TW204305B - - Google Patents

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Description

0430b A 6 Π 6 經濟部屮央桴準而Μ工消"合作社印製 五、發明説明（） 本發明偽有朗一種加強流體化床催化劑性質的方法 ,其偽在催化劑表面上因污染物或其他物理或化學變化而 失去活性或流醱化性質。更明確地説，本發明係有關於一 種在使用中磨掉催化劑的表面以除去催化劑表面的k薄層 使得新鮮的催化劑得以暴露出來的方法。此外，本發明是 有關一種使催化粒子去黏聚的方法。 在一個流體床催化反應器中，經過撤細分割的固態催 化粒子典型上與蒸氣的反竈媒介接觸。這些催化粒子由一 處理氣賭之上升氣流抬起且攪動以使其看起來是懸浮在氣 流中而似一沸騰掖龌，所以叫做「流醱床」。 最廣為人知也是最早應用流體床反應器技術是油的催 化裂解製造汽油及其它輕烴類。其它的用途包括殘餘物之 煉焦；煤焦氣化；苯或丁烷催化氣化成順丁烯二酸醉；丙 烯之氨氣化成丙烯丨S :以及氮化氫氣化成氣。 本發明著重在使用於流體床反應器的催化劑。經過使 用及一段時間後，因催化劑表面被污染物或反鼴生成的副 産物堵塞，或因催化劑的表面進行一種物理或化學的變化 而成一種較不具催化性的形式，流體床催化劑會失掉活性 。此外，當污染物或一種物理或化學的變化發生在催化劑 的表面時，有些催化劑變成“黏性”而小流體床粒子開始 凝聚成較大粒子。凝聚的粒子導致催化表面積的減少，因 此影《到流體床催化劑的總體性質。更甚者，凝聚的粒子 阻礙了催化劑床的自然循琛及流體化。 上述問題的代表性的解決方法是在流體床反窸器中更 (請先閲誚背而之注意事項#蜞窍本頁) 裝· 訂_ 線_ 本紙尺度逍用中國81家楳準仰5)甲4規格（210父297公;《：> -3- 81. 4. 10,000¾ (II) 經濟部屮央#準局ex工消赀合作杜印3i Λ (5 _I5J_ 五、發明説明（） 換全部或部分的催化劃。這方法花费很大，不僅在於催化 劑成本.且因鼷掉流腰床反應器以進行催化薄交換;時造成 的生産損失的成本也是很大。 在此所敘述的發明的目的是提供一可解決因凝聚、污 染物或催化劑表面上的物理或化學變化所帶來的問題及延 長催化劑的壽命的方法。 已發現一種使流髏床催化劑去凝聚及因催化劑表面上 之污染作用或物理或化學變化而失去活性或流$化性質的 流體床催化劑再暴露其表面的方法。此方法^^在操作 ' & 的流體床反匾器内部實行，但也可随意地在反籯絮外被實 行，用一種連鑛或非連鑛的方式。 在一個較好的實施例中，此方法包含了在一流體床反 應器設置至少一噴嘴，經其可自反應器外部之源將氣e供 應至此反應器中。此噴嘴是設置在反應器内部使得噴嘴没 於催化床中以使逸出管口的氣體立即與催化劑接觸。從噴 嘴出來的氣體之逃脱速度為足以接觸流體化的流體床催化 劑粒子並且在谙些催化劑粒子中産生許多的碰撞。催化劑 粒子多重碰撞之衝擊力磨掉了催化劑表面，因此移去了催 化劑表面上任何的污染物或較不具催化性的物質而暴s出 新鮮的催化劑。 圖示為一簡化的流體床反應器横截面圖.説明本發明 的實施例。 流體床反應器是任何可發生氣一固或液一固接觸過程 之反應瓶。在反應瓶中.微細分割的固態粒子床（即流體 (請先間誚背而之注意事項冉場寫本頁) 裝· 本紙尺度边用中S國家標準（CNS)T4規格（210x297公；《：) —4 — 81. 4. 10,000¾ (|[) Λ 6 Π6 eft 1305 五、發明説明（） (請先W1讀背而之注意事項-?!-填窍本頁) 床催化劑）藉利用處理之氣體或掖體流抬起且分開。流鱧 床反窸器可以是各種形狀及大小。典型的反應器是在反應 器底部設置一雄檷，其可容許處理之進料通過時支撑催化 劑床。本敘述的其餘部分著重在本發明的氣-固相接觸製 法的實施上。但是.此«所述的方法也同樣可應用在掖一 '固相接觭製程。 在氣一固相接觸製程中，處理産物氣體在反應器頂端 逸出。因産物氣雔通常撝帶催化劑粒子，將産物氣體流經 一分離器以移去催化劑粒子，而這些粒子經由一浸漬座回 到催化劑床上。此分離器可以是任何固體回收裝置，如抽 氣過濾器。 流體床催化劑為細撖分割的固體粒子，視其應用之不 同在大小、重量、形狀及組成不間。具觀來看，流觼床催 化劑常類似一種粉末，但是也可能為小珠狀。典型的流體 床催化粒子大小從10至200撤米不等。 經濟部屮央標準灼β工消赀合作社印¾ 在某些醮用上，流腥床催化劑的效果會因催化劑表面 上污染物的形成或物理或化學變化而降低。這種狀況會導 致催化劑活性的降低或造成催化劑變成《黏性”，因此使 催化粒子易凝聚，而失掉了流動性及/或催化活性。 在本發明的實際操作上，流體床反應器的内部設置了 一個或更多噴嘴.而一高速流動的氣體會經由此噴嘴送至 催化劑床。在本發明的實際操作的過程中，催化劑是保持 在流體化狀態（即被流體化），而這是導因於處理氣體或 其它氣體的上升氣流將催化劑粒子抬升、擾亂、及懸浮於 本紙尺度遑用中a S家標毕（CNS> Y4規格（210x297公龙） -5- 81. 4. 10,000張⑻ δ 五、發明説明（） 上升氣鼸中。氣髏流的力量造成許多流體化催化》粒子間 的碰撞，而埴些碰撞的衝量會磨掉催化劑的表面Μ移去表 面上的任何汚染物，因而顯露出新鮮的催化劑。此外.催 化劑粒子碰撞造成的衝擊力將會去凝聚（即斷開）任何凝 聚的催化劑粒子。本發明也可在備有任何可使高速氣體流 與流髏化催化剤粒子接觸的裝備（如噴_或氣體分布鐵柵 或單或多孔金颶板）的任何反應器内操作。 本發明在裝備有多於一値噴嘴的流體床反應器内操作 較受偏好。此«所用的噴嘴可以是任何形狀或大小.做任 何形式的噴射。此电.廒可以簡如一開口管子或一端有燭心 或窳縮器用來加速或導引氣體逸出的短試管。管口的大小 -------- 對本發明的實際操作並不重要。管口小到直徑只有0.016 英吋的曾被使用過（在氣醱分布鐵栅中含有三個直徑0,016 英吋的鑲嵌的洞）。典型的管口大小是直徑0.0625英吋到 0.25英吋。更典型的管口大小是直徑介於0.125英吋到 ...........··'·. 經濟部屮央標準而A工消"合作社印^ (請先閲讀背而之注意事項再蜞寫本頁) 0,1875英吋。管口直徑為9/64”及5/32”者較受偏好。氣體 之逃脱速度必須足以驅使催化劑粒子産生許多力量足以磨 去催化剤表面的碰撞。通常較硬的催化劑需要較大的逃脱 速度。可以用大到轚速的逃脱速度。管口及氣體流速大小 之測定是為了決定所要使用的氣體的速度。受偏好的氣體 速度是介於200至1200fps。而氣體速度600到llOOfps更受 偏好。較合宜地，造樣的氣體速度使得氣體一催化劑的“ 接觸區域”伸展到噴嘴前數英吋而進入催化劑床。此噴嘴 可被導向以提供一値與流體化處理氣體成同流、反流或交 本紙張尺度边用中B國家標準（CNS) Ή規格（210X297公;¢) 一 6- 81. 4. 10,000張（f[) 05 Λ 6 Η 6 經洧部屮央標準而员工消伢合作杜印製 五、發明説明（） 叉流向的高速氣饅流。而較合宜的是將此管嘴導向提供一 值舆流體化處理氣腥同流向的高速度氣體流。 噴嘴可放置於催化Μ床的任何地方，在此噴射的氣髖 將可接觸到流體化催化劑粒子。例如，噴嘴可放在反應器 壁之内或反慝器中間。為了使本發明的效果達到最大，噴 嘴鼴位於反窸器内部，此處催化劑的循環最好。這樣增大 了與氣匾接觸的催化劑總量。因此，噴嘴較適宜位於與浸 潰座開口相鄰或在其附近（浸潰座開口即催化劑從分離器 回到反應器的入口點）。應小心以確保自噴嘴逸出的氣醱 不會驅使催化劑進入反_器的任何内部組成，因為催化劑 與反應器組成間的碰撞將更可能摧毀催化劑，而重覆的碰 撞將損壊反窸器組成。 此高速氣體可以是任何氣鳢或液醱蒸氣，該氣體對反 應過程是羥鈍或是有助益的。典型地，此氣體是從反醮器 外部之源供應到噴嘴。當流體床反應器被用於一氧化反應 時，氣體通常是用空氣。但是，活性較差的氣體如氮氣或 反醢進料氣體也可使用。在本發明的實際操作中（卽生産 中），商用刻度的反應器以及氣體總産量的增加可被忽略 〇 將摧化劑去凝聚及再暴霉其表面的過程可以斷鑛地或 連續地被操作，其決定於催化劑與噴嘴特色之需要如噴嘴 數目、噴嘴位置及維開噴喊的氣體逃脱速度。 從催化朗表面上磨掉的污染或催化性較差的物質通常 随著反醮器的廢料移走，然後經由適當的分離方法（如抽 (請先間讀背而之注意事項再塥裒木頁) 裝- 線· 本紙尺度边用中國Β家標準（CNS) Ή規格（210x297公:《：) —Π — 81. 4. 10,000張⑻ 經濟部屮央榀準杓β工消赀合作社印製 --- 五、發明説明（） 氣裝置、過濾器等）將其與反應産物分開。本發明的操作 .的一餡重要闢鍵在於控制氣體流速及噴嘴的放置使得再暴 露催化劑的表面及將催化劑去凝聚的效益增至最大，而另 一方面減少催化剤表面磨去的量以使催化劑的損失減至最小。 本發明的實施例以圓示説明。流體床反應器1#是流 流體床催化劑2。反進料氣體經由管線3進入反應器並 且通遇氣體分布檷4到達催化劑床。攜帶著催化粒子的氣 相反應産物進人抽氣裝置6,反應産物與催化劑即在此處 分離。氣相反窸産物經由管線5移出反器。催化劑經由 浸潰座7回到催化劑床2。高速氣體經由管線8供應至反 應器而經由噴嘴9導引至催化劑床。 本發明可用於任何催化性流醱床操作中，當其催化劑 表面被反應副産物或催化劑組成的物理或化學爱化所污染 時。在這種狀況下催化劑將會失去活性及/或流動性。經 由磨去催化劑表面以再暴露新鮮催化劑或將催化劑去凝聚 化，活性及/或流動性將會恢復.而催化劑的赛命就可延 長。本發明可被鼴用的代表性反應有油之催化裂解生成石 油及其他輕烴，殘餘物之煉焦.煤焦汽化，苯或正丁烷氣 化成順丁烯二酸酐，丙烯之氨氣化成丙烯丨S,及氛化氳氣 化成氣。 如本處所述，操作時高速氣體與流體化催化劑在反應 器内部接觭。本發明也可將噴嘴放置在浸潰座内部來操作 。再者，流體床反應器附有再生器，該再生器排除經過處 (請先閲讀背而之注意事項孙塡寫本頁) 本紙張尺度边用中a Η家楳準（CNS)>P4規怙（2丨0x297公¢) 81. 4. 10,000¾ (II) Λ 6 η 6 ^04305_ 五、發明説明（） 理及再活化然後返回反軀器的催化劑，催化劑表面可被再 暴露且/或催化劑被去凝聚化於再生器之内或於反應器舆 再生器之間的催化劑轉移管線中。最後一點，本發明可被 «施經由從反褰器移走催化劑、再暴露催化劑表面、及/或 催化劑去凝聚化如本處所述，然後使催化劑回到反鼴器。 前面的敍述並非意欲完全包括_或限制此發明於所發 表之精確的形式，而且根據上述發表的觀點，顯然許多的 修正和變異是可能的。本叙述的目的是要解釋本發明的原 則及其實際應用，並且因之使他人熟習利用此發明於其不 同的實施例中之技術及適用於其所構思之特殊用途的不同 修正。本發明只打算定義於以下的範圍。 (請先閲請背而之注意事項再塥寫本頁) 經濟部屮央槛準而β工消"合作社印製 81. 4. 10,000¾ (II) 本紙張尺度逍用中a國家樣準（CNS)lM規怙（210x297公；tt)

Claims (1)

  1. 六、申請專利範面 補充 A7 B7 C7 D7 第81 103266號ffi請案申請專利範圍修正本 修正日期：82年1月 1 ..一種將流體床催化劑粒乎去凝聚或再暴露流體床催化 劑粒子的表的.方法’其表面在用於製造丙铺睛或丨噴 丁烯二酸酐時産生污染或物理或化學變化，該方法& 含在流體化狀態下使粒子大小為1 0至20 0 « m的流|| 床催化劑粒子與一速度介於β〇 · 98至366公尺/毎秒（ 200到1 200吳呎/每秒）的氣體接觸，其足以使催化 劑粒子間産生充分碰撞，而去凝聚流體床催化劑粒子 ，或磨去催化劑粒子表面以除去污染或已變化的表面 (請先聞讀背面之注意事項再硯寫本頁 / .裝. 經濟部屮央標準局貝工消费合作社印製 2.如申誚專利範園第1項的方法，其中該氣體為空氣或 m*5$=r 氣° 3 .如申請專利範圍第1項的方法，其中該方法可在任何 設置使氣流與流體化催化劑接觸之装置的容器中進行 0 4. 一種將流體床催化劑粒子去凝聚或再暴露流體床催化 劑粒子表面的方法，該表面在用於製造丙烯請或順丁 烯二酸酐時産生污染或物理或化學變化，該方法包含 (a )在流體化狀態下維持催化劑粒子在流體床反 應器之内，Η中該催化_粒子大小為自1 〇至200 w m ’該流體床反應器附設至少-噴嘴，氣體從反應器夕卜 之源供應至此’而此噴嘴放置在反應器内部使得噴嘴 -10 - •訂· 本紙張尺度適用中Β國家櫺毕（CNS)甲4規格(210x297公釐） A7 C7 六、申請專利範圊 沈浸於催化劑粒子間.巨從噴嘴出來的氣體ώ：即與催化 劑粒子接觸； (bi ·氣體以60.98至366公尺/每秒（ 200到12 00英呎/每# i的逃脫速度自噴嘴通過，在此處該氣 體在催化劑粒f間引起許多碰撞，其衝量足以使流體 床催化劑粒F去凝聚，或磨去催化劑粒子的表面以除 去受污染的戎己變化的表面。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該氣體為空氣或 6.如申請專利範圍第4項之法，其中流體床反應器設 有一抽氣装置以fif氣體排出物中分離催化劑，U其中 該抽氣裝置備有…浸潰座以使催化劑回到反應器a該 噴嘴就位於催化劑離開浸凟座的出口附近… 7 .如申請專利範圍第4項之方法，其中再暴露催化劑表 面的方法是W於當流體床反應器在製造順丁烯二酸酐 成丙烯睛的過程中' 8 .如申請專利範圍第4項之方法 > 其屮噴嘴管Π開口大 小為介於Μ择〇. 75公分（0.125英时）與0.47625 (請先聞請背面之注意事頊再填寫本頁 k. 經濟部屮央標準局貝工消费合作社印製 分 ι·-χ 寸 Π 11 11 本紙張尺度逋用中闺Η家標準（CNS)甲4規格(210x297公釐)
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