[實(shí)用新型]一種防堵塞的漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器的下降管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920220361.1
• 申請(qǐng)日: 2009-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN201529520U
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邊清;唐曉津;張占柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B01J8/22
• 分類號(hào): B01J8/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種將固體顆粒從液體產(chǎn)品中分離出來的設(shè)備和方法，可與漿態(tài)床反應(yīng)器耦合，實(shí)現(xiàn)液體產(chǎn)品與固體顆粒連續(xù)分離。

背景技術(shù)

漿態(tài)床反應(yīng)器是一種常用的氣液(漿)接觸反應(yīng)設(shè)備，具有極高的儲(chǔ)液量。對(duì)于反應(yīng)熱很大的催化反應(yīng)過程，使用漿態(tài)床反應(yīng)器可以有效地移走反應(yīng)熱，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的等溫操作，保證反應(yīng)器的正常運(yùn)行，因此在當(dāng)今的化工過程中得到了廣泛應(yīng)用。而漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器是在漿態(tài)床鼓泡反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高效多相反應(yīng)器。漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器除了具有漿態(tài)床鼓泡反應(yīng)器所具有的全部優(yōu)點(diǎn)外，還能夠使其內(nèi)部的流體做有規(guī)則的循環(huán)流動(dòng)，因而增強(qiáng)了反應(yīng)物之間的混合、擴(kuò)散、傳熱和傳質(zhì)。

在漿態(tài)床反應(yīng)器中為了消除擴(kuò)散的影響，一般采用幾十微米甚至更細(xì)顆粒的催化劑，但隨之也帶來了反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑顆粒分離這一難題。如何有效的實(shí)現(xiàn)液固分離，成為在使用漿態(tài)床反應(yīng)過程中的關(guān)鍵技術(shù)。

漿態(tài)床反應(yīng)器催化劑漿液的液固分離一般在反應(yīng)器外進(jìn)行，含有催化劑的漿液必須使用特殊泵進(jìn)行輸送，分離出來的催化劑仍需要以漿液形式送回到反應(yīng)器中。該過程易于造成催化劑顆粒的破損，因而對(duì)反應(yīng)器的長時(shí)間連續(xù)操作帶來問題。

過濾技術(shù)是獲取高分離效率的常用方法。按流動(dòng)形式，過濾分為死端過濾和錯(cuò)流過濾，相比傳統(tǒng)的死端過濾，錯(cuò)流過濾濾餅不易堆積，過濾周期長，是目前研究的重點(diǎn)。

USP?6068760、WO?02/097007A2均公開了采用沉降技術(shù)在漿態(tài)床反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)液固分離的方法，將反應(yīng)后的漿液引出反應(yīng)器，通過一根沉降管后，漿液進(jìn)入沉降罐進(jìn)行沉降，上層清液排出作為產(chǎn)品，而下層含有大量催化劑顆粒的稠漿返回反應(yīng)器循環(huán)。

EP?1405664A1公開的分離方法是將反應(yīng)后的漿液直接引入沉降罐，沉降灌中設(shè)有擋板，且擋板高度高于沉降罐中液位高度，因此漿液流過擋板與罐體底部的縫隙后，清液緩慢上升在沉降罐上方流出，而含有顆粒的濃漿在沉降罐底部的出口返回反應(yīng)器主體。

CN1433838A公開了在反應(yīng)器主體內(nèi)設(shè)置分離單元的方法，使得漿液實(shí)現(xiàn)液固分離，并且提出在沉降單元的底部施加強(qiáng)磁場以加速液固分離速度。但是利用單一的沉降技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全的液固分離，得到固含量極小的液體產(chǎn)物需要容積很大的沉降裝置，以保證足夠的沉降時(shí)間，這就造成了設(shè)備的大部分面積與空間被沉降裝置占用，生產(chǎn)效率較低；此外催化劑粒徑越小，越有利于反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)在反應(yīng)過程中由于催化劑磨損會(huì)產(chǎn)生粒徑極小的固體粉末，但是沉降技術(shù)對(duì)于粒徑為幾微米或者粒徑更小的催化劑顆粒的分離效果不佳；由于費(fèi)托合成反應(yīng)器直徑相當(dāng)大，因而磁場裝置很難在反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生均勻的磁場，設(shè)備笨重，造價(jià)昂貴，且無法對(duì)產(chǎn)生磁化的催化劑進(jìn)行消磁以阻止磁化催化劑的團(tuán)聚，影響反應(yīng)器的正常操作。

WO?94/16807公開了在反應(yīng)器內(nèi)使用過濾組件實(shí)現(xiàn)液固分離的方法，但是一旦催化劑顆粒堵塞過濾組件，則過濾組件的再生困難，因而不適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

CN1589957A公開了在反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置一級(jí)分離單元，在反應(yīng)器外設(shè)置二級(jí)分離單元來實(shí)現(xiàn)液固分離的方法，并且在反應(yīng)器外設(shè)置反沖單元以實(shí)現(xiàn)過濾的連續(xù)操作，這樣不僅占用了反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間，還導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁復(fù)。

US?2005/0027021公開了一種液固分離系統(tǒng)，通過在反應(yīng)器外設(shè)置豎直放置的過濾元件來實(shí)現(xiàn)液固分離，起主要過濾作用的是沉積在過濾元件上的濾餅，通過調(diào)節(jié)漿液流動(dòng)速度來調(diào)節(jié)濾餅的厚度。但是由于元件所處空間大小是設(shè)計(jì)確定了的，單純通過調(diào)節(jié)元件外部漿液流速來控制過濾速率使得調(diào)節(jié)范圍非常有限，且細(xì)顆粒容易堵塞過濾管而沒有有效的反沖洗方法使過濾過程難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化。

US?2005/0000861公開了一種可以放置在反應(yīng)器內(nèi)部和/或外部的過濾元件，這種元件分為粗濾區(qū)和細(xì)濾區(qū)，且二者同軸同徑豎直放置，上部粗濾區(qū)將大顆粒的催化劑攔在過濾區(qū)外，再返回反應(yīng)器重新循環(huán)使用，而經(jīng)過粗濾的濾液會(huì)直接進(jìn)入設(shè)在粗濾區(qū)下面的細(xì)濾區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步過濾分離。這種液固分離方法需要借助外界動(dòng)力，且沒有提供詳細(xì)的反沖洗方法，難以實(shí)現(xiàn)液固的連續(xù)有效分離。