本发明专利技术涉及用于使催化剂细粉末贫化的全体催化剂颗粒流态化的方法。在一种实施方案中，所述方法包括在反应器中提供多个催化剂颗粒，其中所述催化剂颗粒具有大于约４０μｍ的ｄ↓［２］值。在有效使所述催化剂颗粒表现出流化行为和形成流化床的条件下，使催化剂颗粒与流化介质接触。在流化床中时，使所述颗粒与一个或多个初级阻隔构件接触。通过这种方式流化所述催化剂颗粒，可以使该催化剂颗粒保持在约１０－约２０的轴向气体Ｐｅｃｌｅｔ数下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及用于使催化剂颗粒流态化的方法，更具体地使催化剂细粉末含量低的全体催化剂颗粒流态化。专利技术背景轻质烯烃(本文中定义为乙烯和丙烯)用作众多化学品生产用的原料。传统上通过石油裂化生产烯烃。由于石油资源的有限供应和/或高成本，从石油资源生产烯烃的成本不断地提高。多种含氧化合物，诸如醇类，特别是甲醇、二甲醚和乙醇，是用于轻质烯烃生产的可供选择的原料。醇类可以通过发酵生产，或者由源于天然气、石油液体、含碳材料(包括煤、回收塑料、城市废弃物)或任何有机材料的合成气来生产。由于来源广泛，醇、醇衍生物以及其它含氧化合物有希望作为经济、非石油的烯烃生产用来源。在含氧化合物至烯烃(OTO)反应系统中，含有含氧化合物的原料中的含氧化合物，在有效使至少一部分的含氧化合物转化成轻质烯烃的条件下接触分子筛催化剂组合物，在反应流出物中从反应系统得到该轻质烯烃。由于原料在高的重时空速以及高温和高压条件下接触分子筛催化剂组合物，一部分催化剂组合物会破碎，例如磨损(attrit)，以形成一种或多种较小的磨损催化剂颗粒。一些催化剂磨损颗粒尺寸非常小而且被称为催化剂细粉末。由于其相对较高的表面积与质量的比例，反应系统中的一部分催化剂细粉末可能被反应流出物夹带并随其离开反应系统。相反地，由于其相对较低的表面积与质量的比例，较大的颗粒倾向于选择性地留在OTO反应系统中。较大颗粒的选择性滞留对于非常耐磨的颗粒而言格外成问题。另外的催化剂颗粒、特别是催化剂细粉末，可能在与OTO反应系-->统相连的再生器中损失。在常规的再生容器中，将结焦的催化剂从反应器引导至催化剂再生器。在催化剂再生器中，用通常包含再生介质的流化介质，在有效通过与再生介质燃烧从结焦的催化剂上除去焦炭并形成再生催化剂和气态副产物的条件下，使催化剂流态化。使大部分来自再生器的再生催化剂回到反应器中。使气态副产物从催化剂再生器上部定位设置的排气口排出。非所需的是，来自再生器的大量的被夹带的催化剂、特别是催化剂细粉末随气态副产物从排气口排出。由大的催化剂颗粒在OTO反应或再生系统中的堆积所造成的一种非所需的影响在于，在大颗粒富集的反应或再生系统中，由于细微颗粒的损失，循环流化床或流化床运行不良，特别是对于竖管内的催化剂循环以及对于流化床内的气体分布而言。已经提出了解决该问题的几种方法。例如一种常规技术包括非选择性地除去反应系统中全部催化剂颗粒的一小部分，从而为新鲜催化剂的添加腾出空间。然而，除去非所需大小的催化剂颗粒的该技术效率低，因为相当大部分的所需大小的催化剂颗粒与该非所需大小的催化剂颗粒一起从反应系统中除去。Hettinger，Jr.等的US 5,746,321公开了磁力分离器、催化剂分级器和/或催化剂研磨器的组合，其磨去催化剂的外层，产生平均粒度更严格控制和较低金属含量的更有活性的催化剂，以及使粒度分布变窄，提供改进的流态化性能以及更好的活性和选择性。当处理高金属含量原料时，该方法特别有用。Friedman的US 2,573,559公开了用新鲜的流化催化剂替代在使用过程中活性已经减小的流化催化剂床，两种催化剂的平均粒度都是40-400目。新鲜催化剂的平均大小与部分用过的催化剂相差至少10目大小，优选25目。在使得反应温度基本上没有提高的条件下将新鲜催化剂引入反应器中，同时在床顶部位置以下的部分将催化剂从反应器中取出。使取出的催化剂按粒度分成送回反应器的新鲜催化剂和进行再生的减活催化剂。按照该’559专利，可以在20-48小时内在正常的操作条件下完成催化剂的完全替换。美国专利申请No.2005-0245781公开了用于在OTO反应系统中保-->持所期望的粒度分布的方法。在一种实施方案中，该专利技术包括用较小活性的助催化剂颗粒代替损失的催化剂细粉末。通过向反应系统中添加较小活性的助催化剂颗粒，可以维持所需的流化特性和流体动力而不影响整体的性能和产物选择性。然而，仍然需要改进全体催化剂颗粒的流化特性而不需要添加新的催化剂细粉末，所述全体催化剂颗粒是催化剂细粉末贫化的，例如具有高的粒度分布或中值粒径。专利技术概述本专利技术提供了在流化床反应器中有效使催化剂细粉末含量低的全体催化剂颗粒流态化的新方法。该全体催化剂颗粒在流化床反应器中进行流态化以形成流化床。在该流化床中，全体催化剂颗粒在流化条件下接触一个或多个阻隔构件如挡板。本专利技术特别适合于在含氧化合物至烯烃(OTO)反应器和/或催化剂再生器中使催化剂细粉末贫化的全体催化剂颗粒流态化。在一种实施方案中，本专利技术涉及在反应器中使催化剂颗粒流态化的方法，其中所述方法包括以下步骤：(a)在反应器中提供多个催化剂颗粒，其中所述催化剂颗粒具有大于约40μm、大于约50μm或大于约60μm的d2值；(b)在有效使所述催化剂颗粒表现出流化行为和形成流化床的条件下，使催化剂颗粒与流化介质接触；和(c)在流化床中时，使所述颗粒与一个或多个初级阻隔构件接触。任选地，所述方法进一步包括以下步骤：使含有含氧化合物的原料与所述多个催化剂颗粒在有效使该含氧化合物转化成轻质烯烃和水的条件下接触。在这种情况下，所述流化介质任选地包含所述原料。作为选择地，至少一部分的所述多个催化剂颗粒至少部分地结焦，以及所述方法进一步包括以下步骤：使再生介质与所述多个催化剂颗粒在有效使所述至少部分结焦的催化剂颗粒至少部分再生的条件下接触。在这种情况下，所述再生介质任选地包含空气，以及所述流化介质任选地包含所述再生介质。-->在另一实施方案中，本专利技术涉及在流化床中的多个流化催化剂颗粒，其具有大于40μm、大于约50μm或大于约60μm的d2值以及当所述颗粒在具有设置于所述流化床内的一个或多个初级阻隔构件的反应器中流化时，具有约4-约100的轴向气体Peclet数。在另一实施方案中，本专利技术涉及一种反应系统，其包含：(a)在反应器中的多个催化剂颗粒的流化床，其中所述催化剂颗粒具有大于约40μm、大于约50μm或大于约60μm的d2值；和(b)设置于所述流化床内的一个或多个初级阻隔构件，其用于至少部分地阻碍所述催化剂颗粒的向上流动。任选地，所述反应器包含反应区和分离区，所述流化床位于反应区内。在本专利技术的这一方面，任选地在所述分离区内设置一个或多个次级阻隔构件，其用于至少部分地阻碍夹带催化剂的向上流动。任选地，所述一个或多个次级阻隔构件设置在所述流化床上方小于2米处。所述反应器任选地包含催化剂再生器或含氧化合物至烯烃反应器。任选地，所述流化床中的催化剂颗粒、例如流化催化剂颗粒具有约4-约100，优选约8-约30，以及最优选约10-约20的轴向气体Peclet数。任选地，所述催化剂颗粒包含选自以下的分子筛：SAPO-5、SAPO-8、SAPO-11、SAPO-16、SAPO-17、SAPO-18、SAPO-20、SAPO-31、SAPO-34、SAPO-35、SAPO-36、SAPO-37、SAPO-40、SAPO-41、SAPO-42、SAPO-44、SAPO-47、SAPO-56、AEI/CHA共生物、它们的含金属形式、以及它们的混合物。催化剂颗粒任选地在流化床中在有效使含氧化合物转化成轻质烯烃和水的条件下接触含有含氧化合物的原料。在这种情况下，所述催化剂颗粒任选地用包含所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在反应器或再生器中使催化剂颗粒流态化的方法，其中所述方法包括以下步骤： 提供在反应器或再生器内具有至少一个阻隔构件的反应器或再生器；和 在不大于１．０英寸（２．５４ｃｍ）水柱的紧密床内的压力波动下，使多个颗粒在紧密床相中围绕所述至少一个阻隔构件以曲折路径流动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-12-30 60/640,615;US 2005-6-2 11/143,3901.一种在反应器或再生器中使催化剂颗粒流态化的方法，其中所述方法包括以下步骤：提供在反应器或再生器内具有至少一个阻隔构件的反应器或再生器；和在不大于1.0英寸(2.54cm)水柱的紧密床内的压力波动下，使多个颗粒在紧密床相中围绕所述至少一个阻隔构件以曲折路径流动。2.权利要求1的方法，其中所述密相具有101b/ft3(160.2kg/m3)-50lb/ft3(800.9kg/m3)的密度。3.权利要求1或2的方法，其中所述多个颗粒在所述紧密床中以不大于5ft/sec(1.5m/s)流动。4.前述权利要求任一项的方法，其中所述反应器或再生器具有至少两个阻隔构件。5.权利要求4的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：JH小比奇，NP库特，JS史密斯，MP尼科尔蒂，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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