一种适用于制备烯烃和芳烃的催化转化反应器和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于制备烯烃和芳烃的催化转化反应器和系统，所述反应器从下到上依次包括任选的预提升段、全浓相反应区、过渡段和出口区，所述全浓相反应区为横截面呈大致圆形的、底端和顶端开口的、包括一个或多个扩径段和一个或多个等直径段的空心柱体的型式，所述任选的预提升段上和/或所述全浓相反应区的底部设有至少一个催化剂入口，并且所述全浓相反应区的扩径段和等直径段各自独立地设有一个或多个补充催化剂入口。本发明专利技术的反应器和系统用于催化转化反应时，原料与催化剂的接触效率高，从而能够有效降低干气和焦炭产率，改善催化反应选择性，并且提高乙烯、丙烯和轻芳烃等高附加值产物的产率，特别是提高对轻芳烃的选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于制备烯烃和芳烃的催化转化反应器和系统
本申请涉及催化转化的
，具体涉及一种适用于烯烃和芳烃的制备的催化转化反应器和系统。
技术介绍
丙烯是重要的有机化工原料，2016年我国丙烯的当量消费量为3380万吨，当量自给率为75.2%。预计到2020年，我国丙烯的当量消费量将达到3900万吨，其产能缺口还存在一定的空间。苯、甲苯、二甲苯（BTX）是重要的基础化工原料，其中对二甲苯（PX）占BTX消费总量的45%左右。随着我国聚酯等工业的发展，预计BTX的需求将继续高速增长。90%的乙烯、70%的丙烯、90%的丁二烯、30%的芳烃均来自蒸汽裂解副产。虽然蒸汽裂解技术经过几十年的发展，技术不断完善，但仍具有能耗高、生产成本高、CO2排放量大和产品结构不易调节等技术局限，石油化工如果采用传统的蒸汽裂解制乙烯、丙烯路线，将面临轻质原料油短缺、生产能力不足以及成本过高等几大制因素，另外，随着蒸汽裂解原料的轻质化，丙烯和轻芳烃产率下降更是加剧的供需矛盾。催化裂解技术可以作为生产低碳烯烃和轻芳烃的生产工艺的有益补充，对炼油和化工一体化的企业来说，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化转化反应器，该反应器从下到上依次包括任选的预提升段、全浓相反应区、过渡段和出口区，所述全浓相反应区为横截面呈大致圆形的、底端和顶端开口的、包括一个或多个扩径段和一个或多个等直径段的空心柱体的型式，所述任选的预提升段与所述全浓相反应区的底端相连通，所述全浓相反应区的顶端经由所述过渡段与所述出口区相连通，所述任选的预提升段上和/或所述全浓相反应区的底部设有至少一个催化裂解催化剂入口，并且所述任选的预提升段上和/或所述全浓相反应区的底部设有至少一个原料进料口，/n其中，所述全浓相反应区的底端的横截面直径大于或等于所述任选的预提升段的直径，且顶端的横截面直径大于所述任选的预提升段的直径和所...

【技术特征摘要】
1.一种催化转化反应器，该反应器从下到上依次包括任选的预提升段、全浓相反应区、过渡段和出口区，所述全浓相反应区为横截面呈大致圆形的、底端和顶端开口的、包括一个或多个扩径段和一个或多个等直径段的空心柱体的型式，所述任选的预提升段与所述全浓相反应区的底端相连通，所述全浓相反应区的顶端经由所述过渡段与所述出口区相连通，所述任选的预提升段上和/或所述全浓相反应区的底部设有至少一个催化裂解催化剂入口，并且所述任选的预提升段上和/或所述全浓相反应区的底部设有至少一个原料进料口，
其中，所述全浓相反应区的底端的横截面直径大于或等于所述任选的预提升段的直径，且顶端的横截面直径大于所述任选的预提升段的直径和所述出口区的直径，并且所述全浓相反应区的侧壁设有一个或多个补充催化剂入口，所述一个或多个补充催化剂入口的位置各自独立地位于所述全浓相反应区总高度的大于0%至90%高度处，优选位于所述全浓相反应区的20％到80％高度处，更优选30％到75％高度处，
优选地，所述全浓相反应区的等直径段和扩径段的高度之比为0.4：1至2.5：1，优选0.8：1至1.5：1。


2.根据权利要求1所述的反应器，其中所述一个或多个扩径段各自独立地为倒置的空心截头圆锥体型式，且所述一个或多个等直径段各自独立地为空心圆柱体型式，
优选地，所述全浓相反应区的底部设有催化剂分布板。


3.根据权利要求1或2所述的反应器，其中所述预提升段的直径为0.2-5米，优选0.4-4米，更优选0.6-3米；其高度与反应器总高度之比为0.01：1至0.2：1，优选0.03：1至0.18：1，更优选0.05：1至0.15：1。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的反应器，其中所述全浓相反应区的最大横截面的直径与反应器总高度之比为0.005：1至1：1，优选0.01：1至0.8：1，更优选0.05：1至0.5：1；全浓相反应区的总高度与反应器总高度之比为0.1：1至0.9：1，优选0.15：1至0.8：1，更优选0.2：1至0.75：1。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的反应器，其中所述全浓相反应区为包括下部的一个或多个扩径段和上部的一个或多个等直径段的空心柱体的形式，其中所述一个或多个等直径段的最小横截面的直径大于或等于所述一个或多个扩径段的最大横截面的直径；
优选地，所述全浓相反应区为从下至上由一段倒置的空心截头圆锥体与一段空心圆柱体构成的柱体型式，其中所述截头圆锥体的纵切面为等腰梯形，其底端横截面的直径为0.2-10米，优选0.5-8米，更优选1-5米；顶端横截面直径与底端横截面直径的比值为大于1至50，优选1.2至10，更优选1.5至5；所述圆柱体的直径与所述截头圆锥体的顶端横截面的直径大致相同，并且所述圆柱体的高度与所述截头圆锥体的高度之比为0.4：1至2.5：1，优选0.8：1至1.5：1；所述全浓相反应区的最大横截面的直径与反应器总高度之比为0.005：1至1：1，优选0.01：1至0.8：1，更优选0.05：1至0.5：1；全浓相反应区的高度与反应器总高度之比为0.1：1至0.9：1，优选0.15：1至0.8：1，更优选0.2：1至0.75：1。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的反应器，其中所述过渡段的高度与反应器总高度之比为0.01：1至0.1：1，优选0.02：1至0.05：1；
优选地，该过渡段为空心截头圆锥体的型式，纵切面为等腰梯形，等腰梯形侧边的内倾角α为5-85o，优选15-7...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚剑洪，张执刚，魏晓丽，常学良，张久顺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11