用于使进料与经冷却的再生催化剂反应的方法和设备与流程

本领域涉及进料与流体催化剂的反应。本领域可具体地涉及使进料与流体催化剂反应以催化吸热反应。

背景技术：

1、轻质烯烃生产对于生产足够的塑料以满足全球需求至关重要。烷烃脱氢(pdh)是其中轻质烷烃如乙烷和丙烷可以分别脱氢以制备乙烯和丙烯的方法。脱氢是需要外部热量以驱动反应完成的吸热反应。流体催化裂化(fcc)是另一种生产基本乙烯和丙烯的吸热方法。

2、脱氢催化剂可以利用分子筛并入脱氢金属(诸如镓)或无定形材料。催化剂必须足够稳健且尺寸适当，能够抵抗流化系统中预期的研磨。fcc催化剂通常是具有任选的mfi沸石以增强丙烯生产的y沸石。

3、在具有流化催化剂的pdh和fcc反应中，焦炭可以沉积在催化剂上，同时催化反应。可以通过在存在氧气的情况下从催化剂中燃烧焦炭来在催化剂再生器中再生催化剂。在一些情况下，可以在再生器中燃烧加成燃料以提高再生催化剂的温度。然后可以将热再生催化剂转移回反应器以催化反应。如果提供的热量不足以驱动吸热反应，则向期望产物的转化率将低于所期望的。因此，转化程度依赖于引入到反应中的热量。

4、对于再生器中的给定温度，可通过增加催化剂循环来向反应提供附加的热量。另选地，在给定的催化剂循环速率下，可通过提高再生催化剂的温度来提供附加的热量。提高再生温度可有利于提高再生催化剂的活性并通过最小化再生器催化剂存量和最小化过量空气需求而降低与再生相关联的成本。然而，提高再生温度的缺点是在较高温度下使进料与再生催化剂接触导致附加的热裂化反应。与热裂化反应相比，催化反应对期望产物更具选择性。必须小心以相对于热裂化反应使催化反应达到最大程度。较高的再生催化剂温度的另一个缺点是较低的循环速率增加了催化剂在反应器中的停留时间，因为反应器中的催化剂存量保持不变。较长的反应器停留时间导致催化剂失活增加。

5、因此，需要改进的方法以允许在较高温度下再生，这将最小化不期望的裂化反应和反应器中的较长催化剂停留时间。

技术实现思路

1、使反应物流与经冷却的再生催化剂流接触以产生产物气体流。废催化剂在被传送到再生器中之前进行再生和冷却。经冷却的再生催化剂流在比热再生催化剂流的温度低的温度下进入再生器。催化剂的冷却使得反应器中的催化剂停留时间能够独立于再生器温度进行操作。

技术特征：

1.一种使反应物流与再生催化剂接触的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过热交换冷却所述热再生催化剂流。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括通过与空气进行热交换来冷却所述热再生催化剂。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括将已加热的空气从所述热交换返回到所述再生器。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括通过与所述废催化剂流进行热交换来冷却所述热再生催化剂流，以提供所述经冷却的再生催化剂流和已加热的废催化剂流。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括将所述经冷却的再生催化剂流传送到所述反应器并且将所述已加热的废催化剂流传送到所述再生器。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括将所述热再生催化剂流的一部分旁通绕过所述热交换和/或将所述废催化剂流的一部分旁通绕过所述热交换。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括通过将所述热再生催化剂流与经冷却的催化剂流混合来冷却所述热再生催化剂流，以提供所述经冷却的再生催化剂流。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括将再循环催化剂流与废催化剂分离并且冷却所述再循环催化剂流以提供所述经冷却的催化剂流。

10.一种反应器设备，包括：

技术总结
一种流化催化反应器，该流化催化反应器将催化剂再生器温度与催化剂反应器停留时间脱离。再生催化剂在接触反应物进料之前被冷却。该再生催化剂可以通过与氧气供应气体、废催化剂或其它材料进行热交换而冷却。该方法和设备尤其可用于流化吸热催化反应。

技术研发人员：约翰·J·塞内塔,A·M·布赫宾德,潘卫,沃尔夫冈·A·施皮克尔,R·A·约翰逊二世
受保护的技术使用者：环球油品有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9