[實用新型]混合式通道反應器及加氫反應裝置

有效

• 申請號: 202022512425.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN214486826U
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張其凱
• 申請（專利權）人: 捷創（東營）能源技術有限責任公司;張其凱
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/24;C10G67/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 何沖

本實用新型提供了一種混合式通道反應器及加氫反應裝置，混合式通道反應器包括通道組，通道組包括微通道和宏通道，微通道的特征尺寸為Dq，Dq＝500?3000μm，微通道的長度為L，其中，L/Dq≤5；宏通道的特征尺寸為Dm，DmnDq，宏通道和微通道連通，其中，n是通道組中的微通道的個數，n≥1。采用該方案，在重油加氫等反應中，由于微通道的特征尺寸要大于一般微通道的特征尺寸，并且微通道的長徑比遠小于一般微通道的長徑比，這樣輸入渣油等原料時，不易發生堵塞，而且，設置宏通道和微通道連通，可避免微通道的長度比較短而不能滿足反應時間需求的問題，從而實現了將微通道反應器技術擴展到重油煉制領域。

技術領域

本實用新型涉及石油化工技術領域，具體而言，涉及一種混合式通道反應器及加氫反應裝置。

背景技術

微通道反應器又稱為微反應器，即利用精密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器，與常規反應器相比，微反應器因其優良的傳質、傳熱性能被廣泛應用于精細化工。

微通道的理想截面積應當是圓形，但由于加工難度的原因，微通道的截面積形狀大都被加工成矩形。為了表述微通道截面積的大小，定義了微反應器的特征尺寸：即與任何形狀的通道截面積相等的圓面積的直徑被稱為微通道反應器的特征尺寸。特征尺寸反映了微通道的大小。

微反應器根據其主要用途或功能可以細分為微混合器，微換熱器和微反應器。由于其內部的微結構使得微反應器設備具有極大的比表面積，可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應器有著極好的傳熱和傳質能力，可以實現物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規反應器中無法實現的反應都可以微反應器中實現。

微反應器從開始研究到現在，已經經歷了四個階段。第一階段，上世紀在九十年代，設計和制造微反的器件，并用它去嘗試一些常規的化學反應；第二階段，微反應器已經相對成熟，商業化反應器比如康寧，開始投放市場，反應和工藝的研究比較火熱；第三階段，開始做反應器系統化的集成，包括前端、后端、在線的處理等；第四階段，人工智能控制。

微反應器的優點及其先進性是無容置疑的，但微通道反應器的約束也是顯而易見的。通常可以理解為，微反應器適用于精細化工行業里面的20％左右的反應，這20％對于解決多類重點監管的危險工藝來說比例相當高，這就是微反應器的意義。

微通道反應器在傳熱、傳質上的優勢明顯，因而極大地提高反應速率是毋容置疑的。但微通道反應器用于多種烴類混合物的反應，也是有一定的局限性。重油是多種烴類的混合物，由于微通道具有通道狹窄的特點，當不同的碳數烴進入通道參與反應時，必然產生的擁堵、競爭和排序問題，這種狀況很可能導致總體的反應不均衡。

實用新型內容

本實用新型提供了一種混合式通道反應器及加氫反應裝置，以克服現有技術中微通道反應器的局限，將其從精細化工領域引入石油煉制領域，引入對重油尤其是常減壓渣油輕質化及加氫裂化的工藝過程中。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種混合式通道反應器，所述混合式通道反應器包括通道組，所述通道組包括：微通道，所述微通道的特征尺寸為Dq，Dq＝500-3000μm，所述微通道的長度為L，其中，L/Dq≤5；宏通道，所述宏通道的特征尺寸為Dm，DmnDq，所述宏通道和所述微通道連通，其中，n是所述通道組中的所述微通道的個數，n≥1。

進一步地，L/Dq＝2-5。

進一步地，所述通道組為多個，多個所述通道組依次連通。

進一步地，所述通道組包括多個微通道，每個所述微通道均和所述宏通道連通。

進一步地，多個所述微通道并排設置，任意兩個所述微通道均平行。