專利名稱：一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法，特別是使用微球催化劑的氣、 液、固三相沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法。
背景技術(shù)：
沸騰床反應(yīng)器中，固體催化劑在流體(液體和/或氣體)的作用下，處于沸騰狀態(tài)。用于沸騰床的固體催化劑粒度一般在1毫米左右，按照不同工藝的要求，較大的有2 3mm，較小的有0. 2 0. 3mm。沸騰床反應(yīng)器中，由于催化劑顆粒度較小，如CN200710010377. 5介紹沸騰床渣油加氫催化劑粒徑優(yōu)選為0. 1 0. 4mm，在裝置氫氣置換和氣密過程中，很容易由于裝置進氣量的波動掉入氣液分布器中，甚至可能帶出反應(yīng)器，造成催化劑損失和分布器的堵塞。日本專利JP-A-9-141084首先在反應(yīng)器中填充液體，然后裝填固體催化劑，之后從反應(yīng)器中除去液體；這種方法操作方式復(fù)雜，需要專門的液體，給反應(yīng)器開工造成不必的麻煩。日本專利JP-A-10-277381在裝填固體催化劑前，在反應(yīng)器中裝填干冰，然后裝填催化劑，再通過蒸發(fā)除去干冰；這種方法雖然在一定程度上解決了微粒催化劑進入管線的問題，但要求催化劑裝填和后結(jié)的氫氣置換和氣密過程緊密相連，否則時間延長時，干冰揮發(fā)完畢后起不到相應(yīng)的作用，同時干冰揮發(fā)造成的低溫對反應(yīng)器及相關(guān)其它設(shè)備有一定的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝方法，解決了微小催化劑在裝置氫氣置換和氣密的過程中掉入氣液分布器中或帶出反應(yīng)器，造成損失和堵
塞等問題。本發(fā)明沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法包括如下過程沸騰床反應(yīng)器底部裝填厚度為50 500mm直徑為2 20mm的蠟球，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填厚度為50 500mm直徑為2 20mm的蠟球。優(yōu)選的，沸騰床反應(yīng)器底部裝填直徑為3 IOmm的蠟球，蠟球裝填厚度優(yōu)選為 100 300mm，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填直徑為 3 IOmm的蠟球，蠟球裝填厚度優(yōu)選為100 300mm。反應(yīng)器裝完畢后可以按正常開工順序開工即可，主要包括氫氣置換、升壓氣密、進入開工油進行開工，其中進入開工油時的反應(yīng)器的溫度要求低于蠟球的熔點，蠟球在進入開工油后溶解在開工油中，隨著開工油排出反應(yīng)器。微球形沸騰床催化劑為直徑0. 05 Imm的微球形催化劑，一般為以氧化鋁或改性氧化鋁為載體，以加氫組分為活性組分，催化劑用于渣油沸騰床加氫反應(yīng)。由于沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝量一般為沸騰床反應(yīng)器容積的40% 70%，因此裝填適宜的蠟球，不影響催化劑的裝填量。蠟球可以由各種常規(guī)的石蠟、地蠟、動物蠟、植物蠟或合成蠟如費托合成蠟等蠟類物質(zhì)制成，蠟類物質(zhì)的熔點一般為50 150°C。本發(fā)明沸騰床反應(yīng)器的另一種催化劑裝填方法中包括如下過程沸騰床反應(yīng)器底部和頂部裝填由蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒，顆粒大小按等體積球形計直徑為2 20mm，優(yōu)選為3 10mm，顆粒裝填厚度為50 800mm，優(yōu)選100 500mm，反應(yīng)器底部和頂部顆粒層之間裝填微球形沸騰床催化劑。催化劑裝完畢后可以按正常開工順序開工即可，主要包括氫氣置換、升壓氣密、進入開工油進行開工，其中進入開工油時的反應(yīng)器的溫度要求低于蠟類物質(zhì)的熔點，蠟類物質(zhì)在進入開工油后溶解在開工油中，隨著開工油排出反應(yīng)器。微球形沸騰床催化劑為直徑 0. 05 Imm的微球形催化劑，一般為以氧化鋁或改性氧化鋁為載體，以加氫組分為活性組分，催化劑用于渣油沸騰床加氫反應(yīng)。由于沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝量一般為沸騰床反應(yīng)器容積的40% 70%，因此裝填帶入的蠟類物質(zhì)，不影響催化劑的裝填量。蠟類物質(zhì)可以由各種常規(guī)的石蠟、地蠟、動物蠟、植物蠟或合成蠟如費托合成蠟等蠟類物質(zhì)制成，蠟類物質(zhì)的熔點一般為60 150°C。蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆?？梢允乔驙?、半球狀、柱狀、片狀或不規(guī)則形狀等顆粒，顆粒中蠟類物質(zhì)與催化劑體積比為1 2 1 10，優(yōu)選1 3 1 5。蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒的制備方法可以為常規(guī)的各種適宜方法，如滴球(包括球形或半球形)、擠條或壓片等，可以使用現(xiàn)有相關(guān)造粒設(shè)備，也可以先形成較大塊狀后進行破碎獲得?？梢詫⑾烆愇镔|(zhì)熔化后與催化劑微?；旌?，然后通過造粒裝置制成各種所需形狀和顆粒度的催化劑顆粒。也可以直接將催化劑顆粒與蠟類物質(zhì)粉末混合后直接通過造粒裝置制成所需形狀和顆粒度的催化劑顆粒。微球形沸騰床催化劑可以采用市售產(chǎn)品，也可以按本領(lǐng)域現(xiàn)有方法制備，如按 CN200710010377. 5介紹的方法制備等。本發(fā)明方法采用具有較大顆粒度的蠟球或蠟類物質(zhì)粘結(jié)催化劑微球形成的顆粒裝填在沸騰床反應(yīng)器的底部和頂部，可以有效避免微球形催化劑在開工的氫氣置換、氣密等過程造成微球催化劑進入反應(yīng)器相關(guān)部件中或流出反應(yīng)器，造成無法正常開工的問題。 同時對正常開工過程基本不產(chǎn)生不利的影響。需要處理的催化劑比例較小，對催化劑生產(chǎn)過程不產(chǎn)生明顯影響。
具體實施例方式本發(fā)明采用蠟球時，可以采用市售蠟球，可按現(xiàn)有方法制備蠟球。采用蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑時，一種具體制備方法包括，將商品或制備好的催化劑微粒按一定的比例加入溶化的蠟類物質(zhì)中，同時開動攪拌器使催化劑和蠟攪拌均勻，注意攪拌速度不要太快，以20轉(zhuǎn)/分為宜，最好為20 100轉(zhuǎn)/分，以免對催化劑造成破壞，同時通入氮氣等惰性氣體將其中溶解的空氣置換干凈。待催化劑全部加入熔化的蠟中并且攪拌均勻后待混合和置換完成后，通過造粒設(shè)備使混合物形成合適的顆粒。催化劑顆粒的直徑一般為催化劑微粒直徑的5倍，最好為5 20倍。將冷卻后的催化劑顆粒經(jīng)過篩網(wǎng)過濾，篩選直徑所需顆粒度的產(chǎn)品，顆粒不合格的重新加入到攪拌罐中混合。合格的產(chǎn)品裝袋備用。裝填本發(fā)明催化劑顆粒時，可以采用現(xiàn)有催化劑裝置方法和裝置。對反應(yīng)器吹掃和置換合格后，打開反應(yīng)器上部催化劑加料口，直接通過反應(yīng)器頂部的加料漏斗加入反應(yīng)器中。催化劑裝填完畢后，依次進行氮氣置換、氮氣氣密和氫氣氣密。氣密合格后，即可按正常的開工程序進行開工。本發(fā)明方法由于蠟球或催化劑顆粒尺寸遠大于原始的催化劑微粒直徑，裝置在置換和高壓氣密的過程中均不會帶出反應(yīng)器、也不會堵塞分布器，有利于催化劑的裝填和正
常開工。實施例1反應(yīng)器容積為4L的沸騰床反應(yīng)器，催化劑微粒裝用量為2L，粒徑為0. 2mm。催化劑燒制完成后冷卻至100°C后，加入IL熔化的費托合成蠟，費托合成蠟的熔點100°C，加熱至110°C。二者混合均勻后，通滴球方式(滴到20°C的冷卻水中)制成粒徑為3mm的小球催化劑顆粒。在沸騰床微球催化劑床層的頂部和底部分別裝填上述3mm的小球催化劑顆粒 60mm。反應(yīng)器經(jīng)過置換和氣密后，升溫至90°C后開始進柴油，繼續(xù)升溫至120°C后恒溫置換出包裹催化劑的費托合成蠟，換入硫化油進行硫化。整個過程非常順利，沒有出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。裝置停運后拆開反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)底部噴嘴非常干凈。比較例1應(yīng)器容積為4L的沸騰床反應(yīng)器，催化劑微粒用量為2L，粒徑為0. 2mm。裝置按正常程序升溫、硫化、運轉(zhuǎn)試驗。整個試驗過程中發(fā)現(xiàn)在裝置氣密時，升壓過程中容易形成節(jié)涌，有少量的催化劑帶出。并且停工后發(fā)現(xiàn)噴嘴局部有催化劑沉積。實施例2在容積為IOL的沸騰床反應(yīng)器內(nèi)，微球形催化劑裝用量為5L，粒徑為0. 5mm。在微球形催化劑床層的頂部和底部分別裝填直徑為4mm的蠟球，蠟球高度分別為100mm，蠟球為熔點為80°C的微晶蠟制成。裝填完畢后進行氣體置換、氣密操作，然后在70°C下引入開工柴油，按正常開工方式操作。整個過程非常順利，沒有出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。裝置停運后拆開反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)底部噴嘴非常干凈。
權(quán)利要求
1.一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法包括如下過程沸騰床反應(yīng)器底部裝填厚度為50 500mm直徑為2 20mm的蠟球，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填厚度為50 500mm直徑為 2 20mm的蠟球。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器底部裝填的蠟球直徑為 3 10mm，蠟球裝填厚度為100 300mm ；微球形沸騰床催化劑頂部裝填的蠟球直徑為3 10mm，蠟球裝填厚度為100 300mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于微球形沸騰床催化劑為直徑0.05 Imm 的微球形催化劑。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于蠟球由石蠟、地蠟、動物蠟、植物蠟或合成蠟制成。
5.一種沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器底部和頂部裝填由蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒，顆粒大小按等體積球形計直徑為2 20mm，顆粒裝填厚度為50 800mm，反應(yīng)器底部和頂部顆粒層之間裝填微球形沸騰床催化劑。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器底部和頂部裝填的由蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒，顆粒大小按等體積球形計直徑為3 10mm，顆粒裝填厚度為100 500mm。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于微球形沸騰床催化劑為直徑0.05 Imm 的微球形催化劑。
8.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于蠟類物質(zhì)為石蠟、地蠟、動物蠟、植物蠟或合成蠟。
9.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒是球狀、半球狀、柱狀、片狀或不規(guī)則形狀顆粒，顆粒中蠟類物質(zhì)與催化劑體積比為 1 2 1 10。
10.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒中，蠟類物質(zhì)與催化劑體積比為1 3 1 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法，沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法包括如下過程沸騰床反應(yīng)器底部裝填直徑為2～20mm的蠟球，蠟球裝填厚度為50～500mm，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填直徑為2～20mm，蠟球裝填厚度為50～500mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法解決了微小催化劑在裝置開工的氫氣置換和氣密等過程中掉入氣液分布器中或帶出反應(yīng)器，造成損失和堵塞等問題。
文檔編號C10G45/20GK102211004SQ201010227458
公開日2011年10月12日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者劉建錕, 楊濤, 胡長祿, 蔣立敬 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院