一种沸腾床反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种沸腾床反应器，该沸腾床反应器包括壳体和三相分离部件，所述壳体自上而下依次包括扩大段、过渡段和直筒段，三相分离部件设置在扩大段和过渡段内，扩大段的侧壁上设置有液体排出口，其中，沸腾床反应器还包括设置在直筒段内的内管和气液分布器，内管的上端开口和下端开口与直筒段连通，并且内管的上端开口位于直筒段的上端开口以下；气液分布器位于由内管和直筒段构成的环形区域的底部。在本发明专利技术的沸腾床反应器中，物料的循环完全可以由入口物料的动能和反应器内不同区域内物料的密度差来推动，使得整个工艺比较节能；而且反应器的利用效率较高，在重油加氢裂解过程中可以大大减少非临氢环境下的热裂解反应的发生。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种沸腾床反应器，该沸腾床反应器包括壳体和三相分离部件，所述壳体自上而下依次包括扩大段、过渡段和直筒段，三相分离部件设置在扩大段和过渡段内，扩大段的侧壁上设置有液体排出口，其中，沸腾床反应器还包括设置在直筒段内的内管和气液分布器，内管的上端开口和下端开口与直筒段连通，并且内管的上端开口位于直筒段的上端开口以下；气液分布器位于由内管和直筒段构成的环形区域的底部。在本专利技术的沸腾床反应器中，物料的循环完全可以由入口物料的动能和反应器内不同区域内物料的密度差来推动，使得整个工艺比较节能；而且反应器的利用效率较高，在重油加氢裂解过程中可以大大减少非临氢环境下的热裂解反应的发生。【专利说明】一种沸腾床反应器
本专利技术涉及一种沸腾床反应器，具体地，涉及一种环隙上升式内环流沸腾床反应器。
技术介绍
沸腾床加氢反应器是气液固三相流化床反应器，这类反应器具有以下优点:可加工高金属含量、高残炭值的重、劣质原料；反应器温度易控且均匀，压降低且恒定；可在线加入和取出催化剂，因此催化剂性能可以在整个操作周期保持恒定；可达到较高的转化率和较长的操作周期。已有的工业化沸腾床加氢技术包括H-Oil工艺和LC-Fining工艺等，这两种工艺的沸腾床反应器内设置有循环杯进行气液分离，分离出的油品经循环下降管和循环泵进行循环。现有的沸腾床加氢工艺存在着以下不足:(1)工艺操作复杂，需要使用复杂的料面监控仪和循环油泵，系统稳定性差，循环油泵发生故障时催化剂会因无法流化而向反应器底部沉降，造成装置被迫停工；(2)反应器内催化剂藏量较低，反应器空间利用率低；(3)能耗大，固体催化剂的流化靠循环油泵打入大量的循环油来实现；(4)循环下降管中氢气很少，为非临氢环境，液体在高温下会发生二次裂解反应结焦而降低产品质量。目前，沸腾床反应器的改进方向主要包括:降低工艺的复杂性，提高反应器的空间利用率，降低能耗和提高反应器的操作弹性等。例如，CN1448212A公开了一种沸腾床反应器，该沸腾床反应器取消了复杂的料面监控仪和循环油泵，因此具有结构简单、操作容易等特点。但由于该反应器使用粒径为0.1-0.2mm的固体催化剂，因此操作弹性较小，催化剂容易带出反应器，影响系统的操作稳定性。CN201529519U公开了一种外环流式的沸腾床反应器，催化剂可以更好地流化，然而，该反应器在运行过程中循环下降管中几乎没有氢气存在，液体在高温下会发生二次裂解反应结焦而降低产品质量；而且，这种外环流反应器的结构在实际生产中对材料的要求比较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的沸腾床反应器存在的上述缺陷，提供一种新的沸腾床反应器。本专利技术提供了一种沸腾床反应器，该沸腾床反应器包括壳体和三相分离部件，所述壳体自上而下依次包括扩大段、过渡段和直筒段，所述三相分离部件设置在所述扩大段和所述过渡段内，所述扩大段的侧壁上设置有液体排出口，其中，所述沸腾床反应器还包括设置在所述直筒段内的内管和气液分布器，所述内管的上端开口和下端开口与所述直筒段连通，并且所述内管的上端开口位于所述直筒段的上端开口以下；所述气液分布器位于由所述内管和所述直筒段构成的环形区域的底部。优选地，所述气液分布器的出口位于所述直筒段的下端开口以上。优选地，所述内管的直径与所述直筒段的直径之比为0.55-0.84:1。在本专利技术中，“直径”通常是指内径。优选地，所述三相分离部件将所述扩大段和所述过渡段的内部空间分成第一分离区、第二分离区、缓冲区和液体收集区，所述第一分离区和所述第二分离区位于所述内管的上方，所述缓冲区和所述液体收集区位于所述第一分离区和所述第二分离区的四周，所述液体收集区位于所述缓冲区的上方，所述第一分离区的顶部与所述第二分离区的底部连通，所述第二分离区与所述缓冲区通过回流孔连通，所述缓冲区的上部与所述液体收集区连通，所述缓冲区的下部与所述直筒段连通，所述液体排出口位于所述液体收集区。更优选地,所述三相分离部件包括小空心圆台、中空心圆台、大空心圆台和圆筒，在竖直方向上，所述中空心圆台和大空心圆台位于所述小空心圆台和所述圆筒之间，并且所述圆筒在上方，所述小空心圆台在下方；所述小空心圆台和所述大空心圆台的大开口朝下，所述中空心圆台的大开口朝上，所述小空心圆台的小开口和所述中空心圆台的小开口重合，所述中空心圆台的大开口、所述大空心圆台的小开口和所述圆筒的下端开口重合，所述小空心圆台和所述大空心圆台的下端与所述壳体的内壁之间具有间隙，其中，所述小空心圆台的内壁与所述直筒段的上端开口构成所述第一分离区；所述中空心圆台的内壁和所述圆筒的内壁构成所述第二分离区；所述小空心圆台的外壁、所述中空心圆台的外壁、所述大空心圆台的内壁和所述壳体的内壁构成所述缓冲区；所述大空心圆台的外壁、所述圆筒的外壁和所述壳体的内壁构成所述液体收集区。在本专利技术中,对于小空心圆台、中空心圆台和大空心圆台，其中的“小”、“中”和“大”是相对而的概念，主要是根据空心圆台的大开口的直径的大小而定的，在所述小空心圆台、所述中空心圆台和所述大空心圆台三者之间，所述小空心圆台的大开口的直径最小,所述大空心圆台的大开口直径最大,而所述中空心圆台的大开口的直径处于所述小空心圆台和所述大空心圆台二者之间。空心圆台的大开口和小开口中的“大”和“小”也是相对的概念，空心圆台的大开口是指空心圆台的开口直径较大的一端，空心圆台的小开口是指空心圆台的开口直径较小的一端。进一步优选地，所述圆筒的上端开口位于所述扩大段的上端开口的下方，所述圆筒的下端开口位于所述扩大段的下端开口的上方。进一步优选地，所述三相分离部件还包括气体分离管，所述气体分离管的下端开口位于所述小空心圆台的侧壁上，上端开口位于所述圆筒的上方。更进一步优选地，所述气体分离管的下端开口位于由所述内管和所述直筒段构成的环形区域的正上方。更进一步优选地，所述气体分离管为多根，且所述气体分离管的下端开口的总面积为由所述内管和所述直筒段构成的环形区域的横截面积的5-50%。更进一步优选地，所述回流孔设置于所述中空心圆台的侧壁上，所述回流孔为多个，并且所述回流孔的总开口面积为所述中空心圆台的大开口面积的1_20%。更进一步优选地，所述小空心圆台的小开口直径与大开口直径之比为0.25-0.5:1，所述小空心圆台的大开口直径与所述直筒段的直径之比为0.9-1.1:1，所述小空心圆台的母线与轴线的夹角为30-85°。更进一步优选地，所述中空心圆台的大开口直径与所述直筒段的直径之比为1.1-1.9:1，所述中空心圆台(22)的母线与轴线的夹角为30-85°。更进一步优选地，所述大空心圆台的大开口直径与所述直筒段的直径之比为1.15-1.95:1，所述大空心圆台的母线与轴线的夹角为15-85°。更优选地，所述壳体的顶部设置有催化剂加入管，所述壳体的底部设置有催化剂排出管。在本专利技术的所述沸腾床反应器中，通过在壳体的直筒段内设置内管，并且使气液分布器位于由所述内管和所述直筒段构成的环形区域的底部，使得物料在反应器内的循环完全可以由入口物料的动能以及上升管(即由所述内管和所述直筒段构成的环形管)和下降管(即所述内管)中物料的密度差来共同推动，从而可以取消操作复杂的循环泵和料面监控仪，使得整个工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中活，戴立顺，牛传峰，刘涛，邵志才，董凯，施瑢，杨清河，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：