CN1044413A - 在多级流化床中进行反应的方法 - Google Patents
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Abstract
用于使流体相(气相和/或液相)在与反应器中的固体粒子相接触时进行反应的方法,改进之外在于,该方法包括使流体相在与处于水平布置的流化床反应器14中的固体粒子相接触的条件下进行反应。该反应器包括至少两个级或包括14a至14e几个级以及包括15a至15d几个用于使反应器振动的装置。本发明的方法可使固体粒子相的流化作用不受流体相的流量或流速的影响,这样就可使流体相与固体粒子相有适宜的接触时间,并因此可将需要再循环的流体相反应物的数量减少到最低限度。
Description
本发明涉及一种流化床反应器以及该反应器用于使其中的流体相和固体相的接触。
本发明还涉及一种用来在流化床反应器中进行反应的新颖的改进的方法。
更具体地说,本发明涉及在一种多级振动式流化床中进行反应,以使固体相的流化作用不受通过流化床的流体相的流动的影响。
当进行反应时,如需要使一种流体相,即气相(蒸气)或液相,与一种作为固体反应物或催化剂的的固相互相接触,则通常是使反应在固定床反应器或流化床反应器中进行。然而在使用固定床反应器时,需要使该反应器定期停车以便使催化剂再生或重新活化,或者要使用加倍数目的反应器,这两种做法都会导致成本增加。为了解决在再生催化剂时需要使反应器停车的问题,人们设计了一种移动床反应器,然而由于这种反应器在运行中需要连续不断地从该反应器中排出惰性的催化剂,导致了固体粒子处理费用高的问题。
使用一种循环催化剂形式的流化床反应器可以真正地同时达到流化床反应过程和催化剂再生步骤的连续化。另外,由于热量和物质的传送速度较高,故可以消除流化床反应器中的所谓“热点”(由于降低了温度梯度)。某些大量放热的反应可以产生不稳定的产品或中间产品,而严格控制反应温度时可以提高这种反应的选择性。
然而,流化床反应器要求流体相(例如气相和/或蒸气)反应物有较高的流速以使固体相(例如催化剂)在流化床中流化。流体相的高流速限制了流体相反应物在催化剂床层中的停留时间。由于流体相反应物的停留时间较短,因而减少了流体相反应物在其停留时间内参与反应的机会,同时因此增加了使该反应物进行循环的必要性。
根据本发明的一个方面,提供了一种可以使流体相在与反应区中的固相接触时进行反应的改进方法。这一改进的方法包括在一个水平方向布置(horizontally-oriented)的流化床反应器中使与固体相接触的流体相发生反应。该流体床反应器至少包括两个隔板分隔开的小室,以便允许固体在所说的至少两个小室之间流动。该流化床反应器还包括使流化床反应器振动的装置。在流体相与固体相接触而发生反应的期间,固体粒子由一个小室转入另一个小室。流体相的流动方向可以与固体粒子的流动方向构成逆流模式或顺流模式,或者可使每一个小室中的流体相不会流入另一个小室,也就是说,每一个小室都具有其独立的流体入口和出口。当反应器的每一个小室都具有其独立的流体入口和出口时,可使流体相相对于固体粒子的运动方向作横向交叉流动(Cross-Current)。在每一个小室中,流体相的流动可以穿过固体相,也就是说,流体相的运动方向与固体相的运动方向横向交叉(transverse)。在流体相从一个小室流入另一个小室的情况下,流体相的流动方向就可能与固体相的运动方向构成顺流模式或逆流模式。
流体相可以是蒸气相和/或液相。固体相互以是催化剂。所说催化剂可以从硅铝酸盐(例如沸石催化剂)、磷酸盐和钼-钒催化剂中选择。
在一个实施方案中,所说的至少两个小室中的每一个小室都具有一个入口与一个出口,流体相通过所说的至少两个入口进入,而流出物又通过所说的至少两个个出口排出并被回收。
所说的方法还包括下列的一些步骤,即在固体粒子通过所说的至少两个小室以后,至少要把一部分固体粒子从反应器中取出,并使这部分固体粒子在一个再生器中进行再生,然后将经再生的固体粒子再循环回反应器中以使其再次通过这两个小室。所说的再生器可以是一个流化床反应器,将加热的气体通过流化床反应器,借此使反应器中的固体粒子流化并完成其再生过程。
在一个较佳实施方案中,至少是固体相基本上是以脉冲流动的方式运动。流体相也可以按脉冲流动的方式运动,而通过反应器的流体相的脉冲物流方向可以与固体相的运动方向构成顺流模式或逆流模式。
根据本发明的另一方面,呈蒸气形式的流体相反应物是在有固体相催化剂存在的条件下在流化床反应器中发生聚合。这种聚合反应的例子包括由乙烯单体变成聚乙烯、由丙烯单体变成聚丙烯以及由丙烯与乙烯或丁烯进行共聚反应。随着聚合反应或共聚反应的进行(即聚合物链的长度和分子量增加),形成了一种固相聚合物,这种固相聚合物与固体催化剂一起沉积在反应器的流化床中,而这种固相聚合物就随同催化剂一起从一个小室转移入另一个小室。由于在这类聚合反应中只需用很少量的催化剂,因此可以将聚合物随同催化剂一起沉积在反应器的流化床中,而这种固相聚合物就随同催化剂一起从一个小室转移入另一个小室。由于在这类聚合反应中只需用很少量的催化剂,因此可以将聚合物随同催化剂一起从反应器取出,这时不再需要对催化剂进行再生。在进行这种聚合反应时所需的温度约为60℃至100℃,较佳为70℃至80℃,而所需的压力约为300磅/英寸2(表压)。
本发明的另一个方面,可以利用流化床反应器来使流体相在有催化剂存在的条件下发生反应,在此情况下,一种蒸气相和/或液相的反应物在有固体催化剂存在的条件下发生反应以生成蒸气相的和/或液相的产物。
这类反应包括那些放热的反应,例如,加氢反应、氧化反应、氯化反应、氨解反应和氨氧化反应以及蒸气相的硝化反应;例如由正丁烷、1,3-丁二烯或C4至C10的烃类生成马来酐的反应。
这些反应的特殊例子包括由乙烯生产环氧乙烷和由丙烯生产1,2环氧丙烷,这两种反应皆需要在温度约250℃和压力约15磅/英寸2(表压)的条件下进行。要使异丁烷氧化来生产叔丁醇,或要使异丁烯氧化来生产甲基丙烯酸,这两种反应皆在温度约为300℃和压力约为20磅/英寸2(表压)的条件下进行。邻二甲苯可在温度约为380℃至约420℃和压力约为15磅/英寸2(表压)的条件下转变为邻苯二甲酸酐。乙烯可以在温度约为140℃和压力约为15磅/英寸2(表压)的条件下反应生成乙醛。丙烯醛和/或丙烯腈可以在温度约为450℃和压力约为15磅/英寸2(表压)的条件下由丙烯制得。硝基苯可在温度约为250℃至350℃的范围内及压力约为15磅/英寸2(表压)的条件下反应,生成苯胺。
其他的反应包括用甲醇将苯酚烷基化以生成甲酚、二甲酚或三甲酚。这些反应可以在温度约为360℃及压力约为30磅/英寸2(表压)的条件下进行。乙烯和水可以在温度约为200℃至约300℃和压力约为15磅/英寸2(表压)的条件下发生反应,生成乙醇。叔丁醇可在温度约为200℃至300℃和压力约为15磅/英寸2(表压)的条件下脱水,生成异丁烯。氢化反应,包括由苯生成环己烷的氢化反应是在温度约为150℃至250℃和压力约为300磅/英寸2(表压)的条件下进行。另外,芳香腈可由烷基芳烃制得,例如邻苯二甲腈可由二甲苯制得,烟酸化腈可由烷基吡啶制得等等。
下面将根据附图来解释本发明,其中:
图1是本发明的第一个实施方案的示意图,其中使用了一个多级振动式流化床反应器,流化床中所进行的反应是在固相催化剂存在的条件下使流体相反应物发生反应以生产一种流体相的产品;
图3是本发明的第二个实施方案的示意图,其中描绘了一个氧化反应过程,其中的氧通过各个入口进入多级振动式流化床的每一级中;以及
图2是本发明的第三个实施方案的示意图,其中也是使用一个多级振动式流化床反应器,所进行的反应是使流体相的单体进行共聚以生产一种固相的聚合物产品。
现在请参看附图,如图1所示,管线10中的原料通过管线11,然后在预热器12中加热。在图1所示的实施方案中,正如上述,所用原料将进行一种放热反应,在此反应中,流体相的反应物,最好为蒸气相的反应物,在有固体催化剂存在的条件下进行反应,生成一种流体相的,最好是蒸气相的产品。这些反应的各个例子都已在上文作了介绍。在预热器12中预热的原料可以包含一种或多种反应物。操作该预热器时所用的温度及压力条件在本工艺领域中是众所周知的,所说的条件要取决于所用的原料。经过预热以后,该原料从预热器12中出来,经过管线13,然后通过水平布置的振动式流化床反应器14中14a级下面的分配器16a。
振动床反应器14包含小室(Compartment)(或称级(stage))14a 14b、14c、14d和14e。在反应器14的14a至14e各级的底部,相应地分别有混合区16a至16e,流体相或蒸气相反应物或任何来自前一级的反应产物均从各个混合区进入,然后这些蒸气相通过催化剂床层。在混合区16a至16e各区的上方,相应地分别安装有筛板17a至17e,在每个筛板之上皆装载有催化剂床料。这些催化剂以脉冲流动(Plug slow)的方式从14a级流向14e级,而在反应器14中每一级内的催化剂又借助反应器14的振动作用而流化。也可把反应器14安装成从14a级至14e级有一定的倾斜度,以有利于固体催化剂从各级之间通过。该反应器与一振动装置(未示出)相连接,该装置推动各个弹簧15a、15b、15c和15d,借此使反应器振动。虽然只示出了反应器14的5个级,即4a级至4e级,但是可以预料,级(或称小室)的数目是可以改变的,不过至少必须有两级。反应器14的内部,安装有隔板18a、18b、18c和18d,它们将反应器分隔成14a至14e这几个小室。
蒸气相反应物从反应器14的14a级下部的混合区16a进入,然后通过筛板17a并穿过14a级中的催化剂床层。蒸气相在通过反应器14的14a级以后进入管线19a。管线19a将蒸气输送到14b级的混合区16b。接着该蒸气穿过筛板17b和14b级中的催化剂床层,然后进入管线19b。管线19b将蒸气输送到14c级的混合区16c。接着该蒸气穿过筛板17c和14c级中的催化剂床层,然后进入管线19c,管线19c将蒸气输送到14d级的混合区16d。接着该蒸气穿过筛板17d和14d级中的催化剂床层。然后该蒸气通过管线19d并被输送到14e级的混合区16e。接着该蒸气穿过14e级的筛板17e和14e级的催化剂床层。该蒸气在通过催化剂床层后就接着通过软管20从反应器14中排出。
借助于总管线13和管线19a至19d,可使蒸气相反应物依次通过混合区16a至16e、筛板17a至17e以及14a级至14e级的催化剂床,这样使得蒸气相反应物的流动方向与固体粒子从反应器14的14e级流向14a级的流动方向构成逆流模式。反应器14的每一级中的催化剂都构成一个流化床,它们依靠反应器14的振动作用而流化。在该实施方案中示出,新鲜的催化剂从反应器14的14e级进入,然后依次通过14d、14c、14b和14a各级。这样,催化剂从一个小室转入另一个小室的运动方向就与蒸气相的流动方向构成了逆流模式,但是可以预料,也可以使催化剂与蒸气相各自从一个小室转入另一个小室的运动方向构成顺流模式。
当蒸气相通过14a级直至14e级时,由于它穿过在各级间运动的催化剂流化床,因而,转变成所需的产品,而所说的催化剂的运动方向是先后依次通过14e、14d、14c、14b和14a各级。当催化剂通过这些级时,它逐渐变成非活性的,这些失活的催化剂可以从反应器14中取出并加以重新活化,这将在下文中解释。
应当理解,在反应器14中从14a级至14e级各级中的催化剂床的流化作用是借助于振动装置来使反应器14发生振动而实现的,它与通过催化剂床14a至14e的蒸气相流速无关。这样就允许蒸气相或流体相在通过这些催化剂床时有足够的停留时间来促进流体相反应物基本上完全反应或转化,这样就大大减小或实际上消除了流体相反应物再循环的必要性。
虽然在这一方案的叙述中,反应物是从14a级进入而反应产物从14e级排出,但是也可以预料,反应物可以从14a级至14e级中的任何一级进入。同时也可预料,在本发明的范围之内,所说产品可从14a级至14e级中任何一级加以回收,而这时剩余未反应的那部分流体相就返回与之连接的下一级。
蒸气相在通过14a级至14e级的几个催化剂床以后,就可作为所需的蒸气相产品通过软管20排出。软管20的设计,为的是减缓反应器14的振动所产生的冲击。然后蒸气相产品通过管线21进入冷凝管22,蒸气产品在该冷凝器中冷凝下来,然后通过管线23排出。冷凝下来的蒸气接着通过分离器24,然后将分离器排出的液体产品通过管线25加以回收。未被冷凝的气体通过管线26排出,然后通过压缩机27将其压送入管线11,借此将这些气体随同新鲜的原料一起加入预热器12。可以将这些气体中的一部分送往气体旁路管线28,以避免预热器12、管线13和反应器14产生过大的气体压力。然后管线28中的气体通过软管29进入催化剂的排放管线30。
由于催化剂在通过14e、14d、14c、14b和14a各级时均与蒸气相反应物接触,所以通过14a级以后的固体催化剂颗粒就已变成非活性的,因此必须通过管线30将它们从反应器14中排出,正如上述,这些失活的催化剂在管线30中与来自软管29的气体相遇。这些催化剂和气体接着通过软管31、管线32和管线33,然后进入一个立式的单级流化床37。在流化床37中,失活的催化剂被经预热的空气加热,这些空气是先通过管线34进入预热器35预热然后从预热器35出来,再通过管线36而进入所说的流化床。预热器35的操作温度范围从约150℃至约500℃。经预热的空气通过管线36进入流化床反应器37。进入流化床反应器37的空气流以及来自管线33的任何气体皆可促使催化剂颗粒流化起来。
从管线36送入热空气可以使流化床反应器37中的废催化剂重新活化。这些催化剂在流化床反应器37的停留时间约从1秒至30秒。另外,可将新鲜的催化剂通过管线41送入流化床37。当催化剂被加热到预定的温度并在此温度下保持足够的时间以使废催化剂重新活化以后,这些再生好的催化剂就与新鲜的催化剂一起从流化床反应器37中排出,通过管线38和软管39,然后经过管线40进入振动式流化床反应器14的14e级,这些催化剂将在反应器中与流体相反应物接触,催化剂在反应器14中是沿着14e、14d、14c、14b和14a各级依次前进。
在流化床反应器37中的空气和其他气体可以通过管线42从流化床反应器37中排出。在管线42中也可能保留有少量的催化剂。气体经过管线42后进入旋风分离器44。旋风分离器44中的催化剂颗粒通过管线45被回收,而旋风分离器44中的气体通过管线46进入压气泵47。从压气泵出来的气体中的一部分通过管线48排空,而另外一部分则与来自管线32的废催化剂一起通过管线33返回流化床反应器37中。
图2描述的是另一种实施方案,在此方案中,把氧气送入多级振动式流化床反应器中的每一级以进行氧化反应。可能呈液相或气相的流体相原料,通过管线110进入预热器112中被加热,然后通过管线113。然后这些流体相的原料在软管109中与来自管线108的空气或氧气混合。然后这些原料与空气或氧气一起进入到反应器114的114a级中的分配器116a。反应器114是一个多级振动式流化床反应器,该反应器包含有114a至114d的4个级。虽然图中示出的反应器114含有从114a至114d的4个级,但是可以预料,反应器114可以含有任何数目的级,不过至少要有两级。
反应器114也包含有混合区116a至116d以及筛板117a至117d,所说混合区的结构与图1中所描述的混合区16a至16e的结构相同。催化剂床料处于筛板117a至117d的各个筛板上。隔板118a至118c将反应器分隔成114a至114d的几个级。同样,反应器114上装有弹簧115a至115b,这些弹簧连接到振动装置上(未示出)。
在114a至114d级的每一级中的催化剂床皆为流化床。这些床料的流化作用是依靠振动装置使反应器114振动而造成的。在该方案中示出,催化剂从114d级向114a级运动,或者说它与流体相反应物的运动方向构成逆流模式。
原料与空气或氧一起进入混合区116a,通过筛板117a然后通过114a级的催化剂床。然后这些反应物连同可能形成的任何产物一起通过管线119a进入混合区116b。依此方式,这些流体相或气相通过管线119a、119b和119c并通过混合区116a至116d以及通过114a级至114d级,这样就形成了流体相或气相的物流,这一流动方向与催化剂的流动方向构成了逆流模式。
从管线101进来的补充氧气通过软管102进入管线103。然后这些补充的氧一部分通过管线103a与管线119a中的流体相反应物和/或反应产品相会合,另一部分氧通过管线103b与管线119b中的流体相会合,还有一部分氧通过管线103c与管线119c中的流体相会合。以此方式使补充加入的氧会同流体相反应物和/或反应产品一起进入116b、116c和116d中的每一个混合区,这样可使补充氧加入到114b至114d中的每一级,按此方法就能维持反应器114的每一级中所需的氧浓度。
从反应器114的114d级中出来的反应产品通过软管120排出,然后经过管线121进入冷凝器122。从冷凝器出来的物流通过管线123进入气液分离器124。在此排出的液体产品通过管线125回收,而气体则从管线126排出。将排出气体的一部分通过管线128放空,而将余下的气体通过压缩机127和管线129,然后在管线113中与新鲜的原料会合。
由于催化剂与流体相反应物作逆流运动,使得催化剂在通过了114d至114a各级以后就失去了活性。在114a级中的废催化剂通过管线130和131排出并接着进入一个催化剂再生装置(未示出)。这些废催化剂可以按前述方法加以再生处理。
现在请参考图3,图中描述的是实现丙烯与乙烯或丁烯共聚所采用的方案,丙烯气流通过管线210进入,与从管线237再循环过来的丙烯和/或乙烯或丁烯会合,然后一起通过管线211、软管212和管线213,最后进入多级振动式流化床反应器214的混合区216。混合区216连贯地处于反应器214的214a至214d各级的下方,它对进来的新鲜的或再循环的丙烯以及新鲜的或再循环的乙烯或丁烯起一种分配的作用。一些分散在液体中的固体催化剂也通过管线220、软管221和管线222加入到反应器214和214a级中。当加入这些带有分散相的液体时,其中的液体就挥发掉而其中的固体催化剂就在处于214a级的的筛板217a之上的正在长大的固体聚合物的颗粒之上沉积。然后这些催化剂依次通过振动式反应器214的214a至214d各级。
多级振动式流化床反应器214包含214a、214b、214c和214d这4个级,该反应器安装成带有一定倾斜度以有利于这些含有微量催化剂的固体聚合物产品从214a级流向214d级。按照上文所述的聚合反应的条件来操作反应器214。该反应器也与一个振动装置相连接(未进入管线225a、225b和225c,然后通过混合区216。管线225a处于214b级固体粒子床的正下方,管线225b处于214c级固体粒子床的正下方,以及管线225c处于214d级的固体粒子床的正下方。借助于从管线225a、225b和225c将新鲜的丁烯或乙烯加入混合区216的方法。可以使得乙烯或丁烯在214a级至214d级的固体粒子床下面分配均匀。在反应器214的214a级至214d级的各级中,由于乙烯或丁烯在有催化剂存在的条件下与丙烯互相接触,开始形成了丙烯与乙烯或丁烯的共聚物。随着固体共聚物产品的生成,这些共聚物就在反应器214的214a级至214d级各级中的催化剂床料上沉积,而所生成的共聚物产品就随同催化剂一起从反应器214中的一个级向另一个级转移。随着固体粒子从反应器214的214a级向214d级转移,以及随着丙烯与乙烯或丁烯在各级中分别地进行生成固体共聚物的反应,固体共聚物产品的数量就不断地增加。
如上所述,在催化剂和/或固体共聚物产品从214a级向214d级转移时,由于这些固体粒子在挡板219a至219c的上方通过,使得214a级至214d级的各级之间相互密封,这样就使得气体反应物在214a级至214c级的各级之间无法串通。这样就保证了丙烯与乙烯或丁烯蒸气的气体相对于214a级至214d级之间各级内的团体粒子的流动方向作横向交叉流动。
同样应该理解,在反应器214的214a至214d各级中的催化剂床料是借助振动装置的振动来实现流化的,这样就使得催化剂床料以及在反应过程中与催化剂混合在一起的固体聚合物的流化作用不受通过214a至214d各级床料的丙烯与丁烯或乙烯的气流速度的影响。这样就允许丙烯与乙烯或丁烯蒸气以足够长的时间来通过流化的催示出),由振动装置推动弹簧215a和215b,借此使反应器振动。虽然图中示出该反应器含有214a至214d的4个级,但是这种级或称小室的数目是可以变化的,不过至少必须有两级。
在反应器214内部装有隔板218a、218b和218c,这些隔板将反应器214分隔成214a、214b、214c和214d几个级。混合区216处于反应器214的底部。在分配器216的上方,安装有筛板217a至217d,在各筛板上面装载着含有催化剂的聚合物颗粒。在催化剂颗粒的表面上由烯烃(乙烯、丙烯、1-丁烯等)进行气相聚合反应而生成聚合物颗粒,随着聚合反应的进行,这些颗粒不断长大。弹簧215a和215b的一端连接在反应器214上,另一端则连接到振动装置上(未示出),由这些弹簧推动反应器振动并因此引起了214a级至214d级中的固体粒子流化。反应器214中还设置有宽度与反应器宽度相等的挡板219a、219b和219c。随着反应器214的振动,固体粒子从214a级开始,依次通过挡板219a的上方、214b级、挡板219b的上方、214c级、挡板219c的上方并最后通过214d级。当固体粒子通过挡板219a、219b和219c的上方时,在挡板219a、219b和219c之间流动的固体粒子和隔板218a、218b和218c一起在214a级至214d级的各级之间起一种密封的作用,这种密封作用阻止了气体反应物在反应器214内的各级之间相互串通。
连贯地处于反应器214的214a级至214d级各级下方的混合区216可使丙烯连同任何再循环返回的乙烯或丁烯均匀地分布。这些丙烯连同再循环的气体同时地通过筛板217a至217d和214a级至214d级中所有各级的催化床。
也可使来自管线223的新鲜的乙烯或丁烯的蒸气通过软管224化剂床层,借此使丙烯与乙烯或丁烯生成共聚物的反应进行完全。这样就可把需要再循环回多级振动式流化床反应器214的气体量降低到最低限度。
沉积到214d级内或由上一级转移到214d级内的固体共聚物产品连同固体催化剂一起通过管线230从反应器214的214d级排出。另外还有一股来自管线238和软管239的惰性气体流通过管线230。正如上述,在此类聚合反应的过程中,只需要很少量的聚合反应催化剂,因此不需要将固体聚合物与催化剂分离,也不需要将这样少量的催化剂进行再生处理。来自管线230固体聚合物接着进入软管231,最后通过管线232被回收。
在214a至214d各级内的未反应的丙烯和/或乙烯或丁烯蒸气分别地通过管线226a、226b、226c和226d从反应器214的214a级、214b级、214c级和214d级排出。这些来自管线226a至226d的未反应的蒸气先后通过管线227、软管228和管线229,然后进入压缩机233。未反应的蒸气中的一部分通过管线235排空,而其余部分则依次通过管线234、冷却器236和管线237。经冷却的蒸气与来自管线210的新鲜丙烯会合,然后进入管线211,最后进入反应器214的混合区216。
本发明的优点包括它可使固体催化剂床料的流化作用不受通过催化剂床层的流体相流量或流速的影响。这一优点可允许反应物与固体催化剂接触足够长的时间以促进反应物变为所需产品的转化反应,这样就可使需要再循环的反应物数量减少到最低限度。另外,反应器被分隔成至少两级,这样就可允许在必要的情况下往每一级加入一种或多种反应物中的一部分。这样就可增加所有反应原料参与反应的机会,由此可使需要再循环回反应器的原料数量减少到最低限度。由于将反应器分隔成几级,因此可以把一种或多种反应物中的一部分加入到各级中,这样就允许单独地对各级中的反应物或共聚单体的比例进行调节,借此可在整个多级反应器的范围内达到最佳的浓度分布(当需要时,可根据反应的性质而定)。当所进行的反应是一种大量放热的反应,而且这种反应会生成一种不稳定产品或中间产品而这种中间产品正是所需产品的时候,在此情况下本发明就具有特殊的优点。因为可以在每一级中加入一种或多种反应物的一部分,这样就可以提高反应对生成所需产品的选择性。
应当理解,本发明的范围并不受上述具体实施方案的限制。本发明还可在不同于所述具体方案的条件下进行实施,而这样的实施仍被包括在所附权利要求的范围内。
Claims (16)
1、一种可使流体相在与反应区的固体粒子相接触的条件下进行反应的方法,该方法的改进之处包括:
在一个水平方向布置的流化床反应器中使所说的流体相在与所说固体粒子相接触的条件下进行反应,所说的流化床反应器至少包含由隔板分隔开的两个级,所说的隔板允许固体粒子在所说的至少两个级之间流动,所说流化床反应器还包括可使流化床反应器振动的装置,当所说流体相在与所说固体粒子相接触的条件下进行的反应时,在流化床反应器内的固体粒子相从流化床反应器的一个级转到另一个级。
2、如权利要求1的方法,其特征在于所说的流体相在所说的至少两个级的各级之间的流动方向与所说固体粒子的流动方向构成逆流模式。
3、如权利要求1的方法,其特征在于所说的流体相在所说的至少两个级的各级之间的流动方向与所说的固体粒子的流动方向构成顺流模式。
4、如权利要求1的方法,其特征在于所说的流体相在通过所说的至少两个级中的每一级时的流动方向相对于所说的固体粒子的流动方向构成横向交叉流动模式。
5、如权利要求1的方法,其特征在于所说的至少两个级中的每一级皆设置有一个入口和一个出口,所说的流体相从所说的至少两个入口进入,而流出物则从所说的至少两个出口排出。
6、如权利要求1的方法,其特征在于所说的流体相为气相。
7、如权利要求1的方法,其特征在于所说的流体相为液相。
8、如权利要求1的方法,其特征在于所说的固体粒子相包括催化剂。
9、如权利要求1的方法,其特征在于此方法还包括:
在所说固体粒子通过了所说的至少两个级之后,把这些固体粒子中的至少一种部分从所说反应器中排出,
将所说的固体粒子置于一个再生装置中加以再生,以及
将经再生的固体粒子再循环回所说的反应器以便让这些固体粒子再通过所说的至少两个级。
10、如权利要求9的方法,其特征在于所说的再生装置包括一个流化床反应器,所说固体粒子在该流化床中的流化,以及所说固体粒子的再生是依靠往该流化床反应器中通入经加热的气体来实现的。
11、如权利要求1的方法,其特征在于至少是所说的固体粒子相通过所说流化床反应器中的至少两个级的流动基本上是以脉冲流动方式进行的。
12、如权利要求8的方法,其特征在于所说的固体粒子相还包括一种固体的反应产品。
13、一个水平方向布置的流化床反应器,该反应器包括:
至少一块隔板,所说的至少一块隔板将所说的反应器分隔成至少两个级,所说的至少两个极被所说的至少一块隔板分隔开,而所说的至少一块隔板允许固体粒子在所说的至少两个级之间流动,
一个可使所说的反应器振动的装置,依靠这种振动可使所说的固体粒子在所说的至少两个级之间转移,
用于让流体相进入反应器中的所说至少两个级的每一级而设置的入口,以及
用于让流体相从反应器中的所说至少两个级的每一级排出而设置的出口。
14、如权利要求13的流化床反应器,其特征在于该反应器还包括:
在所说的至少两个级的每一个级中所设置的,用于支持在所说的至少两个级的每一级中的固体粒子的装置,用来支持固体粒子的所说支持装置中的每一个装置皆能调节所说流体相通过所说支持装置时的流速。
15、如权利要求14的流化床反应器,其特征在于该反应器还包括至少一个用于接受所说流体相的接受装置,所说的至少一个接受装置设置在所说的至少一个支持装置的下方,所说的至少一个接受装置与至少一个所说入口之间相联可让流体通过。
16、如权利要求13的反应器,其特征在于该反应器还包括:
一根可让所说固体粒子从该反应器排出的第一导管,
一个与第一导管相连接的固体粒子再生装置,以及
一根可让固体粒子从所说再生装置排出并可将固体粒子从所说再生装置输送到所说反应器的第二导管。
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