[實用新型]流化催化反應器

有效

• 申請號: 201420643196.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN204447968U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 陳旭;劉小燕;張長軍;馬艷萍;劉義;謝克鋒;許云波;朱博超;張慶國;邢趙中;竺棟榮;吳冬;慕雪梅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;常大軍

技術領域

本實用新型涉及一種反應器，特別是一種流化床反應器。

背景技術

目前國內的氣相聚合反應器主要有固定床反應器和流化床反應器。固定床反應器形式大多采用列管式，其優點是催化劑磨損小，返混低，催化劑生產能力較高，缺點是傳熱能力較差。固定床中催化劑顆粒較大，與換熱管的接觸效率不高，反應生成的熱量不易移出，對于強放熱反應存在“熱點溫度”，極易造成反應溫度的驟升，因此，反應器中的溫度容易分布不均，催化劑易失活，更危險的是降低了操作的安全系數，并且列管式反應器催化劑的裝卸、反應器的清洗等等都是工業生產中要面臨的問題。與固定床反應器相比，流化床反應器的主要優點一是可以使用小顆粒的催化劑，因而內擴散的影響完全可以忽略，從而提高了催化劑的利用率。二是溫度均勻，完全可以實現等溫操作。這對于溫度范圍要求很窄的催化反應過程是十分適宜的。當然，流化床反應器也有其缺點，一是由于磨損和氣體夾帶造成催化劑損失大，二是軸向返混嚴重，三是氣體以氣泡形式通過床層造成氣固接觸不良。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有固定床和流化床反應器的不足，提出了一種采用兩段流化床的新型反應器，其中催化劑溢流裝置設于反應器外部，可以限制兩催化劑密相區間的氣體軸向返混，提高反應單體的轉化率。

為達上述目的，本實用新型提供一種流化催化反應器，其包括：

(a)一提供反應空間的反應室1；

(b)一設置在所述反應室1底部的反應原料氣體入口2以及設置在該入口上部的第一氣體分布器13；

(c)一設置在所述反應室1軸向高度中部的第二氣體分布器17，所述第二氣體分布器17將所述反應室1分為兩段，第一催化劑密相區15，第二催化劑密相區19；

(d)一設置在所述第一催化劑密相區之中的第一換熱器14以及一設置在所述第二催化劑密相區之中的第二換熱器18，設置在所述第一催化劑密相區之中的第一換熱器14的冷卻水進口9、冷卻水出口10及設置在所述第二催化劑密相區之中的第二換熱器18的冷卻水進口11、冷卻水出口12分別設置在所述反應室1的外部；

(e)一設置在所述反應室1外部的催化劑溢流裝置22，所述催化劑溢流裝置分別與所述第一催化劑密相區和第二催化劑密相區相連,所述催化劑溢流裝置22包括：一個設置在其上部的防止固體倒竄的擴大室23，所述催化劑溢流裝置22的入口6設在所述反應室1的第二分布器17的上方，所述催化劑溢流裝置22的出口4設在反應器的第一分布器13的上方；

(f)一設置在所述催化劑溢流裝置22的頂部的催化劑入口5和一個設置在所述反應室1的底部的失活催化劑出口3；

(g)一氣固分離裝置，包括：設置在所述反應室(1)的上端的擴大段20和固定在所述擴大段20中的旋風分離器21；在所述擴大段的頂部設有氣體及催化劑進入旋風分離器的入口7和反應氣體出口8；所述旋風分離器21的料腿16分別與所述第一催化劑密相區和第二催化劑密相區相連。

上述的流化催化反應器，其中，所述第一氣體分布器13為多孔板式分布器、浮閥式分布器或管式分布器。

上述的流化催化反應器，其中，所述第二氣體分布器17為多孔板式分布器或浮閥式分布器。

上述的流化催化反應器，其中，所述第一氣體分布器13與第二氣體分布器17間的距離為所述反應室1直徑的1.5～10倍。

上述的流化催化反應器，其中，所述催化劑溢流裝置22的入口6距所述第二分布器17的距離為所述反應室1的直徑的0.2～3倍，所述催化劑溢流裝置22的出口4距所述第一分布器的距離為所述反應室1的直徑的0.05～0.70倍。

本實用新型由于采用了兩段流化床的結構設計，具有反應器操作彈性大，?可以限制兩催化劑密相區間的氣體軸向返混，單體轉化率高，催化劑用量少，催化劑壽命長的特點。

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。

附圖說明

圖1為本實用新型流化催化反應器的結構示意圖。

其中，附圖標記

1-反應室

2-反應原料氣體入口

3-失活催化劑出口

4-溢流裝置出口?

5-催化劑入口?

6-溢流裝置入口?

7-氣體及催化劑進入旋風分離器的入口

8-反應氣體出口?

9-冷卻水進入設在第一催化劑密相區的換熱器的入口

10-水汽混合物流出設在第一催化劑密相區的換熱器的出口