[發明專利]雙模態徑向流動反應器

有效

• 申請號: 202080016606.8
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN113490546B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: V·D·麥加希;C·M·克拉格;W·D·特里萊文
• 申請（專利權）人: 切弗朗菲利浦化學公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J8/04;B01J29/60;B01J37/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信

一種雙模態徑向流動反應器，其包括：圓柱形外殼，圓柱形外殼圍繞至少五個圓柱形同心區，至少五個圓柱形同心區包含至少三個環形蒸氣區和至少兩個催化劑區，至少三個環形蒸氣區包含外部環形蒸氣區、中間環形蒸氣區和中心環形蒸氣區，至少兩個催化劑區包含外部催化劑區和內部催化劑區，其中外部催化劑區嵌入在外部環形蒸氣區與中間環形蒸氣區之間，并且其中內部催化劑區嵌入在中間環形蒸氣區與中心環形蒸氣區之間；以及歧管，歧管被配置成將進料豎直地引入到至少三個環形蒸氣區中的一個或兩個環形蒸氣區中的每個環形蒸氣區的底端中，并從至少三個環形蒸氣區中的一個或兩個剩余環形蒸氣區中的每個環形蒸氣區的底端取出產物。

關于聯邦贊助研究或開發的聲明

不適用。

參考縮微膠片附錄

不適用。

技術領域

所公開的設備、系統和方法涉及徑向流動反應器。更具體地，所公開的設備、系統和方法涉及雙模態徑向流動反應器。仍更具體地，所公開的設備、系統和方法涉及包括至少三個環形蒸氣區和至少兩個催化劑區的雙模態徑向流動反應器。

背景技術

徑向反應器包括含有專門設計的反應器內部構件的圓柱形反應器主體。在常規徑向流動固定床反應器中提供徑向流動模式的主要反應器內部構件是入口屏障(餅板)、入口分配集管和軸向出口收集集管。兩種主要類型的入口分配器包含楔形金屬絲篩網和一系列扇形部，其中每個扇形部包含定位在容器的圓周周圍的直徑相對較小的穿孔半圓柱體。軸向出口收集集管可以呈穿孔圓柱體或“中心管”的形式。催化劑通常裝入定位在入口分配集管與中心管之間的環形空間，并且催化劑床的頂部用蓋板覆蓋。

根據分配通道和中心管中流體的軸向方向，徑向流動反應器可以分類為z流型或π流型。根據反應器中的徑向流動方向，徑向流動反應器可以進一步分類為向心(CP)或離心(CF)流型。在CP流型中，氣體被饋送到分配通道并從外篩網徑向行進到中心管，而在CF流型中，氣體被饋送到中心管并從中心管徑向行進到外篩網。因此，常規徑向流動反應器通常有四種流動配置；這些可以分類為CP-z、CP-π、CF-z和CF-π配置。

因此，常規徑向流動反應器包括單個催化劑床，其中饋送氣體被引入到分配通道或中心管中，并且產物在穿過單個催化劑床之后在相同或相反的軸向方向上從中心管或分配通道被取出。

徑向流動反應器通常用于進行吸熱反應。重整反應(如德克薩斯州伍德蘭市雪佛龍菲利普斯化工有限公司(Chevron?Phillips?Chemical?Company?LP)的工藝)是極其吸熱的。隨著汽化進料通過反應器床(例如，從金屬絲篩網或扇形部到中心管)，催化劑的溫度可能迅速下降到低于脫氫反應的活化溫度。隨著工作催化劑失活，反應器入口溫度升高以補償活性損失。失活的催化劑也是選擇性較低的催化劑，并且對烴裂化反應具有顯著的活性。這種失活的催化劑還處于較高的溫度，這也導致了產生更多的裂化產物。裂化產物表示從更昂貴的進料(價值為汽油混合原料)到輕質烴(價值為燃氣)的價值的顯著降級。當因裂化而產生的輕質烴的價值損失量大于或等于更換催化劑的成本和更換期間損失生產的成本時，則經濟運行結束。當達到經濟運行結束標準時，蒸氣出口區附近的大部分催化劑沒有被充分利用。

因此，需要改進的徑向流動反應器，以及采用此類反應器的系統和方法。理想地，此類反應器、系統和方法能夠提高催化劑利用率、使停機時間最小化和/或使焦化最小化。

發明內容