一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统；该方法包括以下步骤：(1)计算出当CO转化率实际值与设定下限值相对偏差为X时，浆态床合成反应器中催化剂浆液的卸出量以及新鲜催化剂的补充量；(2)根据计算的新鲜催化剂的补充量配置催化剂浆液；(3)将配置的催化剂浆液输送至活化反应器中进行活化；(4)当相对偏差值达到X时，根据计算的催化剂浆液的卸出量，卸出催化剂；(5)卸料完成后，将活化后的新鲜催化剂输送至所述浆态床合成反应器中。本发明专利技术可以在线更换催化剂，能及时移出部分破碎失活的细小催化剂，减少后面的管路出现堵塞和结垢等问题，避免造成停工更换及检修耽误生产，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统


[0001]本专利技术涉及催化剂更换
，尤其涉及一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统。

技术介绍

[0002]随着生物质利用技术的不断发展，生物质制油技术日益成为人们关注的重点，生物质间接液化制合成油技术更是专家和学者们不断研究的重点。生物质间接液化是将农作物秸秆、林业废弃物、硅藻等生物质原料，通过先进、可靠的气化技术，转化为含有H2和CO为主的粗合成气，再经过粗合成气净化、压缩等工序转化成适于进行合成反应的合成气原料，然后，在选定的催化剂体系(钯系、钴系或铁系等)的催化作用下，再经过冷凝、分离、获得液体产品。相对于固定床反应器，浆态床合成反应器因具有在反应器内传热效果好、热效率高、温度分布均匀，温控相对容易，催化剂消耗量小，可在操作状态下在线补充催化剂，省去了集中装剂、卸剂的工序，操作弹性大，运行和维修成本低，价格便宜等因素越来越广泛应用于生物质制油技术中。
[0003]但浆态床合成反应器需要颗粒很细的催化剂，催化剂的粒径只有几十微米，催化剂的使用量大，反应器内的流体力学行为和反应器内复杂的反应过程交织在一起，反应为强放热反应，一旦失控，容易造成飞温。在连续操作中，催化剂的活性随着时间的延长而降低，同时产品的质量还会受到影响，因催化剂颗粒本身细小，长时间的连续使用，催化剂也容易破碎，这些细小颗粒催化剂或破碎催化剂将随着反应产物被带出反应器，对后面的管道易造成堵塞结垢等问题，为了保持催化剂体系的初始活性和反应器体系的生产效率，必须及时卸出部分失活、破碎的催化剂，并补充新鲜的催化剂来替代已经失活的催化剂，因此，亟需一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，一方面，本专利技术提供了一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法，包括以下步骤：
[0005](1)计算出当CO转化率实际值与设定下限值相对偏差为X时，浆态床合成反应器中催化剂浆液的卸出量以及新鲜催化剂的补充量；
[0006](2)根据步骤1确定的新鲜催化剂的补充量配置催化剂浆液；
[0007](3)将步骤2中的催化剂浆液输送至活化反应器中进行活化，得到具备催化活性的新鲜催化剂；
[0008](4)当CO转化率实际值与设定下限值相对偏差达到X时，根据步骤1确定的催化剂浆液的卸出量，将浆态床合成反应器中的催化剂浆液输送至催化剂卸料罐内；
[0009](5)卸料完成后，将步骤3中活化后的新鲜催化剂输送至所述浆态床合成反应器中。
[0010]进一步地，在所述步骤1中，CO转化率实际值与设定下限值相对偏差X不高于32％。
[0011]进一步地，在所述步骤5中，将活化后的新鲜催化剂输送至所述浆态床合成反应器后，CO转化率实际值与设定上限值相对偏差不高于12％。
[0012]进一步地，所述步骤2中，将催化剂与重柴油或液体石蜡按质量百分比1：2.8～1：3.2进行搅拌配置催化剂浆液。
[0013]进一步地，所述步骤3中，将催化剂浆液输送至活化反应器中进行活化具体包括：
[0014]催化剂浆液在活化反应器中的活化时间为12～28小时，活化温度为240～270℃，活化压力为3.0～3.2MPa。
[0015]进一步地，所述步骤4中，将浆态床合成反应器中的催化剂浆液输送至催化剂卸料罐内具体包括：
[0016]通过所述浆态床合成反应器和催化剂卸料罐之间的压力差输送催化剂浆液，所述催化剂卸料罐内温度不低于160℃。
[0017]另一方面，本专利技术还提供了一种浆态床合成反应器催化剂在线更换系统，包括活化反应器、浆态床合成反应器和催化剂卸料罐，所述活化反应器与所述浆态床合成反应器的催化剂入口端连接，所述催化剂卸料罐与所述浆态床合成反应器的催化剂出口端连接，所述活化反应器还连接有用于配置催化剂浆料的催化剂配浆罐；还包括用于检测所述浆态床合成反应器的原料气中CO含量的第一检测器以及产品气中CO含量的第二检测器，所述第一检测器和第二检测器连接有用于计算CO转化率的计算器，所述活化反应器和浆态床合成反应器之间的管路上设置有与所述计算器连接的执行器。
[0018]进一步地，所述催化剂配浆罐和所述活化反应器之间的管路上设置有第一输送泵，所述活化反应器和浆态床合成反应器之间的管路上设置有第二输送泵。
[0019]进一步地，所述催化剂配浆罐的进料端连接有催化剂管线和辅料管线，所述辅料管线内的辅料为重柴油或液体石蜡。
[0020]进一步地，所述催化剂配浆罐和所述活化反应器之间的管路上还设置有第一进料阀，所述活化反应器和浆态床合成反应器之间的管路上设置有第二进料阀，所述浆态床合成反应器和催化剂卸料罐之间的管路上设置有卸料阀。
[0021]本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0022]1)本专利技术提供的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统，可以在浆态床合成反应器操作过程中在线更换催化剂，能及时移出部分破碎失活的细小催化剂，减少后面的管路出现堵塞和结垢等问题，避免因上述问题造成停工更换及检修，耽误生产，提高生产效率；
[0023]2)本专利技术提供的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统，设置第一检测器和第二检测器，可以实时监测浆态床合成反应器内催化剂性能状况，当催化剂的催化性能下降超过限定值，系统可开启相应的催化剂更换程序，在不影响浆态床合成反应器的前提下，更换部分失活催化剂，节省更换时间，提高生产效率；
[0024]3)本专利技术提供的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统，通过在线监测及相应的函数关系计算，能够较准确的计算含有部分失活催化剂浆液卸出量和新鲜催化剂的补充量，在催化剂顺利安全在线更换前提下，保证浆态床合成反应器操作更加平稳，产品质量更加稳定；
[0025]4)本专利技术提供的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法及系统，通过执行器对补
充催化剂的流速进行控制，确保反应在可控范围内，安全可靠。
附图说明
[0026]图1为本专利技术浆态床合成反应器催化剂在线更换系统的结构示意图。
[0027]1‑
催化剂配浆罐；2
‑
活化反应器；3
‑
浆态床合成反应器；4
‑
催化剂卸料罐；5
‑
第一输送泵；6
‑
第二输送泵；7
‑
第一检测器；8
‑
第二检测器；9
‑
计算器；10
‑
执行器；11
‑
第一进料阀；12
‑
第二进料阀；13
‑
卸料阀；14
‑
催化剂管线；15
‑
辅料管线；16
‑
原料气管线；17
‑
产品气管线。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浆态床合成反应器催化剂在线更换方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)计算出当CO转化率实际值与设定下限值相对偏差为X时，浆态床合成反应器中催化剂浆液的卸出量以及新鲜催化剂的补充量；(2)根据步骤1确定的新鲜催化剂的补充量配置催化剂浆液；(3)将步骤2中的催化剂浆液输送至活化反应器中进行活化，得到具备催化活性的新鲜催化剂；(4)当CO转化率实际值与设定下限值相对偏差达到X时，根据步骤1确定的催化剂浆液的卸出量，将浆态床合成反应器中的催化剂浆液输送至催化剂卸料罐内；(5)卸料完成后，将步骤3中活化后的新鲜催化剂输送至所述浆态床合成反应器中。2.根据权利要求1所述的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法，其特征在于，在所述步骤1中，CO转化率实际值与设定下限值相对偏差X不高于32％。3.根据权利要求1所述的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法，其特征在于，在所述步骤5中，将活化后的新鲜催化剂输送至所述浆态床合成反应器后，CO转化率实际值与设定上限值相对偏差不高于12％。4.根据权利要求1所述的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法，其特征在于，所述步骤2中，将催化剂与重柴油或液体石蜡按质量百分比1:2.8～1:3.2进行搅拌配置催化剂浆液。5.根据权利要求1所述的浆态床合成反应器催化剂在线更换方法，其特征在于，所述步骤3中，将催化剂浆液输送至活化反应器中进行活化具体包括：催化剂浆液在活化反应器中的活化时间为12～28小时，活化温度为240～270℃，活化压力为3.0～3.2MPa。6.根据权利要求1所述的浆态床合成反应器催化剂在线更换方...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜满意，杨林，吴鹏博，闫志奇，王德武，席信，杨梅竹，柴占杰，易成立，
申请(专利权)人：中建三局第三建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：