一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，包括反應(yīng)器、提升管線及再生器，再生器與反應(yīng)器高低并列布置，通過(guò)閥門(mén)控制催化劑循環(huán)量，再生器下部連接再生閥，反應(yīng)器下部連接待生閥，再生器與反應(yīng)器經(jīng)提升管線以及再生閥、待生閥及其連接管線相互連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)待生閥和再生閥控制催化劑的循環(huán)量，靈敏度高，操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)波動(dòng)小，控制精度高，設(shè)備耗損少，運(yùn)行周期長(zhǎng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低碳烯烴和芳烴的反應(yīng)裝置，尤其是涉及一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低碳烯烴和芳烴是重要的化工原料，需求量在逐年增長(zhǎng)。目前，低碳烯烴和芳烴主要來(lái)源于石油，石油價(jià)格的上漲，增加了低碳烯烴和芳烴的生產(chǎn)成本。同時(shí)，石油資源日益減少，單一石油來(lái)源也不利于低碳烯烴和芳烴行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。為了滿(mǎn)足低碳烯烴和芳烴的市場(chǎng)需求，降低低碳烯烴和芳烴的生產(chǎn)成本，人們開(kāi)發(fā)了多種非石油基的低碳烯烴和芳烴的生產(chǎn)工藝，如丙烷脫氫制丙烯、異丁烷脫氫制異丁烯、甲醇制烯烴、甲醇制芳烴等工藝。
[0003]流化床反應(yīng)-再生工藝通過(guò)催化劑顆粒在反應(yīng)器和再生器之間循環(huán)，實(shí)現(xiàn)催化劑的連續(xù)再生并連續(xù)為反應(yīng)提供所需熱量，生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，反應(yīng)溫度均勻可控，反應(yīng)選擇性高，是低碳烷烴脫氫制烯烴、甲醇制烯烴和甲醇制芳烴反應(yīng)器的主要型式之一。
[0004]流化床反應(yīng)-再生系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可歸納如下:
[0005]1、操作可連續(xù)進(jìn)行；
[0006]2、在自然分開(kāi)的兩個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行反應(yīng)和再生，烴物流和含氧物流不交叉混合，運(yùn)行安全；
[0007]3、再生催化劑將熱量直接傳送到反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度分布均勻，易于控制，避免了催化劑熱點(diǎn)的形成；
[0008]4、裝置的處理能力具有較大的可調(diào)空間。
[0009]5、對(duì)原料雜質(zhì)含量的耐受力較強(qiáng)。
[0010]公開(kāi)耗為CN1213662A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種通過(guò)流化床反應(yīng)-再生方式實(shí)現(xiàn)相應(yīng)鏈烷烴脫氫得到輕質(zhì)烯烴的方法。在該方法中，催化劑以流化態(tài)在反應(yīng)器和再生器之間循環(huán)，反應(yīng)器和再生器以?xún)蓷lU型管相連，在U型管下降段中催化劑向下移動(dòng)，通過(guò)在適當(dāng)?shù)母叨茸⑷脒m量的氣體使催化劑保持在最小流化和最少氣泡形成之間的流動(dòng)狀態(tài)，而在U型管上升段中通過(guò)在底部注入氣體使催化劑向上輸送到再生器或反應(yīng)器催化劑床層的上方，U型管上升段中催化劑的密度小于下降段中的密度，通過(guò)密度差形成的壓力差來(lái)輸送催化劑。
[0011]現(xiàn)有流化床低碳烷烴脫氫、甲醇制烯烴和甲醇制芳烴反應(yīng)器都采用U型管輸送方式，如上述CN1213662A流化床反應(yīng)-再生系統(tǒng)。U型結(jié)構(gòu)流化床反應(yīng)-再生系統(tǒng)雖然具備了流化床反應(yīng)-再生系統(tǒng)的大部分優(yōu)點(diǎn)，然而這種系統(tǒng)催化劑由U型管輸送，反應(yīng)器和再生器間的催化劑循環(huán)主要靠改變提升氣流量，相應(yīng)改變U型管兩端的催化劑密度差來(lái)調(diào)節(jié)，操作復(fù)雜，系統(tǒng)波動(dòng)較大，造成系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化率、選擇性降低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種溫度和催化劑循環(huán)量控制簡(jiǎn)單、系統(tǒng)波動(dòng)小、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性高、運(yùn)行周期長(zhǎng)的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置。
[0013]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0014]一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，應(yīng)用于烷烴脫氫、甲醇制烯烴和甲醇制芳烴聯(lián)產(chǎn)烯烴工藝該裝置包括反應(yīng)器、提升管線及再生器，
[0015]所述的再生器與反應(yīng)器高低并列布置，位置較高的容器運(yùn)用位差將催化劑輸送到位置較低的容器中，通過(guò)閥門(mén)控制催化劑的循環(huán)量，所述的再生器下部連接再生閥，所述的反應(yīng)器下部連接待生閥，所述的再生器與反應(yīng)器經(jīng)提升管線以及再生閥、待生閥及其連接管線相互連接。
[0016]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，若再生器位置高于所述的反應(yīng)器，該反應(yīng)器下部連接所述的待生閥，該待生閥連接所述的提升管線，該提升管線伸入再生器上部，再生器下部連接所述的再生閥，該再生閥與反應(yīng)器上部連接。
[0017]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，若反應(yīng)器的位置高于所述的再生器，該再生器下部連接所述的再生閥，該再生閥連接所述的提升管線，該提升管線伸入反應(yīng)器上部，反應(yīng)器下部連接所述的待生閥，該待生閥與再生器上部連接。
[0018]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，反應(yīng)器和再生器由具有變徑結(jié)構(gòu)的整體容器構(gòu)成，內(nèi)部被分成具有不同功能的若干區(qū)域。
[0019]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，反應(yīng)器和再生器由具有不同作用容器連接構(gòu)成。
[0020]所述的反應(yīng)器中的密相表觀線速范圍0.3-lm/s ο
[0021]所述的再生器中的密相表觀線速范圍0，3-lm/s。
[0022]所述的待生閥及再生閥為用于控制流化顆粒流量的閥門(mén)。
[0023]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的待生閥及再生閥為滑閥或塞閥。
[0024]所述的提升管線為向高處輸送流化顆粒的管線。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型相對(duì)于U型管用流化氣體、提升氣體調(diào)節(jié)催化劑循環(huán)量，本實(shí)用新型通過(guò)待生滑閥和再生滑閥控制催化劑的循環(huán)量，靈敏度高，操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)波動(dòng)小，控制精度高，該裝置可以控制反應(yīng)溫度和催化劑循環(huán)量在較小范圍內(nèi)波動(dòng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性穩(wěn)定且明顯提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]實(shí)施例
[0029]一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示?？捎糜谕闊N脫氫、甲醇制烯烴和甲醇制芳烴聯(lián)產(chǎn)烯烴工藝。該裝置包括再生器1、再生閥2、提升管線3、反應(yīng)器4和待生閥5。反應(yīng)器4高于再生器I與再生器I并列布置。再生器I催化劑床層B下部連接再生閥2，再生閥2連接提升管線3，提升管線3伸入反應(yīng)器4催化劑床層A上方，反應(yīng)器4催化劑床層A下部連接待生閥5，待生閥5與再生器I催化劑床層B上方空間連接。[0030]本實(shí)用新型在使用時(shí)，待生催化劑在壓差(位差)的作用下從反應(yīng)器4流向再生器1，利用待生閥5調(diào)節(jié)待生催化劑的流量，并控制反應(yīng)系統(tǒng)的藏量；再生催化劑通過(guò)再生閥2進(jìn)入提升管線，利用提升氣體把再生催化劑送入反應(yīng)器4，通過(guò)再生閥2調(diào)節(jié)再生催化劑的流量。以烷烴脫氫為例，具體應(yīng)用如圖1所示:
[0031]烷烴原料41在適合的位置進(jìn)入反應(yīng)器4催化劑床層A內(nèi)，向上與催化劑逆流接觸，進(jìn)行脫氫反應(yīng)，脫氫產(chǎn)物42從反應(yīng)器4頂部離開(kāi)，去后續(xù)處理工段。朱活催化劑向下，經(jīng)汽提氣43汽提后成為待生催化劑，從反應(yīng)器4下部離開(kāi)，通過(guò)待生閥5調(diào)節(jié)流量后，進(jìn)入再生器I催化劑床層B的上方，與從催化劑床層B下部來(lái)的燒焦空氣12逆流接觸，進(jìn)行燒焦再生并升溫。因?yàn)橥闊N脫氫是吸熱反應(yīng)，為了維持系統(tǒng)的熱平衡，需要增加燃料氣11為系統(tǒng)供熱，燒焦后催化劑經(jīng)汽提氣14汽提后成為再生催化劑，從再生器I下部離開(kāi)，通過(guò)再生閥2調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入提升管線3，在提升氣體31的作用下，再生催化劑被輸送到反應(yīng)器4催化劑床層A的上方。催化劑再生過(guò)程產(chǎn)生的煙氣13從再生器I的頂部離開(kāi)去后續(xù)處理工段。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)不同，本實(shí)用新型采用控制閥調(diào)節(jié)催化劑的流量，操作簡(jiǎn)單，耗氣量少，靈敏度高，系統(tǒng)波動(dòng)小，控制精度高，設(shè)備耗損少，運(yùn)行周期長(zhǎng)。采用本實(shí)用新型，反應(yīng)溫度和催化劑循環(huán)量可被控制在較小范圍內(nèi)波動(dòng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性顯著增加。
【權(quán)利要求】
1.一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，應(yīng)用于烷烴脫氫、甲醇制烯烴和甲醇制芳烴聯(lián)產(chǎn)烯烴工藝，其特征在于，該裝置包括反應(yīng)器、提升管線及再生器， 所述的再生器與反應(yīng)器高低并列布置，位置較高的容器運(yùn)用位差將催化劑輸送到位置較低的容器中，通過(guò)閥門(mén)控制催化劑循環(huán)量， 所述的再生器下部連接再生閥， 所述的反應(yīng)器下部連接待生閥， 所述的再生器與反應(yīng)器經(jīng)提升管線以及再生閥、待生閥及其連接管線相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的再生器位置高于所述的反應(yīng)器，該反應(yīng)器下部連接所述的待生閥，該待生閥連接所述的提升管線，該提升管線伸入再生器上部，再生器下部連接所述的再生閥，該再生閥與反應(yīng)器上部連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的反應(yīng)器的位置高于所述的再生器，該再生器下部連接所述的再生閥，該再生閥連接所述的提升管線，該提升管線伸入反應(yīng)器上部，反應(yīng)器下部連接所述的待生閥，該待生閥與再生器上部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的反應(yīng)器和再生器由具有變徑結(jié)構(gòu)的整體容器構(gòu)成，內(nèi)部被分成具有不同功能的若干區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的反應(yīng)器和再生器由具有不同作用容器連接構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的反應(yīng)器中的密相表觀線速范圍0.3-lm/s，所述的再生器中的密相表觀線速范圍 0.3-lm/s ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的待生閥及再生閥為用于控制流化顆粒流量的閥門(mén)。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的待生閥及再生閥為滑閥或塞閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種高低并列密相流化床反應(yīng)-再生裝置，其特征在于，所述的提升管線為向高處輸送流化顆粒的管線。
【文檔編號(hào)】B01J8/28GK203448073SQ201320511071
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】李立新, 張韓, 張勇, 張澗 申請(qǐng)人:上海河圖工程股份有限公司