CN203448073U - 一种高低并列密相流化床反应-再生装置 - Google Patents

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张韩
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Abstract

本实用新型涉及一种高低并列密相流化床反应-再生装置，包括反应器、提升管线及再生器，再生器与反应器高低并列布置，通过阀门控制催化剂循环量，再生器下部连接再生阀，反应器下部连接待生阀，再生器与反应器经提升管线以及再生阀、待生阀及其连接管线相互连接。与现有技术相比，本实用新型通过待生阀和再生阀控制催化剂的循环量，灵敏度高，操作简单，系统波动小，控制精度高，设备耗损少，运行周期长。

Description

一种高低并列密相流化床反应-再生装置
技术领域
本实用新型涉及一种低碳烯烃和芳烃的反应装置，尤其是涉及一种高低并列密相流化床反应-再生装置。
背景技术
低碳烯烃和芳烃是重要的化工原料，需求量在逐年增长。目前，低碳烯烃和芳烃主要来源于石油，石油价格的上涨，增加了低碳烯烃和芳烃的生产成本。同时，石油资源日益减少，单一石油来源也不利于低碳烯烃和芳烃行业的长远发展。为了满足低碳烯烃和芳烃的市场需求，降低低碳烯烃和芳烃的生产成本，人们开发了多种非石油基的低碳烯烃和芳烃的生产工艺，如丙烷脱氢制丙烯、异丁烷脱氢制异丁烯、甲醇制烯烃、甲醇制芳烃等工艺。
流化床反应-再生工艺通过催化剂颗粒在反应器和再生器之间循环，实现催化剂的连续再生并连续为反应提供所需热量，生产过程连续，反应温度均匀可控，反应选择性高，是低碳烷烃脱氢制烯烃、甲醇制烯烃和甲醇制芳烃反应器的主要型式之一。
流化床反应-再生系统的优点可归纳如下:
1、操作可连续进行;
2、在自然分开的两个区域分别进行反应和再生，烃物流和含氧物流不交叉混合，运行安全;
3、再生催化剂将热量直接传送到反应器，反应器温度分布均匀，易于控制，避免了催化剂热点的形成;
4、装置的处理能力具有较大的可调空间。
5、对原料杂质含量的耐受力较强。
公开耗为CN1213662A的中国专利公开了一种通过流化床反应-再生方式实现相应链烷烃脱氢得到轻质烯烃的方法。在该方法中，催化剂以流化态在反应器和再生器之间循环，反应器和再生器以两条U型管相连，在U型管下降段中催化剂向下移动，通过在适当的高度注入适量的气体使催化剂保持在最小流化和最少气泡形成之间的流动状态，而在U型管上升段中通过在底部注入气体使催化剂向上输送到再生器或反应器催化剂床层的上方，U型管上升段中催化剂的密度小于下降段中的密度，通过密度差形成的压力差来输送催化剂。
现有流化床低碳烷烃脱氢、甲醇制烯烃和甲醇制芳烃反应器都采用U型管输送方式，如上述CN1213662A流化床反应-再生系统。U型结构流化床反应-再生系统虽然具备了流化床反应-再生系统的大部分优点，然而这种系统催化剂由U型管输送，反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变提升气流量，相应改变U型管两端的催化剂密度差来调节，操作复杂，系统波动较大，造成系统的转化率、选择性降低。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种温度和催化剂循环量控制简单、系统波动小、反应转化率和选择性高、运行周期长的一种高低并列密相流化床反应-再生装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种高低并列密相流化床反应-再生装置，应用于烷烃脱氢、甲醇制烯烃和甲醇制芳烃联产烯烃工艺该装置包括反应器、提升管线及再生器，
所述的再生器与反应器高低并列布置，位置较高的容器运用位差将催化剂输送到位置较低的容器中，通过阀门控制催化剂的循环量，所述的再生器下部连接再生阀，所述的反应器下部连接待生阀，所述的再生器与反应器经提升管线以及再生阀、待生阀及其连接管线相互连接。
作为优选的实施方式，若再生器位置高于所述的反应器，该反应器下部连接所述的待生阀，该待生阀连接所述的提升管线，该提升管线伸入再生器上部，再生器下部连接所述的再生阀，该再生阀与反应器上部连接。
作为优选的实施方式，若反应器的位置高于所述的再生器，该再生器下部连接所述的再生阀，该再生阀连接所述的提升管线，该提升管线伸入反应器上部，反应器下部连接所述的待生阀，该待生阀与再生器上部连接。
作为优选的实施方式，反应器和再生器由具有变径结构的整体容器构成，内部被分成具有不同功能的若干区域。
作为优选的实施方式，反应器和再生器由具有不同作用容器连接构成。
所述的反应器中的密相表观线速范围0.3-1m/s。
所述的再生器中的密相表观线速范围0，3-1m/s。
所述的待生阀及再生阀为用于控制流化颗粒流量的阀门。
作为优选的实施方式，所述的待生阀及再生阀为滑阀或塞阀。
所述的提升管线为向高处输送流化颗粒的管线。
与现有技术相比，本实用新型相对于U型管用流化气体、提升气体调节催化剂循环量，本实用新型通过待生滑阀和再生滑阀控制催化剂的循环量，灵敏度高，操作简单，系统波动小，控制精度高，该装置可以控制反应温度和催化剂循环量在较小范围内波动，反应转化率和选择性稳定且明显提高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其结构如图1所示。可用于烷烃脱氢、甲醇制烯烃和甲醇制芳烃联产烯烃工艺。该装置包括再生器1、再生阀2、提升管线3、反应器4和待生阀5。反应器4高于再生器1与再生器1并列布置。再生器1催化剂床层B下部连接再生阀2，再生阀2连接提升管线3，提升管线3伸入反应器4催化剂床层A上方，反应器4催化剂床层A下部连接待生阀5，待生阀5与再生器1催化剂床层B上方空间连接。
本实用新型在使用时，待生催化剂在压差(位差)的作用下从反应器4流向再生器1，利用待生阀5调节待生催化剂的流量，并控制反应系统的藏量;再生催化剂通过再生阀2进入提升管线，利用提升气体把再生催化剂送入反应器4，通过再生阀2调节再生催化剂的流量。以烷烃脱氢为例，具体应用如图1所示:
烷烃原料41在适合的位置进入反应器4催化剂床层A内，向上与催化剂逆流接触，进行脱氢反应，脱氢产物42从反应器4顶部离开，去后续处理工段。朱活催化剂向下，经汽提气43汽提后成为待生催化剂，从反应器4下部离开，通过待生阀5调节流量后，进入再生器1催化剂床层B的上方，与从催化剂床层B下部来的烧焦空气12逆流接触，进行烧焦再生并升温。因为烷烃脱氢是吸热反应，为了维持系统的热平衡，需要增加燃料气11为系统供热，烧焦后催化剂经汽提气14汽提后成为再生催化剂，从再生器1下部离开，通过再生阀2调节流量后进入提升管线3，在提升气体31的作用下，再生催化剂被输送到反应器4催化剂床层A的上方。催化剂再生过程产生的烟气13从再生器1的顶部离开去后续处理工段。
与现有技术不同，本实用新型采用控制阀调节催化剂的流量，操作简单，耗气量少，灵敏度高，系统波动小，控制精度高，设备耗损少，运行周期长。采用本实用新型，反应温度和催化剂循环量可被控制在较小范围内波动，反应的转化率和选择性显著增加。

Claims (9)

1.一种高低并列密相流化床反应-再生装置，应用于烷烃脱氢、甲醇制烯烃和甲醇制芳烃联产烯烃工艺，其特征在于，该装置包括反应器、提升管线及再生器，
所述的再生器与反应器高低并列布置，位置较高的容器运用位差将催化剂输送到位置较低的容器中，通过阀门控制催化剂循环量，
所述的再生器下部连接再生阀，
所述的反应器下部连接待生阀，
所述的再生器与反应器经提升管线以及再生阀、待生阀及其连接管线相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的再生器位置高于所述的反应器，该反应器下部连接所述的待生阀，该待生阀连接所述的提升管线，该提升管线伸入再生器上部，再生器下部连接所述的再生阀，该再生阀与反应器上部连接。
3.根据权利要求1所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的反应器的位置高于所述的再生器，该再生器下部连接所述的再生阀，该再生阀连接所述的提升管线，该提升管线伸入反应器上部，反应器下部连接所述的待生阀，该待生阀与再生器上部连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的反应器和再生器由具有变径结构的整体容器构成，内部被分成具有不同功能的若干区域。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的反应器和再生器由具有不同作用容器连接构成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的反应器中的密相表观线速范围0.3-1m/s，所述的再生器中的密相表观线速范围0.3-1m/s。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的待生阀及再生阀为用于控制流化颗粒流量的阀门。
8.根据权利要求8所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的待生阀及再生阀为滑阀或塞阀。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高低并列密相流化床反应-再生装置，其特征在于，所述的提升管线为向高处输送流化颗粒的管线。
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