[发明专利]固定床反应器的异常温度检测

说明书

提供用于检测固定床反应器内的异常温度状况的系统和方法。在固定床反应器中，烃(或烃类)原料可在升高的温度和/或压力下暴露于一类或多类催化剂颗粒。除所述一类或多类催化剂颗粒外，多个温度传感器结构可包括在催化剂床内和/或可在反应器的内壁或其它内表面上提供包括一个或多个温度传感器结构的涂层。温度传感器结构可具有阈值温度，在阈值温度下，温度传感器结构改变以容许引入和/或释放可检测物质。

领域

本发明涉及用于检测固定床反应系统内的温度变化的系统和方法。

背景

化学和/或石油加工涉及的多种反应可有利地通过使原料在反应器内暴露于一个或多个固定催化剂床而进行。加氢加工为该方法的实例。取决于进料和所需产物的性质，加氢加工可用于除去污染物，例如硫和/或氮；改进进料的沸点以形成较高价值产物；改进进料的性能，例如冷流性能或粘度性能；和/或使进料中的烯烃和芳族化合物饱和。化学和/或石油加工方法的其它实例可包括但不限于烷基化方法和低聚方法。

使原料在反应器中暴露于一个或多个催化剂床的一个潜在困难是许多类型的反应都是放热的。如果催化剂床内发展流动问题，可能发生局部加热，这可容许一部分催化剂床达到不理想的温度，即使总反应温度可能在容差极限内。这类温度偏移可导致多种困难，例如催化剂的减活和不想要的副产物的产生。另外，如果发生足够的过度加热，则过度加热可能损害反应器的内部结构或者甚至导致容器故障。

德国专利公开no.DE 19818693描述了检测反应器中的温度变化的方法。包含在压力下的物质的长管位于反应器内部。当温度提高时，可检测到管中的压力变化。在一些方面中，如果管内形成足够的压力，则管内的物质可导致管破裂，导致管内压力释放。在管可能由于提高的压力而破裂方面，氮气作为管内使用的物质的实例提供。

概述

在一个方面中，提供固定床加工系统。固定床加工系统可包括具有反应器入口和反应器出口的反应器容器。反应器容器可进一步包括在反应器容器内的至少一个催化剂颗粒固定床。一个或多个温度传感器结构也可包括在反应器容器中。温度传感器结构的实例可包括但不限于温度传感器颗粒和包含温度传感器结构的涂层。检测器可与反应器出口流体连通。检测器可任选对应于光谱检测器、辐射检测器、色谱检测器，或者其组合。任选，一个或多个温度传感器结构可包含在阈值温度下经受结构变化的材料。一个或多个温度传感器结构可具有在阈值温度以下的温度下将可检测物质引入反应器中的第一引入速率和在阈值温度以上的温度下引入可检测物质的第二引入速率，第二引入速率任选为第一引入速率的至少5倍。

在另一方面中，提供在固定床反应器中加工进料的方法。该方法包括使烃类进料在固定床加工条件下暴露于在反应器中固定催化剂床中的催化剂以形成反应器流出物。固定床加工条件可包括固定催化剂床的平均催化剂床温度。反应器可包括一个或多个温度传感器结构，一个或多个温度传感器结构具有阈值温度。在反应器流出物中可检测到可检测物质。可检测物质可通过一个或多个温度传感器结构中的至少一个引入反应器流出物中。当在温度传感器结构暴露于阈值温度以前不能检测到可检测物质时，反应器流出物中可检测物质的量可能大于可检测物质的检测极限。任选，至少一部分可检测物质可存在于与通过一个或多个温度传感器结构引入分离的反应器流出物中。当在温度传感器结构暴露于阈值温度以前可检测到可检测物质时，反应器流出物中检测到的可检测物质的量可比在平均催化剂床温度下在反应器流出物中检测到的平均量大至少约1％。

附图简述

图1示意性显示适于与如本文所述温度传感器结构一起使用的固定床反应器的实例。

图2示意性显示具有对应于反应器内壁上的涂层的温度传感器结构的固定床反应器的另一实例。

图3示意性显示在反应器内壁上的温度传感器涂层的实例。