包括低厚度的催化床的反应器制造技术

具有待处理的烃原料的径向流的催化反应器（10），其包括：‑用于引入待处理的原料的引入装置（11）；‑用于排出由催化反应产生的排出物的排出装置（12）；‑并行安装的多个催化模块（15），每个催化模块至少包括：‑用于收集待处理的原料的入口收集区（14）；‑用于分配待处理的原料的分配装置（16），其沿着待处理的原料的流动方向位于收集区（14）的下游；‑催化剂床（17），其沿着待处理的原料的流动方向位于分配装置（16）的下游，催化剂床（17）封闭在分别对于待处理的原料和由催化反应产生的排出物是可渗透的第一壁（19）和第二壁（20）之间；‑用于收集由催化反应产生的排出物的收集装置（18），其位于催化剂床（17）的下游。

Reactor including catalyst bed with low thickness

A catalytic reactor (10) having a radial flow of the hydrocarbon raw material to be treated, which comprises: an introduction device (11) for introducing the raw material to be treated; an discharge device (12) for discharging the effluent generated by the catalytic reaction; a plurality of catalytic modules (15) installed in parallel, each of which at least comprises: an inlet collection area (14) for collecting the raw material to be treated \uff09The catalyst bed (17) is located at the downstream of the distribution device (16) along the flow direction of the raw materials to be treated and the catalyst bed (17) is closed at the downstream of the distribution device (16) along the flow direction of the raw materials to be treated and the effluent generated by the catalytic reaction Between the first wall (19) and the second wall (20); a collecting device (18) for collecting the effluent generated by the catalytic reaction, which is located downstream of the catalyst bed (17).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括低厚度的催化床的反应器
本专利技术涉及具有待处理的烃原料的径向流的反应器领域。其更具体地应用于汽油的催化重整。本专利技术使得可以使用非常少量的催化剂，且从而控制低值的停留时间。
技术介绍
具有待处理的烃原料的径向流通的催化床反应器在精炼领域中是已知的。特别地，这种反应器被用于执行催化重整反应，该反应的目标是转化C7-C10链烷化合物和C7-C10环烷化合物，以得到具有相关联的氢产生的芳族化合物。催化转化通常在大约500℃的高温下，0.1至4.0MPa之间的中压下以及在存在特定重整催化剂的情况下进行，以便产生富含芳族化合物的高辛烷值重整产物，其可用作燃料基础。与移动径向床技术相关联的限制有许多。特别地，在通过催化床的期间，待处理的烃原料的速度受到限制，以防止床入口处的空化（当床是移动床时），以防止催化剂在其出口处阻塞抵靠内筛网，并且以减少压降（取决于床的厚度和速度）。实际上，过高的原料流量将导致催化剂阻塞（或根据英文术语“pinning”）抵靠中央收集器的现象。由从催化剂床的外周边径向流动的原料向反应器中心施加的力将催化剂颗粒压靠中心收集器的壁，这增加了摩擦应力，其因此阻挠颗粒沿着壁的滑动。如果原料流足够高，则所导致的摩擦力足以支撑催化床的重量，使得催化剂颗粒的重力流动至少在与中央收集器的壁相邻的一些区域中停止。在这些区域中，催化剂颗粒然后被原料流“阻塞”（根据英文术语“pinned”）并且被保持抵靠收集器的壁不动。在用于烃原料的催化重整的反应器中非常应该避免催化剂颗粒固定不动的现象，只要它促进催化剂的例如通过焦化而失活的反应，由此阻止反应器的继续运行。实际上，当催化剂块状物沿管道变得太厚时，则必须减少待处理的原料流或甚至完全关停该单元以疏通所述管道。文献US6,221,320公开了一种催化反应器，其具有原料流和催化剂的重力流，其包括反应区，该反应区包括多个催化模块，催化模块彼此并置并且以圆形形式规则地分布在反应区内。如上所述的与径向床技术相关的限制，即防止床入口处的空化、防止催化剂在其出口处阻塞抵靠内筛网、减少压降，以及这种反应器的结构限制（必须在内筛网和外筛网之间留出足够的空间）强制要求了最小量的催化剂。因此，这种类型的反应器对于高PPH值不是最佳的，因为这会导致催化剂阻塞抵靠中央收集器的现象，这是考虑到反应区的整个横截面包括催化剂床。该类型反应器中的最大PPH值约为20h-1。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新型催化反应器，其设计使得可以在高PPH值下工作。申请人开发了一种催化反应器，其具有的反应区包括并行安装的多个催化模块，并且每个催化模块包括薄的催化剂床，其使得可以控制压降，且从而使得可以使PPH值（即待处理的原料的流量与催化剂质量的比）增加到超过40h-1，或甚至超过50h-1，这远远高于传统径向床反应器中可能的PPH范围（20至35h-1之间）。专利技术主题本专利技术的第一主题是具有烃原料的径向流的催化反应器，包括：-用于引入所述待处理的原料的引入装置；-用于排出由催化反应产生的排出物的排出装置；-并行安装的多个催化模块，每个催化模块包括：-用于收集所述待处理的原料的入口收集区；-用于分配待处理的原料的分配装置，其沿着待处理的原料的流动方向位于所述收集区的下游，并与所述收集区连通；-催化剂床，其沿着所述待处理的原料的流动方向位于所述分配装置的下游，并与所述分配装置连通，所述催化剂床封闭在第一壁和第二壁之间，第一壁和第二壁分别对于待处理的原料和由催化反应产生的排出物是可渗透的；-用于收集由催化反应产生的排出物的收集装置，其位于所述催化剂床的下游并与所述催化剂床连通。有利地，所述催化剂床的厚度小于或等于500mm。优选地，所述第一壁和所述第二壁包括约翰逊型筛网。优选地，用于分配待处理的原料的所述分配装置是穿孔板或筛网的形式，任选地包括用于控制待处理的原料的轨迹的控制装置（例如阀或盖子）。有利地，所述反应器包含2至20个之间的催化模块。有利地，所述反应器还包括：-位于每个催化剂床的上部中的至少一个催化剂入口装置；-位于每个催化剂床的下部中的至少一个催化剂出口装置。在根据本专利技术的一个特定实施例中，分配装置是第一壁的组成部分。在根据本专利技术的一个实施例中，并行安装的两个催化模块包括共用的收集区。在根据本专利技术的一个实施例中，并行安装的两个催化模块包括共用的收集装置。本专利技术的第二主题涉及使用根据本专利技术的催化反应器来催化重整待处理的烃原料的方法，其中：-将气态形式的烃原料连续送入至少一个催化模块的所述收集区中；-使所述待处理的原料通过分布在所述催化模块的所述收集区两侧的所述分配装置；-使径向通过所述催化剂床的待处理的原料与催化剂接触，以产生气态排出物；-所述气态排出物在通过所述收集装置后被抽出。有利地，待处理的烃原料的流量与催化剂的质量之比大于或等于20h-1。优选地，所述方法在400℃至600℃之间的温度下，0.1MPa至4MPa之间的压力下并且有待处理的原料的氢/烃摩尔比为0.1至10之间的情况下进行。附图说明通过阅读仅作为非限制性说明给出的以下描述，本专利技术的其它特征和优点将变得显而易见，并且对该描述附有：图1是根据现有技术的径向流反应器1的分解透视图；图2示出了根据本专利技术实施例的径向流反应器10在相对于反应器主轴线并行的平面中的横截面视图。反应器10在此包括并行运行的四个催化模块15。在该图中所示的实施例中，两个并置的催化模块15包括用于收集待处理的原料的共用的收集区14。同样，两个并置的催化模块15包括共用的收集装置18；图3是在根据本专利技术的反应器的范围中使用的两个催化模块15的详细透视图。具体实施方式反应器参照图1，根据现有技术的径向流反应器1在外部呈气瓶的形式，该气瓶形成沿对称轴线AX延伸的基本上圆柱形的外壳2。腔室2在其上部中包括用于引入待处理的原料的引入装置3，并且在其下部中包括用于排出由催化反应产生的排出物的排出装置4。在腔室2内部布置有催化剂床7，催化剂床7具有垂直圆柱形环的形状，在内侧上由中心圆柱形管子8限制（所述中心圆柱形管8由保持催化剂的所谓“内”筛网形成）并且在外侧上由另一个所谓“外”筛网5限制，“外”筛网5或者是与内筛网相同的类型，或者是通过包括纵向延伸的壳形筛网元件6的组件的装置，如图1所示。形成管的这些壳形筛网元件6也已知为荷叶边状物（英文中的“scallop”）。这些管6被储存器保持并固定到腔室的内面，平行于轴线AX，以便形成基本上圆柱形的内壳。壳形筛网元件6经由其上端与用于引入待处理的原料的引入装置3直接连通，以接收待处理的原料流。气态形式的原料流通过管6的穿孔壁扩散，以通过固体催化剂颗粒床7，同时径向朝向反应器1的中心会聚。由此，使原料与催化剂接触以进行化学转化（例如催化重整反应）并产生反应排出物。然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有烃原料的径向流的催化反应器（10），包括：/n- 用于引入待处理的所述原料的引入装置（11）；/n- 用于排出由催化反应产生的排出物的排出装置（12）；/n- 并行安装的多个催化模块（15），每个催化模块至少包括：/n- 用于收集待处理的所述原料的入口收集区（14）；/n- 用于分配待处理的原料的分配装置（16），其沿着待处理的原料的流动方向位于收集区（14）的下游，并与所述收集区（14）连通；/n- 催化剂床（17），其沿着待处理的原料的流动方向位于所述分配装置（16）的下游，并与所述分配装置（16）连通，所述催化剂床（17）封闭在第一壁（19）和第二壁（20）之间，第一壁（19）和第二壁（20）分别对于待处理的原料和由催化反应产生的排出物是可渗透的；/n- 用于收集由催化反应产生的排出物的收集装置（18），其位于所述催化剂床（17）的下游并与所述催化剂床（17）连通。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170301 FR 17516581.一种具有烃原料的径向流的催化反应器（10），包括：
-用于引入待处理的所述原料的引入装置（11）；
-用于排出由催化反应产生的排出物的排出装置（12）；
-并行安装的多个催化模块（15），每个催化模块至少包括：
-用于收集待处理的所述原料的入口收集区（14）；
-用于分配待处理的原料的分配装置（16），其沿着待处理的原料的流动方向位于收集区（14）的下游，并与所述收集区（14）连通；
-催化剂床（17），其沿着待处理的原料的流动方向位于所述分配装置（16）的下游，并与所述分配装置（16）连通，所述催化剂床（17）封闭在第一壁（19）和第二壁（20）之间，第一壁（19）和第二壁（20）分别对于待处理的原料和由催化反应产生的排出物是可渗透的；
-用于收集由催化反应产生的排出物的收集装置（18），其位于所述催化剂床（17）的下游并与所述催化剂床（17）连通。


2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述催化剂床（17）的厚度小于或等于500mm。


3.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于，所述第一壁（19）和所述第二壁（20）包括约翰逊型筛网。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的反应器，其特征在于，用于分配待处理的原料的所述分配装置（16）是穿孔板或筛网的形式，任选地包括用于控制待处理的原料的轨迹的控制装置，例如阀或盖子。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的反应器，其特征在于，其包含2至20个之间的催化模块（15）。...

【专利技术属性】
技术研发人员：L诺埃尔，C普莱斯，F朗贝尔，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR