[實用新型]一種抗堵塞固定床反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220542372.3
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN202909701U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡進;魏士新;蔡成偉;吳學(xué)其;陳長新;張杰;檀結(jié)東;吳琳;孟建;朱艷芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C07C9/04;C07C1/04;C10K1/34;C01B3/58
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種固定床反應(yīng)器，具體為具有抗堵塞能力的固定床反應(yīng)器，特別是適用于催化劑科研開發(fā)中。

背景技術(shù)

?固定床反應(yīng)器主要用于實現(xiàn)氣固相催化反應(yīng)，如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐等。微型固定床反應(yīng)器是科研開發(fā)的重要設(shè)備之一。在固定床反應(yīng)器中進行催化劑小試壽命試驗或條件試驗研究是很多催化劑開發(fā)過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而催化劑的性能開發(fā)與其結(jié)構(gòu)強度的改善并不一定完全同步。在實際開發(fā)過程中，經(jīng)常存在這種情況，即催化劑的主要性能指標已經(jīng)達標，而強度則需要經(jīng)進一步的探索才能滿足要求。另外，在有些催化劑的開發(fā)過程中，往往會需要同時采用已工業(yè)化的催化劑對原料進行預(yù)處理，由于小試的條件通常會更加苛刻，這些工業(yè)化的催化劑難免會隨著試驗時間的增加產(chǎn)生粉塵，這些粉塵在小裝置上極易堵塞管路，使試驗被迫中斷，造成重復(fù)勞動，影響科研開發(fā)的效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型提供了一種具有抗堵塞能力的固定床反應(yīng)器，特別是適用于催化劑科研開發(fā)中，能顯著提高反應(yīng)器的抗堵塞能力。

本實用新型的技術(shù)方案：抗堵塞固定床反應(yīng)器，其特征在于：在反應(yīng)器筒體的出口管附近預(yù)留小體積空腔。

一般地，所述反應(yīng)器在預(yù)留的小體積空腔下方，設(shè)置凹型隔墊，該凹型隔墊內(nèi)設(shè)置小型磁鐵。

所述凹型隔墊為聚四氟乙烯隔墊或石墨隔墊。

所述反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有電偶套管，套管可以上下貫穿整個反應(yīng)器，也可以從反應(yīng)器內(nèi)某處至反應(yīng)器的上端面或下端面。

所述反應(yīng)器上下端面采用螺紋或法蘭連接的密封方式。

本實用新型的抗堵塞固定床反應(yīng)器，其反應(yīng)器筒體4的出口管6附近設(shè)置有小體積空腔，避免了催化劑或填料的小顆粒隨氣流直接進入出口管6或過濾器，使出口管6或過濾器堵死而造成試驗被迫中斷；此外，對于可被磁力作用的催化劑或載體小顆粒，空腔下方設(shè)置的小型磁場區(qū)域能強化氣固分離效果，進一步提高反應(yīng)器的抗堵塞性能。

附圖說明

圖1?為本實用新型實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-進口管；2-反應(yīng)器上端面；3-電偶套管；4-反應(yīng)器筒體；5-催化劑支撐；6-出口管；7-小體積空腔；8-小型磁鐵；9-凹型隔墊；10-反應(yīng)器下端面。

具體實施方式

以下結(jié)合實例和附圖進一步說明本實用新型的內(nèi)容。

本實施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括進口管、出口管、反應(yīng)器上端面、反應(yīng)器下端面、電偶套管、反應(yīng)器筒體、催化劑支撐、小體積空腔、小型磁鐵、凹型隔墊。

在反應(yīng)器筒體的出口管附近預(yù)留小體積空腔，使長期試驗過程中被氣流帶出的催化劑或載體的小顆粒能在重力場的作用下沉降，且有一定的存儲空間。

在預(yù)留的小體積空腔下方，設(shè)置凹型隔墊，該凹型隔墊內(nèi)設(shè)置小型磁鐵，提供磁場作用，使長期試驗過程中被氣流帶出的可被磁力作用的催化劑或填料的小顆粒能在磁場的作用下沉降。凹型隔墊的材質(zhì)根據(jù)反應(yīng)器出口氣體的溫度決定，溫度較低時推薦采用聚四氟乙烯，溫度較高時推薦采用石墨。

實例1：將20mL粒徑為Φ1mm的球形鈷鉬系加氫脫硫催化劑裝填入如圖1所示的反應(yīng)器，進行煤基合成氣加氫脫硫條件試驗。反應(yīng)器內(nèi)徑10mm，高度900mm。凹型隔墊采用聚四氟乙烯材質(zhì)，電偶套管從催化劑床層入口處至反應(yīng)器下端面，反應(yīng)器上下端面采用螺紋連接密封。合成氣體積組成為H_2?50%~70%，CO?3%~30%，CO_2?3%~15%，CH₄?0~20%，總硫含量1×10^-6~100×10^-6。反應(yīng)溫度150℃~400℃，壓力1.0MPa~5.0MPa，空速500h^-1~4000h^-1。試驗累計進行500h后，系統(tǒng)溫度、壓力、流量控制及顯示完全正常，未發(fā)現(xiàn)有反應(yīng)器或管路堵塞的現(xiàn)象。試驗結(jié)束拆卸催化劑時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器筒體出口管附近設(shè)置的小體積空腔中集有明顯的催化劑或惰性填料粉塵，出口管過濾器內(nèi)無任何發(fā)現(xiàn)。