[发明专利]具有流量分配器的用于催化重整烃的装置和用于重整烃的方法

说明书

本发明提供了一种通过非反应区有效地且高效地分配工艺气体的重整反应器及其使用方法。该非反应区具有两个部分，即接收吹扫气体并且具有用于来自设置在该非反应区下方的反应区的流出物的出口的第一部分以及接收进料并且具有入口的第二部分。该入口位于反应区与出口之间。流量分配器将该非反应区分成该两个部分。

技术领域

本发明整体涉及一种用于烃的催化重整的装置和方法，并且更具体地涉及一种用于增加这种装置的产率的装置和方法。

背景技术

石油原料的重整是生产有用产品的重要过程。例如，重整过程可用于分离和提质烃以提供运输燃料，诸如生产石脑油进料流和提质来自汽油生产的石脑油的辛烷值。另外，来自原料石油源的进料流中的烃也可用于生产所需的化学前体，用于生产塑料、洗涤剂和其他产品。因此，可使用重整来生产所需的化学前体。

催化重整过程是本领域众所周知的。发生的主要反应是环烷烃到芳族化合物的脱氢、链烷烃的脱氢环化、链烷烃和环烷烃的异构化、链烷烃到轻质烃的加氢裂化以及沉积在催化剂上的焦炭的形成。催化剂上焦炭的形成会导致催化剂随时间推移逐渐失去活性。因此，催化剂需要再生和/或更换。催化剂从反应器连续输送和连续输送到反应器是非常需要的。

通常，在此类反应器中，将烃原料和富氢气体预热并加入通常包含二至五个串联反应器的重整区。将来自第一反应器的流出物抽出、加热并传递到第二反应器。将来自第二反应器的流出物抽出、再加热并传递到第三反应器。流出物的抽出和再加热继续直到最后一个反应器，通常被称为径流。从最后一个反应器中抽出流出物并进一步处理。

通常将原料/部分转化的流出物流经由非反应区段传递到反应器堆叠中。催化剂向下流过导管中的非反应区段，以避免接触非反应区中的原料/部分转化的流出物流。需要这种空白空间来满足一些反应器中的液压要求。在其他反应器中，需要这种空间用于反应器检查、维护和修理。空白空间包含机械部件，如催化剂输送管、机械支架和工艺管线。对于进入流，这将导致流冲击，从而导致工艺气体在反应器周围分配不均。这最终导致反应区的产率较低和利用较低。

因此，一直需要提供一种在非反应区内有效且高效地分配工艺气体同时保持其中流动的流体的流动压降适当的解决方案。

发明内容

已经发明了用于重整烃的反应器及其使用方法。与常规反应器相比，在本发明的各种实施方案中，出口喷嘴位于入口喷嘴上方。更具体地，常规反应器设计通常将入口喷嘴定位在出口喷嘴上方(即，在比出口喷嘴更高的竖直位置处)。这在反应器内的锥形区段中产生较大的非反应体积区域。然而，在本发明的各个方面，将入口喷嘴移动得更靠近催化剂床，从而降低入口喷嘴的高度，并且允许本发明不仅在锥体区域中而且在入口输送管道中进一步减小热体积。同时，将出口喷嘴移动到入口喷嘴上方和水平分离流量分配器上方，从而密封非反应区中的额外热体积空间。因此，这种构造将斜接出口弯头定位在入口蒸汽进入反应器的非反应区区段之外，从而允许入口蒸汽对称地膨胀并均匀地分配到扇形立管中，这可能消除对另外的分配装置的需要。这种构造几乎不会增加压降，同时仍实现气体到催化剂床的适当分配。由于这种设计不会增加压降，因此节省的压降可用于减少其他地方的非反应体积。

所公开的反应器和方法保持了液压或维护所需的空间，但最小化或降低了原料/部分转化的流出物流可进入的空间量。本发明的构造令人惊讶地减少了反应器的非反应区段中工艺气体的湍流量，同时为非反应区段内的工艺气体提供了足够的分配。