[发明专利]包括流体循环的反应器系统

说明书

一种用于加工化学流的方法包含：在反应器的上游反应器区段中使进料流与催化剂接触，所述反应器具有所述上游反应器区段和下游反应器区段；将中间产物流通到所述下游反应器区段；以及将提升管骤冷流体引入到所述下游反应器区段、所述上游反应器区段或过渡区段中并与所述中间产物流和所述催化剂接触以减慢或停止反应。所述方法包含从所述产物流中分离出所述催化剂的至少一部分、将所述产物流通到产物加工区段、冷却所述产物流以及从所述产物流中分离出所述提升管骤冷流体的一部分。从所述产物流中分离出的所述提升管骤冷流体可以作为所述提升管骤冷流体再循环回到所述下游反应器区段、所述上游反应器区段或所述过渡区段。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月19日提交的美国临时专利申请序列号62/521,672的权益，所述申请通过全文引用的方式结合在此。

技术领域

本公开总体上涉及化学加工系统，并且更具体地涉及在化学反应器系统中再循环加工骤冷流体流。

背景技术

轻质烯烃可以用作基础材料以生产许多类型的商品和材料。例如，乙烯可以用于制造聚乙烯、氯化乙烯或环氧乙烷。此些产品可以用于产品包装、构造、纺织品等。因此，工业上需要轻质烯烃，如乙烯、丙烯和丁烯。根据给定的化学进料流，轻质烯烃可以通过不同的反应过程产生，所述给定的化学进料流可以是来自原油精炼操作的产物流。许多轻质烯烃可以通过催化过程产生，如催化氢化作用，其中进料流在反应器系统中与流化催化剂接触，所述反应器系统有利于将进料流转化为轻质烯烃。

发明内容

用于将进料流转化为轻质烯烃和其它产物的反应器系统可以包含反应器部分和催化剂加工部分。反应器系统的反应器部分可以包含上游反应器区段、下游反应器区段和介于上游反应器区段与下游反应器区段之间的过渡区段。进料流可以在反应器系统的反应器部分中在反应温度下与催化剂接触，以通过一种或多种化学反应产生中间流。在不对系统进行任何另外的改变(如降低催化剂和/或中间产物流的温度)的情况下，通过反应器区段的中间产物流中的反应物、中间体和/或产物可以继续反应，直到产物流与下游反应区段下游的催化剂分离。然而，反应物、中间体和/或产物在下游反应器区段中的继续反应可能导致反应系统的选择性降低和/或在催化剂的存在下通过产物的副反应或过度反应增加不期望的副产物的产生。

为了提高选择性和/或减少不期望的副产物的产生，可以将提升管骤冷流体引入到下游反应器区段、上游反应器区段的上部或过渡区段，以将催化剂和中间产物流冷却至足够低的温度以减慢或停止催化反应。当中间产物流和催化剂继续通过反应器系统的反应器部分时，这可以防止中间产物流中的产物的副反应和/或过度反应中的反应物继续反应。

引入到下游反应器区段、上游反应器区段或过渡区段的提升管骤冷流体可以随后与通到反应器系统之外的中间产物流组合。在常规过程中，提升管骤冷流体可以在回收过程中从反应器中回收。例如，该回收的提升管骤冷流体可以在返回到过程或以其它方式处置之前进行冷凝、分离和处理。该处理可以采取汽提或其它处理方法的形式来去除有机化合物和/或其它污染物。然而，从系统中去除提升管骤冷流体可能不希望地给现有设施处理系统增加了负担，并且增加了资本成本。此外，从产物流中冷凝和回收的提升管骤冷流体可以含有具有比系统中的其它催化剂更高的催化活性的催化剂细粉。这些高活性催化剂细粉可能通过对冷凝提升管骤冷流体的处理和处置或者由于催化剂细粉继续夹带在产物气流中而从反应器系统中流失。