[发明专利]用于轻质链烷烃转化的固定床径流式反应器

说明书

本发明提供了用于在固定床径流式反应器中进行的方法中转化轻质链烷烃气体以形成液体产物的系统和方法。所述轻质链烷烃可以对应于Csubgt;3+/subgt;链烷烃。可形成的液体产物的实例包括Csubgt;6/subgt;‑Csubgt;12/subgt;芳烃，例如苯、甲苯和二甲苯。尽管所述固定床径流式反应器具有固定床性质，但所述反应器可以允许改进对用于链烷烃转化的反应条件的控制。这可以允许所述方法以提高的效率操作，同时相对于非固定床反应器系统降低或最小化操作的复杂性。

技术领域

本发明涉及将含链烷烃的物流转化为芳烃的反应器、相关的反应器系统以及方法。

背景技术

用于从矿物储层中开采石油的采油点通常会产生气相产物和液相产物的混合物。来自矿物储层的液相产物通常可以储存在罐中和/或转移到管道系统中以允许在中心位置进一步加工。虽然液相石油产物通常是主要的期望目标，但气相产物(例如原始天然气)也可包括大量的碳含量。遗憾的是，这种气相产物的运输可能存在很大的困难，这可能使得试图运输气相产物(或至少部分的气相产物)用于进一步加工的成本过高。在气相产物的运输不可行的情况下，所得的气相产物可以燃烧以获得燃料价值和/或耀燃。

美国专利申请公开2015/0158789描述了用于加工在开采点产生的C₃₊气相产物以将气相产物转化为液体产物的集成系统和相应方法。然后可以将所述液体产物与开采的液相产物一起运输用于进一步加工。

发明内容

在多个方面，提供了固定床径流式反应器。所述反应器可包括由反应器壁的内部和透气性催化剂床壁的外部限定的外部环形容积，所述反应器壁的内部限定外部环形半径R1。所述反应器还可包括由透气性中心塔壁的内部和塔帽限定的中心容积，所述中心塔壁的内部限定塔半径R3。所述反应器还可包括由催化剂床壁的内部、中心塔壁的外部、内环顶部和内部环形底部限定的内部环形容积，所述催化剂床壁的内部限定内部环形半径R2。所述内部环形容积可包括催化剂床。内部环形容积可以通过催化剂床壁与外部环形容积直接流体连通。内部环形容积可以通过中心塔与中心容积直接流体连通。所述反应器可以在催化剂床中进一步包括多个催化剂颗粒，所述催化剂颗粒包括等效粒径d_P,e。所述反应器还可包括第一反应器开口和第二反应器开口，所述第一反应器开口与外部环形容积流体连通，所述第二反应器开口与中心容积流体连通。外部环形半径R1、内部环形半径R2和等效粒径d_P,e可满足关系C*d_P,e≤R1–R2≤D*d_P,e，其中C为至少30并且D为300或更低。内部环形半径R2、塔半径R3和等效粒径d_P,e可以满足关系A*d_P,e≤R2–R3≤B*d_P,e，其中A为至少100并且B为600或更低。

在一些方面，第一反应器开口可包括反应器入口和/或第二反应器开口可包括反应器出口。在一些方面，催化剂床壁可包括穿孔壁、催化剂床筛或其组合。任选地，内部环形容积还可包含气相烃，相对于所述气相烃的重量，气相烃的至少5体积％包含C₃₊链烷烃，所述至少5体积％的C₃₊链烷烃任选地包括至少5体积％的C₃-C₆链烷烃或C₃-C₄链烷烃。

在多个方面，提供了一种加工含链烷烃的进料的方法。所述方法可包括使进料接触固定床径流式反应器(例如上述反应器)中的催化剂。所述进料可包含约30体积％至约70体积％的C₃₊链烷烃。所述进料可以在一个或多个这样的固定床径流式反应器中接触一个或多个转化催化剂固定床，以形成包含C₆-C₁₂芳烃(或C₆-C₉芳烃)的转化流出物。所述一个或多个固定床上的组合压降可小于约100kPag(或小于约50kPag)。