一种内环流式沸腾床反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内环流式沸腾床反应器。所述反应器包括壳体、所述壳体自上而下包括三相分离段和反应段；还包括三相分离部件设置于所述三相分离段内；在所述反应段内设置导流筒；在所述导流筒下端开口下设置气体均布装置，在所述导流筒内、所述气体均布装置上方设置至少一个物料分布器，在所述导流筒上端开口的外壁上设置若干折流板；还包括设置于所述导向结构上方的挡板；还包括与导向结构相连的若干气体分离管。上述反应器产生了反应器内的定向环流，使工艺节能；新鲜料、循环油分区进料，强化了循环流动模式；强化油气混合和气液分布，同时气体扰动可以有效避免反应器底部死区的产生，并且可以起到缓冲作用，减小对分布板的冲击作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于沸腾床反应器制备领域，具体的涉及一种内环流式沸腾床反应器。
技术介绍
沸腾床反应器是气液固三相流化床反应器，应用于加氢反应具有很多优点：可应用于金属含量高、高残炭值的重、劣质原料；反应器内温度均匀且易控，压力降低且恒定；可在线装卸催化剂，保持催化剂性能稳定，可使反应过程连续化；可以实现较长的操作周期和较高的转化率等。现有的工业化沸腾床加氢技术主要包括H-Oil工艺和LC-Fining工艺，在上述两种工艺中，在沸腾床反应器内设置循环杯来进行气液分离，分离出来的油品经循环下降管和循环泵进行循环。上述工艺中：需要设置循环油泵，循环油泵发生故障时催化剂将无法流化，工艺操作复杂，系统稳定性差；催化剂的流化靠循环油泵打入大量的循环油来实现，能耗大；循环下降管内氢气很少，液体在高温下会发生二次裂解导致结焦，产品质量也会降低。针对上述现有技术的不足，目前对于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，降低能耗以及提高反应器的操作弹性等。例如中国专利文献CN101376092A和CN103769010A各公开了一种沸腾床反应器，均取消了复杂的料面监控仪和循环油泵，因此具有结构简单、操作容易等优点，但是上述专利文献均存在一些不足。例如中国专利文献CN101376092A公开的沸腾床反应器，在三相分离器下部相邻处设置一导向结构，导向结构为设置于反应器内壁的环形凸起结构，导向结构沿反应器轴线的纵截面为梯形或弓形，由于导向结构的设置，使得三相分离部件下方形成了一个反应收缩段，降低了反应器内部的空间利用率，影响反应器的生产效率；另外，经下料口下流的催化剂和液体反应原料可能会被催化剂床层上行的液体直接带着上行循环，无法实现在整个反应器内循环，影响反应效果。例如中国专利文献CN103769010A公开的沸腾床反应器，其壳体是由直筒段、过渡段和扩大段组成，存在制造成本增加、加工困难的问题；此外，其内、外筒与过渡段内壁形成的弯角区域容易形成死区，导致结焦，并且不利于反应器内物料循环，导致内循环效果差，反应不完全。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的沸腾床反应器存在加工困难、制造成本高且反应器内存在死区，内循环效果差的缺陷，从而提供一种容易加工、定向环流稳定、循环强化、减少死区的内环流式沸腾床反应器。为此，本技术的技术方案如下：一种内环流式沸腾床反应器，包括：壳体，呈直筒形，所述壳体自上而下依次包括三相分离段和反应段，在所述三相分离段的侧壁上设有液体溢流口，所述壳体的顶部设有排气口，底部设有液相进料口和气相进料口，所述壳体上还设有至少一个催化剂加入管和至少一个催化剂排出管；导流筒，设置于所述壳体内，并从所述三相分离段的下部延伸至所述反应段的下部；三相分离部件，设置于所述三相分离段内；所述三相分离部件包括导向结构和挡板，所述导向结构由一个中心圆筒和一个有弧度的锥形筒连接构成，所述中心圆筒设于所述导流筒的上端开口处、并从所述上端开口向下延伸至所述导流筒内一定距离；所述锥形筒的上端与中心圆筒上端连接，所述锥形筒的下端呈伞状朝所述导流筒外侧下方延伸以超出所述导流筒的外壁，所述锥形筒的内壁与所述导流筒的外壁构成的环形区域形成三相分离段的第一折流区；所述锥形筒的外壁与所述壳体的内壁之间的空间形成三相分离段的第二折流区；所述挡板设置于所述导向结构上方一定高度位置处，所述挡板与所述导向结构之间的空间形成三相分离段的第三折流区。上述内环流式沸腾床反应器中，在所述导流筒的上端开口的外壁上设置有若干个与所述锥形筒的下端内壁相对应的折流板。上述内环流式沸腾床反应器中，所述三相分离部件还包括若干气体分离管，所述若干气体分离管的下端开口位于所述导向结构的锥形筒的顶部，所述若干气体分离管的上端开口位于所述壳体顶部与所述挡板之间。上述内环流式沸腾床反应器中，所述若干气体分离管的下端开口的总面积为由所述导向结构的中心圆筒外壁与所述导流筒外壁构成的环形区域的横截面积的10％～50％。上述内环流式沸腾床反应器中，所述液体溢流口倾斜向上设置，其与壳体轴向夹角为5-45°。上述内环流式沸腾床反应器中，所述三相分离部件还包括溢流缓冲罐，所述溢流缓冲罐具有液体排出口和催化剂返回口，所述溢流缓冲罐通过所述液体溢流口与所述壳体连接，所述溢流缓冲罐为旋液分离结构，分离后的澄清液体从所述液体排出口排出，带出的催化剂通过底部的所述催化剂返回口返回所述壳体内。上述内环流式沸腾床反应器中，所述溢流缓冲罐设置有用于冲洗沉积颗粒以免所述催化剂返回口堵塞的冲洗管。上述内环流式沸腾床反应器中，所述导流筒与所述壳体同轴设置，所述导流筒的直径为所述壳体直径的0.6～0.8倍。上述内环流式沸腾床反应器中，所述中心圆筒直径为导流筒直径的0.65～0.85倍，所述锥形筒的下端开口直径为壳体直径的0.75～0.9倍。上述内环流式沸腾床反应器中，所述挡板为伞形结构，其在水平切面的投影圆的直径为导流筒直径的1～1.2倍。上述内环流式沸腾床反应器中，所述至少一个催化剂加入管位于所述环形区域的上方，并且所述至少一个催化剂加入管的下端开口穿过所述锥形筒的筒壁，所述至少一个催化剂排出管设于所述壳体的底部。上述内环流式沸腾床反应器中，还包括设于导流筒下端开口的下部的气体均布装置，所述气体均布装置与所述气相进料口相连。上述内环流式沸腾床反应器中，所述气体均布装置为气体鼓泡盘，所述气体鼓泡盘的出口向下。上述内环流式沸腾床反应器中，还包括设置在所述导流筒内、气体均布装置上方的至少一个物料分布器。上述内环流式沸腾床反应器中，所述物料分布器为分布有小孔的圆形平板，所述圆形平板面积与导流筒的横截面积的比为0.8～1，所述圆形平板的开孔率为0.2～0.7。上述内环流式沸腾床反应器中，位于圆形平板中心区域的小孔的直径小于远离中心区域的小孔的直径。上述内环流式沸腾床反应器中，还包括沿所在壳体圆周的切线方向设置的若干循环油进料管。上述内环流式沸腾床反应器中，所述若干循环油进料管在所述壳体上设置位置低于所述导流筒的上端开口位置。本技术的技术方案，具有如下优点：1、本技术的内环流式沸腾床反应器，通过导流筒、挡板、导向结构在反应器内产生了定向环流，物料在反应器内的循环完全可以由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内环流式沸腾床反应器，包括：壳体，呈直筒形，所述壳体自上而下依次包括三相分离段和反应段，在所述三相分离段的侧壁上设有液体溢流口，所述壳体的顶部设有排气口，底部设有液相进料口和气相进料口，所述壳体上还设有至少一个催化剂加入管和至少一个催化剂排出管；导流筒，设置于所述壳体内，并从所述三相分离段的下部延伸至所述反应段的下部；三相分离部件，设置于所述三相分离段内；其特征在于，所述三相分离部件包括导向结构和挡板，所述导向结构由一个中心圆筒和一个有弧度的锥形筒连接构成，所述中心圆筒设于所述导流筒的上端开口处、并从所述上端开口向下延伸至所述导流筒内一定距离；所述锥形筒的上端与中心圆筒上端连接，所述锥形筒的下端呈伞状朝所述导流筒外侧下方延伸以超出所述导流筒的外壁，所述锥形筒的内壁与所述导流筒的外壁构成的环形区域形成三相分离段的第一折流区；所述锥形筒的外壁与所述壳体的内壁之间的空间形成三相分离段的第二折流区；所述挡板设置于所述导向结构上方一定高度位置处，所述挡板与所述导向结构之间的空间形成三相分离段的第三折流区。

【技术特征摘要】
1.一种内环流式沸腾床反应器，包括：
壳体，呈直筒形，所述壳体自上而下依次包括三相分离段和反应段，
在所述三相分离段的侧壁上设有液体溢流口，所述壳体的顶部设有排气口，
底部设有液相进料口和气相进料口，所述壳体上还设有至少一个催化剂加
入管和至少一个催化剂排出管；
导流筒，设置于所述壳体内，并从所述三相分离段的下部延伸至所述
反应段的下部；
三相分离部件，设置于所述三相分离段内；
其特征在于，所述三相分离部件包括导向结构和挡板，所述导向结构
由一个中心圆筒和一个有弧度的锥形筒连接构成，所述中心圆筒设于所述
导流筒的上端开口处、并从所述上端开口向下延伸至所述导流筒内一定距
离；所述锥形筒的上端与中心圆筒上端连接，所述锥形筒的下端呈伞状朝
所述导流筒外侧下方延伸以超出所述导流筒的外壁，所述锥形筒的内壁与
所述导流筒的外壁构成的环形区域形成三相分离段的第一折流区；所述锥
形筒的外壁与所述壳体的内壁之间的空间形成三相分离段的第二折流区；
所述挡板设置于所述导向结构上方一定高度位置处，所述挡板与所述导向
结构之间的空间形成三相分离段的第三折流区。
2.根据权利要求1所述的内环流式沸腾床反应器，其特征在于，在所
述导流筒的上端开口的外壁上设置有若干个与所述锥形筒的下端内壁相对
应的折流板。
3.根据权利要求1所述的内环流式沸腾床反应器，其特征在于，所述

\t三相分离部件还包括若干气体分离管，所述若干气体分离管的下端开口位
于所述导向结构的锥形筒的顶部，所述若干气体分离管的上端开口位于所
述壳体顶部与所述挡板之间。
4.根据权利要求3所述的内环流式沸腾床反应器，其特征在于，所述
若干气体分离管的下端开口的总面积为由所述导向结构的中心圆筒外壁与
所述导流筒外壁构成的环形区域的横截面积的10％～50％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的内环流式沸腾床反应器，其特征
在于，所述液体溢流口倾斜向上设置，其与壳体轴向夹角为5-45°。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的内环流式沸腾床反应器，其特征
在于，所述三相分离部件还包括溢流缓冲罐，所述溢流缓冲罐具有液体排
出口和催化剂返回口，所述溢流缓冲罐通过所述液体溢流口与所述壳体连
接，所述溢流缓冲罐为旋液分离结构，分离后的澄清液体从所述液体排出
口排出，带出的催...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾文婷，李斌，金毅，王晋媛，苏玉更，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11