[发明专利]用于使反应器流出物料流骤冷的工艺和设备

说明书

本发明公开了一种工艺和设备，该工艺和设备用于通过将包含催化剂的热蒸汽反应器流出物料流和第一骤冷液料流进料到第一骤冷腔室来冷却并去除热蒸汽反应器流出物料流中的催化剂。热蒸汽反应器流出物料流与第一骤冷液料流直接接触，以冷却热反应器流出物料流并将该热反应器流出物料流中的催化剂洗涤到第一骤冷液料流中。第一骤冷液料流和蒸汽反应器流出物料流一起通过床层，同时从蒸汽反应器流出物料流中分离催化剂并将催化剂转移到第一骤冷液料流中。

优先权声明

本申请要求2020年2月26日提交的美国申请第16/801,822号的优先权，该申请全文并入本文。

技术领域

该领域是用于使通常处于气相的热反应器流出物料流并且具体地为来自使用流化催化剂操作的反应器的流出物骤冷的工艺和设备。

背景技术

流化催化反应是在高温下使用可自由移动出反应器的流化催化剂进行的。离开流化催化反应器的热蒸汽流出物携带催化剂细粒负载，尽管设备设计将催化剂保留在反应器中或将其从反应器流出物中去除。下游设备需要冷却反应器流出物并从其去除催化剂。流化催化工艺包括流化催化裂化(FCC)、甲醇制烯烃(MTO)、甲苯甲基化和石蜡脱氢。

诸如在MTO工艺中，含氧化合物转化为烯烃发生在相对较高的温度下，通常高于250℃，并且优选地高于300℃。在将含氧化合物转化为烯烃时，在高放热反应中释放出大量的热。由于反应器流出物通常处于比原料温度更高的温度，因此已经提出许多方法和方案来处理从该工艺产生的反应热量。

在常规的MTO工艺中，骤冷塔用于通过与水接触来冷却热反应器蒸汽流出物。骤冷塔运行时，蒸汽流出物进入骤冷塔底部，并且骤冷水加入到塔顶，并且在蒸汽流出物与骤冷水之间形成逆流接触。

寻求使热蒸汽反应器流出物骤冷同时从流出物回收催化剂的工艺和设备。

发明内容

公开了一种用于冷却并去除热蒸汽反应器流出物料流中的催化剂的工艺和设备。将包含烃反应器产物、水和粉末催化剂的热蒸汽反应器流出物，以及第一骤冷液料流进料到第一骤冷腔室。热蒸汽反应器流出物料流与第一骤冷液料流直接接触，以冷却热反应器流出物料流并洗涤该热反应器流出物料流中的催化剂，从而将该催化剂转移到第一骤冷液料流中。第一骤冷液料流和蒸汽反应器流出物料流一起通过床层，同时从蒸汽反应器流出物料流中分离催化剂并将催化剂转移到第一骤冷液料流中。

根据以下详细描述，本公开的其他细节和实施方案将变得显而易见。

附图说明

附图为所公开的工艺和设备的示意性正视图。

具体实施方式

本公开涉及一种新的反应器流出物骤冷塔，该骤冷塔可用于一个到三个目的：使反应器流出物冷却器出口上的反应器流出物骤冷并减温；去除未被反应器中的旋风分离器或其他设备从反应器流出物中去除的细颗粒催化剂；以及中和并去除在上游催化反应中产生的副产物有机酸，诸如乙酸和甲酸。本发明公开的一种改进的骤冷塔利用并向流以允许更高的气体速度和更小的柱直径，从而降低资金成本。中和区段中的更高的气体速度将允许更高的传质速率。改进的骤冷塔有助于顺流骤冷和颗粒去除，同时使所有柱表面上的润湿最大化。通过将液体和蒸汽流出物进料到靠近塔或腔室的顶部的位置，顺流可以向下流动。

常规的逆流骤冷塔可在塔底段中的塔盘下侧出现严重的结垢，导致压差过大，从而导致塔盘爆裂。常规骤冷塔由于底段的催化剂去除效果不佳，因此在中段和顶段也可能出现高污垢。一旦催化剂细粒到达中段和顶段并且与用于中和有机酸的苛性钠接触，则苛性钠就会溶解催化剂粘结剂，导致其严重结垢。常规骤冷塔也可能无法适当地中和有机酸，导致这些有机酸被送到不含专为有机酸环境而设计的冶金的下游设备。在塔盘、蓄能器和壁上的未搅拌的点可能会使催化剂颗粒结块，从而导致结垢和堵塞。