程中，由于固體酸催化劑容易失活，為了保持一定的反應活性，需要進行頻繁的再生操作，因此，開發一種能夠實現反應和再生過程連續化的反應器技術，對推動固體酸烷基化技術發展來說是十分重要的。

US8373014公開了一種采用重疊式放置的徑向移動床作為反應器的固體酸烷基化反應方法。該方法中，采用了類似催化重整重疊式徑向移動床的結構，單段反應器中設有外圍起反應物料分布作用的環形桶和起物料收集作用的中心管以及夾在二者之間的反應床層區；兩段反應器之間采用催化劑物料輸送管將上段催化劑床層中的催化劑輸送到下段反應器的反應床層區。處于中間反應器的流出物料被分為兩部分，一部分泵回上游反應器與新鮮原料經混合器混合后作為上游反應器的進料，此部分可稱為循環用料；另一部分引入下游反應器的進料混合器前與新鮮原料混合后作為下游反應器的進料，此部分未經泵增壓直接使用。此外，循環料部分還需要經過一換熱器以引出反應熱。

CN1879956A公開了一種流化床固體酸烷基化技術，該工藝技術主要包括提升管反應器、流化床反應器、環流再生器和移動床再生器。其中提升管反應器中液速范圍在0.1～3m/s，流化床反應器中液速范圍在0.26～7.68cm/s。再生過程可根據再生時間來確定再生反應器的形式，如果再生的時間為幾秒到幾十秒，可單獨采用環流再生器。如果再生時間為幾十秒到幾十分鐘，可單獨采用移動床再生器，并且再生液的液速為0.2～3cm/s。

CN1113906A公開了一種流化床固體酸芳烴烷基化工藝技術，該工藝過程主要包括液固上行反應器、待生催化劑沉降返洗塔、液固并流向上再生器、再生后催化劑沉降返洗塔。其中要求所用的催化劑粒徑在0.05～0.8mm，反應器和再生器中能夠攜帶催化劑向上流動的液體液速是顆粒終端沉降速度的1～15倍，在沉降返洗塔內，采用自下向上流動的洗滌液對催化劑進行洗滌再生，洗滌液的流速為顆粒終端沉降速度的0.5～5倍。