一种悬浮床加氢冷壁反应器制造技术

本发明专利技术提供了一种悬浮床加氢冷壁反应器，包括反应器本体，在反应器本体顶部设有反应产物出口，侧壁设有冷氢进气口，底部设有进料口，反应器本体由外至内依次设置壳体、堆焊层和隔热衬里，在反应器本体内部固定设置内衬筒，内衬筒顶部设置有出口与反应产物出口密封连接，内衬筒底部设有进口与进料口相通，内衬筒侧壁与反应器本体内侧壁之间的空腔为第一环流通道，内衬筒的侧壁设置第二环流通道，内衬筒内部通过第二环流通道与第一环流通道相通；通过悬浮床加氢冷壁反应器，保证内衬筒中的不同位置的物料均能够与冷氢接触，物料温度更加均匀，减少物料结焦，提高反应效率，且能够防止隔热衬里的损坏脱落，同时使反应器本体外壁的壁温低于介质温度。

A hydrostatic cold wall reactor with suspended bed

The invention provides a suspension bed hydrostatic cold wall reactor, including a reactor body, a reaction product outlet at the top of the reactor body, a cold hydrogen intake port on the side wall, a feed inlet at the bottom, and a shell, a surfacing layer and a heat insulation lining in order from the outside to the inside of the reactor, and fixed inside the reactor body. The top of the lining tube is arranged at the top of the inner lining tube. The outlet is connected with the exit of the reaction product. The bottom of the lining tube is connected with the inlet port. The cavity between the side wall of the inner lining tube and the inner wall of the reactor body is the first circulation channel. The side wall of the inner lining tube is set up with second circulation channels, and the inner lining tube passes through the second circulation channel and the third circulation channel. A circulation channel is connected, and the material in the different position of the inner lining can be contacted with the cold hydrogen through the suspension bed and the cold wall reactor, the material temperature is more uniform, the material temperature is even more uniform, the material coking is reduced, the reaction efficiency is improved, and the damage of the insulation lining can be prevented and the wall temperature of the outer wall of the reactor is lower than the medium. Temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮床加氢冷壁反应器
本专利技术属于化工设备
，具体涉及一种悬浮床加氢冷壁反应器。
技术介绍
悬浮床加氢裂化技术是重质油品轻质化的重要工艺过程。悬浮床反应器与常规的加氢裂化固定床反应器的主要区别在于悬浮床反应器中的催化剂处于流动状态。现有技术中常使用的悬浮床加氢裂化热壁反应器一般采用无内构件的空筒形反应器，油品原料和氢气、催化剂混合物共同混合从反应器底部进入，向上流动，然后从反应器顶部流出。但是由于悬浮床加氢裂化热壁反应器的器壁温度高，其内部的反应物料易结焦在反应器侧壁上，影响反应器内物料的流动性，无法保证反应器中的催化剂处于流动状态，进而影响反应的进行，使得反应器的操作不稳定。悬浮床反应器内气、液、固三相在反应器内的流动状态是影响反应优劣的重要标志，直接影响到转化率、产品质量和运转周期。由于器壁效应的作用，反应器轴心流体线速度较高，而在接近器壁面流体线速度相对较低，进入反应器的气体分布不均匀，由于大气泡在上升过程中速度很快，造成气体在上升过程中发生短路。两种现象直接导致流体在器内严重返混，相间传质、混合传热效果变差，难以使反应器内温度分布均匀，导致生焦率增大，转化率下降，严重影响了反应器的运转寿命。而悬浮床反应器对于原料、氢气和催化剂进行混合的均匀性要求较高，需要将催化剂、原料和氢气充分混合后，才能保证氢气和原料在催化剂表面充分发生反应，并且需要氢气能够迅速溶解至原料中，才能发挥氢气加氢的作用，因而对混合工艺的要求较高，又由于反应器壁温度过高，物料易聚集和结焦在内壁上，以及氢气容易腐蚀器壁，因此对反应器筒体材质的要求高。如中国专利文献CN204051658U公开了一种加氢反应器，该加氢反应器包括有反应器本体和支座，该反应器本体包括有竖直设置的筒体以及连接于筒体顶部和底部的上封头、下封头；所述上封头设有出料接管，下封头设有进料接管，所述筒体侧壁上呈上下间隔地设有两个氢气接管；所述筒体和上、下封头的结构由外向内顺序包括有第一金属壳体、第一不锈钢防腐层、第一隔热衬里和第一钢衬筒；所述第一不锈钢防腐层堆焊设置于第一金属壳体内壁。上述加氢反应器采用冷壁结构，其金属壳体的使用温度远低于材料最高使用温度界限，选择工程上成熟的铬钼钢抗氢腐蚀材料可满足使用要求，金属壳体内壁不设置锚固钉，堆焊有不锈钢防腐层，并且在隔热衬里内侧设有钢衬筒，避免反应介质污损隔热衬里，从而满足反应器耐氢及硫化氢腐蚀性要求，能够突破现有抗氢腐蚀钢材的使用温度界限，满足耐氢及硫化氢等介质腐蚀的要求。然而上述的冷壁加氢反应器中，冷氢只通过有限的进气口通入钢衬筒中，使得钢衬筒中物料仅能与通过有限的进气口通入的冷氢接触，而远离进气口的物料不能与冷氢充分的混合，使得反应器内三相物料混合不均匀，且不同位置接触的冷氢含量不同，使得物料的温度不均匀，进而使得物料易因局部热点而产生结焦，影响反应器内物料的流动性，无法保证反应器中的催化剂处于流动状态，反应效率低。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的悬浮床反应器难以实现气、液、固三相的充分均匀混合，温度不均，反应效率低和易结焦的问题，从而提出一种能够实现气、液、固三相物料均匀混合、温度均匀、反应效率高且不易结焦的悬浮床加氢冷壁反应器。为此，本专利技术提供了一种悬浮床加氢冷壁反应器，包括反应器本体，在所述反应器本体顶部设有反应产物出口，在所述反应器本体侧壁上设有冷氢进气口，在所述反应器本体底部设有进料口，所述反应器本体由所述反应器本体外部至所述反应器本体内部的方向上依次设置壳体、堆焊层和隔热衬里，还包括内衬筒，所述内衬筒固定设置在所述反应器本体内部，所述内衬筒顶部设置有出口与所述反应产物出口密封连接，所述内衬筒底部设有进口与所述进料口相通，所述内衬筒侧壁与所述反应器本体内侧壁之间形成的空腔为第一环流通道，所述内衬筒的侧壁上设置第二环流通道，所述内衬筒内部通过所述第二环流通道与所述第一环流通道相通。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述第二环流通道为若干沿着所述内衬筒侧壁的周向方向延伸的缝隙。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述内衬筒侧壁与所述反应器本体内侧壁之间的间距由上至下递增。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述内衬筒上与所述冷氢进气口相对的侧壁上设有第一气孔，在与所述第一气孔相对的所述内衬筒侧壁上设有第二气孔。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述内衬筒包括锥形筒和环形筒，所述锥形筒顶端与所述反应产物出口密封连接，位于所述锥形筒的下方由上至下排列设置有若干所述环形筒，所述环形筒侧壁与所述反应器本体内侧壁之间的空腔为第一环流通道，所述锥形筒与其相邻的所述环形筒之间的间隙以及相邻的两所述环形筒之间的间隙为所述第二环流通道。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，位于所述冷氢进气口上部的所述环形筒侧壁与所述反应器本体内侧壁之间的间距小于位于所述冷氢进气口下部的所述环形筒侧壁与所述反应器本体内侧壁之间的间距。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述环形筒上与所述冷氢进气口相对的侧壁上设有所述第一气孔，在与所述第一气孔相对的所述环形筒侧壁上设有所述第二气孔。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述反应器本体为竖直设置的筒体。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述反应器本体内部的底部为锥形，所述锥形的顶部朝向所述进料口，所述锥形底部朝向所述内衬筒的底部。所述的悬浮床加氢冷壁反应器，所述反应器本体为金属壳体，所述壳体壁厚度为60mm～300mm，所述堆焊层为4mm～15mm，所述隔热衬里厚度为100mm～200mm，所述内衬筒筒壁厚度为5mm～15mm。本专利技术技术方案，具有如下优点：(1)本专利技术所述的悬浮床加氢冷壁反应器，包括反应器本体，在所述反应器本体顶部设有反应产物出口，在所述反应器本体侧壁上设有冷氢进气口，在所述反应器本体底部设有进料口，所述反应器本体由所述反应器本体外部至所述反应器本体内部的方向上依次设置壳体、堆焊层和隔热衬里，还包括内衬筒，所述内衬筒固定设置在所述反应器本体内部，所述内衬筒顶部设置有出口与所述反应产物出口密封连接，所述内衬筒底部设有进口与所述进料口相通，所述内衬筒侧壁与所述反应器本体内侧壁之间形成的空腔为第一环流通道，所述内衬筒的侧壁上设置第二环流通道，所述内衬筒内部通过所述第二环流通道与所述第一环流通道相通；通过将所述内衬筒与所述反应器本体侧壁之间设置空腔为第一环流通道，在所述内衬筒侧壁上设置第二环流通道，使得冷氢进入反应器本体内时可通过不同内衬筒的部位进入所述内衬筒中，保证所述内衬筒中的不同位置的物料均能够与冷氢接触，保证物料与冷氢混合均匀，可以保持反应器内三相(液体物料如油品、固相物料如催化剂和气相物料如冷氢)混合均匀，使得物料的温度更均匀，提高物料的反应效率，减少物料因局部热点而产生结焦，又由于进入反应器本体的冷氢可以在所述内衬筒与所述反应器本体内侧壁之间形成一层隔热流体，防止所述内衬筒与所述反应器本体内侧壁之间的物料聚集和结焦，防止隔热衬里的损坏脱落，且使所述反应器本体外壁的壁温低于介质温度。(2)本专利技术所述的悬浮床加氢冷壁反应器，将所述第二环流通道设置为若干沿着所述内衬筒侧壁的周向方向延伸的缝隙，使得所述缝隙与冷氢进入的方向平行，保证冷氢更容易通过所述第二环流通道进入所述内衬筒中。(3)本专利技术所述的悬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬浮床加氢冷壁反应器，包括反应器本体(1)，在所述反应器本体(1)顶部设有反应产物出口(2)，在所述反应器本体(1)侧壁上设有冷氢进气口(3)，在所述反应器本体(1)底部设有进料口(4)，所述反应器本体(1)由所述反应器本体(1)外部至所述反应器本体(1)内部的方向上依次设置壳体(5)、堆焊层(18)和隔热衬里(17)，其特征在于，还包括内衬筒(6)，所述内衬筒(6)固定设置在所述反应器本体(1)内部，所述内衬筒(6)顶部设置有出口(7)与所述反应产物出口(2)密封连接，所述内衬筒(6)底部设有进口(8)与所述进料口(4)相通，所述内衬筒(6)侧壁与所述反应器本体(1)内侧壁之间形成的空腔(9)为第一环流通道(10)，所述内衬筒(6)的侧壁上设置第二环流通道(11)，所述内衬筒(6)内部通过所述第二环流通道(11)与所述第一环流通道(10)相通。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮床加氢冷壁反应器，包括反应器本体(1)，在所述反应器本体(1)顶部设有反应产物出口(2)，在所述反应器本体(1)侧壁上设有冷氢进气口(3)，在所述反应器本体(1)底部设有进料口(4)，所述反应器本体(1)由所述反应器本体(1)外部至所述反应器本体(1)内部的方向上依次设置壳体(5)、堆焊层(18)和隔热衬里(17)，其特征在于，还包括内衬筒(6)，所述内衬筒(6)固定设置在所述反应器本体(1)内部，所述内衬筒(6)顶部设置有出口(7)与所述反应产物出口(2)密封连接，所述内衬筒(6)底部设有进口(8)与所述进料口(4)相通，所述内衬筒(6)侧壁与所述反应器本体(1)内侧壁之间形成的空腔(9)为第一环流通道(10)，所述内衬筒(6)的侧壁上设置第二环流通道(11)，所述内衬筒(6)内部通过所述第二环流通道(11)与所述第一环流通道(10)相通。2.根据权利要求1所述的悬浮床加氢冷壁反应器，其特征在于，所述第二环流通道(11)为若干沿着所述内衬筒(6)侧壁的周向方向延伸的缝隙(12)。3.根据权利要求1或2所述的悬浮床加氢冷壁反应器，其特征在于，所述内衬筒(6)侧壁与所述反应器本体(1)内侧壁之间的间距由上至下递增。4.根据权利要求1-3任一项所述的悬浮床加氢冷壁反应器，其特征在于，所述内衬筒(6)上与所述冷氢进气口(3)相对的侧壁上设有第一气孔(13)，在与所述第一气孔(13)相对的所述内衬筒(6)侧壁上设有第二气孔(14)。5.根据权利要求1-4任一项所述的悬浮床加氢冷壁反应器，其特征在于，所述内衬筒(6)包括锥形筒(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，郭立新，李春桃，
申请(专利权)人：北京华石联合能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11