[發明專利]滴流床反應器

有效

• 申請號: 200710039089.2
• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號: CN101279229A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 甘永勝;李斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種滴流床反應器。

背景技術

滴流床反應器是主要的幾種反應器之一，由于其既具有結構簡單、設備投資低的優點，又具有操作方便、操作彈性大的特點。因此，滴流床反應器在煉油、化工領域有廣泛的應用。特別是在油品加氫裂化、烴類加氫精制等領域，滴流床是最基本的反應器之一。滴流床反應器的特征之一是反應器內氣體和液體并流通過催化劑床層，其中液體是以滴流方式流經催化劑床層，而氣體則是以連續流動的方式通過。因此，液體能否在反應器內形成滴流、氣體分布是否均勻是滴流床反應器設計好壞的主要影響因素。隨著裝置規模的擴大，反應器的直徑在不斷加大，氣液分布越來越重要。氣液分布的不均勻會嚴重影響反應器操作性能，直接影響滴流床反應器的效率，同時還會造成床層中溫度分布不均勻，破壞催化劑穩定性。

對滴流床反應器的研究有很多，最早從上世記30年代開始。研究主要集中在兩個方面：一方面是開發流體均勻分布的裝置，另外一個方面是研究流體在催化劑床層中的規律，從理論上提高滴流床的設計水平。

文獻US4708852介紹了一種滴流床反應器。此反應器包括一進口預分布器，一氣液分布器，瓷球床層，催化劑床層。此文獻的氣液分布器采用開孔波紋板的結構，在波谷內保持一定的液位，谷底、谷坡、峰頂都開孔，液體從谷底的孔以及處于液面下的谷坡上的孔穿出，形成橫向流，而氣體則從峰頂和處于液面之上的谷坡上的孔穿過。氣體與液體在波紋板下方接觸，提高氣液分布均勻性。此氣液分布器能夠提高氣液在不同角度的分布均勻性，但谷中的液位不能控制，如果初始氣體或液體分布不均勻，則此氣液分布器難于形成均勻的谷內液位，達不到均勻分布的目的，反應器內部滴流效果不佳，影響滴流床反應器的反應效率。

另外，目前國內現行應用較廣的滴流床反應器主要采用如下結構：進料口、多立管式氣液分配盤、瓷球床層、催化劑床層；此反應器的氣液分配盤上方設計一定數量的立管，立管上在不同截面位置開孔，立管頂部設置帽罩。氣體從帽罩底部通過立管進入催化劑床層，而液體則通過立管上開的孔進入立管內，進而進入催化劑床層。此氣液分配盤結構簡單，但由于液體與氣體僅具有軸向流動分布，難于形成均勻的氣液分布。

上述文獻所述的滴流床反應器都要求有一個比較好的氣液初始分布，這在大型反應器內難于達到。同時，氣液僅在同向混合分布，不能形成氣液混向流動，無法達到均勻氣液的目的，造成滴流床反應器的反應效率難于提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是以往技術中滴流床反應器內的氣液分布不均勻，導致反應器內滴流效果不佳以及催化反應效率低的問題，提供一種新的滴流床反應器。該反應器具有氣液在徑向、軸向上充分接觸，氣液在反應器內分布均勻，反應器內滴流效果好，反應效率高的優點。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種滴流床反應器，包括進料口1、反應器殼體2、氣液分布器3、瓷球床層4、催化劑床層5、出口分布器6和出料口7；氣液分布器位于進料口下方，上層瓷球床層的上方；瓷球床層為二層，分別位于催化劑床層的上端和下端，其中氣液分布器為在分布板8上安裝有氣體通道管9和液體通道管10，氣體通道管均勻分布于液體通道管間；氣體通道管9由圓錐頂蓋11和直立短管12組成，圓錐頂蓋11與短管12間留有供氣體進出的空隙，氣體通道管9位于氣液分布板8的上方；液體通道管10為垂直短管13，短管13的上端伸出分布板8上方10～100毫米；短管13的下端伸出分布板8下方200～1000毫米；位于分布板8下方的短管13部分在沿軸向不同位置的橫截面上均勻地開有小孔14，小孔14的直徑d與液體通道管10的內徑D的比值為0.01～0.2∶1.0；所有小孔14的面積S₁與液體通道管10內橫截面的面積S₂的比值為0.75～1.10∶1.0；氣體通道管9在分布板8上的開孔率為5～30％；液體通道管10在分布板8上的開孔率為5～50％。