專利名稱：一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法，特別是使用微球催化劑的氣、 液、固三相沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法。
背景技術(shù)：
沸騰床反應(yīng)器中，固體催化劑在流體(液體和/或氣體)的作用下，處于沸騰狀態(tài)。用于沸騰床的固體催化劑粒度一般在1毫米左右，按照不同工藝的要求，較大的有2 3mm，較小的有0. 2 0. 3mm。沸騰床反應(yīng)器中，由于催化劑顆粒度較小，如CN200710010377. 5介紹沸騰床渣油加氫催化劑粒徑優(yōu)選為0. 1 0. 4mm，在裝置氫氣置換和氣密過(guò)程中，很容易由于裝置進(jìn)氣量的波動(dòng)掉入氣液分布器中，甚至可能帶出反應(yīng)器，造成催化劑損失和分布器的堵塞。日本專利JP-A-9-141084首先在反應(yīng)器中填充液體，然后裝填固體催化劑，之后從反應(yīng)器中除去液體；這種方法操作方式復(fù)雜，需要專門的液體，給反應(yīng)器開工造成不必的麻煩。日本專利JP-A-10-277381在裝填固體催化劑前，在反應(yīng)器中裝填干冰，然后裝填催化劑，再通過(guò)蒸發(fā)除去干冰；這種方法雖然在一定程度上解決了微粒催化劑進(jìn)入管線的問(wèn)題，但要求催化劑裝填和后結(jié)的氫氣置換和氣密過(guò)程緊密相連，否則時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，干冰揮發(fā)完畢后起不到相應(yīng)的作用，同時(shí)干冰揮發(fā)造成的低溫對(duì)反應(yīng)器及相關(guān)其它設(shè)備有一定的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝方法，解決了微小催化劑在裝置氫氣置換和氣密的過(guò)程中掉入氣液分布器中或帶出反應(yīng)器，造成損失和堵
塞等問(wèn)題。本發(fā)明沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法包括如下過(guò)程沸騰床反應(yīng)器底部裝填厚度為50 500mm直徑為2 20mm的蠟球，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填厚度為50 500mm直徑為2 20mm的蠟球。優(yōu)選的，沸騰床反應(yīng)器底部裝填直徑為3 IOmm的蠟球，蠟球裝填厚度優(yōu)選為 100 300mm，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填直徑為 3 IOmm的蠟球，蠟球裝填厚度優(yōu)選為100 300mm。反應(yīng)器裝完畢后可以按正常開工順序開工即可，主要包括氫氣置換、升壓氣密、進(jìn)入開工油進(jìn)行開工，其中進(jìn)入開工油時(shí)的反應(yīng)器的溫度要求低于蠟球的熔點(diǎn)，蠟球在進(jìn)入開工油后溶解在開工油中，隨著開工油排出反應(yīng)器。微球形沸騰床催化劑為直徑0. 05 Imm的微球形催化劑，一般為以氧化鋁或改性氧化鋁為載體，以加氫組分為活性組分，催化劑用于渣油沸騰床加氫反應(yīng)。由于沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝量一般為沸騰床反應(yīng)器容積的40% 70%，因此裝填適宜的蠟球，不影響催化劑的裝填量。蠟球可以由各種常規(guī)的石蠟、地蠟、動(dòng)物蠟、植物蠟或合成蠟如費(fèi)托合成蠟等蠟類物質(zhì)制成，蠟類物質(zhì)的熔點(diǎn)一般為50 150°C。本發(fā)明沸騰床反應(yīng)器的另一種催化劑裝填方法中包括如下過(guò)程沸騰床反應(yīng)器底部和頂部裝填由蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒，顆粒大小按等體積球形計(jì)直徑為2 20mm，優(yōu)選為3 10mm，顆粒裝填厚度為50 800mm，優(yōu)選100 500mm，反應(yīng)器底部和頂部顆粒層之間裝填微球形沸騰床催化劑。催化劑裝完畢后可以按正常開工順序開工即可，主要包括氫氣置換、升壓氣密、進(jìn)入開工油進(jìn)行開工，其中進(jìn)入開工油時(shí)的反應(yīng)器的溫度要求低于蠟類物質(zhì)的熔點(diǎn)，蠟類物質(zhì)在進(jìn)入開工油后溶解在開工油中，隨著開工油排出反應(yīng)器。微球形沸騰床催化劑為直徑 0. 05 Imm的微球形催化劑，一般為以氧化鋁或改性氧化鋁為載體，以加氫組分為活性組分，催化劑用于渣油沸騰床加氫反應(yīng)。由于沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝量一般為沸騰床反應(yīng)器容積的40% 70%，因此裝填帶入的蠟類物質(zhì)，不影響催化劑的裝填量。蠟類物質(zhì)可以由各種常規(guī)的石蠟、地蠟、動(dòng)物蠟、植物蠟或合成蠟如費(fèi)托合成蠟等蠟類物質(zhì)制成，蠟類物質(zhì)的熔點(diǎn)一般為60 150°C。蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒可以是球狀、半球狀、柱狀、片狀或不規(guī)則形狀等顆粒，顆粒中蠟類物質(zhì)與催化劑體積比為1 2 1 10，優(yōu)選1 3 1 5。蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒的制備方法可以為常規(guī)的各種適宜方法，如滴球(包括球形或半球形)、擠條或壓片等，可以使用現(xiàn)有相關(guān)造粒設(shè)備，也可以先形成較大塊狀后進(jìn)行破碎獲得?？梢詫⑾烆愇镔|(zhì)熔化后與催化劑微?；旌?，然后通過(guò)造粒裝置制成各種所需形狀和顆粒度的催化劑顆粒。也可以直接將催化劑顆粒與蠟類物質(zhì)粉末混合后直接通過(guò)造粒裝置制成所需形狀和顆粒度的催化劑顆粒。微球形沸騰床催化劑可以采用市售產(chǎn)品，也可以按本領(lǐng)域現(xiàn)有方法制備，如按 CN200710010377. 5介紹的方法制備等。本發(fā)明方法采用具有較大顆粒度的蠟球或蠟類物質(zhì)粘結(jié)催化劑微球形成的顆粒裝填在沸騰床反應(yīng)器的底部和頂部，可以有效避免微球形催化劑在開工的氫氣置換、氣密等過(guò)程造成微球催化劑進(jìn)入反應(yīng)器相關(guān)部件中或流出反應(yīng)器，造成無(wú)法正常開工的問(wèn)題。 同時(shí)對(duì)正常開工過(guò)程基本不產(chǎn)生不利的影響。需要處理的催化劑比例較小，對(duì)催化劑生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生明顯影響。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用蠟球時(shí)，可以采用市售蠟球，可按現(xiàn)有方法制備蠟球。采用蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑時(shí)，一種具體制備方法包括，將商品或制備好的催化劑微粒按一定的比例加入溶化的蠟類物質(zhì)中，同時(shí)開動(dòng)攪拌器使催化劑和蠟攪拌均勻，注意攪拌速度不要太快，以20轉(zhuǎn)/分為宜，最好為20 100轉(zhuǎn)/分，以免對(duì)催化劑造成破壞，同時(shí)通入氮?dú)獾榷栊詺怏w將其中溶解的空氣置換干凈。待催化劑全部加入熔化的蠟中并且攪拌均勻后待混合和置換完成后，通過(guò)造粒設(shè)備使混合物形成合適的顆粒。催化劑顆粒的直徑一般為催化劑微粒直徑的5倍，最好為5 20倍。將冷卻后的催化劑顆粒經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾，篩選直徑所需顆粒度的產(chǎn)品，顆粒不合格的重新加入到攪拌罐中混合。合格的產(chǎn)品裝袋備用。裝填本發(fā)明催化劑顆粒時(shí)，可以采用現(xiàn)有催化劑裝置方法和裝置。對(duì)反應(yīng)器吹掃和置換合格后，打開反應(yīng)器上部催化劑加料口，直接通過(guò)反應(yīng)器頂部的加料漏斗加入反應(yīng)器中。催化劑裝填完畢后，依次進(jìn)行氮?dú)庵脫Q、氮?dú)鈿饷芎蜌錃鈿饷?。氣密合格后，即可按正常的開工程序進(jìn)行開工。本發(fā)明方法由于蠟球或催化劑顆粒尺寸遠(yuǎn)大于原始的催化劑微粒直徑，裝置在置換和高壓氣密的過(guò)程中均不會(huì)帶出反應(yīng)器、也不會(huì)堵塞分布器，有利于催化劑的裝填和正
常開工。實(shí)施例1反應(yīng)器容積為4L的沸騰床反應(yīng)器，催化劑微粒裝用量為2L，粒徑為0. 2mm。催化劑燒制完成后冷卻至100°C后，加入IL熔化的費(fèi)托合成蠟，費(fèi)托合成蠟的熔點(diǎn)100°C，加熱至110°C。二者混合均勻后，通滴球方式(滴到20°C的冷卻水中)制成粒徑為3mm的小球催化劑顆粒。在沸騰床微球催化劑床層的頂部和底部分別裝填上述3mm的小球催化劑顆粒 60mm。反應(yīng)器經(jīng)過(guò)置換和氣密后，升溫至90°C后開始進(jìn)柴油，繼續(xù)升溫至120°C后恒溫置換出包裹催化劑的費(fèi)托合成蠟，換入硫化油進(jìn)行硫化。整個(gè)過(guò)程非常順利，沒有出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。裝置停運(yùn)后拆開反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)底部噴嘴非常干凈。比較例1應(yīng)器容積為4L的沸騰床反應(yīng)器，催化劑微粒用量為2L，粒徑為0. 2mm。裝置按正常程序升溫、硫化、運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在裝置氣密時(shí)，升壓過(guò)程中容易形成節(jié)涌，有少量的催化劑帶出。并且停工后發(fā)現(xiàn)噴嘴局部有催化劑沉積。實(shí)施例2在容積為IOL的沸騰床反應(yīng)器內(nèi)，微球形催化劑裝用量為5L，粒徑為0. 5mm。在微球形催化劑床層的頂部和底部分別裝填直徑為4mm的蠟球，蠟球高度分別為100mm，蠟球?yàn)槿埸c(diǎn)為80°C的微晶蠟制成。裝填完畢后進(jìn)行氣體置換、氣密操作，然后在70°C下引入開工柴油，按正常開工方式操作。整個(gè)過(guò)程非常順利，沒有出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。裝置停運(yùn)后拆開反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)底部噴嘴非常干凈。
權(quán)利要求
1.一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法包括如下過(guò)程沸騰床反應(yīng)器底部裝填厚度為50 500mm直徑為2 20mm的蠟球，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填厚度為50 500mm直徑為 2 20mm的蠟球。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器底部裝填的蠟球直徑為 3 10mm，蠟球裝填厚度為100 300mm ；微球形沸騰床催化劑頂部裝填的蠟球直徑為3 10mm，蠟球裝填厚度為100 300mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于微球形沸騰床催化劑為直徑0.05 Imm 的微球形催化劑。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于蠟球由石蠟、地蠟、動(dòng)物蠟、植物蠟或合成蠟制成。
5.一種沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器底部和頂部裝填由蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒，顆粒大小按等體積球形計(jì)直徑為2 20mm，顆粒裝填厚度為50 800mm，反應(yīng)器底部和頂部顆粒層之間裝填微球形沸騰床催化劑。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于沸騰床反應(yīng)器底部和頂部裝填的由蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒，顆粒大小按等體積球形計(jì)直徑為3 10mm，顆粒裝填厚度為100 500mm。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于微球形沸騰床催化劑為直徑0.05 Imm 的微球形催化劑。
8.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于蠟類物質(zhì)為石蠟、地蠟、動(dòng)物蠟、植物蠟或合成蠟。
9.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒是球狀、半球狀、柱狀、片狀或不規(guī)則形狀顆粒，顆粒中蠟類物質(zhì)與催化劑體積比為 1 2 1 10。
10.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于蠟類物質(zhì)粘結(jié)微球沸騰床催化劑形成的顆粒中，蠟類物質(zhì)與催化劑體積比為1 3 1 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沸騰床反應(yīng)器催化劑的裝填方法，沸騰床反應(yīng)器的催化劑裝填方法包括如下過(guò)程沸騰床反應(yīng)器底部裝填直徑為2～20mm的蠟球，蠟球裝填厚度為50～500mm，蠟球上部裝填微球形沸騰床催化劑，微球形沸騰床催化劑頂部裝填直徑為2～20mm，蠟球裝填厚度為50～500mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法解決了微小催化劑在裝置開工的氫氣置換和氣密等過(guò)程中掉入氣液分布器中或帶出反應(yīng)器，造成損失和堵塞等問(wèn)題。
文檔編號(hào)C10G45/20GK102211004SQ201010227458
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者劉建錕, 楊濤, 胡長(zhǎng)祿, 蔣立敬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院