[發明專利]一種多段式固定床反應器及費托合成反應系統

在審

• 申請號: 202110861836.0
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113426384A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 孫啟文;顏芳;張宗森;岳建平;吳建民;滕強;秦其智
• 申請（專利權）人: 上海兗礦能源科技研發有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;B01J8/04;C10G2/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

1.一種多段式固定床反應器，其特征在于，包括：

上封頭，所述上封頭上設置有原料氣進口；

下封頭，所述下封頭的底部設置有第一液體出口；

所述上封頭和所述下封頭之間設置有若干段依次連接的反應器床層；

所述反應器床層的頂部和底部分別設置有第一隔板和第三隔板，所述第一隔板和所述第三隔板之間設置有第二隔板，所述第二隔板將所述反應器床層的內部分隔為上方的冷卻水蒸發移熱腔室和下方的原料氣體移熱腔室；

所述冷卻水蒸發移熱腔室的底端設置有與所述冷卻水蒸發移熱腔室內部連通的循環冷水進口，所述冷卻水蒸發移熱腔室的頂端設置有與所述冷卻水蒸發移熱腔室內部連通的熱汽水出口；

所述所述原料氣體移熱腔室的底端設置有與所述原料氣體移熱腔室內部連通的冷卻循環氣進口。

2.根據權利要求1所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：所述第一隔板和所述第二隔板之間設置有若干個豎直分布的催化劑套管，

所述第二隔板和所述第三隔板之間通過豎直管填充有惰性瓷球，

所述催化劑套管內均設置有套管中心管，且所述套管中心管的外部填充有固體催化劑。

3.根據權利要求2所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：所述套管中心管的頂端伸出所述第一隔板，且所述套管中心管的兩端均為盲端，

所述套管中心管的頂端和底端均通過若干個第一連通管與所述冷卻水蒸發移熱腔室連接。

4.根據權利要求3所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：所述冷卻水蒸發移熱腔室的中心位置設置有氣體中心管，

所述氣體中心管的頂端伸出所述第一隔板，且所述氣體中心管伸出所述第一隔板的部分設置有若干個均勻分布的分布孔；

所述氣體中心管的底端為敞開，并與設置在所述第二隔板下方的所述原料氣體移熱腔室連接。

5.根據權利要求2所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：所述套管中心管的頂端伸出所述第一隔板，所述套管中心管的頂端敞開，且底端為盲端，

所述套管中心管的底端均通過若干個第二連通管與所述原料氣體移熱腔室連接。

6.根據權利要求1所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：所述下封頭的上部設置有第四隔板，所述第四隔板上設置有惰性瓷球，

所述第四隔板上方設置有第一導流隔板，且所述第一導流隔板呈倒圓臺形，所述第一導流隔板上下邊緣的直徑比為(1～6):1，

所述第一導流隔板的頂端與對應的所述第三隔板連接，所述第一導流隔板的底端懸空，并沒入所述第四隔板上的惰性瓷球中，所述第一導流隔板的底端沒入深度為200～1200mm，

所述下封頭的側面設置有位于所述第四隔板上方的反應后氣體出口，

所述下封頭的最大徑向尺寸與反應器筒體最大直徑比為1:(0.5～3)，且所述下封頭的最大徑向尺寸與所述第一導流板底端的直徑比為(1.2～10):1。

7.根據權利要求1所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：相鄰的兩個反應器床層之間設置有集液槽，

所述集液槽上設置有第五隔板，所述第五隔板上設置有惰性瓷球，

所述第五隔板上方設置有第二導流隔板，且所述第二導流隔板呈倒圓臺形，所述第二導流隔板上下邊緣的直徑比為(1～6):1，

所述第二導流隔板的頂端與對應的所述第三隔板連接，所述第二導流隔板的底端懸空，并沒入所述第五隔板上的惰性瓷球中，所述第二導流隔板的底端沒入深度為200～1200mm，

所述集液槽的底端連接有第二液體出口，且所述集液槽的內部最大徑向尺寸與反應器筒體最大直徑比為1:(1.2～3)，所述集液槽的內部最大徑向尺寸與所述第二導流板底端的直徑比為(1.5～10):1。

8.根據權利要求1～7任一所述的一種多段式固定床反應器，其特征在于：所述反應器床層的上方均設置有測溫裝置；

和/或；

所述上封頭和所述下封頭之間的若干個所述反應器床層的高度依次按照1：(1～8.5)進行設置。