[發明專利]一種流化床反應器及其應用

有效

• 申請號: 201310528619.5
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104587911B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 朱丙田;侯栓弟;張久順;武雪峰;毛安國;張哲民;田志鴻;張同旺;宋寧寧;劉凌濤;趙俊杰
• 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: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C10G25/09
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉國平,顧映芬

技術領域

本發明涉及一種流化床反應器及其應用。

背景技術

隨著世界各國對環保要求的不斷提高，汽油硫含量的指標正日趨嚴格。這就對汽油脫硫技術提出了更高的要求。從反應器結構來分，目前汽油脫硫技術主要有固定床脫硫和流化床脫硫兩種方法。

固定床脫硫有加氫精制和吸附脫硫兩種方法，前者會因加氫過程中汽油烯烴和芳烴的飽和，造成汽油辛烷值損失，尤其是烯烴含量高的汽油深度脫硫會使汽油辛烷值損失更大；后者存在催化劑失活問題，需要催化劑頻繁再生。

流化床脫硫的典型代表是美國康菲公司開發的S-Zorb工藝，該工藝是一種反應吸附脫硫工藝，將流化床反應器和連續再生技術相結合，解決了固定床催化劑的失活問題。相對于固定床吸附脫硫，流化床脫硫具有固體顆粒和氣體的混合均勻、不會造成局部飛溫的優點。

現有的S-Zorb吸附脫硫技術采用流化吸附反應器，反應產物通過反應器頂部設置的粉塵過濾器離開反應器，固體顆粒則通過設置在反應器上部床層料面下方的排料管引出反應器，進入再生器和還原器中進行再生和還原。但是，在流化吸附反應器中，催化劑中細粉及顆粒長期磨損產生的細粉被揚析到流化床的沉降空間長期懸浮，使得懸浮顆粒沒有機會返回到流化床密相床層，也不能排出反應器，長期下來則影響著裝置的穩定運行。

為消除流化床反應器中催化劑床層上部稀相空間顆粒長期懸浮及氣固分離問題，傳統流化床反應器在頂部設置旋風分離器來回收固體顆粒。但一般旋風分離器要求進入旋風分離器的氣速在15-25m/s的范圍內，高入口氣速固然有利于提高氣固效率，但會增加顆粒的磨損。而汽油吸附脫硫所用催化劑機械強度較低，如果在流化吸附反應器中設置傳統的旋風分離器，則因入口氣速較大，會加劇催化劑顆粒的磨損，進而大大提高裝置的運行成本。

因此，需要提供一種新的吸附脫硫反應器，該反應器不僅能夠實現吸附脫硫，而且能夠將反應器中形成的催化劑細粉及時移出反應體系，減少反應器沉降區中懸浮的催化劑顆粒的量，同時不會加劇催化劑顆粒的磨損，實現裝置的穩定、長周期運轉。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的吸附脫硫流化床反應器存在的催化劑細粉在流化床反應器的沉降空間長期懸浮，影響裝置運行穩定性的技術問題，提供一種流化床反應器，該流化床反應器能夠及時將催化劑細粉移出反應體系，減少反應器沉降區中懸浮的催化劑顆粒的量，并且不會加劇催化劑顆粒的磨損，實現裝置的穩定、長周期運轉。

本發明提供了一種流化床反應器，該流化床反應器包括密封的反應器主體、至少一個旋流式氣固分離器和導氣管；

所述反應器主體的內部空間自下而上包括反應區和沉降區；

所述旋流式氣固分離器的主體為頂部密封的中空結構，其內部空間自上而下包括直筒區和錐體區，所述旋流式氣固分離器的主體設置在所述沉降區中，所述旋流式氣固分離器的出料口位于所述錐體區的底部并向下延伸至所述反應區中，所述導氣管的進氣口位于所述直筒區中，所述導氣管的出氣口位于所述流化床反應器的外部；

其中，所述直筒區的上部沿切向設置有至少兩個導向進風通道，所述導向進風通道的輪廓線為螺旋曲線。

本發明還提供了根據本發明的流化床反應器在含硫烴原料吸附脫硫中的應用。

根據本發明的流化床反應器能夠有效降低沉降空間中催化劑細粉的懸浮濃度，并及時將反應過程中產生的催化劑細粉移出反應系統，避免催化劑細粉在流化床反應器中的累積，使得流化床反應器能夠穩定長周期運轉，從而獲得良好且穩定的反應效果。

并且，本發明的流化床反應器中使用的旋流式氣固分離器對催化劑顆粒的磨損小，特別是在用作吸附脫硫的反應器時，能夠明顯降低催化劑的消耗量，從而降低運行成本。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。

圖1用于說明根據本發明的流化床反應器的一種實施方式。

圖2用于說明根據本發明的流化床反應器中使用的旋流式氣固分離器。

圖3用于說明根據本發明的流化床反應器中使用的旋流式氣固分離器的導向進風通道。

圖4用于說明本發明的流化床反應器中使用的旋流式氣固分離器的一種優選實施方式。

圖5為圖4所述的優選實施方式的俯視圖。

圖6用于說明根據本發明的流化床反應器中的內構件。

圖7用于說明根據本發明的流化床反應器中內構件的一種優選的實施方式。