[发明专利]用于将气体引入反应器中的方法和装置

说明书

本公开提供了一种方法，该方法用于产生脱氢产物和结焦催化剂结焦催化剂，然后引入含氧流体，在存在含氧流体的情况下燃烧置于催化剂上的焦炭的至少一部分以产生脱焦的催化剂。本公开还提供了一种用于将流体引入反应器中的装置，包括：第一入口导管，该第一入口导管被配置为输送第一气体；第二入口导管，该第二入口导管被配置为输送第二气体；以及出口导管，该出口导管被配置为将第一气体和第二气体输送到反应器中，其中在第一入口导管的纵向轴线与第二入口导管的纵向轴线之间存在锐角，并且在出口导管的纵向轴线与第二入口导管的纵向轴线之间存在钝角；以及预分配器，该预分配器任选地置于所述第一入口导管内的内表面上。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2017年4月28日的美国临时专利申请号62/491,688的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

所描述的实施方案整体涉及用于将气体引入反应器中的方法和装置。更具体地，此类实施方案涉及用于将气体引入具有改善的速度质心的反应器中的方法和入口组件。

背景技术

商业上重要的精炼方法是烷烃(例如，丙烷)的脱氢以产生对应的烯烃(olefin)或烯烃(alkene)，例如，丙烯。一种广泛地用于C₃和C₄烷烃的脱氢的方法是方法。该方法是在脱氢模式与空气再生模式之间循环的循环操作。操作脱氢反应器的一个挑战是较大反应器大小使得难以在置于反应器内的催化剂床内实现气体的均匀分配。期望改善进入催化剂床的气体分配，因为更均匀的气流造成反应器内的催化剂中的更多的催化剂将要用来将烷烃转化为烯烃。

已经开发出了旨在使反应器内的气流更均匀地分配的许多设备。这些设备一般可以被分类为分别重定向或引导气流的气体冲击结构和气体分配结构。当前设备在提供对引入反应器中的气体的分配的某种改善的同时，为实现进入催化剂床的均匀气流留下了相当大的改善空间。

因此，需要的是用于将气体引入脱氢反应器中的改善的方法和入口组件。

发明内容

提供了用于将气体引入反应器中的方法和装置。在一些示例中，用于使烷烃脱氢的方法可以包括从入口组件的出口导管将烷烃引入反应器中。可以使反应器内的催化剂与烷烃接触以产生可包括烯烃的脱氢产物以及可包括置于催化剂上的焦炭的结焦催化剂。可以将脱氢产物与结焦催化剂分离。可以从出口导管将含氧流体引入反应器中。含氧流体可以在出口导管的连接到反应器的端部处具有速度分布。出口导管的连接到反应器的端部可以具有从其内表面到其中心的径向距离。当含氧流体的速度大于或等于100m/s时，在出口导管的连接到反应器的端部处的速度分布的速度最大值可以是远离其内表面的径向距离的至少80％。置于催化剂上的焦炭的至少一部分可以在存在含氧流体的情况下燃烧以产生脱焦的催化剂。

在一些示例中，用于使烷烃脱氢的方法可以包括从入口组件的出口导管将烷烃引入反应器中。可以使反应器内的催化剂与烷烃接触以产生可包括烯烃的脱氢产物以及可包括置于催化剂上的焦炭的结焦催化剂。可以将脱氢产物与结焦催化剂分离。可以从出口导管将含氧流体引入反应器中。含氧流体可以在出口导管的连接到反应器的端部处具有速度分布。出口导管的连接到反应器的端部可以具有从其内表面到其中心的径向距离。当含氧流体的速度大于或等于100m/s时，在出口导管的连接到反应器的端部处的速度分布的速度最大值可以是远离其内表面的径向距离的至少80％，如使用计算流体动力学建模所确定。置于催化剂上的焦炭的至少一部分可以在存在含氧流体的情况下燃烧以产生脱焦的催化剂。