[发明专利]一种催化转化系统

说明书

本发明公开了一种催化转化系统，包括反应设备、催化剂循环设备、催化剂再生设备，其中所述反应设备沿垂直方向从下至上包括预提升段、提升管、汽提段、密相流化床，反应设备的待生催化剂出口通过催化剂循环设备与再生设备的待生催化剂入口连通，所述再生设备的再生催化剂出口通过催化剂循环设备与反应设备的再生催化剂入口连通。本发明的催化转化系统减小装置尺寸尤其是反应器直径，过滤器有效过滤掉反应产物中携带的催化剂粉尘，为后续处理提供便利，催化剂自然跑损减少。

技术领域

本发明涉及一种催化转化系统。

背景技术

反应器是工艺的核心之一，已有的工业生产中催化转化设备包括固定床反应器、移动床反应器、密相流化床反应器、提升管反应器等。以催化裂化反应为例，上述反应器均实现了工业化。

固定床反应器是指在反应过程中，气体和液体反应物流经反应器中的催化剂床层时，催化剂床层保持静止不动的反应器。工业生产中，加氢催化反应所采用的反应器常为固定床反应器。固定床反应器的直径和高度虽然没有严格限制，但考虑到流体分配和制作成本、安全等因素，通常反应器设计采用的高/径比为2.5～12。早期催化裂化反应也采用固定床反应器，催化裂化反应中催化剂上会发生积碳，需要进行再生反应恢复催化剂活性，因此采用固定床反应器时需要间断进行反应和再生，为了保证连续进料及其他操作的连续性，至少需要三个以上的反应器。现有部分甲醇制烯烃技术(MTO)也采用固定床反应器。

采用移动床反应器的，如连续重整装置，设有催化剂循环及连续再生系统，催化剂在反应器和再生器之间循环移动，反应后积碳的催化剂在再生器内连续进行再生，然后再送回反应器进行反应。

密相流化床反应器属于鼓泡床和湍动床范畴，其空塔线速一般在0.2～1.5m/s，空速在2-10h^-1，因此反应停留时间一般比较长，由于密相流化床反应器线速低，因此往往存在返混，影响产品分布和质量，另外一方面反应器的直径相对较大。例如，一般认为MTO的反应是分子数量增加的反应，低反应压力有利于化学平衡向生成低碳烯烃方向进行，考虑到工程因素，通常仍然采用类似催化裂化工艺流程，反应器采用密相流化床反应器，反应压力也与催化裂化工艺相似，即0.1～0.3MPa(表压)，但带来的问题是反应器尺寸过大。由于现有MTO装置采用与催化裂化相似的旋风分离器，在生产过程中催化剂的自然跑损是无法避免的，尤其是当催化剂中粒度≦20μm的催化剂细粉增多的时候，这会对后续的产物分离带来不利影响，对催化剂的重复使用也是不利的。另外，生成的烯烃在反应器内停留时间长，氢转移反应增加，对多产低碳烯烃也是非常不利的。

提升管反应器线速相对较高，例如催化裂化装置的等直径提升管反应器，一般入口线速为4～7m/s，随着裂化反应的进行，出口线速为12～18m/s，反应时间在2～4秒，抑制了一些对产品质量有益的二次反应。由于提升管反应器中油气和催化剂的流动接近平推流，因此需要保证进入提升管反应器的催化剂是连续输送的。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种催化剂能够连续输送的催化转化系统。

本发明提供的一种催化转化系统，其特征在于该系统包括反应设备、催化剂循环设备、催化剂再生设备，其中所述反应设备沿垂直方向从下至上包括预提升段、提升管、汽提段、密相流化床，反应设备的待生催化剂出口通过催化剂循环设备与再生设备的待生催化剂入口连通，所述再生设备的再生催化剂出口通过催化剂循环设备与反应设备的再生催化剂入口连通。

本发明所述的一些实施方案中，所述催化剂循环设备其特征在于该催化剂循环设备包括再生催化剂进料器、待生催化剂接收器、催化剂料斗、待生催化剂循环线。

本发明所述的一些实施方案中，所述催化剂循环设备包括待生催化剂进料器。

本发明所述的一些实施方案中，所述催化剂循环设备包括再生催化剂接收器。