[發明專利]一種多床層軸徑向反應器

有效

• 申請號: 201610454666.3
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107519822B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張旭;智凱敏;張奇;戴文松;蔣榮興
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 周建秋;王浩然

本發明公開了一種多床層軸徑向反應器，該反應器包括徑向圓筒形密封承壓殼體(2)、進氣管(16)、軸徑向催化反應區(8)、以及出氣管(14)；所述軸徑向催化反應區(8)為可容納催化劑床層的圓筒形容納空間，該容納空間的外殼由側壁(11)、頂部封頭(5)和封底(18)形成，其中所述側壁(11)以及可選擇地所述封底(18)為流體可透過但固體催化劑不可透過的開孔結構，所述頂部封頭(5)為流體不可透過結構。該反應器壓降低、空間利用率高、無氣體偏流和短路現象。

技術領域

本發明涉及一種多床層軸徑向反應器。

背景技術

固定床反應器主要有兩種類型，一種是軸向固定床反應器，另一種是徑向固定床反應器。軸向固定床反應器設計、加工過程相對容易、操作簡單，但存在反應器設備尺寸龐大、床層壓降大、容易出現局部飛溫、移熱緩慢、轉化率低、放大效應明顯等問題。徑向床反應器具有高徑比較大、床層壓降小、反應物在催化劑床層停留時間短、操作費用低、生產能力高，可使用小顆粒催化劑，易于大型化等優勢，但很難實現反應物在徑向上的均勻分布。

徑向床反應器設計的優劣對反應過程影響較大。流體在床層中軸向均布問題是實現該類反應器優化設計的技術關鍵。反應物分布均勻與否，直接關系著反應物的轉化率、產物的選擇性以及反應器的操作穩定性。張成芳等人(徑向反應器流體均布設計的研究(II)[J].化學工程,1980,2(2):82-89.)、王金福等人(重整徑向反應器布氣系統的流體力學行為及其優化設計[J].石油煉制與化工,1997,28(4):47-52.)提出了徑向反應器流體均布的方法。一般而言，流體均布主要是通過選取適當的分流道、集流道形式以及開孔率控制的方法實現對流體的均布。

因此，為了進一步提高徑向反應器的流體均勻度，滿足徑向反應器不斷大型化的發展需求仍然是目前亟待解決的技術問題，同時也是未來徑向固定床反應器的發展方向。

發明內容

本發明的目的是提供一種多床層軸徑向反應器，該反應器壓降低、空間利用率高、無氣體偏流和短路現象。

為了實現上述目的，本發明提供一種多床層軸徑向反應器，該反應器包括徑向圓筒形密封承壓殼體、從所述殼體頂部伸入到殼體內部的進氣管、設置在所述殼體內所述進氣管下方的與殼體同軸的軸徑向催化反應區、以及出氣管；所述軸徑向催化反應區為可容納催化劑床層的圓筒形容納空間，該容納空間的外殼由側壁、頂部封頭和封底形成，其中所述側壁以及可選擇地所述封底為流體可透過但固體催化劑不可透過的開孔結構，所述頂部封頭為流體不可透過結構；所述出氣管的一端密封連接于軸徑向催化反應區的所述頂部封頭而與所述軸徑向催化反應區的內部流體連通，出氣管的另一端密封伸出到所述殼體的外部；所述軸徑向催化反應區的側壁與所述殼體的內側壁之間形成有環隙，所述進氣管與所述環隙流體連通。

優選地，所述軸徑向催化反應區具有中心管，所述中心管與所述出氣管密封連接并流體連通，所述中心管的與所述頂部封頭連接的端部為流體不可透過結構，中心管的流體不可透過結構的端部以下的部分為流體可透過但固體催化劑不可透過的開孔結構。

優選地，所述軸徑向催化反應區的所述容納空間中還包括與殼體同軸且與所述容納空間的所述外殼的所述側壁和封底的形狀相匹配的至少一個圓筒形氣體再分布板，所述氣體再分布板的頂端密封固定于所述頂部封頭上；所述容納空間的所述外殼與最外側的所述氣體再分布板之間、相鄰二個所述氣體再分布板之間、以及最內側的所述氣體再分布板與所述中心管之間形成有催化劑床層空間；所述再分布板的與所述頂部封頭連接的端部為流體不可透過結構，流體不可透過結構的端部以下的部分為流體可透過但固體催化劑不可透過的開孔結構；所述側壁的開孔高度不低于中心管的開孔高度，所述氣體再分布板的開孔高度不高于中心管的開孔高度；所述氣體再分布板的數量為1-50個。

優選地，所述軸徑向催化反應區的所述容納空間中還包括用于軸向均勻分割催化劑床層的隔板，所述隔板的側邊兩端分別固定于所述側壁和所述中心管的管壁上，所述隔板的數量為2-32個。