[發(fā)明專利]一種催化劑器外再生系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110848438.5
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113457748A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷學(xué)謙;郝高峰;董麗旭;孔艷;李冰潔
• 申請（專利權(quán)）人: 北京石油化工工程有限公司
• 主分類號: B01J37/08
• 分類號: B01J37/08;B01D45/12;B01D53/26;B01J8/02;F28C1/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉靜;韓蕾

本發(fā)明公開了一種催化劑器外再生系統(tǒng)及方法。該催化劑器外再生系統(tǒng)包括：再生反應(yīng)器，包括進(jìn)氣口和出氣口；所述出氣口連接至進(jìn)氣口連接形成再生氣循環(huán)管線，所述再生氣循環(huán)管線上設(shè)置有高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)；所述再生氣循環(huán)管線在高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口端設(shè)置有再生氣進(jìn)料口，在所述高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口端設(shè)置有加熱裝置；再生氣急冷塔，包括進(jìn)氣口和出氣口；所述再生反應(yīng)器的出氣口與所述再生氣急冷塔的進(jìn)氣口連接；以及氣液分離器，所述再生氣急冷塔的出氣口與所述氣液分離器連接。本發(fā)明的催化劑器外再生系統(tǒng)降低了系統(tǒng)能耗和氣耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工及煤化工領(lǐng)域，具體涉及一種催化劑(如二甲醚羰基化催化劑)器外再生系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前正在推廣乙醇汽油，生物乙醇產(chǎn)能缺口較大，合成氣制乙醇工藝發(fā)展迅速。合成氣經(jīng)二甲醚制乙醇的工藝路線，不使用貴金屬催化劑，轉(zhuǎn)化率和選擇性高，能有效降低投資成本和能耗。

合成氣經(jīng)二甲醚制乙醇的工藝路線中，二甲醚與一氧化碳經(jīng)羰基化反應(yīng)制乙酸甲酯，采用分子篩催化劑，使用一段時間后，催化劑表面積碳量增大，活性降低，需進(jìn)行分批再生。目前催化劑再生采用立式固定床反應(yīng)器，空速1000～2000h^-1，再生氣一次通過催化劑床層后放空。以每批15m³計，床層高度約5米，再生時間約1周，消耗大量的氮氣和儀表空氣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種催化劑器外再生系統(tǒng)及方法，以降低系統(tǒng)能耗和氣耗。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明一方面提供一種催化劑器外再生系統(tǒng)，包括：

再生反應(yīng)器，包括進(jìn)氣口和出氣口；所述出氣口連接至進(jìn)氣口形成再生氣循環(huán)管線，所述再生氣循環(huán)管線上設(shè)置有高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)；所述再生氣循環(huán)管線在高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口端設(shè)置有再生氣進(jìn)料口，在所述高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口端設(shè)置有加熱裝置；所述高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)指耐高溫的循環(huán)風(fēng)機(jī)，主要的作用是對氣體進(jìn)行增壓，同時一部分機(jī)械功轉(zhuǎn)化為熱能，使氣體升溫；

再生氣急冷塔，包括進(jìn)氣口和出氣口；所述再生反應(yīng)器的出氣口與所述再生氣急冷塔的進(jìn)氣口連接；以及

氣液分離器，所述再生氣急冷塔的出氣口與所述氣液分離器連接。

循環(huán)的再生氣與新鮮加入的再生氣混合后經(jīng)高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)增壓，并經(jīng)加熱裝置調(diào)節(jié)至再生反應(yīng)器進(jìn)氣口要求溫度，進(jìn)入再生反應(yīng)器對裝填在床層的催化劑進(jìn)行再生處理。再生處理后的再生氣溫度升高，與新鮮加入的再生氣混合降溫，降低了高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口溫度，同時選用高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)增壓、升溫。再生處理后的再生氣的另一部分進(jìn)入再生氣急冷塔進(jìn)行急冷降溫和洗滌，之后經(jīng)過氣液分離器后放空。再生氣循環(huán)使用，有效降低了氣耗。

根據(jù)本發(fā)明的催化劑器外再生系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述再生反應(yīng)器為臥式固定床反應(yīng)器。更優(yōu)選地，所述臥式固定床反應(yīng)器中的催化劑水平裝填，床層高度不超過1米。

本發(fā)明的再生反應(yīng)器采用臥式固定床反應(yīng)器，氣體流通面積大，床層高度小，阻力降小，高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)能耗低。

優(yōu)選地，本發(fā)明的臥式固定床反應(yīng)器沿筒體均勻設(shè)置2個以上進(jìn)氣口，且對稱布置；沿筒體均勻設(shè)置2個以上出氣口，且對稱布置；進(jìn)出口管道對稱布置，氣體分布均勻。

根據(jù)本發(fā)明的催化劑器外再生系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述再生反應(yīng)器的出氣口輸出氣體的90％-95％進(jìn)入所述再生氣循環(huán)管線，其余部分送入所述再生氣急冷塔。

根據(jù)本發(fā)明的催化劑器外再生系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述再生氣急冷塔為填料塔，包括自上而下的第一段填料和第二段填料；所述再生氣急冷塔的進(jìn)氣口位于所述第二段填料之下，所述再生氣急冷塔的出氣口位于頂部。