[其他]裝有循環液分布器的反應器及其用法

無效

• 申請號: 86107633
• 申請日: 1986-11-03
• 公開（公告）號: CN86107633A
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發明（設計）人: 理查德·喬治·格雷文;約翰·克拉倫斯·贊納
• 申請（專利權）人: 無比石油公司
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04;C10G45/02;C10G71/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明涉及應用多孔催化劑床使多相反應物接觸的設備和工藝過程。

液體和氣體在固體催化劑上進行化學反應時，在相與相之間要獲得緊密的接觸是有很多困難的。在常規的順流多相反應器中，氣體和液體可經過不同的流動途徑。氣體在壓力阻力最小的方向流動。液體則靠重力沿著滴流途徑流到催化劑顆粒的上面和周圍。由于缺乏足夠的潤濕，液體流動不均勻，使部分催化劑床層不能充分利用。

曾有人嘗試在多層的催化劑中，沿反應器的縱軸方向上裝置夾層式再分配器，以避免不均勻的分布。目前已經研制出許多多相反應器系統。美國專利4，126，539、4，235，847、4，283，271和4，396，538公開了能讓各相并流通過催化劑的固定床層反應器。這些反應器是令人滿意的，但對于某些用途來說，有效的多相接觸一直難以實現。

多相反應器已被應用于脫蠟、加氫、脫硫，加氫裂化、異構化和液體進料的其他處理，特別是重餾分、潤滑劑、重油餾分和渣油等等。

一般來說，如果反應物為重質液體和輕質氣體，則汽-液分布問題是較為困難的。在催化加氫脫蠟過程中，這些問題尤其困難。含蠟進料和H₂通過一種具有約束指數約為1至12的中孔含硅沸石催化劑，例如，一種具有硅鋁摩爾比大于12的酸性ZSM-5型五硅鋁硅酸鹽。

一種較好的操作多相反應器，特別是脫蠟反應器的技術，是在受控制的流動條件下，保持均勻的氣-液接觸和均勻的液體流量以確保均勻地潤濕催化劑，這種操作技術可以使流量和（或）溫度分布不均勻的問題減少到最低的程度。

因此，本發明提供一種具有固體催化劑床的供蒸汽和液體接觸的反應器，此反應器包括一個氣體和液體的入口、一個回收產品的出口和至少一個讓蒸汽和液體順流通過其中的催化劑床，其特征在于床層下裝有一個與液體再循環和再分布器相連的液體收集槽，這個再分布器能把槽內的液體再循環到槽上的催化劑床層。

在另一個實施方案中，本發明提供了一個在多相固定床催化反應器中精制石油油料的方法，該方法是使液態油和一種蒸汽在常規的反應條件下通過至少一個多孔催化劑顆粒床層，以生產一種精制煤油，此方法的特征在于把催化劑床下的精制液態油進行再循環，和把精制液態油在催化劑床層上進行再分布。

圖1是本發明的垂直反應器的簡化工藝圖。

圖2是反應器的垂直剖面圖，說明較佳的液體再循環工藝。

圖3是垂直剖面圖，說明另一種可供選擇的液體循環工藝。

圖1示意地畫出反應器系統。主要的流體導管用實線來表示，而控制信號則用虛線來表示。垂直反應器10密封及支撐一系列重疊的固定多孔固體催化劑床層12A，12B和12C。管線14中的液態油和氣與管線28中的循環液體的混合進料經由入口管114進入反應器10。氣體和液體通過床層12A。從床12A流出的液體匯聚成池，16A所顯示的是池的頂部。將蒸汽清除并經管線15A通入下一個床層，即12B。液體經管線18抽到泵24。將一種液體經管線28再循環至反應器10的頂部與進料物流14混合。流量控制器20A和閥22A控制循環液流量。借助普通分布塔盤系統，即可把液體和蒸汽均勻分布到床12A上。另一方面，管線18和28可連接至一個內部液體噴咀集管分布器（圖中未標出）將再循環液體噴灑到床層12A上。液體產品經管線28A排出，但通常所有經管線18排出的液體都要進行再循環。通過外流環路中的換熱器23A，進行熱交換，可以調節循環液的溫度，這有助于控制床層12A的溫度。

從床層12A流出的液體和氣體經導管15A流下進入下一個催化劑區，即床層12B。導管15A的高度決定了液面16A的高度，液體溢流入導管15A。用普通措施可將這些溢流液體和蒸汽分布在催化劑床12B上。

泵24B和流量控制器20B為反應物循環至床12B提供了保證，因此在變化的進料速度下，流到床12B的液體流量基本上是均勻的。

床12B及其后的床層的操作和床12A的操作方法相似，相應的單元（已編號）亦根據與床12A，12B和12C的關系用字母A，B和C表示。任意選用的熱交換器23A，B和C，使每一股再循環流的溫度有可能單獨地進行控制。因此亦有可能控制每一個催化劑床段的溫度，并可能在各階段之間進行采樣檢驗以測定每個床層的轉化率。

最后一個床層（12C）的液體產品可經由管線28C進行回收。另一方面，或此外，反應器10中存在的蒸汽和溢流液體經由管線134通過常規的后路加工步驟，例如：熱交換，冷卻和汽-液分離，并從汽-液分離器中回收液體產品（圖中未標出）。