專利名稱：在顆粒流化床加熱的反應(yīng)器中用脂族烴料生產(chǎn)芳族烴的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在結(jié)晶沸石催化劑組合物存在下，由2-12個(gè)碳原子的脂族烴料生產(chǎn)芳烴的一種方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及合成一種主要含有能明顯改善汽油辛烷值的苯、甲苯和二甲苯的混合物。本發(fā)明還涉及烴的轉(zhuǎn)化設(shè)備，尤其是實(shí)施本方法的轉(zhuǎn)化設(shè)備。
諸如LPG低沸點(diǎn)脂族餾份的增值作用證明使用這些烴的轉(zhuǎn)化方法帶來(lái)好處是性能優(yōu)良、有選擇性、經(jīng)濟(jì)，同時(shí)還有助于生成副產(chǎn)物氫。
生產(chǎn)芳族烴的反應(yīng)已有描述，尤其在US3760024、US3756942和US3855980專利中描述了在如ZSM5、ZSM12之MFI型的以二氧化硅和氧化鋁為主要成分、或許在骨架中有如鎵的一種金屬的結(jié)晶沸石催化劑的存在下進(jìn)行的這種反應(yīng)，或者如FR2374283與US4175057專利中敘述的在骨架外有一種金屬的沸石催化劑的存在下進(jìn)行的這種反應(yīng)。
在脂族烴轉(zhuǎn)化成芳烴的基本過(guò)程中主要是石臘脫氫作用，所得到的石飽和烴的低聚作用與低聚物的成環(huán)作用?？偟膩?lái)說(shuō)，該反應(yīng)是強(qiáng)烈吸熱的，該反應(yīng)速率對(duì)溫度的變化很敏感，并且這些連續(xù)的反應(yīng)伴隨有焦炭在催化劑上沉積，和催化劑中金屬氧化物的還原，這就使催化劑很快鈍化，并降低其循環(huán)期限。
由US4224298專利得知，利用顆粒流化床加熱管子，在其管中進(jìn)行烴的重整以便在750-800℃溫度下制得合成氣體。在這種情況下，反應(yīng)管表層的外部溫度約為975℃。其流化床是在顆粒床中由燃料與一種直接助燃劑燃燒加熱的。這種設(shè)備的缺點(diǎn)主要是只能在高溫下使用，那么缺少可以在所有重整類型中都可使用的靈活性。另外一方面，還有由流化床燃燒造成的所有缺陷-首先在流化床的床中間可能存在燃料分散的問(wèn)題，尤其當(dāng)該床的直徑如超過(guò)3米，以及當(dāng)它由大管子占據(jù)時(shí)更是如此。在這些條件下，管子上的熱量分布不再是均勻的，并且在流化床之外有可能有后燃燒的危險(xiǎn)。
-其次，在高于1000℃下控制流化床運(yùn)行有可能顯得很棘手，尤其當(dāng)短暫期時(shí)更是如此。在這種情況下，流化差的區(qū)段局部過(guò)熱，其相關(guān)的流化床就會(huì)出現(xiàn)整體結(jié)塊的危險(xiǎn)。例如，該設(shè)備緊急停止運(yùn)行時(shí)，如果助燃劑的流量沒(méi)有完全中斷，該床中燃料的氧化作用以固定床方式繼續(xù)進(jìn)行。由于與管子缺乏熱交換而使床溫急劇升高，這就有引起床熔融的危險(xiǎn)。
另外，F(xiàn)R2531944專利描述了一種含烴料蒸汽的重整方法，以得到一種含有主要成分氫的氣體。借助直接安裝在反應(yīng)器壁上的噴嘴在流化床四周加熱顆粒流化床而對(duì)反應(yīng)區(qū)加熱，以致流化床內(nèi)部本身于該床溫至少為750℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行燃燒。
此外，F(xiàn)R2374283專利提出在由脂族烴料生產(chǎn)芳族烴的方法中所使用的一種鎵的沸石組合物。需要解決問(wèn)題中的一個(gè)問(wèn)題是在知道催化劑對(duì)溫度增加很敏感，當(dāng)超過(guò)臨界溫度時(shí)，催化劑則可能受到破壞時(shí)，保證反應(yīng)區(qū)加熱的均勻性，其溫度約500-600℃，這樣可以得到反應(yīng)區(qū)內(nèi)可能最平坦的溫度剖面。
另一方面，另一個(gè)待解決的問(wèn)題涉及快速的、頻率隨著直接依賴處理料的反應(yīng)溫度而變化的再生催化劑。這種再生應(yīng)該是足夠溫和的，以便保持催化劑的性能，并使其更新率最低。
本發(fā)明的目的是回答上面提出的這些問(wèn)題以便提高轉(zhuǎn)化成芳烴的轉(zhuǎn)化率與催化劑的壽命。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)芳烴的方法，用在反應(yīng)過(guò)程中沉積最少量焦碳的適當(dāng)反應(yīng)條件下回收一種如含芳烴的混合物，并得到用過(guò)的沸石催化劑。該方法包括在反應(yīng)區(qū)內(nèi)將至少一種2-12個(gè)碳原子的脂族烴料與一種可能含有至少一種金屬的沸石催化劑組合物接觸的一個(gè)步驟，所述反應(yīng)區(qū)由至少部分浸沒(méi)在有顆粒流化床的容器中加熱，其特征在于通入由所述容器外部區(qū)域生產(chǎn)的熱氣體提供熱量至少部分加熱所述的顆粒床，并且熱氣體是在反應(yīng)溫度為400-600℃的條件下通入流化床中的。
根據(jù)本方法的一個(gè)特征，反應(yīng)區(qū)可以包括在有流化床的容器中垂直或水平排列的至少一根反應(yīng)管。
一般來(lái)說(shuō)，這種流化床含有一些顆粒通常為20-5000微米，最好是50-200微米，體積質(zhì)量是1000-6000千克/米3，最好是1500-3000千克/米3。它們的形狀可以是任意的，但球形更有利。
該床一般都含有惰性顆粒，例如至少部分沙子。根據(jù)一般的規(guī)則硫化床在明顯高于反應(yīng)管狀區(qū)中的反應(yīng)溫度(例如480-600℃)下加熱，即在加熱的流化床與催化劑之間的溫差通常是5-100℃，20-40℃更有利的條件下加熱。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)特征，通常用如本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的裝有噴嘴的管子通入流化氣體而使顆粒床流化，管子最好位于圓柱形容器的底部。流化氣體的流量表觀速度為0.01-1.00米/秒，最好是0.1-0.3米/秒。在這些條件下，保證該床等溫性(isothermicite)，并且由于該床與管內(nèi)壁之間導(dǎo)熱系數(shù)好，提高了催化劑的壽命，改善了反應(yīng)的選擇性。
這些流化的氣體可以是由爐子或鍋爐回收的蒸汽，預(yù)熱的空氣，或者還可以是渦輪機(jī)的排放氣。
顆粒流化床可在足夠高的溫度下由通入的流化氣體部分加熱，最好將熱的氣體直接通入該床中間加熱。也可以讓從該容器提出的、然后在該容器的外部再加熱的至少部分顆粒循環(huán)，例如，如果在進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)的容器之外進(jìn)行催化劑再生，這種催化劑再生便是如此。
根據(jù)本方法的一個(gè)特征，催化劑的再生步驟可以與實(shí)施反應(yīng)的步驟在同一反應(yīng)管中進(jìn)行，該反應(yīng)管置于裝有流化床的容器內(nèi)。
當(dāng)進(jìn)行這種再生時(shí)，由燃燒反應(yīng)釋放出的熱量至少部分可與流化床交換。催化劑的再生反應(yīng)是放熱的，其再生反應(yīng)對(duì)于該方法的熱量平衡具有重要的意義。因?yàn)檫@種反應(yīng)至少部分補(bǔ)償了由于芳構(gòu)化反應(yīng)的吸熱作用損失的熱量。事實(shí)上，由于流化床從反應(yīng)管吸收催化劑再生的熱量，它起了熱傳遞作用。
諸如上面敘述的給流化床提供卡路里的所有組合都是可以考慮的。比如提供催化劑再生產(chǎn)生的熱量和通過(guò)氣體燃料噴嘴噴入的如加熱到1200-2200℃的氣體，這些氣體被直接通入到流化床，最好在與側(cè)壁相適應(yīng)的位置通入到流化床上的辦法都可得到極好的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種較佳的實(shí)施方式，其反應(yīng)區(qū)可有許多根平行配置的、可平行進(jìn)料的反應(yīng)管束。至少使一部分管子在實(shí)施料的芳構(gòu)化時(shí)，另一部分實(shí)施催化劑再生。當(dāng)再生已顯然結(jié)束時(shí)，那么以前再生時(shí)使用的管子現(xiàn)在在芳構(gòu)化反應(yīng)器中使用。這種用閥交替使用是很靈活的。
催化劑可在移動(dòng)床或固定床上，最好是在固定床上。在固定床的條件下，減少了主要由于催化劑循環(huán)產(chǎn)生的機(jī)械磨損現(xiàn)象。磨損現(xiàn)象導(dǎo)致生成大量細(xì)粉，造成該單元運(yùn)行混亂，導(dǎo)致由這些反應(yīng)產(chǎn)物帶動(dòng)這些細(xì)粉(作為結(jié)果)使這些產(chǎn)物的下游處理單元損壞，以及導(dǎo)致催化劑消耗增加。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)如下由于本方法的特點(diǎn)在于溫度均勻性和熱交換系數(shù)極好，流化床保證管子在整個(gè)長(zhǎng)度上以及構(gòu)成反應(yīng)區(qū)的所有管子的溫度顯著恒定，即使該束包括幾百根，甚至數(shù)千根管子都如此。此時(shí)溫度的徑向剖面也是明顯平坦的。由于在催化劑體積總體上這種溫度的均勻性，使得其催化劑獲得更好的應(yīng)用。
當(dāng)催化劑在其容器中再生時(shí)，該床溫度的均勻性同樣也是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，均勻的溫度可以很容易使焦碳氧化，并且可以使這種再生比用其他方法更快。因?yàn)橛裳趸饔冕尫诺目防锖芸煜虼矀鬟f。
加熱價(jià)質(zhì)與催化劑之間的溫差最好是約20-40℃，當(dāng)過(guò)量焦碳沉積使其中一根管子部分或完全堵塞時(shí)，催化劑的溫度重新回到床溫。因此催化劑處于不能被損壞的條件下。
當(dāng)多束管子浸沒(méi)在同一的流化床中時(shí)，部分卡路里可以來(lái)源于再生，當(dāng)多束管子交替使用時(shí)，使得該方法在能量方面變得更經(jīng)濟(jì)。
這樣敘述的工藝還可能降低反應(yīng)循環(huán)與再生循環(huán)之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間，因?yàn)榇矞卦趦煞N循環(huán)中都是一樣的。
對(duì)于一定的容量來(lái)說(shuō)，該管束的所占的空間比用如輻射爐所要求的空間大大降低。這種結(jié)構(gòu)較緊湊，明顯地降低了投資。
這種工藝由于使用模塊式形式，構(gòu)思非常靈活，不但生產(chǎn)能力大的可以采用，而且生產(chǎn)能力小的也可采用。用這種工藝不但可以設(shè)計(jì)催化劑連續(xù)再生，而且也可以設(shè)計(jì)催化劑的循環(huán)再生。
一般來(lái)說(shuō)，流化床使用的惰性顆粒選自于難熔的物質(zhì)，如氧化鋁、二氧化硅(沙)、天然的鎂或鈣碳酸鹽，或它們的混合物。最好，使用沙子，因?yàn)樗┦凹词牵瑑r(jià)格低廉。
根據(jù)料的性質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)其反應(yīng)在惰性氣氛中、壓力為0.2-10巴、溫度為400-600℃下進(jìn)行，對(duì)于LPG餾分，溫度為480-550℃更有利，對(duì)于石腦油，溫度為450-530℃更有利，而更可取的壓力為1-5絕對(duì)巴。最好，LPG餾分的溫度為500-530℃，石腦油的溫度為480-510℃。
一般來(lái)說(shuō)，使用的催化劑是如ZSM沸石類的MFI型結(jié)晶沸石，例如US專利3970544中描述的ZSM5、ZSM8、ZSM11、ZSM12和ZSM35。
這些沸石含有至少一種金屬則更有利。
作為實(shí)例，可以列舉鋅、鎵，最好是鎵。
這些金屬可在骨架中或骨架外。
還可使用在有金屬或者沒(méi)有金屬的氟化物介質(zhì)中合成的沸石。
最好催化劑以固定床形式使用，這能使磨損現(xiàn)象最小。
通常，主張使用的體速度是0.5-5/小時(shí)-1，最好是1.5-2.5/小時(shí)-1。
脂肪烴料一般都含2-12個(gè)碳原子，最好含LPG或石腦油，其操作條件可根據(jù)料的性質(zhì)而不同。例如，用LPG料時(shí)可在高于用石腦油料時(shí)的溫度下操作。因此，該單元能通過(guò)迅速并自由控制流化術(shù)的溫度而采用不同組成的料。
一般地說(shuō)，其操作條件以轉(zhuǎn)化至少60%料為佳，對(duì)于LPG尤其如此，至少80%則更有利，其芳烴的產(chǎn)率以初始料計(jì)至少為65%。
因此，在分離流出物后可將部分末轉(zhuǎn)化的料再循環(huán)。
使用越重的料，可得到越高的轉(zhuǎn)化率，例如至少95%。
在含氧的氣體存在(例如N2+O2)的混合物的情況下，一般先用已知技術(shù)清除，然后進(jìn)行再生。通常操作溫度為450-650℃，最好是480-560℃。其設(shè)備，尤其是實(shí)施本方法的可為該設(shè)備包括帶頂面、底面和側(cè)套的由隔熱材料復(fù)蓋的一個(gè)容器，其中有一個(gè)裝滿適當(dāng)催化劑的反應(yīng)器。所述反應(yīng)器至少部分浸沒(méi)在熱顆粒流化床中，這種顆粒最好是惰性的，這個(gè)流化床與所述反應(yīng)器交換熱量，流化床的流化作用部件與所述容器的底面相通。該反應(yīng)器還包括彼此顯然平行并平行進(jìn)料的許多反應(yīng)管，供料部件與所述管的一端相連，回收含有芳烴流出物的接受部件與這些管的另一端相連，以及所述的容器與至少一個(gè)在所述容器外部的供給熱氣的部件，如熱氣發(fā)生器相連。該部件與容器的側(cè)套相連更有利，或者裝在容器側(cè)套上更有利。
根據(jù)該設(shè)備的一個(gè)特征，該容器可以是圓柱形，許多管子構(gòu)成總的來(lái)看呈圓柱形或多筒形體積。
根據(jù)另外一個(gè)特征，提供熱氣的部件在其通氣管中有一個(gè)進(jìn)口，進(jìn)口設(shè)在側(cè)套中，它與該容器頂面的距離一般是側(cè)套高度的四分之一與一半間，這樣有利于流化床中溫度的均勻。
根據(jù)另外一個(gè)特征，提供熱氣的部件，例如有至少一個(gè)噴嘴的燃燒室，可以與該容器的壁直接接觸，其燃燒的熱氣通過(guò)其壁上的孔通到該流化床中。
根據(jù)另外一個(gè)特征，可以增加與該容器底面連接的附加流化作用的部件，以便使在其容器側(cè)套與由許多反應(yīng)管確定的假想套之間的顆粒流化床的體積流化，其流化作用的速度比由與反應(yīng)管同一高度上的流化床的流化部件所得到的速度要高些。這種配置有利于四周顆粒向中心循環(huán)，這樣熱量分配較好，熱交換也較好。
根據(jù)另外一個(gè)特征，該設(shè)備一般包括再生部件，配備這些部件以便在生產(chǎn)芳烴所進(jìn)行反應(yīng)的同一管中和同一反應(yīng)容器中再生用過(guò)的催化劑。這種再生部件一般包括向管束的一端提供再生氣體和從另一端排出再生排放物的部件。
本設(shè)備還可以包括將反應(yīng)管與再生部件，然后與實(shí)施該反應(yīng)所必需的部件交替連接所配置部件，尤其將其管的一端與供料的部件連接，另一端與排放產(chǎn)生的排出物的部件連接所配置的部件便是如此。
本方法可根據(jù)本發(fā)明的另一種變通設(shè)備實(shí)施，現(xiàn)描述如下該設(shè)備包括許多反應(yīng)管和許多再生管，它們浸沒(méi)在流化床中并用于再生已用過(guò)的催化劑。這些再生管一端與供給的再生氣連接，另一端與排放再生排放物相連。另外，該設(shè)備包括將反應(yīng)管與由其第一般供料的部件與由其第二端回收排放物的部件，然后由其第一端供給再生氣體、由第二端排放再生的排放物，這樣交替連接所配置的部件。另外，配置這些同樣的部件以便將再生管與由其第一端供給再生氣、由其第二端排出再生的排放物，然后與由第一端供料的部件、由其第二端回收芳烴排出物的部件交替連接。在第一段時(shí)間里，這些反應(yīng)管在所述反應(yīng)期(生產(chǎn)芳烴)使用，而再生管在所述再生期使用，然后，在第二段時(shí)間里，其反應(yīng)管成為再生管，而再生管成為反應(yīng)管。
參照以簡(jiǎn)圖方式說(shuō)明本發(fā)明的方法與設(shè)備的下述附圖將會(huì)更好地理解本發(fā)明，其中-

圖1是該設(shè)備縱向剖面圖;
-圖2表示在同一個(gè)流化床容器中反應(yīng)與再生區(qū)的橫向剖面圖;
-圖3說(shuō)明在同一容器中配置管式反應(yīng)器和管式再生器的模塊式組合實(shí)例。
按照?qǐng)D1，反應(yīng)容器1呈圓柱狀，其壁2用隔熱材料復(fù)蓋，該反應(yīng)容器包括浸沒(méi)在沙的流化床13中的密封反應(yīng)器40。該反應(yīng)器中有許多呈圓柱形或總的來(lái)看呈圓柱形的垂直配置的不銹鋼管子(例如100)并且由支持件22支撐。它們的內(nèi)徑是10-200毫米，最好是50-100毫米，它們的長(zhǎng)度是2-20米，最好是3-10米。
這些管子在其內(nèi)部可配置橫向散熱片以增加催化劑熱的傳遞。這些管子一般都與容器軸平行，并且扎成束、呈圓柱狀，且與軸之間的距離是管子外徑的1.5-6倍，最好是外徑的2-3倍。在這些管子端部，由上下管狀板4和5將這些管子與腔6與腔7連結(jié)，由閥10控制的管道9送進(jìn)的料徑腔6提供給這些管子，由閥17控制的管道8排掉經(jīng)腔7回收的反應(yīng)流出物。這些管狀反應(yīng)器有沸石催化劑的固定床，例如ZSM5可能在骨架內(nèi)與骨架外含有鎵。這些催化劑可根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法送入到這些管中。
例如LPG之類的料可由管道9從上部加入反應(yīng)器40。在位于容器1出口11下游的對(duì)流區(qū)中料被預(yù)熱，如被反應(yīng)器的蒸汽進(jìn)行預(yù)熱。
管子所占的體積為膨脹流化床總體積的10-35%。
其流化床由如約0.1毫米沙子顆粒組成。其流化氣體由流化作用管14從容器1底部通入，所述流化作用管以適當(dāng)?shù)?、顯然在反應(yīng)器和容器1的整個(gè)底部平行排列的并顯然與排放反應(yīng)流出物的管子3下端處于同一高度。這些帶孔的流化作用管將流化作用氣流導(dǎo)向反應(yīng)器底部，這些流化作用管在裝有催化劑的管子之間滑動(dòng)，呈易于移動(dòng)的梳狀。流化作用管與收集器15連接?？椎臄?shù)目與形狀是這樣的，即保證不會(huì)產(chǎn)生管子與流化床之間熱傳遞的非流化區(qū)。
該反應(yīng)器流出物穿過(guò)位于管3底的擴(kuò)散段16，然后由管道8和控制閥17排出反應(yīng)器，管道8和控制閥17將其流出物送向分離單元、而這分離單元在圖上未標(biāo)出。
未由反應(yīng)管占據(jù)的反應(yīng)器四周部分13a一般是流化床總體積的5-40%。
直接與下述的加熱氣體接觸的這圈床的流化作用速度很高，這能使床溫更快地達(dá)到平衡，這是由于在中心與四周之間介質(zhì)的表觀密度差而引起顆粒強(qiáng)烈循環(huán)。
由于位于容器1底部的流化作用部件14a與部件14斷開(kāi)，使四周的顆粒流化速度比在中心的更高，使顆粒由其四周向容器1的中心這種循環(huán)可以任意加強(qiáng)。
流化床的加熱實(shí)質(zhì)上是由噴入溫度為1200-2200℃的熱氣體實(shí)現(xiàn)的。其熱氣體由碳?xì)淙剂虾椭鷦┩耆紵a(chǎn)生，并由如配置在內(nèi)部襯有耐熱材料的至少一個(gè)燃燒室23中的氣體燃料噴嘴18提供的。噴嘴位于容器1外，最好與圓柱形側(cè)套相連，并且配置方式是使完全燃燒產(chǎn)生的熱氣體流由輸氣管19在高于流化床高度一半與三分之一之間的一點(diǎn)處與流化作用的氣體反向輸入。該送氣管道通常向反應(yīng)器底部?jī)A斜以避免顆粒積累。在該容器的其他點(diǎn)有送管道和通入孔都不超出本發(fā)明的范圍。
保護(hù)設(shè)備24避免熱氣體直接與管子接觸。
從而達(dá)到熱量-顆粒較好接觸，并根據(jù)料的類型使流化床保持在一定的溫度。溫度在反應(yīng)區(qū)的整個(gè)體積內(nèi)顯然都是一樣的，例如溫度520℃左右沙子床與催化劑之間的溫差約20℃。
由流化作用與加熱氣體混合物構(gòu)成的蒸汽在反應(yīng)器上部加以回收并由管道11排出以回收可使用的熱量。很顯然，它們永不會(huì)與料接觸。同樣地，料或流出物永不會(huì)與流化床接觸。
反應(yīng)器底部的設(shè)備21是一種沙子密封墊，當(dāng)管子擴(kuò)大時(shí)，它可使管束向下部擴(kuò)張。
當(dāng)催化劑失活時(shí)，在進(jìn)行反應(yīng)的管中直接進(jìn)行催化劑的再生步驟并在同一容器中而不改變流化床使用條件。為此目的，停止由閥10供料并由配備閥60的管12將再生氣體通入管中。當(dāng)流化床的溫度處于適當(dāng)?shù)乃?，即刻開(kāi)始再生。由閥62控制管道61排出再生的流出物氣體。
有時(shí)可以調(diào)制燃燒室中噴嘴的加熱強(qiáng)度，甚至可能中止進(jìn)熱氣。
在從反應(yīng)期到再生期與從再生期到反應(yīng)期的每次轉(zhuǎn)變之前，為了凈化該設(shè)備一般使用惰性氣流循環(huán)。
這樣該設(shè)備可間斷運(yùn)行，時(shí)為反應(yīng)期，時(shí)為再生期，其期的持續(xù)時(shí)間可以不同或相同。
圖2闡明在同一流化床中催化劑反應(yīng)與再生的實(shí)例，根據(jù)該圖，容器1有由下述加熱部件18加熱的沙子流化床13。
這種容器裝有根據(jù)上述圖1的許多垂直的、平行進(jìn)料的管。由于適當(dāng)?shù)墓┝喜考惯@些管交替成為本方法的生產(chǎn)芳烴的反應(yīng)器40、41、42、43、44，和反應(yīng)后用過(guò)催化劑的再生器45和46。
圖3表示出反應(yīng)器40、41、42和再生器45和46。一組開(kāi)著的閥70、71、72可以平行地給反應(yīng)器供料，而另一組關(guān)著的閥73和74則使再生器45和46中的料停止循環(huán)，但能供給再生氣體，如氮和空氣。兩類流出和的排放閥31、32、33、34的35的作用與在前述閥的作用都是相同的。
在再生時(shí)使用的管道中，將燃燒用過(guò)催化劑所釋放的熱量提供由反應(yīng)所消耗的部分能量。這組供料與排料閥由控制部件50起動(dòng)，控制部件50允許管束40、41和42交替地是生產(chǎn)芳烴的反應(yīng)器，然后是再生器，在清洗期之后，允許管束43和44交替地是再生器，然后是生產(chǎn)芳烴的反應(yīng)器。
在再生期之后，這些再生器成為反應(yīng)器，而另外的反應(yīng)器成為再生器。
以上例舉的是五個(gè)管束作反應(yīng)器使用，二個(gè)管束作再生器使用。所有其他的組合顯然是可以實(shí)施的，這都屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.在有許多反應(yīng)管的反應(yīng)區(qū)中生產(chǎn)芳烴的方法，所述的方法包括如回收一種含芳烴的混合物，并得到反應(yīng)過(guò)程中沉積最少量焦碳的用過(guò)沸石催化劑這樣的適當(dāng)反應(yīng)條件下，將至少一種2-12個(gè)碳原子的脂族烴料與一種可能含有至少一種金屬的沸石催化劑組合物接觸的一個(gè)步驟a)，所述反應(yīng)區(qū)由至少部分浸沒(méi)在有顆粒流化床的容器中加熱，其特征在于通入由所述容器外部區(qū)域生產(chǎn)的熱氣體提供熱量至少部分加熱所述的顆粒床，并且熱氣體是在反應(yīng)溫度為400-600℃的條件下通入流化床中的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中LPG餾分的反應(yīng)溫度是480-550℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中石腦油的反應(yīng)溫度是450-530℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中顆粒床至少部分由至少通入床中熱氣加熱，其熱氣由如配置至少一個(gè)噴嘴的燃燒室的至少一個(gè)熱氣發(fā)生器提供的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中顆粒床至少部分由通入足夠高溫度的流化氣加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中在適當(dāng)?shù)臈l件下在與步驟a)同一的反應(yīng)區(qū)中實(shí)施催化劑再生步驟b)，其顆粒床至少部分由催化劑再生產(chǎn)生的熱量加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，在流化床與催化劑之間的溫差是5-100℃、最好為20-40℃的條件下，流化床與所述的反應(yīng)管交換熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中在回收烴混合物后，再按下列順序?qū)嵤┩Ｖ沽吓c催化劑進(jìn)行接觸的步驟a)，在適當(dāng)條件下清洗反應(yīng)區(qū)，在與步驟a)的同一反應(yīng)區(qū)中實(shí)施催化劑再生步驟b)，排出再生流出物，在適當(dāng)?shù)臈l件下清洗其反應(yīng)區(qū)，重復(fù)步驟a)及上述步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中反應(yīng)區(qū)包括多個(gè)平行配置的管，至少部分用于實(shí)施步驟a)，而另一部分用于實(shí)施步驟b)和反之亦然。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中催化劑是固定床。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中由位于該容器高度四分之一以上與一半之間的一點(diǎn)所連接的輸送管道通入提供外部的熱量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其中流化床包括一個(gè)與反應(yīng)區(qū)直接接觸的區(qū)和一個(gè)在這個(gè)反應(yīng)區(qū)的周圍區(qū)，其中使該反應(yīng)區(qū)的周圍床區(qū)流化，其速度高于與反應(yīng)區(qū)直接接觸的床區(qū)的速度。
13.烴轉(zhuǎn)化設(shè)備包括一個(gè)有頂面、底面和側(cè)套(2)，并且有一個(gè)裝滿適當(dāng)催化劑的密封反應(yīng)器(40)的容器(1)，所述反應(yīng)器至少部分浸沒(méi)在熱顆粒、最好是惰性熱顆粒的流化床(13)中，其床與所述反應(yīng)器交換熱量，床的流化作用部件(14)與所述容器的底面相連，該反應(yīng)器還包括彼此顯然平行并平行進(jìn)料的許多反應(yīng)管(3)，供料部件(9)與所述管的一端相連，回收流出物的部件(8)與管(3)的另一端相連，所述的容器與所述容器外部的至少一個(gè)供給熱氣部件(18，23)如熱氣發(fā)生器相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中供給熱氣的部件與其側(cè)套相連或置于所述側(cè)套上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備，其中管子的長(zhǎng)度是2-20米，其內(nèi)徑是10-200毫米，其管子至少扎成一束，每根管子軸之間的距離是其外徑的1.5-6倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中供給熱氣的部件(18，23)包括一根送氣管(19)，其管將熱氣流送到流化作用氣流的逆流。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中該容器是圓柱形的，多根管子組成總的來(lái)說(shuō)為圓柱形或總的來(lái)說(shuō)為多筒形的套。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中供給熱氣的部件通到位于其容器頂面的距離為側(cè)套高度的四分之一與一半之間的一點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中在該容器側(cè)套與由許多管子確定的套之間流化床體積由與容器(1)底面相連的附加流化部件(14a)進(jìn)行流化，該附加流化部件(14a)提供的流化作用氣體的速度比由與管同一高度上床流化作用部件(14)提供的更快一些。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于它包括與反應(yīng)管相連的、本來(lái)用于在管中再生催化劑、用過(guò)催化劑的再生部件(12，61)，以及用于交替連接反應(yīng)管與供料部件(9)、反應(yīng)管與排放物回收部件(8)、反應(yīng)管與再生部件(12，61)的部件(50)。
21.根據(jù)權(quán)利要求13至20中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，它包括多根反應(yīng)管(40，41，42)和多根浸沒(méi)在流化床中并用于再生其催化劑的再生管(45，46)，這些再生管一端與供給再生所(12)相連，另一端與再生排放物排放(61)相連，還包括部件(50)，它用于將反應(yīng)管與供料部件(9)和流出物的回收部件(8)，然后與供給再生氣(12)和排出再生排放物(61)交替相連，這些部件(50)還用于將再生管與供給再生氣(12)與排出再生排放物(61)然后與供料部件(9)與芳烴排出物的回收部件(8)交替相連，在第一段時(shí)間當(dāng)反應(yīng)管在所述反應(yīng)期使用，再生管則在所述再生期使用，在第二段時(shí)間，反應(yīng)管成為再生管，而再生管成為反應(yīng)管。
22.在由至少一種2-12個(gè)碳原子的脂族烴料生產(chǎn)芳烴的方法中該設(shè)備的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及用2-12個(gè)碳原子脂族烴料生產(chǎn)芳烴的方法與設(shè)備。該方法包括在裝有反應(yīng)管(3)的反應(yīng)區(qū)(40)中，將至少一種2-12個(gè)碳原子脂族烴料與可能含有至少一種金屬的沸石催化劑組合物接觸的一個(gè)步驟，所述反應(yīng)區(qū)由至少部分浸沒(méi)在有顆粒流化床(13)的容器(1)中而加熱，其特征在于所述的顆粒床至少部分由所述容器外部區(qū)域產(chǎn)生的熱氣體通人提供熱量(19，23)而加熱，并且反應(yīng)溫度為400-600℃的條件下通入流化床。應(yīng)用于生產(chǎn)苯、甲苯與二甲苯。
文檔編號(hào)C07C5/393GK1052689SQ9011034
公開(kāi)日1991年7月3日 申請(qǐng)日期1990年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月1日
發(fā)明者熱拉爾·馬丹, 皮埃爾·勒納爾 申請(qǐng)人:法國(guó)石油公司