一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法技术

本发明专利技术属于微反应技术领域，具体的说是一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法；本方法使用的微通道反应器包括反应壳体，所述反应壳体上沿水平方向开设有多条反应通道；本发明专利技术通过在反应通道内设置能够上下移动的推动板，由于移动板此时由于气体腔内气体受热膨胀的作用而被推动到靠近反应通道顶部的位置处，停止供热后，不锈钢片复原，带动两个主偏板顶端相互靠近，主偏板顶端对反应通道顶部内壁的残留物质进行刮除，同时气体腔内的气体体积持续收缩时，并且在移动板自身重力的作用下，支撑杆会向气体腔内移动，移动板下降，对反应通道的竖直内壁进行清理，进而能够降低催化剂表面的残留，保证了催化剂的催化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法
本专利技术属于微反应
，具体的说是一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法。
技术介绍
微通道反应技术是二十一世纪化学工程学科的新技术之一，具有常规反应器不可比拟的优势，例如：反应通道为微米级别，表面积大，反应器具有很高的传质和传热速率，单位体积反应器反应负荷高，工程放大简单。而对于一些强放热催化反应，例如费托合成反应、加氢裂化反应，加强催化剂层的传热，控制反应的温度平稳是取得好的反应效果的前提和保证。利用微通道反应技术，可以实现高活性催化剂在等温条件反应，既克服了传统反应器传质扩散影响大、传热效果差的缺点。费托合成反应进行一段时间以后，由于催化剂表面形成积碳、活性金属被氧化、大分子覆盖活性中心等因素，使催化剂性能下降，需要对催化剂进行再生以恢复其性能。特别是对于微通道反应器，催化剂的装填和涂覆较为复杂，与传统的固定床和浆态床相比，需要更长的运转周期和催化剂寿命，催化剂再生不仅降低催化剂成本和运转成本，还能够减少因催化剂回收处理带来的消耗和环境污染。现有技术中也出现了一些关于微通道反应器的技术方案，如申请号为2018111606193的中国专利公开了一种微通道反应器，其具有由不锈钢基底层、粗糙加工层和催化剂载体层共同构造而成的反应器壁，催化剂载体层通过加工到不锈钢基底层上的粗糙加工层附着，粗糙加工层通过粗糙面能够有效提升催化剂载体的附着面积，而不是通过涂膜形式涂覆在不锈钢基底层上，同时提高了催化剂载体层和不锈钢基底层之间的附着力，有利于反应顺利进行，但是其由在使用过程中，反应通道内进入气体后，气体在进行催化的过程中，气体可能会存有固体杂质，其固体杂质易集聚在催化剂的表面，同时反应后的炭化物质也会集聚在催化剂的表面，影响催化剂的活性，需要等到工作停止后才能进行清除，鉴于此，本专利技术提供了一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法，其能够及时的对催化剂表面的残留物进行清理，保证催化剂的活性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法，该方法包括以下步骤：S1：用惰性气体置换微通道反应器的反应通道内的合成气，然后向反应通道内通入氢气；S2：在氢气气氛中，并向供热通道通入热量，在裂化反应条件下，反应通道处的反应壳体内壁上的费托合成催化剂吸附的大分子烃类发生裂化反应，得到甲烷和轻烃，并且由于移动板此时由于气体腔内气体受热膨胀的作用而被推动到靠近反应通道顶部的位置处；S3：停止供热后，不锈钢片复原，带动两个主偏板顶端相互靠近，对反应通道顶部内壁进行清理，同时气体腔内的气体体积收缩，并且在移动板自身重力的作用下，移动板下降，下降的过程中，移动板对反应通道的竖直内壁进行清理，并使处理后的费托合成催化剂接触含氧气体，在氧化条件下进行氧化；S4：氧化后的费托合成催化剂接触到含氢气体后，进行还原反应，得到再生后费托合成催化剂；其中，S1中所述的微通道反应器包括反应壳体，所述反应壳体上沿水平方向开设有多条反应通道，所述反应壳体上沿竖直方向开设有供热通道，所述供热通道间隔均布在相邻两条反应通道之间；靠近反应通道底部的所述反应壳体上开设有多个设置有气体腔，所述气体腔内沿竖直方向插接有支撑杆，支撑杆顶端固连有移动板，移动板位于反应通道内，且同一个反应通道内的移动板的长度之和与反应通道的长度相同，移动板前后两端分别与反应通道前后侧的反应壳体相接触，且移动板前后端的顶部和底部均合拢成一条直线；所述移动板顶部靠近中部的位置处铰接有两个主偏板，两个主偏板顶端分别抵紧反应通道顶部的前后侧，主偏板相远离的一面上固连有不锈钢片，不锈钢片底端与移动板顶部固连，不锈钢片顶部的所述主偏板上开设有矩形通槽；工作时，由于现有的微通道反应器在使用过程中，反应通道内进入气体后，气体在进行催化的过程中，气体可能会存有固体杂质，其固体杂质易集聚在催化剂的表面，同时反应后的炭化物质也会集聚在催化剂的表面，影响催化剂的活性，需要等到工作停止后才能进行清除，因此本专利技术主要解决的是如何能够及时的对催化剂表面的残留物进行清理，保证催化剂的活性；具体采取的措施及使用过程如下：通过在反应通道内设置能够上下移动的推动板，用惰性气体置换微通道反应器的反应通道内的合成气，然后向反应通道内通入氢气，在氢气气氛中，并向供热通道通入热量，在裂化反应条件下，反应通道处的反应壳体内壁上的费托合成催化剂吸附的大分子烃类发生裂化反应，得到甲烷和轻烃，并且由于移动板此时由于气体腔内气体受热膨胀的作用而被推动到靠近反应通道顶部的位置处，停止供热后，不锈钢片复原，带动两个主偏板顶端相互靠近，主偏板顶端对反应通道顶部内壁的残留物质进行刮除，刮除后的残留物质通过矩形通槽掉落到移动板顶部，同时气体腔内的气体体积持续收缩时，并且在移动板自身重力的作用下，支撑杆会向气体腔内移动，进而使移动板下降，在下降的过程中，移动板前后端的尖锐处对反应通道的竖直内壁进行清理，进而能够降低催化剂表面的残留，保证了催化剂的催化效果，最后使处理后的费托合成催化剂接触含氧气体，在氧化条件下进行氧化，氧化后的费托合成催化剂接触到含氢气体后，进行还原反应，得到再生后费托合成催化剂。优选的，所述支撑杆表面套接有折叠筒，折叠筒顶部与支撑杆固连，折叠筒底部能够沿折叠筒上下移动，折叠筒顶端前后侧均连通有弯管，弯管远离折叠筒的一端朝移动板与反应壳体接触的位置处弯曲；在支撑杆持续向气体腔内移动时，折叠筒底端挤压到反应通道底部的反应壳体后，折叠筒底端会向上移动，进而将其内部的气体通过顶部的弯管压出，由于弯管远离折叠筒的一端朝移动板与反应壳体接触的位置处弯曲，因此气体会顺着移动板底部边缘处吹动，吹动的风能够与移动板的刮动一同配合，对反应通道内壁进行更全面的清理，提高了清理的质量。两个所述主偏板相对的一面上铰接有副偏板，副偏板底端靠近移动板与反应壳体接触的位置处；两个主偏板顶部在不锈钢片的带动下而相互靠近的过程中，主偏板将反应通道顶部的反应壳体内壁上的催化剂上的残留物清理下来后，清理下来的残留物会顺着主偏板从矩形通槽落到移动板顶部，同时主偏板会带动与其铰接的副偏板移动，副偏板底端会在移动板顶部滑动，副偏板对掉落到移动板表面的残留物进行清理，将残留物聚集起来，较多量的残留物能够快速从移动板表面脱落，进而降低了移动板表面的残留物的量，保证移动板在下次上升时能够上升到足够高的位置，进而使移动板清理的范围更大。优选的，所述副偏板靠近不锈钢片的一面的两端逐渐向远离不锈钢片的方向弯曲；副偏板靠近不锈钢片的一面的两端逐渐向远离不锈钢片的方向弯曲后，副偏板推动移动板表面的残留物时，能够使残留物顺着副偏板表面导向到副偏板的边缘处，使残留物快速从移动板上脱落。优选的，所述副偏板和移动板与反应壳体接触的位置处均粘附有橡胶膜，所述橡胶膜由耐高温橡胶制成；副偏板和移动板对催化剂表面的残留物进行清理时，由于副偏板和移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1：用惰性气体置换微通道反应器的反应通道(11)内的合成气，然后向反应通道(11)内通入氢气；/nS2：在氢气气氛中，并向供热通道(12)通入热量，在裂化反应条件下，反应通道(11)处的反应壳体(1)内壁上的费托合成催化剂吸附的大分子烃类发生裂化反应，得到甲烷和轻烃，并且由于移动板(3)此时由于气体腔(13)内气体受热膨胀的作用而被推动到靠近反应通道(11)顶部的位置处；/nS3：停止供热后，不锈钢片(5)复原，带动两个主偏板(4)顶端相互靠近，对反应通道(11)顶部内壁进行清理，同时气体腔(13)内的气体体积收缩，并且在移动板(3)自身重力的作用下，移动板(3)下降，下降的过程中，移动板(3)对反应通道(11)的竖直内壁进行清理，并使处理后的费托合成催化剂接触含氧气体，在氧化条件下进行氧化；/nS4：氧化后的费托合成催化剂接触到含氢气体后，进行还原反应，得到再生后费托合成催化剂；/n其中，S1中所述的微通道反应器包括反应壳体(1)，所述反应壳体(1)上沿水平方向开设有多条反应通道(11)，所述反应壳体(1)上沿竖直方向开设有供热通道(12)，所述供热通道(12)间隔均布在相邻两条反应通道(11)之间；靠近反应通道(11)底部的所述反应壳体(1)上开设有多个设置有气体腔(13)，所述气体腔(13)内沿竖直方向插接有支撑杆(2)，支撑杆(2)顶端固连有移动板(3)，移动板(3)位于反应通道(11)内，且同一个反应通道(11)内的移动板(3)的长度之和与反应通道(11)的长度相同，移动板(3)前后两端分别与反应通道(11)前后侧的反应壳体(1)相接触，且移动板(3)前后端的顶部和底部均合拢成一条直线；所述移动板(3)顶部靠近中部的位置处铰接有两个主偏板(4)，两个主偏板(4)顶端分别抵紧反应通道(11)顶部的前后侧，主偏板(4)相远离的一面上固连有不锈钢片(5)，不锈钢片(5)底端与移动板(3)顶部固连，不锈钢片(5)顶部的所述主偏板(4)上开设有矩形通槽(6)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种微通道反应器费托合成催化剂的再生方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：用惰性气体置换微通道反应器的反应通道(11)内的合成气，然后向反应通道(11)内通入氢气；
S2：在氢气气氛中，并向供热通道(12)通入热量，在裂化反应条件下，反应通道(11)处的反应壳体(1)内壁上的费托合成催化剂吸附的大分子烃类发生裂化反应，得到甲烷和轻烃，并且由于移动板(3)此时由于气体腔(13)内气体受热膨胀的作用而被推动到靠近反应通道(11)顶部的位置处；
S3：停止供热后，不锈钢片(5)复原，带动两个主偏板(4)顶端相互靠近，对反应通道(11)顶部内壁进行清理，同时气体腔(13)内的气体体积收缩，并且在移动板(3)自身重力的作用下，移动板(3)下降，下降的过程中，移动板(3)对反应通道(11)的竖直内壁进行清理，并使处理后的费托合成催化剂接触含氧气体，在氧化条件下进行氧化；
S4：氧化后的费托合成催化剂接触到含氢气体后，进行还原反应，得到再生后费托合成催化剂；
其中，S1中所述的微通道反应器包括反应壳体(1)，所述反应壳体(1)上沿水平方向开设有多条反应通道(11)，所述反应壳体(1)上沿竖直方向开设有供热通道(12)，所述供热通道(12)间隔均布在相邻两条反应通道(11)之间；靠近反应通道(11)底部的所述反应壳体(1)上开设有多个设置有气体腔(13)，所述气体腔(13)内沿竖直方向插接有支撑杆(2)，支撑杆(2)顶端固连有移动板(3)，移动板(3)位于反应通道(11)内，且同一个反应通道(11)内的移动板(3)的长度之和与反应通道(11)的长度相同，移动板(3)前后两端分别与反应通道(11)前后侧的反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：向娅君，杨晓燕，孙亮，
申请(专利权)人：向娅君，
类型：发明
国别省市：湖北;42