一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生方法及系统技术方案

本发明专利技术为一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生方法及系统。该系统包括依次通过管道连接的催化脱氢反应单元、除尘单元、烧炭与氯化单元、还原单元、活化单元以及尾气净化单元；催化脱氢反应单元使原料充分反应，使得低碳烷烃经催化脱氢制得低碳烯烃；随着反应的进行，催化剂逐渐失活，失活后的催化剂送至除尘单元；除尘后的催化剂流动至烧炭与氯化单元，催化剂在此得以除去反应时产生的积碳；烧炭与氯化后的催化剂送至还原单元，使用纯氢将铂等还原，使催化剂恢复催化活性；还原后的催化剂在送至脱氢反应器前，先送至活化单元处理，以便其催化烷烃脱氢时，使其获得更高的目标烯烃的选择性。的选择性。的选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生方法及系统


[0001]本专利技术属于催化剂再生
，具体涉及一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生方法及系统。

技术介绍

[0002]丙烯、异丁烯，特别是丙烯是现在工业重要的基础化工原料。丙烯可用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丁醇、异丙苯等下游产品；而异丁烯可用于生产汽油添加剂MTBE、丁基橡胶等。传统的丙烯主要来自蒸汽裂解制乙烯的副产物，在中国，少量丙烯来自MTO或MTP工艺；传统的异丁烯几乎都来自炼厂气和裂解C4馏分。随着市场对丙烯、异丁烯的需求不断增加，传统的丙烯、异丁烯来源，不能满足市场的需求。
[0003]石油开采时，会副产含大量、廉价的丙烷、丁烷的石油气；另外，近年随着页岩气开采技术的工业应用，越来越多的低碳烷烃供应市场。自20世纪90年代以来，又特别是近十年，烷烃直接催化脱氢制备丙烯和异丁烯的工艺技术得到广泛应用，因其经济性、环境友好型，越来越受到市场的认可，国内已建和在建低碳烷烃催化脱氢产能超两千万吨。
[0004]低碳烷烃催化脱氢制备低碳烯烃的工艺主要分为移动床工艺、固定床工艺和流化床工艺，固定床工艺反应系统设计相对简单，但因催化剂需要频繁再生，切换操作十分频繁，对控制系统和阀门、设备要求较高。流化床工艺属新的技术，尚未实现工业应用。移动床工艺的反应系统采用多级串联控制，催化剂失活后被送至催化剂再生系统。一般需经除尘、烧炭氯化、还原等过程。经还原后的催化剂，已经再次具备较好的催化脱氢活性，但此时的催化剂比较活跃，会引起部分烷烃C
‑
C键的断裂，导致产物中甲烷、乙烷等低碳烷烃的增加，降低了目标烯烃的选择性，从而导致异丁烯收率的降低。再生后的催化剂在脱氢反应器内，一般需要10～15小时的诱导，目标烯烃选择性才能逐渐提升至较高水平，如此长时间的诱导，影响了目标烯烃的产品收率。为此，需要对还原后的催化剂进行活化处理。

技术实现思路

[0005]为了解决现有移动床脱氢催化剂再生工艺存在的上述问题，本专利技术提供一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生方法及系统。该系统能提高催化剂催化脱氢初期烯烃的选择性，达到增加目标烯烃收率之目的。
[0006]为了实现以上专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂(尤其是球形氧化铝基负载铂锡的移动床低碳烷烃脱氢催化剂)的新型再生系统，该系统包括依次通过管道连接的催化脱氢反应单元、除尘单元、烧炭与氯化单元、还原单元、活化单元以及尾气净化单元；活化单元与催化脱氢反应单元连接，烧炭与氯化单元与尾气净化单元连接。
[0008]进一步的，所述催化脱氢反应单元包括原料加热炉、脱氢反应器、失活催化剂收集罐、失活催化剂提升器、低碳烷烃流量计、氢气流量计；
[0009]氢气流量计与低碳烷烃流量计相连，再与原料加热炉入口相连，原料加热炉出口
与脱氢反应器原料入口相连，脱氢反应器的失活催化剂出口与失活催化剂收集罐相连，失活催化剂收集罐与失活催化剂提升器连接；脱氢反应器产物出口与后续换热和产品分离系统相连。
[0010]进一步的，所述除尘单元包括分离料斗、除尘器、除尘风机、放空空冷器；
[0011]分离料斗的失活催化剂进口端与失活催化剂提升器相连，分离料斗底端气相入口与除尘风机相连，分离料斗顶端气体出口与除尘器入口相连，除尘器气相出口与放空空冷器相连，除尘器底端与废催化剂收集器相连，放空空冷器一部分与放空管线相连，另一部分与新鲜氮气管线相连后，接除尘风机入口。
[0012]进一步的，所述烧炭与氯化单元包括再生反应器、再生气电加热器、再生气循环风机、氯化剂气化器、氯化剂进料泵、再生气空冷器、再生气混合器；
[0013]再生反应器顶端的再生催化剂入口与分离料斗的催化剂出口相连，再生反应器下端的再生气入口与再生气混合器相连，再生气混合器的另外一端分别与再生气电加热器和氯化剂气化器相连；氯化剂气化器的另一端与氯化剂进料泵的出口相连，氯化剂进料泵的入口连接氯化剂储罐；再生反应器上端的气相出口与再生气空冷器相连；再生气空冷器出口分两路，一路与新鲜氮气、空气混合管线相连后，再与再生气循环风机入口相连，再生气循环风机出口与再生气电加热器相连；再生气空冷器出口的另一路与尾气净化单元相连，再生反应器底端的再生催化剂出口与还原单元连接。
[0014]进一步的，所述还原单元包括再生催化剂缓冲罐、再生催化剂提升器、再生催化剂流量控制器、催化剂还原反应器、氢气加热器；
[0015]再生催化剂缓冲罐的入口与再生反应器的催化剂出口相连，再生催化剂缓冲罐的出口与再生催化剂提升器相连，再生催化剂提升器的出口与再生催化剂流量控制器相连，再生催化剂流量控制器的另一端与催化剂还原反应器相连，催化剂还原反应器的催化剂出口与活化单元相连；还原氢气与氢气加热器的入口相连，氢气加热器的出口与催化剂还原反应器的气相入口相连，催化剂还原反应器的气相出口与氢气回收系统相连。
[0016]进一步的，所述活化单元包括活化反应器、活化剂加热器、活化剂流量控制器；
[0017]活化反应器的催化剂入口与催化剂还原反应器的催化剂出口端相连，活化反应器的催化剂出口端与脱氢反应器催化剂入口端相连；活化反应器的气相入口与活化剂加热器出口相连，活化反应器的气相出口与脱氢反应器产物出口管线相连；活化剂加热器入口与活化剂流量控制器相连，活化剂流量控制器另一端接活化剂储存装置。
[0018]进一步的，所述尾气净化单元包括洗涤塔、水洗循环泵、碱洗循环泵、碱洗冷却器、废碱液储罐；
[0019]洗涤塔进气口与再生气空冷器相连，洗涤塔的塔顶与放空管道相连，洗涤塔上部的进料口与水洗循环泵出口管线相连，水洗循环泵的入口管线与洗涤塔塔中洗涤水出口相连，其中补充的新鲜脱盐水管线与水洗循环泵入口管线相连；洗涤塔塔底出口与碱洗循环泵入口相连、补充的新鲜碱液管线也与碱洗循环泵入口相连，碱洗循环泵出口管线与碱洗冷却器相连，碱洗冷却器出口与废碱液储罐相连、同时与洗涤塔塔中碱液入口相连。
[0020]一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生方法，包括依次通过管道连接的催化脱氢反应单元、除尘单元、烧炭与氯化单元、还原单元、活化单元，以及尾气净化单元，具体操作为：
[0021]催化脱氢反应单元使原料低碳烷烃充分反应，使得低碳烷烃经催化脱氢制得低碳烯烃；随着反应的进行，催化剂逐渐失活，失活后的催化剂经输送设备送至除尘单元，该单元分离出破碎的催化剂以及催化剂移动过程中摩擦产生的粉尘等；除尘后的催化剂流动至烧炭与氯化单元，催化剂在此得以除去反应时产生的积碳，同时，通过氯化剂将铂等二次分散；烧炭与氯化后的催化剂送至还原单元，使用纯氢将铂等还原，使催化剂恢复催化活性；还原后的催化剂在送至脱氢反应器前，先送至活化单元处理，以便其催化烷烃脱氢时，使其获得更高的目标烯烃的选择性。另外，烧炭与氯化单元产生的尾气，送至尾气净化单元处理后，达标排放。
[0022]进一步的，低碳烷烃通常指丙烷、异丁烷。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动床低碳烷烃脱氢催化剂的新型再生系统，其特征在于，该系统包括依次通过管道连接的催化脱氢反应单元(1)、除尘单元(2)、烧炭与氯化单元(3)、还原单元(4)、活化单元(5)以及尾气净化单元(6)；活化单元(5)与催化脱氢反应单元(1)连接，烧炭与氯化单元(3)与尾气净化单元(6)连接。2.根据权利要求1所述的新型再生系统，其特征在于，所述催化脱氢反应单元(1)包括原料加热炉(11)、脱氢反应器(12)、失活催化剂收集罐(13)、失活催化剂提升器(14)、低碳烷烃流量计(15)、氢气流量计(16)；氢气流量计(16)与低碳烷烃流量计(15)相连，再与原料加热炉(11)入口相连，原料加热炉(11)出口与脱氢反应器(12)原料入口相连，脱氢反应器(12)的失活催化剂出口与失活催化剂收集罐(13)相连，失活催化剂收集罐(13)与失活催化剂提升器(14)连接；脱氢反应器(12)产物出口与后续换热和产品分离系统相连。3.根据权利要求2所述的新型再生系统，其特征在于，所述除尘单元(2)包括分离料斗(21)、除尘器(22)、除尘风机(23)、放空空冷器(24)；分离料斗(21)的失活催化剂进口端与失活催化剂提升器(14)相连，分离料斗(21)底端气相入口与除尘风机(23)相连，分离料斗(21)顶端气体出口与除尘器(22)入口相连，除尘器(22)气相出口与放空空冷器(24)相连，除尘器(22)底端与废催化剂收集器相连，放空空冷器(24)一部分与放空管线相连，另一部分与新鲜氮气管线相连后，接除尘风机(23)入口。4.根据权利要求3所述的新型再生系统，其特征在于，所述烧炭与氯化单元(3)包括再生反应器(31)、再生气电加热器(32)、再生气循环风机(33)、氯化剂气化器(34)、氯化剂进料泵(35)、再生气空冷器(36)、再生气混合器(37)；再生反应器(31)顶端的再生催化剂入口与分离料斗(21)的催化剂出口相连，再生反应器(31)下端的再生气入口与再生气混合器(37)相连，再生气混合器(37)的另外一端分别与再生气电加热器(32)和氯化剂气化器(34)相连；氯化剂气化器(34)的另一端与氯化剂进料泵(35)的出口相连，氯化剂进料泵(35)的入口连接氯化剂储罐；再生反应器(31)上端的气相出口与再生气空冷器(36)相连；再生气空冷器(36)出口分两路，一路与新鲜氮气、空气混合管线相连后，再与再生气循环风机(33)入口相连，再生气循环风机(33)出口与再生气电加热器(32)相连；再生气空冷器(36)出口的另一路与尾气净化单元(6)相连，再生反应器(31)底端的再生催化剂出口与还原单元(4)连接。5.根据权利要求4所述的新型再生系统，其特征在于，所述还原单元(4)包括再生催化剂缓冲罐(41)、再生催化剂提升器(42)、再生催化剂流量控制器(43)、催化剂还原反应器(44)、氢气加热器(45)；再生催化剂缓冲罐(41)的入口与再生反应器(31)的催化剂出口相连，再生催化剂缓冲罐(41)的出口与再生催化剂提升器(42)相连，再生催化剂提升器(42)的出口与再生...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘相米，梁衡，韩伟，李扬，艾珍，吴砚会，张军，李博，李南锌，王臻，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：