一种高流速上流式加氢反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高流速上流式加氢反应器，其包括壳体、热电偶套管、反应器出口、催化剂床层、支撑盘A以及设置在壳体下端的反应器入口和催化剂卸料口，在壳体内腔下部设置有氢气分布器，壳体内腔的高度H和壳体内径D比值范围为8～12，热电偶套管沿竖直方向由壳体内腔上部贯穿至壳体内腔下部，催化剂床层为单层，或多层，本实用新型专利技术能有效避免热电偶套管在使用过程中由于催化剂床层蠕动导致热电偶套管的弯曲甚至折断现象，从而降低安全风险；液相物料反应充分且空塔线速度高，能够有效避免床层的堵塞和结块，延长反应器运行周期;反应物料的反应时间延长且更加充分，整体投资及运行成本低，氢气均匀分配。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及加氢反应器，具体涉及一种高流速上流式加氢反应器。
技术介绍
目前的加氢反应器处理含固体悬浮物、胶质、沥青质、金属化合物等易沉积和易生焦杂质较多的废润滑油、煤焦油、石油渣油和页岩油等物料时，存在以下问题:以上物料经沉降、脱水、闪蒸、蒸馏等预处理后仍然残留较大量的胶质和沥青质，以及微量固体悬浮物、金属化合物、含金属的添加剂等易沉积和易生焦杂质，而且主要是镍、钒、铁、钙、锌、镁类金属化合物。此类金属化合物在临氢反应条件下，极易发生反应而生成镍、钒、铁、钙、锌、镁金属氧化物、硫化物和盐而沉积在催化剂表面。由于金属化合物在催化剂内孔通道表面的扩散速度很慢，因而不容易沉积在催化剂孔道内，而是不断地在催化剂外表面聚集长大，堵塞催化剂孔口，而且可能会部分脱离催化剂外表面，并随液相物料流动，填充在催化剂颗粒之间的空隙中，导致催化剂床层的结块而造成床层压力降快速升高，使装置频繁停工和更换催化剂。由此造成加氢反应器容垢能力差，需要定期停工清理或检修，给加氢装置正常、平稳、长周期运转带来极大不便。中国专利CN10162911A “一种上流式反应器及其应用”和中国专利CN 201776132U “带有防堵塞隔栅的上流式加氢反应器”所述的反应器结构复杂、生产成本高、需要定期人工清理沉积物并且容垢能力也不理想。
技术实现思路
针对上述问题，本技术所要解决的技术问题是提供一种安全性好、结构紧凑并且容垢能力强的高流速上流式加氢反应器。本技术采用如下的技术方案:本技术所述的反应器包括壳体、热电偶套管、反应器出口、设置在壳体内腔的催化剂床层、设置在催化剂床层下端的支撑盘A以及设置在壳体下端的反应器入口和催化剂卸料口，在所述壳体内腔下部设置有氢气分布器，所述壳体内腔的高度H和壳体内径D比值范围，即Η/D为8?12。进一步，所述热电偶套管沿竖直方向由壳体内腔上部贯穿至壳体内腔下部。进一步，所述催化剂床层为单层。进一步，所述催化剂床层为多层，在相邻的催化剂床层之间设置有冷氢注入口，在相邻的催化剂床层的下层催化剂床层的上端设置有再分配盘。本技术的有益效果如下:本技术通过采用竖直设置的热电偶套管结构，能有效避免传统固定床反应器壳体侧壁上径向分布的热电偶套管在使用过程中由于催化剂床层蠕动导致热电偶套管的弯曲甚至折断现象，从而大大降低安全风险；通过采用一定范围的长径比，即可以使得液相物料得到充分反应，又使得液相物料有较高的空塔线速度，使催化剂处于“浮动”状态，因而具有更高的空隙率，能够有效避免床层的堵塞和结块，进一步延长反应器运行周期；反应物料在反应器的催化剂床层中停留和反应时间延长，反应更加充分，整体投资及运行成本低，氢气均匀分配，特别适用于杂质含量高、易沉积、易结焦的反应物料的加氢处理，其中杂质包括固体悬浮物、金属、胶质、沥青质、残炭等，反应物料例如:石油渣油、废润滑油、煤焦油、页岩油等。【附图说明】图1为本技术实施例1的结构示意图；图2为本技术图1的N部放大结构示意图；图3为本技术实施例2的结构示意图。附图中:1、反应器入口 ；2、反应器出口 ；3、壳体；4、封头端；5、催化剂卸料口 ；6、热电偶套管；7、冷氢注入口 ；8、催化剂床层；9、支撑盘A ;10、再分配盘；11、上腔室；12、氢气分布器；13、支撑盘B ;14、锥形帽；141、锥形帽出口 ；15、筛板；151、筛板中心孔；152、溢流孔；16、折流腔室；17、瓷球。【具体实施方式】下面结合附图对本技术一种高流速上流式加氢反应器的两种【具体实施方式】作详细说明。实施例1:如图1、2所示，本技术包括壳体3、设置在壳体3上端的封头端4、热电偶套管6、反应器出口 2、设置在壳体3内腔的催化剂床层8、设置在催化剂床层8下端的支撑盘A 9以及设置在壳体3下端的反应器入口 I和催化剂卸料口 5，在壳体3内腔中上部设置有锥形帽14，在锥形帽14和催化剂床层8之间设置有支撑盘B 13，锥形帽14下部外圆周与壳体3内壁密封连接，支撑盘B 13外圆周和壳体3内壁密封连接；在锥形帽14上端设置有锥形帽出口 141，在锥形帽出口 141上端设置有筛板15，在筛板15中心设置有筛板中心孔151，筛板中心孔151外周均布设置有溢流孔152，筛板中心孔151和锥形帽出口141相对应且连通，在筛板15下端面、锥形帽14外侧壁以及壳体3内壁之间形成折流腔室16，反应器出口 2和折流腔室16相连通；在筛板15上端面、封头端4下端以及壳体3内壁之间形成上腔室11，在锥形帽14与支撑盘B 13之间安装有瓷球17。锥形帽出口 141孔径大于筛板中心孔151的孔径，筛板中心孔151的孔径大于溢流孔152的孔径。壳体3内腔的高度H和壳体3内径D比值范围优选Η/D为8?12。热电偶套管6沿竖直方向由壳体3内腔上部贯穿至壳体3内腔下部。在壳体3内腔下部设置有氢气分布器12。催化剂床层8为单层，特别适合中、小型高流速上流式加氢反应器。本实施例1具体工作流程如下:油气从反应器入口 I进入，依次经过氢气分布器12、催化剂床层8和支撑盘B 13，通过密集分布的瓷球17，从锥形帽出口 141进入上腔室11，然后经溢流孔152折回到折流腔室16中，从反应器出口 2流出。实施例2:如图2、3所示，本技术包括壳体3、设置在壳体3上端的封头端4、热电偶套管6、反应器出口 2、设置在壳体3内腔的催化剂床层8、设置在催化剂床层8下端的支撑盘A 9以及设置在壳体3下端的反应器入口 I和催化剂卸料口 5，在壳体3内腔中上部设置有锥形帽14，在锥形帽14和催化剂床层8之间设置有支撑盘B 13，锥形帽14下部外圆周与壳体3内壁密封连接，支撑盘B 13外圆周和壳体3内壁密封连接；在锥形帽14上端设置有锥形帽出口 141，在锥形帽出口 141上端设置有筛板15，在筛板15中心设置有筛板中心孔151，筛板中心孔151外周均布设置有溢流孔152，筛板中心孔151和锥形帽出口141相对应且连通，在筛板15下端面、锥形帽14外侧壁以及壳体3内壁之间形成折流腔室16，反应器出口 2与折流腔室16连通；在筛板15上端面、封头端4下端以及壳体3内壁之间形成上腔室11，在锥形帽14与支撑盘B 13之间安装有瓷球17，瓷球17为多孔瓷球。锥形帽出口 141孔径大于筛板中心孔151的孔径，筛板中心孔151的孔径大于溢流孔152的孔径。壳体3内腔的高度H和壳体3内径D比值范围优选Η/D为8?12。热电偶套管6沿竖直方向由壳体3内腔上部贯穿至壳体3内腔下部。在壳体3内腔下部设置有氢气分布器12。催化剂床层8为多层，优选2层或者3层，在相邻的催化剂床层8之间设置有冷氢注入口 7，在相邻的催化剂床层8的下层催化剂床层8的上端设置有再分配盘10。本实施例2具体工作流程如下:油气从反应器入口 I进入，依次经过氢气分布器12、催化剂床层8以及再分配盘10后，由冷氢注入口 7补充氢气，再经过催化剂床层8和支撑盘B 13，通过密集分布的瓷球17，从锥形帽出口 141进入上腔室11，然后经溢流孔152折回到折流腔室16中，从反应器出口 2流出。本技术通过采用竖直设置的热电偶套管6结构，能有效避免传统固定床反应器壳体侧壁上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高流速上流式加氢反应器，其特征在于：所述反应器包括壳体（3）、热电偶套管（6）、反应器出口（2）、设置在壳体（3）内腔的催化剂床层（8）、设置在催化剂床层（8）下端的支撑盘A （9）以及设置在壳体（3）下端的反应器入口（1）和催化剂卸料口（5），在所述壳体（3）内腔下部设置有氢气分布器（12），所述壳体（3）内腔的高度H和壳体（3）内径D比值范围，即H/D为8~12。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闻建勋，刘晨光，刘宾，张孔远，柴永明，
申请(专利权)人：河北中海石化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13