一种催化剂原位再生反应器制造技术

本实用新型专利技术公开催化剂原位再生反应器，包括反应器、反应原料储罐、气体原料储罐、分离罐、溶剂储罐、二氧化碳储罐，各罐分别通过管线与反应器相连，各管线上均设置换热器，在换热器两侧管段上均设置阀门，在反应原料储罐和溶剂储罐侧阀门与各自换热器间管段上设置输送泵，在二氧化碳储罐侧阀门与换热器间管段上设置增压泵，在气体原料储罐侧阀门与换热器间管段上设置气体流量计，在分离罐侧阀门与换热器间管段上设置一阀门而成为相邻两阀门，在相邻两阀门间管段上分一支管与反应器相连，支管上设置输送泵，在支管的输送泵两侧管段上设置阀门；在反应器上下端、分离罐上下端均设有排气口和排料口。本实用新型专利技术有催化剂不必取出即可再生的优点。再生的优点。再生的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂原位再生反应器


[0001]本技术涉及一种催化剂原位再生反应器。

技术介绍

[0002]钯碳（Pd/C）催化剂具有催化活性高、操作简便、安全稳定等特点，在加氢反应中被广泛应用。Pd/C催化剂的活性取决于催化剂的孔结构、比表面积、表面性质和化学键等，起主要作用的是金属钯（Pd）活性组分，金属Pd以微晶方式分布在活性炭的微孔表面，这种结构使催化剂具有比表面积大、活性高的特点，大大地增强了对氢气的吸收能力。催化剂失活的原因很多，研究发现催化剂失活的主要原因是由于反应产生的副产物、有毒物质或固体杂质等覆盖在催化剂活性位点表面，造成催化活性下降，如何有效除去滞留在催化剂表面的覆盖物来延长催化剂的使用寿命，受到行业中的广泛关注。
[0003]活性下降的Pd/C催化剂有回收和再生处理，回收就是将反应器中活性下降的催化剂收集后经焙烧、脱碳处理，提取其中金属钯，用于催化剂的再合成；再生通常在反应器外处理，即把活性下降的催化剂从反应器中取出，经过淋洗、碱处理等步骤，使其恢复原有活性。上述方法工序相对复杂，再生成本较高。直接在反应器内使失活催化剂恢复活性，催化剂无需取出反应器，简化恢复催化剂活性的步骤，对生产成本控制具有积极意义。
[0004]研究发现超临界流体是介于气体和液体之间的流体，兼有气体液体的双重性质，密度接近液体，由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有很强的溶解能力。由于超临界流体的独特性能，超临界状况下的二氧化碳及共溶剂对吸附在Pd/C催化剂上引起催化剂失活的有机杂质具有很好的溶解性，可以有效除去催化剂活性位上的杂质，恢复催化剂活性。

技术实现思路

[0005]为了解决催化剂需要从反应器取出才能再生的问题，本技术提供一种催化剂原位再生反应器。
[0006]本技术所述催化剂原位再生反应器，包括：反应器、反应原料储罐、气体原料储罐、分离罐、溶剂储罐、二氧化碳储罐，各罐分别通过管线与反应器相连通，在各管线上分别设置换热器，在换热器两侧的管段上均设置阀门，在反应原料储罐侧的阀门、溶剂储罐侧的阀门与各自换热器之间的管段上均设置输送泵，在二氧化碳储罐侧的阀门与其换热器之间的管段上设置增压泵，在气体原料储罐侧的阀门与其换热器之间的管段上设置气体流量计，在分离罐侧的阀门与其换热器之间的管段上设置一阀门而成为相邻的两阀门，在所述相邻的两阀门之间的管段上分出一支管与反应器相连通，支管上设置输送泵，在支管上的输送泵两侧的管段上均设置阀门；在反应器上端设有气体排出口，在反应器下端设有出料口，在分离罐上端设有排气口，在分离罐下端设有排料口，在气体排出口、出料口、排气口、排料口处均设置阀门。
[0007]通过增压泵将二氧化碳增压到超临界流体状态，超临界流体状态的二氧化碳具有
渗透力高、粘度低、溶解能力强的特性，同时相对分子量较小，能够在催化剂床层中充分渗透至催化剂微观孔道结构中，对堵塞在孔道中的杂质进行溶解并带离催化剂。同时，超临界二氧化碳与醇类、醛类、苯类溶剂等同时在反应器中进行循环流动，能够对催化剂充分浸润并进行多次清洗。根据催化剂失活状态，调整二氧化碳与溶剂的体积比，将由超临界二氧化碳从催化剂溶解出的物质在溶剂中充分分散，便于在下一步中能够尽可能完全带离反应器。通过排出所用溶剂与二氧化碳混合液，通过高压气液分离罐，逐步减压以排出二氧化碳，并通过后续的气体压缩装置对二氧化碳进行收集并存储以备再次使用，含杂质的溶剂通过后续的精馏装置提纯回收，可重复利用。
[0008]为了使二氧化碳在反应器内达成超临界流体状态，所述反应器为设计压力＞7.3MPa的固定床反应器。
[0009]为了提高液体物料的分散性，在反应器内在上部设置用于将液体物料分散的物料分布器。
[0010]为了提高管线的使用寿命，所述管线采用不锈钢管，例如304L、SUS316L或更高等级不锈钢。
[0011]有益效果：本技术通过在反应器上连接二氧化碳储罐、溶剂储罐、分离罐及增压泵等，不需要从反应器中取出催化剂即可实现催化剂的再生，即，使二氧化碳与所用溶剂按一定比例进行外循环持续作用，并调整反应器内条件使二氧化碳达到超临界状态，利用超临界二氧化碳分子结构小、高渗透力、低粘度、高扩散系数且溶解性能优良的特性，使超临界二氧化碳能够充分进入到钯炭催化剂微观孔道结构中，溶解附着及堵塞在孔道中分子级别的杂质，并将杂质带离催化剂，使得催化剂活性表面能够得到充分暴露，达到再生的目的，再生后的催化剂能够满足反应的指标需求，并且经过多次再活化处理后，仍具有较高催化活性，延长了催化剂的使用寿命，而且操作过程简单；通过将反应器设为设计压力＞7.3MPa的固定床反应器，而使二氧化碳在反应器内达成超临界流体状态；通过在反应器内的上部设置用于将液体物料分散的物料分布器，而提高液体物料的分散性；通过将管线采用不锈钢管，而提高管线的使用寿命。
附图说明
[0012]图1为本技术催化剂原位再生反应器的结构示意图；
[0013]图中，1、反应原料储罐；11、第一输送泵；2、气体原料储罐；21、气体流量计；3、溶剂储罐；31、第三输送泵；4、二氧化碳储罐；41、增压泵；5、分离罐；51、第五输送泵；52、排料口；53、排气口；6、反应器；61、出料口；62、气体排出口；7、催化剂层；H、换热器；L、支管；S、阀门。
具体实施方式
[0014]下面通过附图对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。
实施例
[0015]如图1所示，本技术是一种催化剂原位再生反应器，包括：设计压力＞7.3MPa的固定床反应器6、反应原料储罐1、用于储存氢气的气体原料储罐2、分离罐5、用于储存甲
醛的溶剂储罐3、二氧化碳储罐4，各罐分别通过独立的不锈钢管线与上述反应器6相连通，在各管线上分别设置换热器H，在换热器H两侧的管段上分别设置一个阀门S，在反应原料储罐1侧的阀门、溶剂储罐3侧的阀门与它们各自换热器之间的管段上分别设置第一输送泵11、第三输送泵31，在二氧化碳储罐4侧的阀门与其换热器之间的管段上设置增压泵41，在气体原料储罐2侧的阀门与其换热器之间的管段上设置气体流量计21，在分离罐5侧的阀门与其换热器之间的管段上设置一个阀门而成为相邻的两阀门，在上述相邻的两阀门之间的管段上分出一不锈钢支管L与反应器6相连通，支管L上设置有第五输送泵51，在支管L上的第五输送泵51两侧的管段上分别设置一个阀门；在反应器6下端设有一个出料口61，在反应器6上端设有一个气体排出口62，在分离罐5下端设有一个排料口52，在分离罐5上端设有一个排气口53，在出料口61、气体排出口62、排料口52、排气口53处分别设置一个阀门。上述反应器6内从上到下依次设置有缓冲层、Pd/C催化剂层7、缓冲层、Pd/C催化剂层7和过滤层。在反应器6内的上部的缓冲层上方设置有用于将液体物料分散的物料分布器（未图示）。
[0016]在实际使用中，在正常反应情况下，反应原料储罐1所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂原位再生反应器，其特征在于，包括：反应器、反应原料储罐、气体原料储罐、分离罐、溶剂储罐、二氧化碳储罐，各罐分别通过管线与反应器相连通，在各管线上分别设置换热器，在换热器两侧的管段上均设置阀门，在反应原料储罐侧的阀门、溶剂储罐侧的阀门与各自换热器之间的管段上均设置输送泵，在二氧化碳储罐侧的阀门与其换热器之间的管段上设置增压泵，在气体原料储罐侧的阀门与其换热器之间的管段上设置气体流量计，在分离罐侧的阀门与其换热器之间的管段上设置一阀门而成为相邻的两阀门，在所述相邻的两阀门之间的管段上分出一支管与反应器相连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东平，范春元，邢益辉，张益军，张舒婷，陶海桥，
申请(专利权)人：红宝丽集团泰兴化学有限公司，
类型：新型
国别省市：