CN1746268A - 一种无闭锁料斗连续重整工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种无闭锁料斗连续重整工艺属于石油化工中的连续重整工艺，本发明为了解决现有连续重整反应器中催化剂的活性与其进行的反应的难易程度不相匹配的弊病，提出催化剂的流动方向与反应物流动方向相反，再生催化剂先提升输送至最上面的最后的第四反应器，并靠重力依次流到下面的反应器，最后至第一重整反应器，待生催化剂再从最下面的第一重整反应器提升至再生器，完成整个催化剂的循环，催化剂依靠自身重量克服相邻反应器之间的微小压差，该工艺具有不设闭锁料斗、流程和控制简单、催化剂的活性得到充分利用等的优点。
Description
技术领域
本发明涉及连续重整工艺，具体地说，涉及一种用于强吸热和催化剂需要连续再生的移动床工艺。
背景技术
目前，法国IFP公司采用如图1所示的四个并列的移动床反应器1、2、3、4和一个再生反应器5。四个反应器反应压力依次为0.485MPa、0.440MPa、0.395MPa、0.35MPa；再生器压力为0.55MPa。新鲜的物料从第一个反应器1的床层上部进入，经过反应从其下部出来经过加热进入第二个反应器的床层上部，从其下部出来经过加热进入第三个反应器的床层上部，从其下部出来经过加热进入第四个个反应器的床层上部，从其下部出来完成反应。再生后的催化剂从第一个反应器的顶端进入，逐渐向下移动从下端流出，经提升器提升到第二个反应器的顶端，加入到第二个反应器，依次经过第二、三和四个反应器，从第四个反应器流出的催化剂经提升器提升到再生反应器5的顶端进入再生反应器5，催化剂经过再生从再生反应器5的下端出来，经提升器提升到第一个反应器1的顶端加入第一个反应器1循环使用。这种工艺存在着催化剂提升次数较多和操作复杂的问题，催化剂的流动方向与反应物流流动方向相同。IFP再生器压力为0.55MPa，四反压力为0.35MPa，从四反向再生器的催化剂输送也要克服0.2MPa的“逆压差”。因此，其专利技术需设置闭锁料斗系统来实现这一“逆差压”输送。闭锁料斗系统控制复杂，要求控制精度高，而且IFP的闭锁料斗的变压过程是靠开关催化剂管线上的阀门实现的。
美国UOP公司采用如图2所示的四个叠置移动床反应器1、2、3、4和一个再生反应器2。反应压力依次为0.48MPa、0.43MPa、0.38MPa、0.34MPa；再生器压力为0.25MPa。新鲜的物料经加热后首先进入第一反应器，经反应后，从第一反应器出来，经过加热进入第二反应器，以这样的相同方式依次经过第二、三、四反应器，最后从第四反应器出来完成反应进入分离系统。再生后的催化剂经催化剂提升器提升后，首先进入第一反应器，通过反应器之间的催化剂输送管依靠自身重力流向下面的反应器，最后从反应器的下端出来，经提升器提升到再生反应器的顶端，进入再生反应器进行再生，经过再生后，从再生反应器出来的催化剂经提升器提升到第一反应器的顶端如此循环使用。UOP的连续重整工艺技术再生器压力为0.25MPa，第一反应器的压力为0.48MPa，从再生器向第一反应器的催化剂输送要克服0.23MPa的“逆差压”。其专利技术需设置闭锁料斗系统来实现这一“逆差压”输送。闭锁料斗系统无阀操作，控制系统复杂，要求控制精度高，UOP为此还设计了一套专用控制系统。
以上两种工艺的共同点是催化剂的流动方向与反应物流流动方向相同，即两者都是从一反至二反最后至末反，催化剂从一反移至最后一个反应器其焦碳量不断上升、活性降低，再生催化剂积碳为0.2％，待生催化剂积碳为3-8％。在四个反应器中，一反催化剂平均积碳最低，二反高于一反，三反高于二反，四反最高。
重整化学反应是在四个反应器中，在催化剂的作用下进行的。通过对重整主要化学反应的分析可以看出，有些反应是酸性功能催化反应，而另一些反应则是金属功能的催化反应。因此，重整催化剂属于双功能催化剂类型。现有连续重整工艺，各反应器中催化剂的活性由高至低的顺序为：一反→二反→三反→四反。重整反应物也是依次通过一反、二反、三反和四反。相对反应速率高的反应也即容易进行的反应，是在前面的具有高活性催化剂的反应器中进行的，而难进行的反应是在后面的具有低活性催化剂的反应器中进行的。
可见，这种催化剂的循环安排是不合理的，反应的难易程度与催化剂的活性不相匹配。
发明内容
本发明为了解决现有连续重整反应器中催化剂的活性与其进行的反应的难易程度不相匹配的弊病，省掉闭锁料斗系统，简化流程和控制，提出了本发明的技术方案。
一种无闭锁料斗连续重整工艺，它包括四个移动床反应器和一个催化剂再生系统，四个移动床反应器重叠配置，从上至下依次为第四反应器、第三反应器、第二反应器、第一反应器，第四反应器在上端，反应压力依次为0.34MPa、0.38MPa、0.43MPa、0.48MPa；再生器上端压力为0.40MPa，下端压力为0.42MPa；
催化剂依靠自身重力通过反应器之间的催化剂输送管流向下面的反应器，从第四反应器逐渐向下移动，依次通过第三反应器、第二反应器，最后到第一反应器，再经催化剂提升器流向再生反应器的上端，进入再生反应器；经过再生从再生反应器的下端出来，经催化剂提升器流向第四反应器，如此循环；
新鲜的原料经加热后首先进入第一反应器，反应完毕后，从第一反应器出来，经第一中间加热炉加热后进入第二反应器，反应完毕后，从第二反应器出来，经第二中间加热炉加热后进入第三反应器，反应完毕后，从第三反应器出来，经第三中间加热炉加热后进入第四反应器，反应完毕后，从第四反应器出来，进入油气分离系统。
所述的第四反应器、第三反应器、第二反应器、第一反应器催化剂装填比例优选为50∶25∶15∶10，反应空速优选为1.5～2h-1，反应入口温度优选为520℃，氢油摩尔比优选为2.5～3∶1。
所述的催化剂优选为石油科学研究院开发的3981催化剂。
本发明的工艺特点是催化剂的流动方向与反应物流动方向相反，再生催化剂先提升输送至最后第四反应器，并靠重力依次流到下面的反应器，最后至第一重整反应器，待生催化剂再从第一重整反应器提升至再生器，完成整个催化剂的循环。
该工艺反应物流动方向为：第一重整反应器→二反→……→末反，而催化剂输送循环方向为：再生器→末反……二反→第一重整反应器→再生器。这种催化剂的循环流程中，催化剂的活性由高至低的顺序为：末反→…二反→第一重整反应器。在每一个反应器中催化剂的活性状态与反应的难易程度是匹配的，完全克服了传统连续重整在这方面的弊病。
每个反应器中催化剂的活性都能得以充分的发挥，在相同的反应苛刻度(辛烷值相同)条件下，本工艺的液收高于传统连续重整工艺。
本工艺再生器压力介于一反和四反之间，因此从反应向再生的催化剂提升和从再生向反应的催化剂输送都为“顺差压”输送，即从高压向低压输送。反应器之间的催化剂输送虽呈逆压差，但压差很小，靠催化剂自身重力克服，因此，不设闭锁料斗，流程和控制都比较简单。
本工艺催化剂输送的“逆流差压”被分解在各个反应器之间，从后一个反应器向前一个反应器的催化剂输送仅克服0.05MPa的“逆差压”。这一“逆差压”小，并且都是氢/烃环境，可以采用靠催化剂自身重力克服这一压差即加大反应器高径比或加长催化剂输送管长度的方式解决。大大简化了流程及控制，安全可靠，节约投资。
附图说明
图1为法国IFP公司的移动床工艺的示意图。
图2为美国UOP公司的移动床工艺的示意图。
图3为本发明的无闭锁料斗的移动床工艺的示意图。
具体实施方式
下面参照附图和实施例具体说明本发明，但是本发明不局限于这些实施例。
在附图中，1为第一反应器，2为第二反应器，3为第三反应器，4为第四反应器，5为再生器，6为闭锁料斗，7为第一中间加热炉，8为第二中间加热炉，9为第三中间加热炉，R1、R2、R3、R4分别为反应器入口油气管线，C1、C2、C3、C4分别为反应器出口油气管线，J1、J2、J3、J4、J5、J6分别为催化剂输送管线。
在图3中，催化剂依靠自身重力通过反应器之间的催化剂输送管流向下面的反应器，即从第四反应器4逐渐向下移动，依次通过第三反应器3、第二反应器2，最后到第一反应器1，再经催化剂提升器流向再生反应器的上端，进入再生器5；经过再生从再生反应器的下端出来，经催化剂提升器流向第四反应器4，如此循环。
新鲜的原料经加热后首先经油气线R1进入第一反应器1，反应完毕后，从第一反应器出来，经油气线C1进入第一中间加热炉7，加热后经油气线R2进入第二反应器2，反应完毕后，从第二反应器出来，经油气线C2进入第二中间加热炉8，加热后经油气线R3进入第三反应器3，反应完毕后，从第三反应器出来，经油气线C3第三中间加热炉9加热后，经油气线R4进入第四反应器，反应完毕后，从第四反应器出来，经油气线C4进入油气分离系统。
实施例1
采用本发明的工艺，其中具体参数如下：
石油科学研究院开发的3981催化剂装填量如下：
第一反应器 10m3
第二反应器 15.5m3
第三反应器 21m3
第四反应器 37.5m3
再生器等 11.8m3
加工石脑油60万吨/年，催化剂循环量为480千克/小时，再生气循环量为16000千克/小时，产品收率为氢气4.0％，重整汽油81.72％，液化气7.5％，余为干气。
Claims (3)
1.一种无闭锁料斗连续重整工艺，其特征在于：它包括四个移动床反应器和一个催化剂再生系统，四个移动床反应器重叠配置，从上至下依次为第四反应器、第三反应器、第二反应器、第一反应器，第四反应器在上端，反应压力依次为0.34MPa、0.38MPa、0.43MPa、0.48MPa；再生器上端压力为0.40MPa，下端压力为0.42MPa；
催化剂依靠自身重力通过反应器之间的催化剂输送管流向下面的反应器，从第四反应器逐渐向下移动，依次通过第三反应器、第二反应器，最后到第一反应器，再经催化剂提升器流向再生反应器的上端，进入再生反应器；经过再生从再生反应器的下端出来，经催化剂提升器流向第四反应器，如此循环；
新鲜的原料经加热后首先进入第一反应器，反应完毕后，从第一反应器出来，经第一中间加热炉加热后进入第二反应器，反应完毕后，从第二反应器出来，经第二中间加热炉加热后进入第三反应器，反应完毕后，从第三反应器出来，经第三中间加热炉加热后进入第四反应器，反应完毕后，从第四反应器出来，进入油气分离系统。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：第四反应器、第三反应器、第二反应器、第一反应器催化剂装填比例为50∶25∶15∶10，反应空速为1.5～2h-1，反应入口温度为520℃，氢油摩尔比为2.5～3∶1。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的催化剂为石油科学研究院开发的3981催化剂。
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| CN102295954A (zh) * | 2010-06-25 | 2011-12-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种逆流移动床重整工艺装置及其催化剂输送方法 |
| CN102652168A (zh) * | 2009-12-17 | 2012-08-29 | 环球油品公司 | 使用移动床反应器堆的固体催化剂烃转化方法 |
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2004
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