[實用新型]一種漿態床反應器的過濾內構件

有效

• 申請號: 200920220362.6
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN201529435U
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 唐曉津;胡立峰;張占柱
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: B01D29/52
• 分類號: B01D29/52;B01J8/00;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

技術領域

本實用新型涉及一種將固體顆粒從液體產品中分離出來的設備和方法，可與漿態床反應器耦合，實現液體產品與固體顆粒連續分離。

背景技術

漿態床反應器是一種常用的氣液(漿)接觸反應設備，具有極高的儲液量。對于反應熱很大的催化反應過程，使用漿態床反應器可以有效地移走反應熱，實現反應器的等溫操作，保證反應器的正常運行，因此在當今的化工過程中得到了廣泛應用。而漿態床環流反應器是在漿態床鼓泡反應器的基礎上發展起來的一種高效多相反應器。漿態床環流反應器除了具有漿態床鼓泡反應器所具有的全部優點外，還能夠使其內部的流體做有規則的循環流動，因而增強了反應物之間的混合、擴散、傳熱和傳質。

在漿態床反應器中為了消除擴散的影響，一般采用幾十微米甚至更細顆粒的催化劑，但隨之也帶來了反應產物與催化劑顆粒分離這一難題。如何有效的實現液固分離，成為在使用漿態床反應過程中的關鍵技術。

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

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

USP?6068760、WO?02/097007A2均公開了采用沉降技術在漿態床反應器內實現液固分離的方法，將反應后的漿液引出反應器，通過一根沉降管后，漿液進入沉降罐進行沉降，上層清液排出作為產品，而下層含有大量催化劑顆粒的稠漿返回反應器循環。

EP?1405664A1公開的分離方法是將反應后的漿液直接引入沉降罐，沉降灌中設有擋板，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器主體。

CN1433838A公開了在反應器主體內設置分離單元的方法，使得漿液實現液固分離，并且提出在沉降單元的底部施加強磁場以加速液固分離速度。但是利用單一的沉降技術實現完全的液固分離，得到固含量極小的液體產物需要容積很大的沉降裝置，以保證足夠的沉降時間，這就造成了設備的大部分面積與空間被沉降裝置占用，生產效率較低；此外催化劑粒徑越小，越有利于反應進行，同時在反應過程中由于催化劑磨損會產生粒徑極小的固體粉末，但是沉降技術對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；由于費托合成反應器直徑相當大，因而磁場裝置很難在反應器內產生均勻的磁場，設備笨重，造價昂貴，且無法對產生磁化的催化劑進行消磁以阻止磁化催化劑的團聚，影響反應器的正常操作。

WO?94/16807公開了在反應器內使用過濾構件實現液固分離的方法，但是一旦催化劑顆粒堵塞過濾構件，則過濾構件的再生困難，因而不適于大規模連續生產。

CN1589957A公開了在反應器內部設置一級分離單元，在反應器外設置二級分離單元來實現液固分離的方法，并且在反應器外設置反沖單元以實現過濾的連續操作，這樣不僅占用了反應器內的反應空間，還導致設備結構復雜，操作繁復。

US?2005/0027021公開了一種液固分離系統，通過在反應器外設置豎直放置的過濾元件來實現液固分離，起主要過濾作用的是沉積在過濾元件上的濾餅，通過調節漿液流動速度來調節濾餅的厚度。但是由于元件所處空間大小是設計確定了的，單純通過調節元件外部漿液流速來控制過濾速率使得調節范圍非常有限，且細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現連續化。

US?2005/0000861公開了一種可以放置在反應器內部和/或外部的過濾元件，這種元件分為粗濾區和細濾區，且二者同軸同徑豎直放置，上部粗濾區將大顆粒的催化劑攔在過濾區外，再返回反應器重新循環使用，而經過粗濾的濾液會直接進入設在粗濾區下面的細濾區進行進一步過濾分離。這種液固分離方法需要借助外界動力，且沒有提供詳細的反沖洗方法，難以實現液固的連續有效分離。

由以上分析可知單純利用沉降方法需要占用較大的面積，甚至寶貴的反應空間；而利用常規過濾的方法難以實現連續操作，即使實現了連續操作也會由于較高的固含量而降低了分離效率，還會使設備復雜，投資和操作費用增加。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于漿態床反應器中，實現液固高效連續分離的過濾內構件。