專利名稱：可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器。
本發(fā)明還涉及利用上述流化床反應器進行催化反應的方法。
背景技術：
采用渣油(重油)、蠟油、石腦油、輕汽油等烴類原料以及植物油脂、動物油脂和脂 肪酸等生物原料進行催化反應時，首先與溫度較高的催化劑混合被加熱，升溫氣化，然后在 進行催化反應。在此過程中如果催化劑溫度太高，由于局部過熱容易生成焦炭和干氣。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器。
本發(fā)明的又一 目的在于提供一種利用上述流化床反應器進行催化反應的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器， 其主要包括 —提升管流化床反應器，其一端為反應原料進口 ，其另一端連接至催化劑沉降器 的上部； —汽提器，其一端連接在催化劑沉降器的下部，另一端通過一催化劑輸送管連接 至燒焦罐； —側線輸送管，連接在汽提器與原料進口之間。 本發(fā)明的流化床反應器中，提升管的上下內徑可以上相同的，也可以是變徑的，即 提升管上部的直徑比下部有直徑大。 本發(fā)明提供的利用上述流化床反應器進行催化反應制烯烴和芳烴的方法，其主要 過程為 將預熱至50-40(rc的反應原料與高溫水蒸氣按按重量比水油o : i i : i的
比例進入提升管流化床反應器內與裂解催化劑混合并向上流動進行反應；提升管流化床反
應器溫度為500 680°C，反應原料與裂解催化劑接觸時間為0. 5-7秒； 反應產(chǎn)物和裂解催化劑向上流動至催化劑沉降器，裂解催化劑與產(chǎn)物分離后，產(chǎn)
物進入分離系統(tǒng)，裂解催化劑進入汽提器脫出殘留在催化劑中的反應產(chǎn)物，然后一部分進
入催化劑輸送管，用氣體輸送至燒焦罐燒焦再生，燒焦溫度為650 750°C ;另外一部分裂
解催化劑進入側線輸送管； 再生后的催化劑與側線輸送管的催化劑混合，再進入提升管流化床反應器； 控制側線輸送管的催化劑流量與燒焦再生后的裂解催化劑比例，使進入提升管流
化床反應器的裂解催化劑溫度控制在600 700°C。 本發(fā)明催化反應制烯烴和芳烴的方法中，上述反應、分離和燒焦再生的過程是循 環(huán)進行的。


圖1為本發(fā)明提供的可以調控反應器入口催化劑溫度流化床反應器結構示意圖。
具體實施例方式
請結合圖l，本發(fā)明的可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器，其主要包 括 —提升管流化床反應器l，其一端為原料進口 A，其另一端連接至催化劑沉降器2
的上部。在該催化劑沉降器2的下部連接一汽提器3，該汽提器3的另一端通過一催化劑輸
送管5連接至燒焦罐6。汽提器3與原料進口 A之間連接一側線輸送管4。 本發(fā)明的流化床反應器中，提升管流化床反應器1的上下內徑可以上相同的，也
可以是變徑的，即提升管上部的直徑比下部有直徑大，本實施例采用的上下內徑是相同的。 本實施例采用蘇北油田常壓渣油為原料；除特殊說明，本發(fā)明的催化劑為裂解催
化劑(比如TCLX-4)。 將預熱至30(TC的反應原料與高溫水蒸氣按照水/油為0. 2 : l的重量比原料入 口 A進入提升管流化床反應器1內與催化劑混合并向上流動(箭頭指示方向)進行反應， 原料與催化劑接觸時間為4秒。催化劑與原料重量之比為15。 反應產(chǎn)物和催化劑向上流動至催化劑沉降器2中。在該催化劑沉降器2中，催化 劑與產(chǎn)物進行分離后，分離出的產(chǎn)物進入分離系統(tǒng)(公知技術，圖中未示)，催化劑進入汽 提器3脫出殘留在催化劑中的反應產(chǎn)物，然后一部分進入催化劑輸送管5，用氣體輸送至燒 焦罐6燒焦再生，燒焦溫度為650 750°C 。另外一部分催化劑進入側線輸送管4。
經(jīng)燒焦罐6再生后的高溫再生劑和來自側線輸送管的低溫汽提劑(450 650°C ) 混合后，再進入提升管流化床反應器1。通過控制催化劑側線輸送管的流量調節(jié)高溫燒焦 再生催化劑和低溫汽提催化劑的比例，使進入提升管流化床反應器的催化劑溫度控制在 600 70(TC。上述反應、分離和燒焦再生的過程循環(huán)進行。 本發(fā)明的流化床反應器可用于以渣油(重油)、蠟油、石腦油、輕汽油等烴類原料
以及植物油脂、動物油脂和脂肪酸等生物原料或任意混合的原料催化反應制烯烴和芳烴的
過程；也可以用于FCC過程以上述原料催化裂化生產(chǎn)液化氣、汽油和柴油等產(chǎn)品。 本發(fā)明的流化床反應器還可進行FCC過程生產(chǎn)汽油、柴油和液化氣等產(chǎn)品的方
法，與上述第所述方法相同，只是使用不同的催化劑。 表1是本發(fā)明采用蘇北油田常壓渣油為原料進行催化反應制烯烴和芳烴的結果催化劑溫度 提升管入口65(TC 提升管入口63(TC
反應產(chǎn)物 反應產(chǎn)物產(chǎn)率(WX) 反應產(chǎn)物產(chǎn)率(WX) CO 0. 39 0. 02 C02 1. 10 0 . 57 H2 0. 45 0. 38 CH4 4. 72 2. 76 C2H6 1.93 1.44 C2H4 8.43 5.98干氣 15. 53 10. 55 C3H8 1.44 1.94 C,H6 22.99 23.84
4
I-C4H1Q0. 370. 68n_C4H100. 420. 61t_2_C4H83. 113. 79n_C4H82. 242. 79i_C4H85. 116. 66c-2-C4H82. 242. 75液化氣37. 9343. 05n-C5H120. 090. 19i_C5H120. 100. 211 ， 3_C4H60. 120. 00others2. 894. 47c53. 204. 87丁烯12. 7015. 99乙烯+丙烯31. 4229. 82上述產(chǎn)物總產(chǎn)率61. 3363. 94液收23. 9026. 52焦碳13. 9311. 07損失0. 830. 89 從表中數(shù)據(jù)可知，把催化劑的入口溫度從65(TC降到63(TC，干氣產(chǎn)率從15. 53降 到10. 55，焦炭產(chǎn)率從13. 93降到11. 07。
權利要求
一種可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器，主要包括一提升管流化床反應器，其一端為反應原料進口，其另一端連接至催化劑沉降器的上部；一汽提器，其一端連接在催化劑沉降器的下部，另一端通過一催化劑輸送管連接至燒焦罐；一側線輸送管，連接在汽提器與原料進口之間。
2. 按照權利要求1所述的流化床反應器，其中，提升管的上下內徑相同。
3. 按照權利要求1所述的提升管流化床反應器，其中，提升管上部的直徑比下部大。
4. 一種利用權利要求1所述的流化床反應器進行催化反應制備烯烴和芳烴的方法，其 主要過程為將預熱至50-40(rc的反應原料與高溫水蒸氣按重量比水油o : i i : i的比例進入提升管流化床反應器內與裂解催化劑混合并向上流動進行反應；提升管流化床反應器溫 度為500 680°C，反應原料與裂解催化劑接觸時間為0. 5-7秒；反應產(chǎn)物和裂解催化劑向上流動至催化劑沉降器，裂解催化劑與產(chǎn)物分離后，產(chǎn)物進 入分離系統(tǒng)，裂解催化劑進入汽提器脫出殘留在裂解催化劑中的反應產(chǎn)物，然后一部分進 入催化劑輸送管，用氣體輸送至燒焦罐燒焦再生，燒焦溫度為650 750°C ;另外一部分裂 解催化劑進入側線輸送管；再生后的裂解催化劑與側線輸送管的催化劑混合，再進入提升管流化床反應器；裂解 催化劑與原料油的重量之比為8 30?？刂苽染€輸送管的裂解催化劑流量，與燒焦再生后的催化劑比例，使進入提升管流化 床反應器的裂解催化劑溫度控制在600 700°C。
5. 按照權利要求4所述的方法，其中，上述過程是循環(huán)進行。
6. 按照權利要求4所述的方法，其中，反應原料為渣油、蠟油、石腦油、輕汽油、植物油 脂、動物油脂和脂肪酸其中一種或任意混合的幾種。
7. 按照權利要求4所述的方法，其中，裂解催化劑是以改性Y型分子篩和改性zsm-5分 子篩為活性組分，以天然粘土，氧化鋁和氧化硅為基質，兩者經(jīng)過混合打漿、噴霧干燥和焙 燒制備的微球催化劑。
全文摘要
一種可調控反應器入口催化劑溫度的流化床反應器和制備烯烴和芳烴的方法來自燒焦再生器的高溫再生劑和來自汽提器的低溫汽提劑混合調溫后，再進入反應器。通過控制催化劑側線輸送管的流量調節(jié)高溫燒焦再生催化劑和低溫汽提催化劑的比例，使進入提升管流化床反應器的催化劑溫度控制在600～700℃。通過選擇合適的溫度降低干氣和焦炭產(chǎn)率。該反應器用于以渣油(重油)、蠟油、石腦油、輕汽油等烴類原料以及植物油脂、動物油脂和脂肪酸等生物原料，或任意混合的原料催化反應制烯烴和芳烴的過程；也可以用于FCC過程以上述原料催化裂化生產(chǎn)液化氣、汽油和柴油等產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及利用上述流化床反應器進行催化反應的方法。
文檔編號B01J8/24GK101733047SQ20081022667
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權日2008年11月19日
發(fā)明者劉中民, 李銘芝, 謝鵬 申請人:中國科學院大連化學物理研究所