[實用新型]一種漿態床反應器

有效

• 申請號: 201020133207.3
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN201632250U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 戴文松;郭志雄;劉家明;范傳宏;吳德飛;高莉萍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化工程建設公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;C07C1/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本實用新型屬于化學工程領域，具體涉及一種費托合成漿態床反應器。

背景技術

漿態床反應器內同時存在氣液固三相，通常固體為催化劑，是費托合成過程的核心。氣液分離和反應撤熱是漿態床反應器的技術難點。

現有的費托合成漿態床反應器把液體合成油與固體催化劑的分離技術作為研究重點之一。US4605678公布了一種采用具有高梯度磁場的磁化過濾原件分離催化劑與合成油的方法；US5811469公布了一種采用下導管過濾器分離催化劑與合成油的方法；US6217830公布了一種使用烴類溶劑超臨界促萃取分離催化劑與合成油的方法。中國專利ZL03118581.9公布了一種采用固液逆流分離原理和多個并聯分離單元組成的分離裝置。

上述現有現有技術的合成漿態床反應器普遍規模較小，對反應器內的空間利用效率偏低。隨著工業化規模的擴大，反應器直徑已經迅速增大，目前已有反應器直徑達到5～10米，因此反應器投資占裝置總投資的比重逐漸增大。所以，提高反應器空間利用率、有效降低投資是本領域亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能提高反應器空間利用率、間接提高反應器內的空速、降低反應器的投資的新型漿態床反應器。

本實用新型的漿態床反應器是通過以下技術方案實現的：

在所述反應器殼體1中包括上部的隔板16、底部的合成氣分布板8以及漿態床層13，其特征在于：

所述的漿態床反應器內設置n個循環杯20和m個氣液旋分器10，其中m小于或等于n；

所述的循環杯20由下料管17和頂部的擴張口18組成；

所述的每個氣液旋分器10都與一個循環杯20同軸對應布置，每個氣液旋分器10下部的旋分器料腿12伸入循環杯20頂部的擴張口18內。

所述的反應器還包括設置在反應器中部的上下兩層盤管4；

所述的上段盤管入口5和下段盤管入口9分別通入除氧水，除氧水在盤管內受到漿態床層13的加熱發生汽化產生蒸汽分別從上段盤管出口2和下段盤管出口7流出。

所述的合成氣分布管8采用樹枝狀結構；

所述的循環杯20淹沒在漿態床料位3下方；

所述的循環杯20下料管17穿過合成氣分布管8中的空隙伸至接近反應器底部的位置。

在具體實施中，

所述的氣液旋分器10的出口19伸出隔板16上方；

所述的旋分器料腿12伸入漿態床料位3以下；

所述的氣液旋分器10的切向入口的氣體流速在12至25m/s范圍；

所述的循環杯20個數值n為7，其中1個布置在所述的反應器的中心，其余6個圍繞中心均勻分布；所述的氣液旋分器10個數m＝n；

在所述的反應器中部的兩層取熱盤管4之間的位置設置有合成蠟抽出口6。

本實用新型的反應器是這樣操作的：

本實用新型的反應器的循環杯頂部為擴張口。由于每個循環杯都淹沒在漿態床料位下方，當合成氣體經合成氣分布板向上流動時，帶動床層中的漿液向上流動，形成氣液固三相并流向上的漿態床層。當氣液固三相流體到達擴張口高度時，氣體因密度小浮力大保持向上流動直至流出漿態床料位，液體和催化劑因密度大翻流入擴張口內。由此造成循環杯內外的密度差異，循環杯外的氣液固三相漿態床密度小向上流動，循環杯內的氣體含量小，主要是液體和催化劑固體，密度大向下流動直至從循環杯下料管底部出口流出。循環杯內外的流體形成了循環流動，循環的液體和催化劑間接成為反應器補充的流體，從而間接提高反應器內的空速。循環杯占用的反應器空間遠小于形成的流體循環體積，因此提高了反應器的空間利用率。在產物量一定的前提下，可以用較小的反應器實現，從而減少反應器的投資。

氣液旋分器位于漿態床料位上方的反應器頂部，每個旋分器出口伸至隔板上方，旋分器料腿伸入漿態床料位以下，每個旋分器料腿伸入一個擴張口內。這種技術方案能夠將氣液旋分器分離出的液體直接倒入密度較大的循環杯內，促進循環杯內外的流體循環。

特別是，由于本實用新型的合成氣分布管8采用樹枝狀結構(見圖4)，循環杯下料管17穿過合成氣分布管8中的空隙伸至接近反應器底部的位置。這種技術方案的優點有兩個，第一是從循環杯下料管17底部出口流出的循環液體和催化劑能夠攪動反應器底部的流體，避免催化劑沉積在反應器底部；第二個優點是避免合成氣直接流入循環杯下料管17，降低下料管內的密度，減小流體循環量。