專(zhuān)利名稱(chēng)：脫氫催化劑的拆卸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脫氫催化劑的拆卸方法。
烯基芳烴被廣泛用作生產(chǎn)多種樹(shù)脂、塑料和高彈體的原料，其應(yīng)用范圍廣泛主要?dú)w因于它們易于聚合(例如生成聚苯乙烯)或進(jìn)行共聚(例如與丁二烯共聚來(lái)生產(chǎn)橡膠)的適應(yīng)性。
烯基芳烴的生產(chǎn)主要由烷基芳烴通過(guò)催化脫氫制得的，就脫氫工藝以及該工藝中所用的各種脫氫催化劑而言，都已熟知。目前，主要的研究目標(biāo)是提高該工藝的效益。特別已知的是乙苯的脫氫工藝方法，其中脫氫作用在一套至少包括二個(gè)串聯(lián)的脫氫反應(yīng)器和置于反應(yīng)器之間、在其中反應(yīng)流出物與蒸汽發(fā)生熱交換而被加熱的加熱裝置的設(shè)備中進(jìn)行。根據(jù)此工藝，蒸汽首先用來(lái)加熱反應(yīng)流出物，然后在第一反應(yīng)器的入口處同乙苯混合。該工藝所采用的操作條件是將8至10摩爾的蒸汽同1摩爾乙苯混合，最后一個(gè)反應(yīng)器的入口處溫度和壓力分別為600～650℃和0.03～0.06MPa。其它反應(yīng)器入口處的溫度和壓力條件分別為600～650℃和0.04～0.08MPa(絕對(duì)壓力)，而乙苯的液體空速為0.4～0.5小時(shí)-1。乙苯的液體空速是指乙苯的體積流量同催化劑的總體積之比。按此工藝，乙苯轉(zhuǎn)化率約為65～75％，甚至更高，苯乙烯的選擇性達(dá)到95％。但是，經(jīng)一段時(shí)間的脫氫反應(yīng)后，苯乙烯的選擇性以及乙苯轉(zhuǎn)化率會(huì)逐步降低，不過(guò)這種降低可通過(guò)提高反應(yīng)溫度來(lái)加以彌補(bǔ)。事實(shí)上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的脫氫反應(yīng)催化劑逐漸老化，在催化劑上會(huì)出現(xiàn)碳沉積。加之，沿生產(chǎn)線(特別在中間加熱裝置中)存在的熱點(diǎn)引起熱裂解反應(yīng)，產(chǎn)生重質(zhì)堵塞化合物。據(jù)計(jì)算，所形成的重質(zhì)產(chǎn)物的比率以每噸流出的碳?xì)浠衔镉?jì)，約為17000PPm，甚至更多。結(jié)果，由此引起進(jìn)料損失增加，催化劑效率降低，從而需要頻繁地進(jìn)行再生，以至更換催化劑。由于烷基芳烴脫氫催化劑一般使用鐵-鉀-鉬體系的催化劑，在催化劑使用2～3年或更長(zhǎng)時(shí)間后，隨著使用期的延長(zhǎng)，催化劑抗結(jié)焦能力逐漸減弱，使結(jié)焦傾向日趨嚴(yán)重。當(dāng)催化劑使用到終期時(shí)，催化劑就很難從反應(yīng)器中卸出。如果使用專(zhuān)用機(jī)械從反應(yīng)器頂部卸出，不僅操作繁瑣，且易損壞反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件。文獻(xiàn)CN1006061B和CN1182071A中均介紹了苯乙烯生產(chǎn)的工藝方法，但均無(wú)涉及催化劑的拆卸問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是為了克服以往文獻(xiàn)中未涉及催化劑使用后期拆卸的缺點(diǎn)，提供一種脫氫催化劑的拆卸方法。該方法具有拆卸方便，不會(huì)損壞反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種脫氫催化劑的拆卸方法，依次包括如下步驟a)反應(yīng)器中停止通入烷基芳烴后，用正常操作所需水蒸汽量的30～70％，在溫度為500～600℃下，吹掃催化劑2～10小時(shí)；b)降低床層溫度至400～500℃，在15～50小時(shí)內(nèi)逐步減少水蒸汽用量，補(bǔ)入空氣代替水蒸汽，直至停止通入水蒸汽，使反應(yīng)器出口尾氣中以體積百分比計(jì)氧含量大于或等于20％；c)繼續(xù)用空氣降溫至床層溫度為100～250℃，停止通入空氣，然后打開(kāi)反應(yīng)器卸下催化劑。
上述技術(shù)方案中，水蒸汽用量的優(yōu)選范圍為正常操作所需用量的40～60％，在溫度為550～600℃下，吹掃4～5小時(shí)；逐步減少水蒸汽用量，補(bǔ)入空氣替代水蒸汽，直至停止通入水蒸汽，使反應(yīng)器出口尾氣中以體積百分比計(jì)氧含量大于或等于20％的時(shí)間優(yōu)選范圍為35～50小時(shí)；烷基芳烴的優(yōu)選方案為乙苯或甲基乙苯。
本發(fā)明通過(guò)用水蒸汽于500～600℃下吹掃2～10小時(shí)，使吸附于催化劑床層上的芳烴原料能夠順利脫附，以及防止操作時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的燃燒，損壞設(shè)備；用空氣逐步代替水蒸汽吹掃，可防止溫度過(guò)高，損壞內(nèi)構(gòu)件，還可起到清除催化劑上結(jié)焦，從而使催化劑冷卻后可順利地從反應(yīng)器中卸下，且卸下的催化劑與初始催化劑顏色基本相同，取得了較好的效果。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。實(shí)施例15萬(wàn)噸/年的乙苯脫氫反應(yīng)裝置，停止通入乙苯原料后，用40％正常操作所需量的水蒸汽，在550℃條件下，吹掃5小時(shí)，然后將床層溫度降至500℃，逐漸減少蒸汽通入量，補(bǔ)入新鮮空氣，在35小時(shí)內(nèi)，使水蒸汽通入量降為零，同時(shí)使反應(yīng)器出口尾氣中以體積百分比計(jì)，氧含量為20.0％。繼續(xù)用空氣降溫至150℃后，停止通入空氣。打開(kāi)反應(yīng)器自然卸下催化劑，催化劑顏色為紅褐色。實(shí)施例2按照實(shí)施例1的各步驟，只是水蒸汽通入量為60％正常操作所需量，在600℃條件下，吹掃4小時(shí)，然后將床層溫度降至400℃，在50小時(shí)內(nèi)，使水蒸汽通入量降為零，同時(shí)使反應(yīng)器出口尾氣中以體積百分比計(jì)，氧含量為20.0％。繼續(xù)用空氣降溫至200℃后，停止通入空氣。打開(kāi)反應(yīng)器自然卸下催化劑，催化劑顏色為紅褐色。比較例15萬(wàn)噸/年的乙苯脫氫反應(yīng)裝置，停止通入乙苯原料后，讓催化劑床層溫度降為150℃，打開(kāi)反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)催化劑呈塊狀，無(wú)法卸下。
權(quán)利要求
1.一種脫氫催化劑的拆卸方法，依次包括如下步驟a)反應(yīng)器中停止通入烷基芳烴后，用正常操作所需水蒸汽量的30～70％，在溫度為500～600℃下，吹掃催化劑2～10小時(shí)；b)降低床層溫度至400～500℃，在15～50小時(shí)內(nèi)逐步減少水蒸汽用量，補(bǔ)入空氣代替水蒸汽，直至停止通入水蒸汽，使反應(yīng)器出口尾氣中以體積百分比計(jì)氧含量大于或等于20％；c)繼續(xù)用空氣降溫至床層溫度為100～250℃，停止通入空氣，然后打開(kāi)反應(yīng)器卸下催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述脫氫催化劑的拆卸方法，其特征在于用正常操作所需水蒸汽量的40～60％，在溫度為550～600℃下，吹掃4～5小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述脫氫催化劑的拆卸方法，其特征在于在35～50小時(shí)內(nèi)逐步減少水蒸汽用量，補(bǔ)入空氣替代水蒸汽，直至停止通入水蒸汽，使反應(yīng)器出口尾氣中以體積百分比計(jì)氧含量大于或等于20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述脫氫催化劑的拆卸方法，其特征在于烷基芳烴為乙苯或甲基乙苯。
全文摘要
本發(fā)明涉及脫氫催化劑的拆卸方法,主要解決以往技術(shù)中未涉及催化劑拆卸難的問(wèn)題。本發(fā)明采用先通水蒸汽,然后用空氣逐步代替水蒸汽的過(guò)程,使催化劑能夠順利地從反應(yīng)器中卸下,操作簡(jiǎn)便,可用于工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)B01J38/00GK1310052SQ0011172
公開(kāi)日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2000年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月24日
發(fā)明者毛連生, 袁怡庭, 楊城 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司上海石油化工研究院