TW201904657A - 具有待處理的製程流的徑向流的固定床或移動床反應器，包含改進的內部 - Google Patents

具有待處理的製程流的徑向流的固定床或移動床反應器，包含改進的內部

Info

Publication number
TW201904657A
TW201904657A TW107121354A TW107121354A TW201904657A TW 201904657 A TW201904657 A TW 201904657A TW 107121354 A TW107121354 A TW 107121354A TW 107121354 A TW107121354 A TW 107121354A TW 201904657 A TW201904657 A TW 201904657A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reactor
screen
catalyst
bed
perforations
Prior art date
Application number
TW107121354A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI800515B (zh
Inventor
法比恩 藍培特
Original Assignee
法商艾克森斯公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 法商艾克森斯公司 filed Critical 法商艾克森斯公司
Publication of TW201904657A publication Critical patent/TW201904657A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI800515B publication Critical patent/TWI800515B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/085—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0214—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical annular shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0417—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the synthesis reactor, e.g. arrangement of catalyst beds and heat exchangers in the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0417—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the synthesis reactor, e.g. arrangement of catalyst beds and heat exchangers in the reactor
    • C01C1/0429—Fluidized or moving bed reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00—Reforming naphtha
    • C10G35/04—Catalytic reforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00—Reforming naphtha
    • C10G35/04—Catalytic reforming
    • C10G35/10—Catalytic reforming with moving catalysts
    • C10G35/12—Catalytic reforming with moving catalysts according to the "moving-bed" method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
    • C10G45/66—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins with moving solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00752—Feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00884—Means for supporting the bed of particles, e.g. grids, bars, perforated plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
    • B01J2208/0092—Perforated plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00938—Flow distribution elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
    • B01J2208/023—Details

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本發明係關於具有待處理之製程流之徑向流的反應器，其包含改進的內部，該等改進的內部可用於最小化不接收待處理之該製程流中之任一者的催化區域。本發明亦係關於此等徑向流反應器在精煉或石化品製程中之用途。

Description

具有待處理的製程流的徑向流的固定床或移動床反應器，包含改進的內部
本發明係關於用於與具有待處理之製程流的徑向流反應器(在本說明書之剩餘部分中亦稱為進料)一起操作之製程的反應器內部，該等製程諸如(例如)汽油之催化重組或諸如BTX (苯、甲苯及二甲苯之縮寫)之芳族物之生產。術語「進料之徑向流」意謂進料流大體上水平通過催化床。具有徑向進料流之反應器包括移動床反應器及固定床反應器。本發明同樣適用於移動床反應器及固定床反應器。
術語「移動床」意謂以較小顆粒形狀分散之全部催化劑在重力之作用下大體上豎直地流動。特定言之，在包含催化劑之連續再生(諸如汽油之連續重組)的製程中遇到此類型之移動床流動。本發明亦適用於固定床反應器，諸如芳族物之加氫烷基化、二甲苯之異構化等等。
本發明由藉由相對於反應器中所存在之催化劑之總體積增加與待處理之進料接觸的催化劑之體積來改進移動床或固定床類型之徑向流反應器之內部組成。
根據本發明，對於等效效能，反應器體積由此減小，或根據另一觀點，對於相同體積之反應器，可用於反應之催化劑之量更大。
專利US 6 221 320概述習知移動床技術。
根據先前技術，在移動床徑向反應器之情況下，位於外部篩網之支撐環下方且在內部篩網之外側處的區域含有一定體積之催化劑，其不會接收任何待處理之製程流。因此，其在反應中不活躍之意義上構成怠體積。
在其他先前技術情況中，在徑向固定床反應器之情況下，位於用於外部篩網之支撐環下方且在內部篩網之外側的區域不含有催化劑。此外，反應器之頂部區域亦不含有催化劑。
另外，根據先前技術，在徑向移動床反應器之頂部處，催化劑之漸進性導入經由複數個導管進行，各導管通常由複數個元件構成，且由以催化床中間為中心之圓錐形部分封端。此圓錐形部分為將催化劑分佈於位於外部篩網與內部篩網之間的環形催化區域中的部分，皆圍繞反應器。該等圓錐形部分位於催化床之最上部分，其中外部篩網包含實心板件之區域中，如專利US 7 749 467 B2之圖2中所說明，在模組化外部篩網之情況下。另一方面，內部篩網之上部分亦包含實心板，如亦可見於該圖2中。因此，位於此等兩個實心板之間的區域含有並不與待處理之製程流接觸之催化劑。
專利US 3 864 240、US 4 040 794及FR 2 160 269描述不同類型之移動床反應器，其可特定言之用於用於汽油之催化重組之製程中。在彼類型之製程中，催化劑在反應區段之各種反應器中移動，該等反應器數量通常為三個、四個或可能五個，藉助於「提昇」輸送系統自前述反應器之底部被帶至串聯反應器之頂部。接著被帶至再生器之頂部，接著再生之催化劑返回至反應區段。
根據先前技術(US 3 706 536)之其他變量，不同催化區域向上堆疊(其接著被稱為「堆疊反應器」)，使得形成僅一個單一的反應器，該反應器包含催化劑於之間移動的各種反應區段。亦有可能使包含複數個堆疊反應區段的反應器與包含一或多個反應區段的一或多個其他反應器相關聯，如專利FR 2 160 269之圖1中所說明。
藉由採用可由熟習此項技術者獲取之某些修改，本發明係關於單獨反應器之反應區域及堆疊反應區域兩者，或兩種模式之組合。
專利US 6 221 320描述一種技術，其中內部篩網及外部篩網經等效裝置置換，該效裝置由複數個催化劑貯器或模塊構成，其中每一個為在軸向平面中劃分之圓柱體之一段(稱為「催化劑容器」之裝置)。該等模塊由強森篩網(Johnson screens)構成。本發明既可應用於具有內部篩網及外部篩網之實施例，亦可應用於使用專利US 6 221 320中所描述之類型之裝置的實施例。
本發明亦係關於用於回收反應器內側之熱量的反應器，諸如專利EP 2 225 016中所描述之彼等。
專利申請案FR 2014/51613描述一種催化移動床反應器，其中催化劑圍封於移動筐中，該等移動筐具有安裝於該等筐之下部部分中之擋板。本發明亦關於該專利中所描述之反應器。實際上，其完全有可能概念化對反應流是可透的擋板。
專利申請案FR 2016/55251描述一種反應器，其中催化劑含於反應器包封中且氣體經由多個豎直圓柱形分佈器分佈。本發明亦適用於該類型之反應器。
本發明係關於具有待處理之製程流之徑向流之反應器的內部。較佳地，此等反應器與催化劑之移動床或固定床一起操作且通常稱為固定床反應器或移動床反應器。
更精確而言，本發明係關於一種具有自外部篩網3至內部篩網2或相反地自內部篩網2至外部篩網3之待處理之製程流之徑向流的反應器，在反應器中，含有待處理之製程流未到達之催化劑之區域中之至少一者(稱為怠區域)具有減小至最小的體積，亦即： -在一方面位於外部篩網3之下部端與內部篩網2之下部端之間且在另一方面位於反應器之底部的下部區域BI， -且當反應器為移動床反應器時，位於用於將催化劑引入至殼之水平面處之反應器中之料腿6與外部篩網3及內部篩網2之上端或實心板7之下端之間的上部區域BSm。
在固定床反應器之情況下，區域BI及BSf通常不含有催化劑且清空任何固體，或至少部分地填充有催化上為惰性之材料。特定言之，區域BI較佳地至少部分地填充有惰性固體且區域BSf較佳為空的且位於反應器之頂部與實心板17之間，該實心板將上部分與催化床分離。然而，由於根據本發明的反應器之改進的內部，此等區域可潛在地至少部分地填充有催化劑而不構成怠區域。
根據本發明之反應器包含至少一個補充外部篩網13、18，該補充外部篩網具有調適成反應器之底部或反應器之頂部之形狀的形狀，該等補充篩網13、18位於外部篩網3之延伸部分中。
術語「經調適形狀」意謂補充外部篩網之形狀儘可能完美地模製成安置反應器之區域中之反應器之殼的形狀。
表述「在外部篩網3之延伸部分中」意謂補充外部篩網位於外部篩網3之直接延伸部分中(圖6)，亦即補充外部篩網形成外部篩網3之延伸部分，或在後者存在時僅位於外部篩網3之支撐件下方(圖2)。
更精確而言，本發明係關於一種具有待處理之製程流之徑向流的反應器，該反應器包含殼5；用於引入待處理之製程流4及用於待移除之流出物11的構件；用於分佈該製程流之區域9；用於引入催化劑之視情況存在之料腿6；使得待處理之製程流能夠自外部篩網3移動至大體上位於反應器之中心處之內部篩網2的外部篩網3及內部篩網2；其中該反應器包含至少一個補充外部篩網13、18，該補充外部篩網具有調適成反應器之底部或反應器之頂部之形狀的形狀，該補充篩網13、18位於外部篩網3之延伸部分中。本發明之上下文涵蓋其中待處理之製程流自內部篩網2移動至外部篩網3之情況。
實際上，在徑向流反應器中，外部篩網3之下部部分擱置於支撐件，較佳地支撐環8a上；該支撐件較佳地經穿孔以便允許待處理之製程流穿過。
然而，其間或有可能經由不同的方式固定外部篩網3及補充外部篩網13：將外部篩網3及13懸置於反應器中或例如經由熟習此項技術者已知之任何固定方式(例如栓固或焊接)將其固定至殼。該等外部篩網3及補充外部篩網13可視需要藉由焊接或栓固或藉由熟習此項技術者已知之任何其他方式接合，或實際上以單件形式製造。
藉助於根據本發明之反應器，該等怠區域BI或BSm、BSf中之至少一者具有剩餘體積VR (體積，其被定義為待處理之製程流未達到之體積)，其低於在該相同反應器中之該區域之總體積VT的50%。較佳地，該剩餘體積VR保持在體積VT之1%至45%範圍內，更佳地在體積VT之2%至30%範圍內，且更佳地在體積VT之2%至15%範圍內。
根據根據本發明之反應器的一或多個實施例，內部篩網2之表面之下部部分包含一或多個實心板件7及穿孔板，該穿孔板包含特定穿孔區域14，亦即具有與內部篩網2之剩餘部分之不同的穿孔。
根據一或多個實施例，內部篩網2之表面之上部部分包含一或多個實心板件7及穿孔板，該穿孔板包含特定穿孔區域14，亦即具有與內部篩網2之剩餘部分之不同的穿孔。
根據一或多個實施例，外部篩網3由連續模塊構成，該等模塊中之每一者以諸如構成調適成反應器之底部的篩網之方式延伸至反應器之底部中。較佳地，該等連續模塊由複數個組裝件構成。
較佳地，根據本發明之反應器為移動床反應器。此意謂催化劑在根據本發明之反應器中移動，較佳地以重力流模式自反應器之頂部至底部；然而，催化劑之反向移動亦為可能的。
根據根據本發明之移動床反應器的一或多個實施例，用於引入催化劑之一系列管道6排放至具有梯形截面之環形區域BSm中，在該環形區域中使催化劑與待處理之製程流部分接觸，該梯形截面之幾何形狀使得外部篩網3向上延伸且不包含實心板部分。
根據根據本發明之移動床反應器的一或多個實施例，相對於水平面以角q (角q大於靜止角)傾斜之實心板將環形催化區域定界於內部篩網2之上。較佳地，內部篩網2之上部部分具有穿孔板，該穿孔板在其上部部分中包含具有與內部篩網2之剩餘部分之不同之穿孔的特定穿孔區域14。
根據本發明之一或多個實施例，根據本發明之反應器為固定床反應器，亦即催化劑固定於反應器內側之床中。
在根據本發明之具有待處理之製程流之徑向流的固定床反應器中，該催化劑通常安置於位於反應器之周邊處之外部篩網3與大體上位於反應器之中心處之內部篩網2之間。
較佳地，催化劑之床位於分離反應器之頂部之催化床之上部部分的大體上水平實心板17與填充反應器之底部之惰性珠粒床之間。
在固定床反應器之情況下，如為用於根據本發明之其他類型之反應器之情況，該反應器包含調適成反應器之底部的補充外部篩網13，該篩網位於外部篩網3之延伸部分中。
此外，根據一或多個實施例，可將第二補充外部篩網18添加於外部篩網3之上方且添加在其延伸部分中。特定言之，在該篩網的至少一部分安置於殼之彎曲部分中時，較佳地將該篩網18之形狀調適成反應器之頂部的形狀。當使用固定床反應器時，較佳地安裝此第二補充篩網18。
本發明亦係關於根據本發明之徑向流反應器在精煉或石化品製程中之用途，該等製程較佳地選自以下製程：汽油之連續重組、汽油之骨架異構化、烯烴之複分解、寡聚裂化(oligocracking)、烷烴或芳族物之去氫化以及氨生產製程。
圖 1 呈現根據先前技術之具有內部之徑向移動床反應器。待處理之製程流(亦即進料)係經由反應器之管道4引入且分佈至位於反應器之外部包封或殼1 (亦即壁)與外部篩網3之間的用於製程流之分佈區域9中，該外部篩網3由被稱為外部筐之連續圓柱體構成之單件式裝置構成。
經由一系列管道6將催化劑引入至反應器之頂部中，各管道排放至由管道6之末端處及催化床之中間上方的錐體10a限定之中心圓錐形部分BSm中以使得催化劑能夠分佈於位於外部篩網3與內部篩網2之間的中心環形催化區域5上方中心圓錐形部分BSm由實心板件構成。圓錐形部分之豎直軸線穿過催化床之中間。較佳地，相對於水平線之圓錐角應大於靜止角。
該等圓錐形部分BSm在催化床5之最高部分中封端。在催化床之此最高部分中，外部篩網包含實心板件7。
待處理之製程流以大體上水平之方式且垂直於在重力下(亦即大體上豎直地)移動之催化劑穿過催化床。在自催化床5之出口處，將經處理製程流收集於中心管道或內部篩網2中且經由管道11離開反應器。
外部篩網3之下部部分擱置於焊接至反應器之包封1的實心支撐環8上。大體而言，其係藉由可卸除式固定構件(例如鑰匙或螺釘)或藉由黏性焊接固定。
大體而言，內部篩網2擱置於焊接至經處理製程流之出口管道11之周邊處的反應器之底部的支撐環(未展示)上。大體而言，其藉助於可卸除式固定構件(例如鑰匙或螺釘)或藉由黏性焊接固定。在催化床5之此最低部分中，內部篩網2包含至少一個實心板件7。
在重力下，催化劑自催化區域之頂部逐漸流動至底部。通常，藉助於一或多個出口管道12自底部抽出催化劑。升降機可用於藉助於工作流體(例如氣體，較佳氫氣)將所抽出之催化劑輸送至下一反應器之催化區域之上部部分或輸送至位於最後一個反應器後之再生器。
圖 2 展示根據本發明之較佳實施例中之一者的具有改進內部的以移動床模式操作之徑向床反應器。反應器之整個上部部分(亦即由外部篩網3之上端之實心板及實心件形成的圓錐形部分BSm)與圖1中所展示的反應器之圓錐形部分一致。
根據一或多個實施例，外部篩網3之下部部分擱置於允許待處理之製程流穿過的穿孔支撐環8a上。作為一實例，支撐環具有呈規則間隔之孔，或其可為非連續的。相較於先前技術，在穿孔支撐環下方，已添加調適成反應器之底部的外部篩網13。
根據一或多個實施例，在反應器之底部中，相較於圖1，最小化包含一或多個實心板件7之內部篩網2之表面。
另外，相比於圖1中呈現之配置，內部篩網2之下部部分可有利地具有穿孔板，該穿孔板在其下部部分中包含具有與篩網之剩餘部分不同之穿孔的特定穿孔區域14。
相較於圖1，根據圖2中呈現之實施例之配置可用於減小反應器之底部中的區域BI之體積，該等區域係在反應器容器中且包含催化劑，而待處理之製程流不穿過該等區域。此意謂自先前技術中之化學反應(怠區域)之觀點來看為低效的此等區域BI在根據本發明的反應器中變得至少部分有效。減小怠區域之體積的事實引起反應器之效率的整體增加。
圖 3 呈現根據本發明之一較佳實施例的具有改進內部的以移動床模式操作的徑向床反應器。反應器之整個下部部分(亦即支撐環8及在其下部部分中包含至少一個實心板件7之內部篩網2)與圖1中所呈現的反應器之下部部分一致。
經由通向具有梯形截面之環性區域BSm之一系列管道6將催化劑引入至反應器之頂部中，在該環性區域中使催化劑與待處理之製程流進行部分接觸。管道6可有利地包含圓錐形部分以使得催化劑可分佈於整個環形催化區域上方。相比於圖1，梯形截面之幾何形狀使得相較於圖1，外部篩網3向上延伸且不包括實心板部分。
外部篩網3之上端位於內部篩網2之上端上方。相對於水平面以大於靜止角的角q傾斜之實心板將環形催化區域定界在內部篩網2上方。相比於圖1中呈現之配置，內部篩網2之上部部分可有利地具有穿孔板，該穿孔板在其上部部分中包含具有與篩網之剩餘部分不同之穿孔的特定穿孔區域14。
相較於圖1及圖2，根據圖3中呈現之本發明之實施例的配置可用於減小反應器之頂部處之區域BSm，該等區域係在反應器之容器中且包含催化劑，而待處理之製程流不在先前技術之反應器中穿過該等區域(圖1)，由此自化學反應之觀點看，區域BSm為無效區域。減小怠區域之體積的事實引起反應器之效率的整體增加。
圖 4 呈現根據本發明之一較佳實施例的具有改進內部的徑向移動床反應器。
根據一或多個實施例，外部篩網3由連續外部模塊構成，模塊中之每一者以諸如構成調適成反應器之底部及/或頂部的篩網之方式延伸至反應器之底部及/或頂部。連續模塊可由複數個組裝件構成或其可為一個片件。其較佳地由組裝件構成。
經由一系列管道6將催化劑引入至反應器之頂部中，該等管道排放至類似於圖3之環形區域的具有梯形截面10b的環形區域中。
相比於圖1中呈現之配置，內部篩網之下部及上部部分可有利地具有穿孔板，該穿孔板在其下部部分中及/或在其上部部分中包含具有與篩網之剩餘部分不同之穿孔的特定穿孔區域14。
相較於圖1，根據圖4中呈現之本發明之實施例的配置可用於減小反應器之頂部及底部處之無效的區域BSm及BI (怠區域)之體積。
圖 5 呈現根據先前技術之以固定床模式操作的徑向反應器。
待處理之製程流(亦即進料)係經由反應器之管道4引入且分佈至反應器之頂部16中接著分佈至位於外部包封或殼1與外部篩網3之間的製程流分佈區域9中，該外部篩網由懸浮於反應器中之複數個連續模塊構成。
催化劑之床位於將催化床之上部部分與反應器之頂部分離的實心板7與通常自下部相切線填充反應器之底部的惰性珠粒床之間，該實心板通常位於反應器之相切線之水平處。
待處理之製程流以大體上水平且垂直於催化劑床5之方式穿過催化床。在自催化床之出口處，將經處理製程流收集於中心管道或內部篩網2中且經由管道11離開反應器。
內部篩網2通常擱置於經處理製程流之出口管道11之周邊處的反應器之底部中之焊接支撐環(未展示)上。在為催化床之最低部分之此部分中，內部篩網2包含至少一個實心板件7。
待處理之製程流穿過之催化區域經展示為灰色區域A。
圖 6 呈現根據本發明之一較佳實施例的具有改進內部的以固定床模式操作的徑向床反應器。
根據一或多個實施例，外部篩網3由連續外部模塊構成，模塊中之每一者以諸如構成在底部及/或頂部處調適的篩網之方式延伸至反應器之底部及/或頂部中。連續模塊可由複數個組裝件構成或由單一片件構成。其較佳地由組裝件構成。
相較於圖5，催化床之上部部分穿透反應器之頂部且催化床之下部部分穿透底部。相較於圖1，位於反應器之底部中之惰性珠粒床之高度減小，且因此怠區域BI及BSf之體積減小，且反應器效率增加。
相比於圖5中呈現之配置，內部篩網2之下部及上部部分可有利地具有穿孔板，該穿孔板在其下部部分中及/或在其上部部分中包含具有與篩網之剩餘部分不同之穿孔的特定穿孔區域14。
1‧‧‧殼/包封
2‧‧‧內部篩網
3‧‧‧外部篩網
4‧‧‧製程流/管道
5‧‧‧殼/催化區域/催化床
6‧‧‧料腿/管道
7‧‧‧實心板
8‧‧‧實心支撐環
9‧‧‧製程流分佈區域
10a‧‧‧錐體
10b‧‧‧梯形截面
11‧‧‧流出物/管道
12‧‧‧出口管道
13‧‧‧補充外部篩網
14‧‧‧穿孔區域
16‧‧‧頂部
17‧‧‧實心板
18‧‧‧補充外部篩網
A‧‧‧灰色區域
BI‧‧‧區域
BSf‧‧‧區域
BSm‧‧‧區域
圖1為根據先前技術之移動床及徑向流反應器的簡圖。 圖2為根據本發明之一實施例之移動床及徑向流反應器的簡圖。 圖3為根據本發明之一實施例之移動床及徑向流反應器的簡圖。 圖4為根據本發明之一實施例之移動床及徑向流反應器的簡圖。 圖5為根據先前技術之固定床及徑向流反應器的簡圖。 圖6為根據本發明之一實施例之固定床及徑向流反應器的簡圖。

Claims (15)

  1. 一種具有待處理之製程流之徑向流的反應器，其包含：殼(5)；用於引入待處理之製程流(4)及用於待移除之流出物(11)的構件；區域(9)，其用於分佈該製程流；視情況存在之料腿(dipleg) (6)，其用於引入催化劑；外部篩網(3)及內部篩網(2)，以使得待處理之該製程流能夠自外部篩網(3)移動至大體上位於該反應器之中心處之內部篩網(2)，或相反地自該內部篩網(2)移動至該外部篩網(3)，其中該反應器進一步包含至少一個補充外部篩網(13、18)，該補充外部篩網具有調適成該反應器之底部或該反應器之頂部之形狀的形狀，該補充篩網(13、18)位於該外部篩網(3)之延伸部分中。
  2. 如請求項1之反應器，其中該外部篩網(3)之下部部分擱置於支撐件，較佳支撐環(8a)上。
  3. 如請求項2之反應器，其中該支撐件經穿孔以便允許待處理之該製程流穿過。
  4. 如請求項1至3中任一項之反應器，其中該內部篩網(2)之表面之下部部分包含一或多個實心板件(7)及包含具有特定穿孔之區域(14)之穿孔板，該等特定穿孔不同於該內部篩網(2)之剩餘部分之彼等穿孔。
  5. 如請求項1至4中任一項之反應器，其中該內部篩網(2)之表面之上部部分包含一或多個實心板件(7)及包含具有特定穿孔之區域(14)之穿孔板，該等特定穿孔不同於該內部篩網(2)之剩餘部分之彼等穿孔。
  6. 如請求項1至5中任一項之反應器，其中該外部篩網(3)由擱置在支撐環上或懸浮的連續模塊構成，該等模塊中之每一者以諸如構成調適成該反應器之底部的篩網之方式延伸至該反應器之該底部中。
  7. 如請求項6之反應器，其中該連續模塊由複數個組裝件構成。
  8. 如請求項1至7中任一項之反應器，其中該反應器為移動床反應器。
  9. 如請求項8之移動床反應器，其中用於引入催化劑之一系列管道(6)排放至具有梯形截面之環形區域(BSm)中，在該環形區域中使該催化劑與該待處理之該製程流部分接觸，該梯形截面之幾何形狀使得該外部篩網(3)向上延伸且不包含實心板部分。
  10. 如請求項8之移動床反應器，其中相對於水平面之以角q傾斜之實心板將該環形催化區域定界於該內部篩網(2)上方，該角q大於靜止角。
  11. 如請求項1至7中任一項之反應器，其中該反應器為固定床反應器，其中該催化劑安置於位於該反應器之周邊處之外部篩網(3)與大體上位於該反應器之中心處之內部篩網(2)之間。
  12. 如請求項11之固定床反應器，其中催化劑床位於將該反應器之頂部之該催化床之該上部部分分離的大體上水平實心板(17)與填充該反應器之底部的惰性珠粒床之間。
  13. 如請求項11或請求項12之固定床反應器，其中將第二補充外部篩網(18)添加在該外部篩網(3)上方且添加在其延伸部分中。
  14. 一種如請求項1至13中任一項之反應器的用途，其用於精煉或石化品製程中。
  15. 如請求項14之用途，其中該精煉或石化品製程係選自以下製程：汽油之連續重組、汽油之骨架異構化、烯烴複分解、寡聚裂化、烷烴或芳族物之去氫化以及氨生產製程。
TW107121354A 2017-06-21 2018-06-21 具有待處理的製程流的徑向流的固定床或移動床反應器，包含改進的內部 TWI800515B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1755653A FR3067950A1 (fr) 2017-06-21 2017-06-21 Reacteurs en lit fixe ou mobile a ecoulement radial du flux de procede a traiter comprenant des internes ameliores
FR1755653 2017-06-21
??1755653 2017-06-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201904657A true TW201904657A (zh) 2019-02-01
TWI800515B TWI800515B (zh) 2023-05-01

Family

ID=59859252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107121354A TWI800515B (zh) 2017-06-21 2018-06-21 具有待處理的製程流的徑向流的固定床或移動床反應器，包含改進的內部

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10702840B2 (zh)
EP (1) EP3417932B1 (zh)
JP (1) JP2019051504A (zh)
KR (1) KR102553411B1 (zh)
CN (1) CN109092213A (zh)
BR (1) BR102018012386A2 (zh)
ES (1) ES2865856T3 (zh)
FR (1) FR3067950A1 (zh)
RU (1) RU2767954C2 (zh)
TW (1) TWI800515B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11213796B2 (en) 2019-06-24 2022-01-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Feed distribution apparatus for moving bed reactor
US11207651B2 (en) * 2019-06-24 2021-12-28 Exxonmobil Research And Engineering Company Moving bed reactor for processing three phase flows
US11383202B2 (en) 2019-06-24 2022-07-12 ExxonMobil Technology and Engineering Company Distillate production from oxygenates in moving bed reactors
CN113828254B (zh) * 2021-11-29 2022-03-11 北京大臻科技有限公司 一种正仲氢等温催化转化设备及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2427378A1 (fr) * 1978-05-29 1979-12-28 Inst Francais Du Petrole Appareil pour la conversion d'hydrocarbures
FR2733700B1 (fr) * 1995-05-02 1997-06-06 Inst Francais Du Petrole Enceintes avec soutirage ameliore des particules solides
RU2113452C1 (ru) * 1996-01-16 1998-06-20 Валерий Георгиевич Леонтьевский Каталитический реактор
UA23993A (uk) * 1997-01-28 1998-08-31 Державний Науково-Дослідний І Проектний Інститут Хімічних Технологій "Хімтехнологія" Реактор для проведеhhя каталітичhих процесів
CN1140331C (zh) * 2001-07-14 2004-03-03 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 一种移动床气固径向反应器
FR2836841B1 (fr) * 2002-03-08 2004-06-18 Inst Francais Du Petrole Reacteur a capacite amelioree et son utilisation
CN1290602C (zh) * 2003-05-16 2006-12-20 华东理工大学 一种连续催化重整反应器
CN1189544C (zh) * 2003-05-16 2005-02-16 华东理工大学 一种连续催化重整、脱氢反应器
US7749467B2 (en) * 2007-12-18 2010-07-06 Uop Llc Optimizer hydraulic enhancement using milled plate
FR2948580B1 (fr) * 2009-07-29 2011-07-22 Inst Francais Du Petrole Dispositif de distribution de la charge et de recuperation des effluents dans un reacteur catalytique a lit radial
JP5538023B2 (ja) * 2010-03-29 2014-07-02 東洋エンジニアリング株式会社 反応器
FR3017806B1 (fr) * 2014-02-27 2016-02-26 Axens Reacteur catalytique en lit mobile permettant de faire face a des interruptions de circulation du catalyseur et procede utilisant ledit reacteur
CN105617946B (zh) * 2014-10-27 2019-05-17 中国石油化工股份有限公司 一种移动床径向流反应器及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
FR3067950A1 (fr) 2018-12-28
TWI800515B (zh) 2023-05-01
EP3417932A1 (fr) 2018-12-26
RU2018122074A (ru) 2019-12-23
KR102553411B1 (ko) 2023-07-07
RU2767954C2 (ru) 2022-03-22
US10702840B2 (en) 2020-07-07
EP3417932B1 (fr) 2021-03-17
JP2019051504A (ja) 2019-04-04
KR20180138550A (ko) 2018-12-31
ES2865856T3 (es) 2021-10-18
BR102018012386A2 (pt) 2019-01-15
RU2018122074A3 (zh) 2021-10-06
US20180369774A1 (en) 2018-12-27
CN109092213A (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201904657A (zh) 具有待處理的製程流的徑向流的固定床或移動床反應器，包含改進的內部
KR101872379B1 (ko) 방사상 반응기에서의 피셔-트롭슈 프로세스
JP6231116B2 (ja) 下降流水素化処理反応器用渦式混合装置
WO2015041808A1 (en) Catalyst retainer for radial flow reactor
US9486767B2 (en) Multi-tube radial bed reactor
US2317449A (en) Reactor
US10010840B2 (en) Apparatuses for distributing fluids in fluidized bed reactors
US4277444A (en) Apparatus for converting hydrocarbons
CA2976714C (en) Catalyst support grid
JP6895461B2 (ja) フローティングトレイを含む触媒化学反応器
US4141690A (en) Catalytic reaction chamber for gravity-flowing catalyst particles
JPS60102931A (ja) 移動可能触媒床を有する反応器
US4135886A (en) Catalytic reaction chamber for gravity-flowing catalyst particles
WO2012173731A2 (en) Retrofitting radial flow reactors
US10328375B2 (en) Collector assembly for a gaseous fluid for a radial reactor
JP2012520762A (ja) 新しい吸着器格子分配器箱の設計
US10441933B2 (en) Reduced-capacity moving-bed reactor with radial flow of the feedstock
US7901640B2 (en) Optimized counter-current flow baffle
US10434484B1 (en) Stacked zone vertical tubular reactor
US20110123412A1 (en) Centerpipe Design for Radial Flow Reactor
WO2014105362A1 (en) Collar distributor for use in distributing a fluid
TW201627061A (zh) 允許使用少量催化劑之徑向床反應器
CN110494209B (zh) 低容量的分区反应器
JP2023535788A (ja) 擬似移動床におけるラジアル分離用デバイス