[發明專利]一種波紋板式均溫加氫反應器

有效

• 申請號: 201310604127.X
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103585933A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 呂帆;洪正鵬;張結喜
• 申請（專利權）人: 南京國昌化工科技有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;蔣真

技術領域

本發明涉及加氫反應器技術領域，尤其是一種波紋板式均溫加氫反應器。

背景技術

傳統加氫反應器主要有固定床、流動床、流化床三大類，其中固定床反應器采用的最多，如圖1所示，它實際上是由多個催化劑床層組成的絕熱反應器，其大量反應熱由冷卻介質（氣體或液體）從層間引入激冷冷卻，在移走大量反應熱的同時，使每個床層溫度控制在一定的溫升（如50～100℃）范圍內。這類反應器的缺點是：（1）催化劑床層的溫升不能嚴格控制在最適范圍，易使催化劑過燒影響其壽命，或不在最佳溫區，影響產物的品質及產量；（2）反應熱由加入的冷介質直接激冷，因此其反應熱不能充分回收。

近期也有專利提出采用如圖2所示的催化劑在管程，水在殼程的管殼式水冷反應器，解決上述加氫反應器存在的問題，但是其缺點是：（1）內裝催化劑反應管數量多，要使加氫反應器的氣相和液相均勻進入每根管子有難度，從而影響反應的效率；（2）由于管程與殼程溫度不一（尤其在強放熱條件下），要解決其熱應力，在殼程設有膨脹節，這不僅提高設備造價，增加不安全性，而且也不利于設備的大型化。

由于反應管為光滑管壁，必然會存在一定流體“壁短路效應”，也即影響流體與催化劑充分接觸反應的機會，這也就必然影響催化劑反應的效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種波紋板式均溫加氫反應器，以克服上述缺陷，達到提高催化劑壽命、提高反應效率等效果。

本發明的技術方案是：

一種波紋板式均溫加氫反應器，包括上聯箱環管5、催化劑床層6、波紋板7、下部入口8、下聯箱環管9、筒體14和上部出口16，所述催化劑床層6設置在筒體14內，上聯箱環管5和下聯箱環管9分別安裝在筒體14的上部和下部，上聯箱環管5和下聯箱環管9之間通過由若干波紋板7構成的冷卻介質夾層連通，波紋板7構成的冷卻介質夾層內裝有冷卻介質，波紋板7置于催化劑床層6內，上聯箱環管5和下聯箱環管9分別與上部出口16和下部入口8連接。

所述筒體14頂部設有上部入口1，上部入口1下方設有分散器2，分散器2下方設有分布帽3和氣液分布板4。

所述由若干波紋板7構成的冷卻介質夾層分別通過若干短管15與上聯箱環管5和下聯箱環管9連通匯總。

所述筒體14底部設有底部集合罩12，底部集合罩12下方為出口管10。

所述筒體14底部設有催化劑自卸孔11，筒體14上部設有人孔17。

所述波紋板7通過支架13安裝在筒體14內部。

本發明的有益效果是：

1、本發明的波紋板式均溫加氫反應器突破過去一貫使用的多段絕熱反應結構和段間冷激移熱結構，改變傳統反應器絕熱溫升高（Δt=50～200℃），反應溫度難以控制的缺點，采用本發明的波紋板式均溫加氫反應器，整個床層的溫度由波紋板內冷流系統的溫度、壓力以及流量加以調節，可有效控制在Δt=50℃之內，溫度調節簡單平穩，完全杜絕反應床層的超溫現象。

2、本發明的波紋板式均溫加氫反應器采用波紋板作為冷卻單元（催化劑裝于板間），其優點在于：

（1）波紋板由于其表面的凹凸波浪形，增加了流體在板表面與催化劑主體的湍流擾動，從而較一般平面傳熱提高傳熱系數15～30%，也即增強了15～30%的移熱能力。

（2）由于波紋板面的凹凸，使流體不斷擴大與縮小，不斷改變流體的方向，因而減少了流體的“壁短路效應”，增加了流體與催化劑的接觸與擾動，提高了反應的效率和催化劑的利用率，這一優點對于氣固液三相加氫反應尤為有利。

（3）由于波紋板所占體積小，由其構成的反應器較之其他管式反應器的催化劑裝填量增加10～20%，而板材價格較之管材價格低，因此多種有利因素疊加后，本發明的波紋板式均溫加氫反應器的造價較之其他同樣產能反應器的造價低20～30%。

3、采用反應器頂部分布板13和分布帽14，有效地控制好氣相和液相能夠均勻地分布到整個催化劑床層，使全部催化劑均勻有效地進行加氫反應。

4、本發明的波紋板式均溫加氫反應器突破過去反應器大量余熱難以利用和回收的缺點，本發明的波紋板式均溫加氫反應器可以回收反應熱直接付產中壓或高壓蒸汽，付產蒸汽量根據反應熱大小，一般在0.5～5.0噸蒸汽/噸產品，大大提高了運行的經濟效益。

附圖說明

圖1是背景技術中固定床反應器的結構示意圖。

圖2是背景技術中管殼式水冷反應器的結構示意圖。

圖3是本發明的波紋板式均溫加氫反應器的結構示意圖。