CN104910958A

CN104910958A - 一种多段循环快速床设计方法及反应器

Info

Publication number: CN104910958A
Application number: CN201410085840.2A
Authority: CN
Inventors: 刘英聚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2015-09-16

Abstract

一种多段循环快速床设计方法，属于流态化、石油化工、烯烃生产、芳烃生产技术领域，用于解决现有的快速床反应器反应时间短不能满足工艺要求问题。包括再生剂进入、循环催化剂进入、原料进入、催化转化、反应气催化剂快速分离，其特征是：设计2～4段快速床串联，每段快速床高度8～20m，快速床气体流速0.7～3m/s，各段快速床气体流速相同或不相同；各段快速床重叠设计，段间设计稳流增密设施。该多段循环快速床设计方法可使流化床反应时间延长1倍，满足芳烃、烯烃生产等多种工艺技术要求。还提供了实现本发明方法的多段重叠快速床反应器及段间稳流增密装置。用于催化转化、烯烃生产、芳烃生产等装置。

Description

一种多段循环快速床设计方法及反应器

技术领域

本发明属于流态化、石油化工、烯烃生产、芳烃生产设备技术领域，特别涉及一种多段循环快速床设计方法及反应器。

背景技术

苯、甲苯和二甲苯是重要化工原料，其来源是石油重整过程。国内炼厂重整装置原料是石脑油，国内原油轻组分含量低，石脑油产量也低，故国内炼厂重整装置规模较小，三苯产量也较低。近几年国内用轻烃或轻油合成三苯研究较多并取得显著进展，其关键技术之一是需要一种反应时间15～25秒的流化床反应器，而目前的流化床反应器反应时间为4～10秒。

甲醇价格低廉，如何利用甲醇生产出高附加值产品是企业追求的目标，其中1个途径是利用甲醇和异丁烯生产高辛烷值的MTBE，然而异丁烯数量有限，于是企业通过正丁烯异构化生产异丁烯，固定床反应器的异构化工艺已经工业化，流化床异构化关键技术之一也是需要一种反应时间15～25秒的流化床反应器。

发明内容

本发明的目的是提供一种多段循环快速床设计方法，可大幅度延长流化床的反应时间，满足芳烃、烯烃生产工艺的技术要求。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：包括再生剂进入、循环催化剂进入、原料进入、催化转化、反应气催化剂快速分离，其特征是：设计2～4段快速床串联，每段快速床高度8～20m，快速床气体流速0.7～3m/s，各段快速床气体流速相同或不相同；各段快速床重叠设计，段间设计稳流增密设施。

一种多段循环快速床反应器，包括沉降器、储料段、汽提段、快分、循环管、再生剂进料管、原料进入管及2～4段快速床反应器；2～4段快速床反应器串联设置，每段高度8～20m，各段直径相同或不相同；各段快速床反应器重叠布置或并列布置，段间设置稳流增密装置；多段反应器布置在沉降器侧旁或下方，上端通过水平连接管或弯连接管或立连接管伸到沉降器内部与快分连接；沉降器下端与储料段上端连接，储料段下部与汽提段上端连接，反应器下部设有原料分布器并与原料进入管、再生剂进料管及循环管连接，循环管设有滑阀其上端与储料段连接。

进一步，储料段设置在沉降器正下方，或是在沉降器内部分隔出储料段结构。

进一步，汽提段设置在储料段正下方或侧旁。

进一步，稳流增密装置是包裹盆形立体结构，安装于1段快速床反应器底部并被下1段快速床反应器上部包裹，其底板和裙板设有工艺介质通过的耐磨孔或短管；或是板式结构或是板式立式组合结构，均设有工艺介质通过的耐磨孔或短管。

进一步，还可以循环管与再生剂进料管汇合后再进入快速床反应器，还可以在汇合管出口设置分配器。

本发明创新点和积极效果：

本发明创新点是：设计2～4段快速床串联，每段快速床高度8～20m，快速床气体流速0.7～3m/s，各段快速床气体流速相同或不相同；各段快速床重叠或并列布置，段间设计稳流增密设施。

本发明积极效果是：1、该多段循环快速床设计方法及反应器可使流化床反应时间从目前的4～10秒延长到10～25秒，满足芳烃生产等多种工艺技术要求；2、设备立面高度低、安全稳定投资低、便于生产管理。

附图说明

图1是一种多段循环快速床设计方法及反应器示意图。

1-未段快速床反应器，3-稳流增密装置，4-初段快速床反应器，5-再生剂进料管，6-原料进入管，7-沉降器，8-快分，9-储料段，10-汽提段，11-待生剂排出管，12-循环管，14-水平连接管，15-顶旋。

图2是另一种多段循环快速床设计方法及反应器示意图。

1-未段快速床反应器，2-中段快速床反应器，3A-上稳流增密装置，3B-下稳流增密装置，4-初段快速床反应器，5-再生剂进料管，6-原料进入管，7-沉降器，8-快分，9-储料段，10-汽提段，11-待生剂排出管，12-循环管，13-弯连接管，15-顶旋。

具体实施方式

见图1，沉降器7下部与储料段9上部连接，储料段9下部与循环管12上端及汽提段10上端连接，汽提段10布置在储料段9侧旁，汽提段10下部与待生剂排出管11连接。采用2段快速床反应器串联方案，布置在沉降器7侧旁；初段快速床反应器4布置在下方，采用较大直径，其上部将未段快速床反应器1下部及稳流增密装置3包裹，其下部与循环管12及再生剂进料管5、原料进入管6连接。未段快速床反应器1布置在上方，采用较小直径，下端与稳流增密装置3连接，其上端通过水平连接管14伸到沉降器7内部与快分8连接。

见图2，沉降器7下部与储料段9上部连接，储料段9下部与循环管12上端及汽提段10上端连接，汽提段10布置在储料段9正下方，汽提段10下部与待生剂排出管11连接。采用3段快速床反应器串联方案，3段快速床反应器直径相同、布置在沉降器7侧旁；初段快速床反应器4布置在下方，其上端通过下稳流增密装置3B与中段快速床反应器2下端连接，下部与循环管12及再生剂进料管5、原料进入管6连接。中段快速床反应器2布置在中间，其上端通过上稳流增密装置3A与未段快速床反应器1下端连接。未段快速床反应器1布置在上方，上端通过弯连接管13伸到沉降器7内部与快分8连接。

参见图1，原料、再生剂及循环催化剂分别从原料进入管6、再生剂进料管5、循环管12进入初段快速床反应器4下部，混合并发生催化转化反应，反应气与催化剂混合物向上流动经稳流增密装置3进入未段快速床反应器1，增加流体稳定性并适当增加催化剂密度，继续发生催化转化反应，并继续向上流动从上端流出经水平连接管14至快分8，在快分8中进行气固快速分离，反应气体经顶旋15进一步分离后排出沉降器7。分离下来的催化剂进入储料段9，一部分经循环管12去初段快速床反应器4，另一部分进入汽提段10，汽提后待生剂经待生剂排出管11排出。

参见图2，原料、再生剂及循环催化剂分别从原料进入管6、再生剂进料管5、循环管12进入初段快速床反应器4下部，混合并发生催化转化反应，反应气与催化剂混合物向上流动经下稳流增密装置3B进入中段快速床反应器2，增加流体稳定性并适当增加催化剂密度，继续发生催化转化反应，并继续向上流动经上稳流增密装置3A进入未段快速床反应器1；增加流体稳定性并适当增加催化剂密度，完成催化转化反应，并继续向上流动从上端流出经弯连接管13至快分8，在快分8中进行气固快速分离，反应气体经顶旋15进一步分离后排出沉降器7。分离下来的催化剂进入储料段9，一部分经循环管12去初段快速床反应器4，另一部分进入汽提段10，汽提后待生剂经待生剂排出管11排出。

Claims

1.一种多段循环快速床设计方法，包括再生剂进入、循环催化剂进入、原料进入、催化转化、反应气催化剂快速分离，其特征是：设计2～4段快速床串联，每段快速床高度8～20m，快速床气体流速0.7～3m/s，各段快速床气体流速相同或不相同；各段快速床重叠设计，段间设计稳流增密设施。

2.一种多段循环快速床反应器，包括沉降器、储料段、汽提段、快分、循环管、再生剂进料管、原料进入管及2～4段快速床反应器；2～4段快速床反应器串联设置，每段高度8～20m，各段直径相同或不相同；各段快速床反应器重叠布置或并列布置，段间设置稳流增密装置；多段反应器布置在沉降器侧旁或下方，上端通过水平连接管或弯连接管或立连接管伸到沉降器内部与快分连接；沉降器下端与储料段上端连接，储料段下部与汽提段上端连接，反应器下部设有原料分布器并与原料进入管、再生剂进料管及循环管连接，循环管设有滑阀其上端与储料段连接。

3.根据权利要求2所述的多段循环快速床反应器，其特征是：储料段设置在沉降器正下方，或是在沉降器内部分隔出储料段结构。

4.根据权利要求2所述的多段循环快速床反应器，其特征是：汽提段设置在储料段正下方或侧旁。

5.根据权利要求2所述的多段循环快速床反应器，其特征是：稳流增密装置是包裹盆形立体结构，安装于1段快速床反应器底部并被下1段快速床反应器上部包裹，其底板和裙板设有工艺介质通过的耐磨孔或短管；或是板式结构或是板式立式组合结构，均设有工艺介质通过的耐磨孔或短管。

6.根据权利要求2所述的多段循环快速床反应器，其特征是：还可以循环管与再生剂进料管汇合后再进入快速床反应器，还可以在汇合管出口设置分配器。