[發明專利]一種噴射環流反應器及使用方法

有效

• 申請號: 201611043568.7
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106732208B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 李德寶;馬中義;賈麗濤;侯博;夏銘
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J8/18
• 分類號: B01J8/18;B01J8/20;B01J8/22;B01J8/00;C10G2/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種噴射環流反應器，它包括反應器筒體（1），頂部噴射器(20)、頂部過濾器(18)，底部噴射器(19)，其特征在于反應器筒體（1）頂端有頂部噴射器(20)和頂部過濾器(18)，頂部噴射器(20)下端連接擴散管(7)，擴散管(7)位于反應器筒體（1）內，在反應器筒體（1）下部有底部過濾器(2)，底部過濾器(2)呈圓盤形，其直徑與反應器筒體（1）的內徑相同，底部過濾器(2)的四周與反應器筒體（1）的內壁密閉相連，在底部過濾器（2）中心位置有底部噴射器(19)，底部噴射器(19)鑲嵌于底部過濾器(2)的正上方，反應器筒體（1）底端有反應物出口(30)，所述的底部噴射器(19)為中空的圓盤，圓盤的側壁上有液體噴孔(21)，液體噴孔(21)的下邊緣與底部過濾器(2)的上表面相平，底部噴射器(19)的下方有液體入口(31)。

2.如權利要求1所述的一種噴射環流反應器，其特征在于所述的頂部噴射器(20)包括筒體、循環液體入口(26)和噴嘴(28)，筒體由內筒(24)和外筒(25)組成，內筒(24)的頂端為循環液體入口(26)，內筒(24)下端與噴嘴(28)連接，噴嘴(28)位于外筒(25)內，外筒(25)的下端與噴射器出口(29)連接，外筒(25)有原料氣入口(27)，原料氣入口(27)位于噴嘴(28)之上。

3.如權利要求1所述的一種噴射環流反應器，其特征在于所述擴散管(7)長度為反應器筒體（1）高度的1/2-4/5。

4.如權利要求3所述的一種噴射環流反應器，其特征在于所述擴散管(7)長度為反應器筒體高度的2/3-4/5。

5.如權利要求4所述的一種噴射環流反應器，其特征在于每個液體噴孔(21)孔的直徑在1-5mm之間，每個液體噴孔 (21)的孔間距為1-5mm。

6.如權利要求1所述的一種噴射環流反應器，其特征在于底部過濾器(2)使用燒結金屬絲網微孔過濾材料、燒結金屬粉末微孔過濾材料、金屬微孔膜材料、燒結金屬纖維微孔材料、微孔陶瓷材料或陶瓷膜材料。

7.如權利要求1-6任一項所述的一種噴射環流反應器的使用工藝，其特征在于

包括以下步驟：

（1）原料氣在頂部噴射器(20)引入，通過循環液體的高速噴射，將氣體剪切成細小的氣泡，在擴散管(7)中形成混合均勻的氣液兩相，噴射到反應器筒體（1）內形成內環流，與筒體內的漿液催化劑發生反應；

(2) 未轉化的原料氣及生成的低沸點氣態產物通過頂部過濾器(18)，將夾帶的少量固體催化劑顆粒過濾，分離出的氣態物料通過冷凝器(22)冷凝，冷凝下來的液態產物和未冷凝的氣態物料經過氣液分離器(8)進行分離，冷凝的液態物料經過或不經過換熱器(4)，由加壓泵5送到底部噴射器(19)，用于清洗底部過濾器(2)表面；未冷凝的氣態物料放空或送至其它的后處理工藝；

(3)反應器筒體（1）內的液態物料經過底部過濾器(2)，與固體催化劑分離，不含催化劑的液態物料經過循環泵(3)在換熱器(4)中換熱，一部分液態物料循環到頂部噴射器(20)，進入反應器筒體（1），另一部分所述液態物料進入過濾器(6)中，將液體物料夾帶的微量固體催化劑顆粒分離，分離后的液態物料作為液態產物采出，含少量催化劑的濃縮后的液態物料循環到頂部噴射器(20)，進入反應器筒體（1）。

8.如權利要求7所述的一種噴射環流反應器的使用工藝，其特征在于所述加壓泵(5)將進入底部噴射器(19)的液體壓力提高到比反應器筒體（1）內的壓力高0.1-0.5MPa。

9.如權利要求8所述的一種噴射環流反應器的使用工藝，其特征在于所述加壓泵5將進入底部噴射器(19)的液體壓力提高到比反應器筒體（1）內的壓力高0.2-0.3MPa。

10.如權利要求7所述的一種噴射環流反應器的使用工藝，其特征在于所述頂部噴射器(20)的液體流速為1-12m/s。