[發明專利]移動床反應器及適用于熱量耦合或反應耦合的反應方法

有效

• 申請號: 202010782316.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111889037B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 李欣;沈方峽;郝代軍;李治;劉林嬌;李靜靜;任瀟航;俞安平;董曉偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01J8/08
• 分類號: B01J8/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 黃燕

本發明公開了移動床反應器及適用于熱量耦合或反應耦合的反應方法，涉及反應器技術領域。移動床反應器包括反應器殼體，反應器殼體內自上而下交替設置有多個混合區和多個反應區，每個混合區均包括混料腔體和與在混料腔體內用于連通相鄰兩個反應區上的催化劑床層的催化劑輸送管路，混料腔體對應的反應器殼體上設置有原料進料口。適用于熱量耦合和/或反應耦合的反應方法采用上述移動床反應器進行反應，將原料分為多個部分進料，能夠使反應溫度更加平穩，可以避免各種換熱單元；該移動床反應器相對于單一原料進料反應，耦合反應可以得到強化，能夠進一步提高反應效率，提升產品收率。

技術領域

本發明涉及反應器技術領域，且特別涉及移動床反應器及適用于熱量耦合或反應耦合的反應方法。

背景技術

移動床反應器在化工領域應用歷史久遠，經過多年發展，目前應用比較成熟的主要有石腦油催化重整、甲苯歧化、煤氣化和脫硫等。移動床反應器的特點是催化劑可以在反應器內移動，連續進出反應器，而催化劑的循環速率要遠小于流化床反應器，反應氣體以近似于平推流的方式連續與固體催化劑接觸，因此它是一種兼具固定床與流化床特點的反應器型式，操作性能及對催化劑的要求均介于固定床和流化床之間，適合于催化劑的積炭速度中等，但仍需循環再生的反應。

移動床技術在石化行業應用比較典型是石腦油催化重整，它針對重整反應的特點提供了更為適宜的反應條件，因而取得了較高的芳烴產率、較高的液體收率和氫氣產率，突出的優點是改善了烷烴芳構化反應的條件。但是，現有的移動床反應器都限于原有的反應器形式，對于反應耦合或者熱量耦合的反應移動床反應器仍然存在著反應過程溫度波動大、產品收率低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種移動床反應器，旨在針對熱量耦合或反應耦合的反應類型，提高產物收率。

本發明的另一目的在于提供一種適用于熱量耦合或反應耦合的反應方法，旨在提升產物的收率，降低反應能耗。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出了一種移動床反應器，包括反應器殼體，反應器殼體內自上而下依次交替設置有多個混合區和多個反應區，每個混合區均設置有混料腔體和在混料腔體內用于連通相鄰兩個反應區上的催化劑床層的催化劑輸送管路，混料腔體對應的反應器殼體上設置有原料進料口；每個反應區均設置有進料口和出料口；每個反應區上的進料口與上一個混合區上的混料腔體連通，每個反應區上的出料口與下一個混合區上的混料腔體連通。

在本發明優選的實施例中，反應區和混合區的個數均大于或等于2；優選為2-8。

在本發明優選的實施例中，每個反應區均包括圍繞反應器殼體內壁周向設置分氣管、用于輸送反應產物的中心管和位于分氣管和中心管之間的催化劑床層，進料口位于分氣管的頂部，出料口位于中心管的底部；分氣管的側壁上設置有與催化劑床層連通的多個第一輸氣通道，中心管的管壁上設置有與催化劑床層連通的多個第二輸氣通道。

在本發明優選的實施例中，分氣管包括間隔設置的多個混料通道，每個混料通道均從對應的反應區的頂部延伸至底部，每個混料通道的頂部均與上一個混合區上的混料腔體連通。

在本發明優選的實施例中，每個混料通道均與反應器殼體的內壁形成扇形區域，且混料通道與催化劑床層接觸的一側呈弧形。

在本發明優選的實施例中，反應器殼體內的底部還設置有催化劑提升器，催化劑提升器的入口與上方的反應區上的催化劑出口連通。

在本發明優選的實施例中，反應器殼體內的頂部還設置有催化劑料斗，催化劑料斗的底部通過最頂部的混合區上的催化劑輸送管路連通。

在本發明優選的實施例中，每個混合區上的催化劑輸送管的個數均大于或等于2，優選為2-10。