[發(fā)明專利]一種沸騰床反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810012191.8
• 申請(qǐng)日: 2008-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101618305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建錕;楊濤;胡長(zhǎng)祿;蔣立敬;賈永忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01J8/24
• 分類號(hào): B01J8/24
• 代理公司: 撫順宏達(dá)專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李 微

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣液固三相沸騰床反應(yīng)器，具體地說(shuō)是用于不同種類液體 和氣體物質(zhì)并流向上與固體顆粒接觸情況下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的一種改進(jìn)的三相沸 騰床加氫反應(yīng)器。

背景技術(shù)

沸騰床反應(yīng)器是氣、液、固三相流化床，可以處理高金屬、高瀝青質(zhì)含量 的重、劣質(zhì)原料油，具有壓力降小、溫度分布均勻、可保持整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)催 化劑活性恒定、可在運(yùn)轉(zhuǎn)中加入新鮮催化劑和取出廢催化劑等特點(diǎn)。

US?Re?25,770中描述了典型的沸騰床工藝，但該工藝方法在實(shí)際應(yīng)用中存在 以下不足：反應(yīng)器內(nèi)催化劑藏量較少，反應(yīng)器空間利用率低；循環(huán)油泵維護(hù)保 養(yǎng)費(fèi)用較高，而且一旦循環(huán)油泵工作失常及損壞，就會(huì)造成催化劑下沉聚集， 結(jié)果迫使裝置被迫停工；反應(yīng)器內(nèi)液體產(chǎn)品在非催化加氫條件下停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 在高溫下很容易進(jìn)行二次熱裂解反應(yīng)結(jié)焦而降低產(chǎn)品質(zhì)量。

中國(guó)專利CN02109404.7介紹了一種新型的沸騰床反應(yīng)器，和典型的沸騰床 反應(yīng)器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易和反應(yīng)器利用率高等特點(diǎn)。但由于使用 粒徑為0.1～0.2mm的微球催化劑，催化劑容易隨反應(yīng)油氣帶出反應(yīng)器。要保證 此種沸騰床反應(yīng)器的正常穩(wěn)定操作，關(guān)鍵是要求合理設(shè)計(jì)反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 使之與上部的高效的三相分離器相配合，將反應(yīng)油氣攜帶的催化劑分離出來(lái)， 避免催化劑從反應(yīng)器中帶出造成損失和對(duì)下游裝置造成影響。該專利介紹的三 相分離器的下料口和反應(yīng)器出口位置操作彈性小，被三相分離器分離下來(lái)的催 化劑會(huì)黏附在催化劑下料口并且下料口處容易有串氣現(xiàn)象發(fā)生，影響三相分離 器的分離效果，并且?guī)С龅拇呋瘎┤菀锥氯掠窝b置，不利于裝置的長(zhǎng)周期運(yùn) 轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可長(zhǎng)期穩(wěn)定操作的新型沸騰床 反應(yīng)器。該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，操作彈性大，能夠滿足長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn) 轉(zhuǎn)的需要。

本發(fā)明提供的沸騰床反應(yīng)器包括包括反應(yīng)器殼體和三相分離器，其特征在 于所述反應(yīng)器殼體由上往下依次包括擴(kuò)大段和直筒段，所述的三相分離器設(shè)置 于擴(kuò)大段內(nèi)，擴(kuò)大段的直徑為直筒段直徑的1.2～2倍，擴(kuò)大段的直徑與高之比為 0.3～2.0∶1。

本發(fā)明沸騰床反應(yīng)器的具體結(jié)構(gòu)為：

在反應(yīng)器底部設(shè)有原料入口和氣液分布器。在反應(yīng)器擴(kuò)大段頂部設(shè)有氣體 出口，擴(kuò)大段上部殼壁設(shè)有液體排出口，分別用于將相分離出的氣體和液體導(dǎo) 出。所述的三相分離器設(shè)于擴(kuò)大段內(nèi)，包括內(nèi)徑不同的兩個(gè)同心圓筒：內(nèi)筒和 外筒。所述內(nèi)筒和外筒的上下兩端全部開(kāi)口，內(nèi)筒和外筒的上段均為直筒段， 與之相連的下段為錐形擴(kuò)散段，外筒的上端開(kāi)口和下端開(kāi)口分別高于高于內(nèi)筒 的上端開(kāi)口和下端開(kāi)口。內(nèi)筒的下端開(kāi)口直徑(即擴(kuò)散段的開(kāi)口直徑)小于反 應(yīng)器擴(kuò)大段的內(nèi)徑；外筒的下端開(kāi)口直徑(即擴(kuò)散段的開(kāi)口直徑)也應(yīng)小于反 應(yīng)器擴(kuò)大段的內(nèi)徑。

所述三相分離器的內(nèi)筒(本申請(qǐng)中凡提及內(nèi)筒均指由內(nèi)筒直筒段及擴(kuò)散段 構(gòu)成的整體，提及外筒亦如此)構(gòu)成分離器的中心管，內(nèi)筒與外筒之間的環(huán)狀 空間組成三相分離器的折流區(qū)，外筒與反應(yīng)器內(nèi)壁之間的環(huán)狀空間為該三相分 離器的澄清液體產(chǎn)品收集區(qū)；所述內(nèi)筒的擴(kuò)散段開(kāi)口為物流導(dǎo)入口，內(nèi)筒的擴(kuò) 散段開(kāi)口與反應(yīng)器擴(kuò)大段內(nèi)壁構(gòu)成的圓環(huán)狀開(kāi)口為該三相分離器的催化劑下料 口，分離出的固體微粒催化劑在此處沿著反應(yīng)器殼壁重新返回到催化劑床層中。

所述的三相分離器各組成部件的具體尺寸比例及相對(duì)位置，均可以由本領(lǐng) 域設(shè)計(jì)人員根據(jù)所使用的催化劑尺寸、反應(yīng)器處理量、反應(yīng)條件及分離效果等 具體要求通過(guò)計(jì)算或者簡(jiǎn)單的試驗(yàn)予以確定。

所述的擴(kuò)大段為設(shè)置于反應(yīng)器上端的環(huán)形擴(kuò)大結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大段與直筒段交點(diǎn) 處的切線與反應(yīng)器軸線形成的夾角(夾角起始于軸線，終止于交點(diǎn)處的切線) 稱為擴(kuò)大角，該擴(kuò)大角為銳角，最好為45度至60度。所述反應(yīng)器的擴(kuò)大段直 徑(指內(nèi)徑)為直筒段直徑(指內(nèi)徑)的1.2～2倍，最好為1.4～1.6倍。擴(kuò)大段 的直徑與高之比為0.3～2。直筒段的徑高比范圍在0.01～0.1之間。

所述的氣體排出口一般位于反應(yīng)器頂部中心處。所述的液體排出口一般設(shè) 置在反應(yīng)器擴(kuò)大段殼壁的上部，其位置應(yīng)介于三相分離器外筒的上端開(kāi)口與下 端開(kāi)口之間。

所述三相分離器的上部通常應(yīng)設(shè)置一定的緩沖空間，相分離后的氣體產(chǎn)物 于此富集并從氣體排出口排出反應(yīng)器。