專利名稱：在氯化區(qū)域中使用擋板以使催化劑連續(xù)再生的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里描述的系統(tǒng)和方法總體上涉及失效的烴轉(zhuǎn)化催化劑的修復(fù)(recondition) 以便在烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)中可以重復(fù)使用催化劑的技術(shù)，并且更具體地涉及引導(dǎo)和控制催化劑再生塔內(nèi)的流的分布和流動(dòng)。
背景技術(shù)：
用于烴轉(zhuǎn)化的催化方法是眾所周知且被廣泛使用的。在這些方法中所使用的催化劑總是由于一種或多種原因而失效。在焦炭沉積的積累導(dǎo)致所述失效的情況下，去除焦炭沉積以修復(fù)催化劑能夠恢復(fù)催化劑的活性。通常通過使含有焦炭的催化劑在高溫下與含氧氣體接觸以可燃地去除焦炭的再生操作來從催化劑去除焦炭。再生可以就地實(shí)施，或者可以從發(fā)生烴轉(zhuǎn)化的容器中移出催化劑并將其輸送到用于焦炭去除的單獨(dú)的再生容器中。連續(xù)地或半連續(xù)地從再生容器中的用于去除焦炭的反應(yīng)區(qū)域移出催化劑顆粒的布置是眾所周知的。在連續(xù)的或半連續(xù)的催化劑再生方法中，在焦炭被燃燒的再生容器中，載有焦炭的顆粒至少周期性地被加入催化劑床和從催化劑床抽取。隨著焦炭的燃燒，延伸穿過催化劑床的一部分的劇烈燃燒的區(qū)域逐漸發(fā)展。在這種劇烈燃燒之后，需要修復(fù)某些催化劑以恢復(fù)其效力。例如重整催化劑通常包含含氯化物的化合物和通常為鉬的貴金屬。這些催化劑需要修復(fù)以將貴金屬的活性恢復(fù)至其高催化狀態(tài)并且補(bǔ)充催化劑上的可能在反應(yīng)區(qū)域中或焦炭燃燒過程中損失的氯化物。用于重整催化劑的修復(fù)通常包括在再生容器的氯化區(qū)域中與含氯化物的化合物接觸以重新分配鉬金屬和補(bǔ)充可能從催化劑損失的氯化物，接著是干燥步驟以減少催化劑的含濕量，最后是還原步驟以將鉬金屬從各種氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)化到還原金屬狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述的系統(tǒng)和方法涉及引導(dǎo)和控制催化劑再生容器的氯化區(qū)域內(nèi)的氣流的流動(dòng)。一方面，本發(fā)明提出了一種催化劑再生容器中的氯化區(qū)域，該氯化區(qū)域包括外部混合腔、內(nèi)部混合腔和催化劑床。所述外部混合腔在氯化區(qū)域的外邊緣處。所述外部混合腔可以包括下部部分和上部部分。外部混合腔的下部部分可以包括至少一個(gè)將干燥空氣流注入外部混合腔的空氣管嘴、至少一個(gè)將氯輸入流注入外部混合腔的氯輸入管嘴，以及至少一個(gè)第一擋板。所述催化劑床可以位于氯化區(qū)域的中央。所述內(nèi)部混合腔可以置于外部混合腔與催化劑床之間。另一方面，本發(fā)明提出了一種催化劑再生容器中的氯化區(qū)域，該氯化區(qū)域包括外壁、向下延伸的氯化區(qū)域壁，以及置于向下延伸的氯化區(qū)域壁與外壁之間的向上延伸的氯化壁。外壁和向上延伸的氯化壁可以限定出外部混合腔。外部混合腔可以包括下部部分和上部部分。外部混合腔的下部部分可以包括至少一個(gè)將干燥空氣流注入外部混合腔的空氣管嘴、至少一個(gè)將氯輸入流注入外部混合腔的氯輸入管嘴，以及至少一個(gè)第一擋板。向下延伸的氯化壁和向上延伸的氯化壁可以限定出內(nèi)部混合腔。第二擋板可以位于向上延伸的氯
化壁上方。


為了闡明和描述的目的，選取了如附圖中所示的構(gòu)成說明書的一部分的具體實(shí)例。圖1示出了催化劑再生容器的截面圖；圖2示出了圖1的催化劑再生容器的氯化區(qū)域的放大圖；圖3示出了圖2的氯化區(qū)域的區(qū)段3的詳細(xì)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了催化劑再生容器10的截面圖。可以通過一個(gè)或多個(gè)例如催化劑輸入管12的輸入管將包含失效催化劑顆粒的失效催化劑流100引入再生容器10。失效催化劑顆粒包含焦炭，并且可以包含例如按重量計(jì)5%的焦炭。包含經(jīng)再生的催化劑的再生催化劑流102通過底部管嘴13離開再生容器10。從底部管嘴13抽取再生催化劑流102可以控制通過催化劑再生容器10的催化劑的流量，并且該抽取可以是連續(xù)的或間歇的。催化劑再生容器10的布置可以提供通過再生容器10的連續(xù)的、向下的催化劑流路。優(yōu)選地，催化劑再生容器10內(nèi)的連續(xù)的催化劑流路的全部容積在催化劑再生容器10的運(yùn)行過程中保持充滿催化劑。再生容器10可以具有上部燃燒區(qū)域14。失效催化劑顆粒可以從一個(gè)或多個(gè)催化劑輸入管12被分配到催化劑床20內(nèi)。再生容器10可以優(yōu)選地為柱形，并且催化劑床20 可以具有延伸的環(huán)面構(gòu)型。外部柱形隔板22和內(nèi)部柱形隔板M可將失效催化劑顆粒保留在延伸的環(huán)形床的布置結(jié)構(gòu)中。優(yōu)選地，隔板22和M中的一者或兩者使得所述床具有錐形構(gòu)型。恰在再生容器10的殼體內(nèi)側(cè)到隔板22的外側(cè)之間的環(huán)形空間可以限定出用于接納含氧再生氣體104的輸入腔沈。隔板M內(nèi)的容積可以限定出中央收集腔觀。含氧再生氣體104或循環(huán)氣體可以通過管嘴30進(jìn)入輸入腔26。含氧再生氣體104可以流經(jīng)床20并通過位于燃燒區(qū)域14的上部中的上部管嘴32從收集腔離開燃燒區(qū)域14。可以使用一個(gè)或多個(gè)密封氣體入口 16來將密封氣體112注入位于一個(gè)或多個(gè)催化劑輸入管12的底部處的催化劑上方的氣體空間中。密封氣體流112可以與再生氣體104具有相同的成分。密封氣體流112可以經(jīng)過催化劑向下流動(dòng)，進(jìn)入中央收集腔觀，并且與再生氣體104混合。在燃燒區(qū)域14中通過燃燒去除焦炭可以生產(chǎn)焦炭耗盡的失效催化劑顆粒。失效催化劑顆粒可以從燃燒區(qū)域14的床20向下流動(dòng)進(jìn)入以致密床34的形式保持催化劑的氯化區(qū)域200。失效催化劑顆粒可以通過隔板出口 36進(jìn)入由形成致密床34的向下延伸的氯化區(qū)域壁37限定的開放容積。可以包含氯化合物(chlorine compound)輸入流106與干燥氣體108組成的混合物的氯化氣體可以在進(jìn)入氯化區(qū)域200的致密床34 的底部之前經(jīng)過兩通道擋板系統(tǒng)38。氯化合物輸入流106可以經(jīng)至少一個(gè)氯輸入管嘴40 進(jìn)入擋板系統(tǒng)38。可選地，再生容器10可以具有優(yōu)選地位于再生容器的相對(duì)兩側(cè)并且彼此成180°角的兩個(gè)氯輸入管嘴40。優(yōu)選地，氯輸入流106為蒸氣形式，以防止酸性液滴進(jìn)入擋板系統(tǒng)38。可在至少一個(gè)氯輸入管嘴40的上游加入小型蒸發(fā)加熱器，以確保氯化合物輸入流106被完全蒸發(fā)。氯化氣體在與氯化區(qū)域200的致密床34中的催化劑顆粒接觸后，可以向上進(jìn)入中央收集腔28。當(dāng)氯化氣體進(jìn)入收集腔觀上部時(shí)，該氯化氣體可以為隨循環(huán)氣體返回燃燒區(qū)域的失效再生氣體供氧，由此提供進(jìn)一步燃燒來自催化劑顆粒的焦炭所需的氧。氯化區(qū)域200產(chǎn)生經(jīng)氯化的催化劑，經(jīng)氯化的催化劑可以通過繞錐形擋板42流動(dòng)而從致密床34向下流至干燥區(qū)域41，進(jìn)入由錐形擋板42的下部柱形部分43和截錐形擋板44的下部柱形部分限定的環(huán)形阻滯區(qū)域45。保留在擋板44和43之間的環(huán)形容積的催化劑可以提供氣體密封，以限制干燥氣體向上流經(jīng)催化劑顆粒進(jìn)入致密床34。離開環(huán)面45 的催化劑顆粒形成了由下部干燥擋板48限定的干燥區(qū)域41的中央致密床46。干燥氣體108可以經(jīng)由管嘴50進(jìn)入干燥區(qū)域41并且向下流經(jīng)由容器10的壁和下部干燥擋板48的外側(cè)限定出的環(huán)面52。環(huán)面52可以圍繞干燥區(qū)域41的中央致密床46 的周圍分配干燥氣體108。干燥氣體可以在其向上經(jīng)過干燥區(qū)域46時(shí)帶走濕氣。由環(huán)面45 造成的壓力下降可以迫使大部分向上流動(dòng)的干燥氣體108進(jìn)入環(huán)面M。容器10的殼體的內(nèi)側(cè)與上部干燥擋板44的外側(cè)之間的空間可以限定出環(huán)面M。載有濕氣的干燥氣體108 的至少一部分可以從環(huán)形空間M進(jìn)入擋板系統(tǒng)38。進(jìn)入擋板系統(tǒng)38的干燥氣體108的流動(dòng)的控制可以通過限制從空間M進(jìn)入擋板系統(tǒng)38的流通面積進(jìn)行調(diào)節(jié)。干燥區(qū)域41 傾向于使用與經(jīng)由氯化區(qū)域200向燃燒區(qū)域供氧所需的干燥氣體108相比更多的干燥氣體 108。為此，干燥氣體108的過量部分可以通過管嘴56排出。來自干燥區(qū)域41的經(jīng)干燥的催化劑顆粒可以繼續(xù)向下進(jìn)入冷卻區(qū)域58。上部冷卻擋板59和帶有中央柱形部分61的錐形冷卻擋板60可以接納來自干燥區(qū)域41的經(jīng)干燥的催化劑顆粒并且將經(jīng)干燥的催化劑顆粒保持于在柱形部分61和上部冷卻擋板59的內(nèi)側(cè)之間限定出的環(huán)面62中。經(jīng)干燥的催化劑的中央致密床67可由干燥擋板64的中央部分限定。經(jīng)干燥的催化劑的中央致密床67可以接納來自環(huán)面62的催化劑。冷卻氣體110可以通過管嘴66進(jìn)入冷卻區(qū)域58并且可以向下流經(jīng)環(huán)形空間68以便在致密床冷卻區(qū)域的整個(gè)周緣上分配冷卻氣體。冷卻氣體110可以向上流經(jīng)致密床67，并且由環(huán)形空間62中的催化劑顆粒的積累所引起的壓力下降可以將大部分冷卻氣體110轉(zhuǎn)移到環(huán)形空間70中。 管嘴72可以從冷卻區(qū)域58抽取冷卻氣體110。來自冷卻區(qū)域的經(jīng)冷卻的催化劑顆粒可以向下繞過錐形擋板74，并通過管嘴13排出再生容器10。氯化區(qū)域200的詳細(xì)視圖如圖2和圖3所示。氯化區(qū)域200可以大體為柱形，并且可以包括位于氯化區(qū)域200的中央的催化劑床34、位于氯化區(qū)域200外邊緣處的外部混合腔80以及置于催化劑床34與外部混合腔80之間的內(nèi)部混合腔82。含濕氣的干燥氣體可以通過至少一個(gè)空氣管嘴208注入氯化區(qū)域200。干燥氣體可以被注入氯化區(qū)域200的外部混合腔80，并且可以向上流經(jīng)外部混合腔80。至少一個(gè)氯輸入管嘴40可以優(yōu)選地將氯輸入流注入與干燥氣體直接接觸。如上面論述的，再生容器10可以具有優(yōu)選地位于再生容器的相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)氯輸入管嘴40。在這樣的實(shí)例中，再生容器也優(yōu)選地包括也位于再生容器的相對(duì)兩側(cè)、彼此成180°角的兩個(gè)空氣管嘴208。優(yōu)選地，每個(gè)空氣管嘴208位于氯輸入管嘴40的緊下方。向下延伸的氯化區(qū)域壁37、外壁212以及可置于向下延伸的氯化區(qū)域壁37與外壁212之間的向上延伸的氯化壁84可以限定出外部混合腔80和內(nèi)部混合腔82。內(nèi)部混合腔 82可以優(yōu)選地為環(huán)形。外部混合腔80可以具有下部部分206和上部部分210。至少一個(gè)空氣管嘴208可以位于下部部分206的底部處，并且至少一個(gè)氯輸入管嘴40可以位于空氣管嘴108上方， 優(yōu)選地位于緊上方。外部混合腔80的上部部分210優(yōu)選地為環(huán)形，并且具有在再生容器10 內(nèi)的周界。外部混合腔80的下部部分206可以具有高度X、寬度Y和長度Z。下部部分206 優(yōu)選地不為環(huán)形，并且下部部分206的寬度Y優(yōu)選地小于上部部分210的周長的一半。寬度Y可以作為弧被測量。外部混合腔的長度Z從外壁212延伸到向上延伸的氯化壁84。第一擋板202可以位于氯輸入管嘴40上方，并且可以在外部混合腔80的下部部分206內(nèi)。第一擋板202可以具有與外部混合腔的下部部分206的長度Z相等的長度。所述第一擋板可以具有小于外部混合腔80的下部部分206的長度Y的長度，并且可以優(yōu)選地具有小于或等于外部混合腔80的下部部分206的長度Y的一半的長度。第一擋板202可以是金屬板，并且可以是平的或彎曲的。第二擋板204可以位于向上延伸的氯化壁84上方。第二擋板204可以為環(huán)形，并且可以從外壁212延伸到向下延伸的氯化壁37。第二擋板204可以是金屬板，并且可以是平的或彎曲的。實(shí)際上，在外部混合腔80的下部部分206中的氯輸入氣體流與干燥氣體之間的接觸引起迅速混合從而形成氯化氣體。一旦干燥氣體和氯輸入氣體由于氯輸入氣體的注入而接觸，它們則會(huì)遇到能夠促進(jìn)兩種氣體混合的第一擋板202。兩種混合氣體流的體積在它們通過外部混合腔80上升期間趨于增加，并且可以在外部混合腔80的上部部分210的環(huán)形區(qū)域內(nèi)擴(kuò)張。然后，兩種混合氣體流會(huì)遇到第二擋板204，并且被向下引導(dǎo)到內(nèi)部混合腔82 內(nèi)并與氯化區(qū)域200的催化劑床34接觸。盡管未被任何特定的理論約束，可以相信第二擋板204能夠起到控制混合氣體的膨脹或體積增加以及減少對(duì)催化劑床34的干擾量的作用。綜上所述，可以理解盡管為了說明的目的在這里描述了具體的實(shí)例，但是可以在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下做出各種更改。因此，前面的詳細(xì)描述應(yīng)被理解為說明性的而非限制性的，并且應(yīng)該理解包括所有等同方案的下述權(quán)利要求用于具體地指出和清楚地主張要求保護(hù)的主題。
權(quán)利要求
1.一種催化劑再生容器中的氯化區(qū)域，所述氯化區(qū)域包括在所述氯化區(qū)域的外部邊緣處的外部混合腔，所述外部混合腔包括下部部分和上部部分，所述外部混合腔的下部部分包括至少一個(gè)將干燥空氣流注入所述外部混合腔的空氣管嘴、至少一個(gè)將氯輸入流注入所述外部混合腔的氯輸入管嘴，以及至少一個(gè)第一擋板；位于所述氯化區(qū)域中央的催化劑床；和置于所述外部混合腔與所述催化劑床之間的內(nèi)部混合腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述外部混合腔和所述內(nèi)部混合腔由向下延伸的氯化區(qū)域壁、外壁以及置于所述向下延伸的氯化區(qū)域壁與所述外壁之間的向上延伸的氯化壁限定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述氯化區(qū)域還包括位于向上延伸的氯化壁上方的第二擋板。
4.根根據(jù)權(quán)利要求3所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述第二擋板從所述外壁延伸至所述向下延伸的氯化壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述內(nèi)部混合腔為環(huán)形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述外部混合腔的上部部分為環(huán)形并具有一周長。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述外部混合腔的下部部分具有小于所述上部部分的周長的一半的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述第一擋板的長度小于所述外部混合腔的下部部分的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述第一擋板位于所述至少一個(gè)氯輸入管嘴上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化區(qū)域，其特征在于，所述第一擋板具有從所述外壁延伸至所述向上延伸的氯化壁的長度。
全文摘要
催化劑再生容器包括氯化區(qū)域，所述氯化區(qū)域包括外部混合腔、內(nèi)部混合腔和催化劑床。外部混合腔可以包括下部部分和上部部分，外部混合腔的下部部分包括至少一個(gè)將干燥空氣流注入外部混合腔的空氣管嘴、至少一個(gè)將氯輸入流注入外部混合腔的氯輸入管嘴，以及至少一個(gè)第一擋板。所述氯化區(qū)域也可以包括將混合的干燥空氣流和氯輸入流從外部混合腔引導(dǎo)到內(nèi)部混合腔的第二擋板。
文檔編號(hào)B01J38/42GK102307664SQ201080006899
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者B·孫, P·A·瑟克里斯特 申請(qǐng)人:環(huán)球油品公司