气-固反应器中的产物回收制造技术

提供了气－固反应系统以改进多反应器反应系统中的产物回收率。在具有折流过渡区的分离容器中将来自多级反应器的产物气－固流的固体分离出来。当该固体经过该折流过渡区时，从该固体中汽提附加的产物蒸气。然后将该固体返回到多级反应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在使用气-固流的反应系统中将气体与固体催化剂颗粒分离的i殳备和方法。
技术介绍
提升管反应器为进行气-固反应提供了适宜的反应系统。可 以使气相反应物与固体催化剂接触，同时在该提升管内部将该反应物 转化成所需产物。在离开该提升管后，将该转化产物与固体分离以回 收催化剂。在其中仅一部分固体催化剂在通过反应系统的每次循环期 间进行再生的系统中，在通过立管或提升管反应器一次期间产生的产 物蒸气可能在下一次通过该提升管反应器期间与催化剂在一起。让该 产物蒸气通过该提升管反应器第二次可能导致过度的反应，这可能导 致不希望的产物并且可能降低反应系统的操作效率。上述问题在多提升管系统中被进一步增加。为了维持对气-固反应的控制，每个提升管中的固体催化剂的平均状态必须相同。为 了达到这一点，必须将大致等量的再生和非再生催化剂引入多个提升 管中的每一个中。美国专利4， 364， 905描述了用于改进夹带的产物蒸气与废 催化剂的分离的单提升管FCC反应系统。当废催化剂穿过折流区域时， 使汽提气流过该废催化剂。然后将所有催化剂送到再生器。需要的是改进气相转化产物与催化剂固体的分离的系统和 方法。该系统和方法应该与具有多个提升管的反应系统相容。该系统 和方法还应该允许再生和非再生催化剂颗粒大致均匀地分布到该多个提升管中。专利技术概述在一个实施方案中，提供了将固体从气-固流中分离的方 法。通过在多个反应器中进行含氧化合物至烯烃的转化反应以产生多 个产物气-固流。将该多个产物气-固流中的每一个分离成相应的较高 密度流和较低密度流，每个较高密度流包含大部分包含在相应的产物 气-固流中的固体。在过渡区中从每个较高密度流接收固体。优选地， 过渡区可以包括折流板(baffle)的一个或多个层。可以让置换气体逆 流流经所接收的固体，同时让该所接收的固体穿过该折流过渡区。优 选地，置换气体从该过渡区内的一个或多个置换气体入口流出。在穿 过过渡区之后，经由立管将该接收的固体送回该多个反应器，每个立 管的输入位置通过分隔距离与该一个或多个置换气体入口分离。在另 一个实施方案中，提供了进行含氧化合物至烯烃反应 的设备。该设备包括多个含氧化合物至烯烃反应器。分离容器从每个 含氧化合物至烯烃反应器接收产物气-固流。该分离容器包括多个分离 装置、过渡区和一个或多个在该过渡区内的置换气体入口。优选地， 该过渡区可以包括一个或多个折流板的层。多个立管输入位置通过分 隔距离与该一个或多个置换气体入口分离。将进入该立管输入位置的 催化剂送回到该多个含氧化合物至烯烃反应器。 附图简述图l示意性地示出了根据本专利技术一个实施方案的反应系统。 图2A和2B示意性地示出了根据本专利技术一个实施方案的反应 系统的一部分。图3示出了根据本专利技术一个实施方案的设备的预期的性能 特征。图4示意性地示出了根据本专利技术一个实施方案的设备的另 一部分。图5示出了根据本专利技术一个实施方案的设备的操作结果。 图6示出了根据本专利技术一个实施方案的设备的操作结果。 图7示出了根据本专利技术一个实施方案的设备的操作结果。图8示出了根据本专利技术一个实施方案的设备的操作结果。 专利技术详述 综述在气-固反应例如含氧化合物至烯烃反应中，具有多个与单一气-固分离容器连接的提升管反应器的反应系统是合乎需要的。例 如，具有4个提升管的单一反应系统允许处理能力提高大致四倍，而不需要设备占地面积具有相同的增加。然而，使用多个提升管产生了单 一提升管反应系统中不存在的考虑因素。具体来说，穿过多提升管反 应系统中的每个提升管循环的催化剂应该具有大致相同的催化活性。 否则，为一个提升管提供优化性能的气-固流条件不会与其它提升管的 优化性能对应。附加的考虑因素是排出夹带有固体催化剂的产物气体。 使用常规的分离装置，从气-固流中分离的固体仍可以包括2-5o/。来自 反应的所需气相产物。该2-5%夹带在固体流中的气相产物处于具有大量催化剂 表面积的环境中。随着该固体流通过该系统返回到提升管反应器，夹 带的气相产物可能继续反应。随着该夹带的气相产物第二次穿过该提 升管，反应仍继续。气相产物的这种延长的暴露于固体催化剂导致附 加的焦炭形成及其它过度反应产物，例如饱和烃。除了不合乎需要的 最终产物之外，在催化剂上形成的任何焦炭和/或其它过度反应产物可 能改变该催化剂的反应活性。这会导致提升管内气-固反应的预期操作 的改变。因此，分离出一些或所有这种产物气体并阻止它进入提升管 将不但提高从反应系统回收的产物的量，而且还将减少可能导致系统 性能降低的不希望的产物的量。在各种实施方案中，本专利技术提供改进在多提升管和立管反 应系统中产物气体与固体催化剂的分离的系统和方法。该系统和方法 还允许催化剂大致等同分布到气-固反应中的多个立管和因此提升管 中的每一个中，在该气-固反应中，仅一部分固体催化剂在经过反应系 统的每次循环期间再生。优选地，该多提升管反应系统包括至少2个提 升管，或至少3个提升管，或至少4个提升管，或至少5个提升管。在一个实施方案中，可以如下达到产物气体与固体催化剂的改进分离让该催化剂穿过过渡区，该过渡区包括一系列折流板结 构和一个或多个气体输送入口，例如一个或多个气体喷布器。还将催化剂从再生器送回到过渡区的顶部，以允许再生和非再生催化剂均匀 地混合和/或分布一段时间。在过渡区底部，催化剂进入每个提升管的 立管输入口。为了促进催化剂流过反应系统，通过最短距离将折流板 区域的底部与立管输入位置分离。在各种实施方案中，过渡区中的结构促进产物气体与固体 催化剂的改进的分离。随着固体催化剂向下穿过折流板，该固体催化 剂与经由气体输送入口引入的气体接触。在一个实施方案中，这些入 口可以刚好位于最后一层折流板下方。通过气体入口引入的气体可以 是蒸汽(steam)、氮气或不会在分离容器中与固体催化剂或产物反应的 另一种气体。为了促进固体催化剂流过反应系统，通过最短距离将底部 一排折流板和/或气体输送入口与提升管进料立管输入口分离。该分隔 距离依赖于输入位置处立管的直径和经过该立管和反应系统的所需的 固体催化剂通量(flux)。提升管立管输入口和气体输送入口和/或底部 一排折流板之间的较大的距离将允许经过该立管和反应系统的更高的 催化剂通量(对于给定立管直径)，而该立管的较大的直径将降低最大 的稳定催化剂通量(对于给定分隔距离)，如图3所示。这种效果由进行 脱气的量所引起，其中较长的分隔距离提供更多脱气并允许更高的通 量。然而，过多脱气(例如归因于具有过长的分隔距离)可能导致完全 的流态化停滞的风险和催化剂流动的突然损失。 固体催化剂在多提升管反应系统中的流动在各种实施方案中，提升管反应器可以用于进行各种气-固反应。通常，将用于催化反应的固体颗粒引入提升管。然后使反应 性原料流入该提升管。随着原料反应并向上流过提升管，固体颗粒被 夹带在该原料流中。在离开提升管之后，则优选从该气-固流中除去固 体颗粒。在一个实施方案中，提升管可以具有至少l米，或至少1.5米，或至少2米，或至少3米，或至少4米，或至少5米，或至少6米的直径。 在另一个实施方案中，提升管可以具有9米或更低，或8米或更低，或7 米或更低，或6米或更低，或5米或更低，或4米或更低本文档来自技高网...

【技术保护点】
从气－固流中分离固体的方法，包括：　通过在多个反应器中实施含氧化合物至烯烃的转化反应以产生多个产物气－固流；　将该多个产物气－固流中的每一个分离成相应的较高密度流和较低密度流，每个较高密度流包含大部分包含在相应的产物气－固流中的固体；　在过渡区中从每个较高密度流接收固体；　使来自该过渡区内的一个或多个置换气体入口的置换气体逆流流过该接收的固体，同时使该接收的固体穿过该过渡区；和　经由立管将该接收的固体送回该多个反应器，每个立管的输入位置通过分隔距离与该一个或多个置换气体入口分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH比奇，RE沃尔特，AK沙尔马，JS史密斯，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]