[實用新型]一種乙炔加氫制乙烯漿態床的氣體分布器和具有其的漿態床

有效

• 申請號: 201520595712.2
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN204973832U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 車中山;史雪君;余海鵬;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;C07C11/04;C07C5/09
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本實用新型屬于化工設備領域，具體涉及一種有催化劑參與的化學反應的設備。

背景技術

隨著石油資源日益枯竭，發展煤化工為原料的化工過程成為替代石油化工路線的重要過程，得到廣泛關注，并取得快速發展。在煤化工技術中，以煤為原料通過電石工藝制取乙炔，已廣泛應用，以乙炔為原料，在選擇性加氫催化劑作用下，通過加氫制備乙烯產品，可進一步拓展煤化工路線。且近些年來乙炔主要的下游產品聚氯乙烯(PVC)已經供大于求，PVC產業利潤不高，急需拓展乙炔下游產品產業鏈。

乙烯是石油化工中最重要的基礎原料，被稱為“石化工業之母”。廣泛用于塑料、潤滑油、聚合物以及一些中間體，目前主要由石油或低碳烷烴通過裂解制取。乙烯下游產品如乙二醇，丁二醇、丙烯酸、聚乙烯醇等也有很好的經濟價值。因此，開發乙炔加氫制乙烯的新工藝技術可以為乙烯工業提供一種新原料來源，并降低乙烯對石油資源的依賴程度及乙烯生產成本，具有廣闊的應用前景。乙炔選擇加氫工藝最核心設備是漿態床加氫反應器，因為乙炔加氫是反應放熱量很大的催化反應過程，只有實現反應器的等溫操作，才能保證加氫反應器的正常運行。在三相漿態床加氫反應器中，氣體分布器是保證氣體在漿態床層中均勻分布的核心部件，能將催化劑與溶劑呈現均勻漿態分布，可大大提高催化劑的效能，在催化反應強放熱的情況下獲得較高的傳熱速率，防止催化劑局部過熱而引起催化劑燒結、失活等現象，從而實現反應器的等溫操作。氣體分布器設計的好壞會影響催化反應的進行，目的產物乙烯選擇性的高低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種乙炔加氫制乙烯漿態床反應器氣體進料分布器，具有鼓泡效果好，形成的漿液不分相，催化劑沿反應器軸線分布基本均勻，催化劑能充分到達漿態床的各個床層，能極大地發揮催化劑的活性，進而延長催化劑壽命和裝置開車時間，提高乙炔的轉化率及乙烯收率。也能有效緩解氣流壓力不穩或供氣中斷時的阻塞、逆流和固體沉淀問題。

本實用新型的另一目的是提出設置有所述氣體分布器的漿態床。

實現本實用新型上述目的的技術方案為：

一種乙炔加氫制乙烯漿態床的氣體分布器，包括隔板、多根氣體上升管、兩組斜向交叉的氣體分布管組；

所述隔板水平放置在漿態床內，隔板上開有多個管口，管口上安裝氣體上升管，所述氣體上升管與所述氣體分布管組連通；所述氣體分布管組由位于同一平面的多根氣管組成，氣管上設置有噴嘴；氣體分布管組所在平面與水平面間的夾角為銳角。

其中，所述的隔板形狀和漿態床橫截面形狀相同，所述隔板表面光滑。反應器底部設置的隔板底面進行拋光處理，表面呈現光滑狀，以確保沉積在其上的催化劑易于被吹起，設置的朝下的噴嘴與隔板之間的距離最近端為單個噴嘴總長度的2倍，這種設置使得催化劑不易在底部沉積，保持了漿態床中催化劑的懸浮狀態，從而避免了對乙炔制乙烯的強放熱反應過程由于催化劑的沉積出現局部過熱的情況。

氣體分布管組通過支撐板固定于隔板和漿態床內壁上。

隔板設置于反應器的封頭與筒體連接處，直徑與反應器內徑相同，氣體通過設置在底部的氣體進氣總管進入隔板與封頭形成的氣體空間，通過設置的擋板，改變氣體進口方向，使得氣體均勻進入氣體空間，避免進氣直接進入氣體上升管。由于入口氣體總管不是與上升管直接相連，在氣量減少或者短暫氣體中斷時倒吸的漿液會先進入封頭內緩沖，不會立即倒流進入氣體進氣總管。

其中，所述氣體分布管組所在平面與水平面間有10～55度夾角；每個氣體分布管組包括處于同一平面、互相連通的氣體分布總管、氣體分布支管和氣體分布環管，所述氣體分布總管與氣體分布支管直角交叉設置，氣體分布環管環繞在氣體分布總管和氣體分布支管外；所述氣體上升管與所述氣體分布管組的氣體分布支管連通。

優選地，所述隔板上開有四個管口，管口上安裝垂直于隔板的氣體上升管。

優選地，所述氣體分布支管和氣體分布環管上分布有不同開口方向的噴嘴；噴嘴與隔板之間的距離為噴嘴長度的二倍以上。

更優選地，兩組氣體分布管組的氣體分布總管在中間連通。位于中間連通位置之上的噴嘴向斜下方開口，位于中間連通位置之下的噴嘴向下開口。位于中間連通位置之上的噴嘴與水平面夾角可設置為30～70°。