大批催化剂抽取系统及其使用方法技术方案

一种用于处理化学物流的方法包括在反应器系统的反应器部分中使进料物流与催化剂接触，从而引起形成产物物流的反应。所述方法包括将所述产物物流与所述催化剂分离；将所述催化剂传送到所述反应器系统的催化剂处理部分；在所述催化剂处理部分中处理所述催化剂；和将所述催化剂的一部分从所述反应器系统的所述催化剂处理部分传送到催化剂抽取系统中，所述催化剂抽取系统包括催化剂抽取罐和将所述催化剂抽取罐联接到所述催化剂处理部分的传输管线。所述催化剂抽取罐和所述传输管线中的每个包括外部金属壳和内部耐火衬里。所述方法进一步包括将所述催化剂抽取罐中的所述催化剂从大于或等于680℃冷却到小于或等于350℃。

Large scale catalyst extraction system and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】大批催化剂抽取系统及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年5月5日提交的美国临时专利申请第62/502,094号的权益，所述美国临时专利申请以全文引用的方式特此并入。
本公开总体涉及化学处理系统，并且更具体地，涉及用于化学处理系统的催化剂抽取系统。
技术介绍
轻质烯烃可作为基础材料用于生产许多类型的物品和材料。举例来说，乙烯可用于制造聚乙烯、氯化乙烯或环氧乙烷。这类产品可用于产品包装、建筑、纺织品等。因此，工业上需要轻质烯烃，如乙烯、丙烯和丁烯。轻质烯烃可根据给定化学进料物流由不同反应工艺来生产，所述给定化学进料物流可为来自原油精炼操作的产物物流。许多轻质烯烃可通过催化工艺(如催化氢化)生产，其中进料物流与流化催化剂接触，所述流化催化剂促进进料物流向轻质烯烃的转化。随着时间的流逝，催化剂可能会失活，并且必须从反应工艺中去除并替换。
技术实现思路
持续需要用于从反应器系统(如用于处理化学物流以产生轻质烯烃或其它化学产物的反应器系统)中去除催化剂的改善的系统和方法。许多用于处理化学物流以产生轻质烯烃和其它化学物质的反应器系统利用热催化剂，如已加热到大于350℃的的温度的催化剂。催化剂可通过反应系统循环，如通过反应部分(其中制备化学产物)和通过再生部分(其中如通过去除焦炭或通过加热使催化剂再生)循环。随着时间的流逝，这些催化剂可由于在催化剂上的催化活性材料的污染或损失/劣化而永久性失活。在附加实施例中，这些失活的催化剂可通过仅在反应器系统外部可用的工艺再活化。因此，可需要连续地、半连续地或通过分批抽取间歇地从反应器系统中去除失活的催化剂。然而，从反应器系统中去除热催化剂可导致工艺装备(如传送管件、催化剂箱、催化剂罐、阀或用于从反应器系统中去除热催化剂的其它装备)损坏和/或快速劣化。举例来说，去除温度超过350℃的热催化剂可使由碳钢、不锈钢或其它常规处理和储存材料制成的装备变形。为了减轻因从反应器系统中抽取热催化剂而造成的装备损坏，可使用耐火材料作为储罐和管件的内部衬里。然而，当在催化剂分批抽取期间进行热循环时，耐火材料仍可出现明显的破裂和劣化。如本文所用，“热循环”是指循环性地升高和降低结构的温度。举例来说，通常采用的耐火材料在暴露于温度等于或小于350℃和温度超过680℃(即抽取的催化剂的温度)之间的热循环时可破裂，这可导致抽取装备的金属部分失效。根据一个或多个实施例，本文公开的催化剂抽取系统和方法通过提供一种抽取系统来解决这些问题，所述抽取系统可包括具有外部金属壳和内部耐火衬里的抽取罐，所述内部耐火衬里由耐热冲击的耐火材料制成，所述耐热冲击的耐火材料可承受热催化剂的温度以及抽取罐的热循环。本文公开的抽取系统和方法可降低对抽取系统的损坏，并且在一些实施例中，可实现从反应器系统中分批和连续地抽取催化剂，并且可在不使罐的外部金属壳变形的情况下冷却抽取的催化剂。根据一个实施例，一种用于处理化学物流的方法可包括在反应器系统的反应器部分中使进料物流与催化剂接触，其中使进料物流与催化剂接触可引起形成产物物流的反应。反应器系统可包含反应器部分和催化剂处理部分。所述方法可进一步包括将产物物流的至少一部分与催化剂分离；将催化剂传送到反应器系统的催化剂处理部分；在反应器系统的催化剂处理部分中处理催化剂；和将催化剂的至少一部分从反应器系统的催化剂处理部分传送到催化剂抽取系统中。催化剂抽取系统可包括催化剂抽取罐和将催化剂抽取罐联接到催化剂处理部分的传输管线。催化剂抽取罐和传输管线的每个可具有外部金属壳和内部耐火衬里。所述方法可进一步包括将催化剂抽取罐中的催化剂从大于或等于680℃冷却到小于或等于350℃。在另一个实施例中，一种用于处理化学物流的方法可包括在反应器系统的反应器部分中使进料物流与催化剂接触，其中使进料物流与催化剂接触可引起形成产物物流的反应。反应器系统可包括反应器部分和催化剂处理部分。所述方法可进一步包括将产物物流的至少一部分与催化剂分离；将催化剂传送到反应器系统的催化剂处理部分；和在反应器系统的催化剂处理部分中处理催化剂。处理催化剂可包括在反应器系统的催化剂处理部分的燃烧器中升高催化剂的温度，从催化剂中去除焦炭沉积物，或两者。所述方法可进一步包括将催化剂的至少一部分从反应器系统的催化剂处理部分传送到催化剂抽取系统中，所述催化剂抽取系统可包括催化剂抽取罐和将催化剂抽取罐联接到催化剂处理部分的传输管线。催化剂抽取罐和传输管线中的每个可包括外部金属壳和内部耐火衬里。催化剂抽取罐的内部耐火衬里可包含耐热冲击的耐火材料，所述耐热冲击的耐火材料包含熔融二氧化硅、玻璃状二氧化硅、堇青石或这些的组合中的至少一种。从催化剂处理部分中抽取的催化剂的温度可为至少680℃。在其它实施例中，一种用于处理催化剂的系统可包括流体联接到反应器系统的反应器部分的燃烧器，所述燃烧器被配置成从反应器系统的反应器部分接纳催化剂，并燃烧燃料气体、在反应器系统的反应器部分中的催化剂上形成的焦炭沉积物，或两者。所述系统可进一步包括在燃烧器下游的提升管和在提升管下游的催化剂分离区段。催化剂分离区段可包含流体联接到反应器系统的反应器部分的入口的催化剂出口，所述入口被配置成用于使经过燃烧的催化剂返回到反应器部分。所述系统可进一步包括流体联接到催化剂分离区段的催化剂抽取系统。催化剂抽取系统可包括催化剂抽取罐和将催化剂抽取罐联接到催化剂分离区段的传输管线。催化剂抽取罐和传输导管中的每个可包含外部金属壳和内部耐火衬里。催化剂抽取罐的内部耐火衬里可包括耐热冲击的耐火材料。应该理解，前述简要概述和以下详细描述呈现了技术的实施例，并且旨在提供用于理解如所要求保护的技术的本质和特性的综述或框架。包括附图以提供对技术的进一步理解，并且所述附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出各种实施例，并且连同描述一起用于解释技术的原理和操作。另外，附图和描述意指仅为说明性的，并且不旨在以任何方式限制权利要求书的范围。本文公开的技术的附加特征和优点将在以下详细描述中阐述，并且将部分地由本领域的技术人员从所述描述而容易地了解或通过实践如本文所描述的技术(包括以下详细描述、权利要求书以及附图)而认识到。附图说明当结合以下附图阅读时可最好地理解以下对本公开的具体实施例的详细描述，其中用类似的参考标号指示类似的结构并且其中：图1示意性地描绘根据本文所描述的一个或多个实施例的反应器系统；图2示意性地描绘根据本文所描述的一个或多个实施例的图1的反应器系统的催化剂抽取系统的横截面视图；图3示意性地描绘根据本文所描述的一个或多个实施例的反应系统流程图；图4示意性地描绘根据本文所描述的一个或多个实施例的另一反应系统流程图；图5示意性地描绘根据本文所描述的一个或多个实施例的又一反应系统流程图；图6示意性地描绘根据本文所描述的一个或多个实施例的氢化催化剂的铂含量随粒度变化的图示。应该理解，附图在本质上为示意性的，并且不包括在本领域中通常采用的反应器系统的一些组件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理化学物流的方法，所述方法包含：/n在反应器系统的反应器部分中使进料物流与催化剂接触，其中所述反应器系统包含反应器部分和催化剂处理部分，并且所述使所述进料物流与所述催化剂接触引起形成产物物流的反应；/n将所述催化剂传送到所述反应器系统的所述催化剂处理部分；/n在所述反应器系统的所述催化剂处理部分中处理所述催化剂；/n将所述催化剂的至少一部分从所述反应器系统的所述催化剂处理部分传送到催化剂抽取系统，所述催化剂抽取系统包含催化剂抽取罐和将所述催化剂抽取罐联接到所述催化剂处理部分的传输管线，所述催化剂抽取罐和所述传输管线中的每个包含外部金属壳和内部耐火衬里；和/n将所述催化剂抽取罐中的所述催化剂从大于或等于680℃冷却到小于或等于350℃。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170505 US 62/5020941.一种用于处理化学物流的方法，所述方法包含：
在反应器系统的反应器部分中使进料物流与催化剂接触，其中所述反应器系统包含反应器部分和催化剂处理部分，并且所述使所述进料物流与所述催化剂接触引起形成产物物流的反应；
将所述催化剂传送到所述反应器系统的所述催化剂处理部分；
在所述反应器系统的所述催化剂处理部分中处理所述催化剂；
将所述催化剂的至少一部分从所述反应器系统的所述催化剂处理部分传送到催化剂抽取系统，所述催化剂抽取系统包含催化剂抽取罐和将所述催化剂抽取罐联接到所述催化剂处理部分的传输管线，所述催化剂抽取罐和所述传输管线中的每个包含外部金属壳和内部耐火衬里；和
将所述催化剂抽取罐中的所述催化剂从大于或等于680℃冷却到小于或等于350℃。


2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含在将所述催化剂冷却到小于或等于350℃之后，从所述催化剂抽取罐中抽取所述催化剂的至少一部分，其中从所述催化剂抽取罐中抽取所述催化剂将所述催化剂从所述反应器系统中去除。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述催化剂抽取罐的所述内部耐火衬里是耐热冲击的耐火材料，所述耐热冲击的耐火材料根据ASTME831-14具有小于或等于2.7×10-6°K-1的线性热膨胀系数(CTE)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述催化剂抽取罐的所述内部耐火衬里是耐热冲击的耐火材料，所述耐热冲击的耐火材料根据ASTMC-1171中所描述的断裂模量标准具有小于或等于25％的强度损失。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述催化剂抽取罐紧密联接到所述反应器系统的所述催化剂处理部分，使得所述催化剂抽取罐的外壁在所述反应器系统的所述催化剂处理部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·普雷兹，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US