一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统。系统包括：浆态床反应器、冷凝器、冷凝分离器、冷凝液储罐、溶剂泵、塔底溶剂储罐、过滤设备、绿油脱除系统、高温加热装置和催化剂还原装置；浆态床反应器包括壳体、加热器和筛板；壳体侧面的下部和壳体侧面的中部设有反应气体入口、壳体的下部设有液体溶剂入口、液体出口；壳体的上部设有气体出口和液体入口；加热器设置在壳体内的下部；筛板位于壳体内，固定在壳体内壁上。本实用新型专利技术可有效解决现有技术制备乙烯使得内部热量不易传出、催化剂利用率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术总地涉及乙烯的制备领域，具体涉及一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统。
技术介绍
乙烯是现代工业中一种重要的基础原料，也是世界产量最大的化学品之一，其产品广泛应用于国民经济、人民生活、国防等领域，是“有机合成之母”。面对石油资源的短缺和国际油价的攀升，原料来源成为发展乙烯工业的瓶颈，也是摆在人们面前必须解决的问题。因此，研究开发一种新的工艺技术来制备乙烯，以使之替代石油作为工业原材料，能够缓解现代工业对石油的依赖性。在煤化工技术中，以煤为原料通过电石工艺，或以天然气为原料通过非催化部分氧化工艺制取乙炔，已成为成熟工艺。再以乙炔为原料，在选择性加氢催化剂的作用下，通过加氢过程得到乙烯产品，可进一步拓展煤化工路线。因此，开发乙炔加氢制乙烯的新工艺技术，具有广阔的应用前景。低浓度乙炔气固相催化加氢技术在石油工业中已非常成熟，主要用于乙烯中去除乙炔杂质,使用的反应器为固定床反应器，在反应器中装填固相催化剂进行气固相反应。但由于乙炔活性高，加氢反应放热量大，即使是裂解气中存在少量乙炔，传统的气固相固定床加氢反应器仍存在着绿油生成量大、催化剂循环周期短、反应器易“飞温”等严重问题。现有技术一为一种乙炔加氢制乙烯的流化床工艺及装置。该工艺包括以下步骤：在流化床反应器内加入催化剂和稀释剂；对催化剂进行升温还原；将乙炔和氢气混合物通入流化床反应器；乙炔选择性加氢生成乙烯；将冷却介质通入反应器换热构件以移除反应热；分离得到乙烯产品。该工艺技术存在以下缺点：乙炔选择性加氢制乙烯是强放热反应，虽然在该工艺中冷却介质用以移除反应时放出的大量的热，但是还是难以完全消除发生反应时局部气体温度过高的隐患；因该工艺使用的流化床，就难以避免催化剂颗粒间相互剧烈碰撞，这会带来催化剂的损失、增加除尘的难度、增加换热构件和反应器的磨损等问题。现有技术二为一种乙烯连续分离生产线，包括氧加氢反应器、裂解气第二干燥器、脱硫醇/羰基硫反应器、脱砷反应器、乙炔加氢反应器。其使用的乙炔加氢反应器所采用的反应器是固定床反应器。只能够处理低浓度的乙炔，且处理量比较小；如果乙炔含量增大，会生成大量绿油、造成催化剂循环周期变短、甚至会出现反应器“飞温”的问题。因此，为了使得反应器能适应较大量的反应乙炔气体，不会造成催化剂利用率低、反应器“飞温”的问题，从根本上改善气液流场分布，改进反应器内流化的质量，有必要提出一种新的制备乙烯的反应系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统，以解决现有技术制备乙烯使得内部热量不易传出、催化剂利用率低的问题。本技术提供一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统，其包括：浆态床反应器、冷凝器、冷凝分离器、冷凝液储罐、溶剂泵、塔底溶剂储罐、过滤设备、绿油脱除系统、高温加热装置和催化剂还原装置；其中所述浆态床反应器包括壳体、加热器和筛板；所述壳体侧面的下部和壳体侧面的中部设有反应气体入口；所述壳体的下部设有液体溶剂入口和液体出口；所述壳体的上部设有气体出口和液体入口；所述加热器设置在所述壳体内的下部；所述筛板位于所述壳体内，固定在所述壳体内壁上，位于所述液体入口之下，所述反应气体入口、所述液体溶剂入口之上；所述绿油脱除系统通过所述液体溶剂入口与所述浆态床反应器连通，所述塔底溶剂储罐通过所述液体出口与所述浆态床反应器连通，所述冷凝器通过所述气体出口与所述浆态床反应器连通，所述溶剂泵通过所述液体入口与所述浆态床反应器连通；所述冷凝器、所述冷凝分离器、所述冷凝液储罐及所述溶剂泵依次连通；所述塔底溶剂储罐、所述过滤设备、所述高温加热装置、所述催化剂还原装置及所述冷凝液储罐依次连通；所述过滤设备与所述绿油脱除系统连通。上述的系统，所述冷凝液储罐中设有搅拌装置。上述的系统，所述冷凝分离器连通乙烯收集装置。上述的系统，所述浆态床反应器内部分布着多层相互平行的筛板，相邻层的筛板间留有间隔，各层筛板的间隔相等。上述的系统，每层所述筛板包括受液盘、鼓泡区、溢流堰和降液管；其中，所述筛板的部分边沿与所述壳体内壁固定；所述固定的部分边沿与所述溢流堰围起来的部分为受液盘；用于盛放从上层所述降液管流下的液体；所述受液盘的中心部位分布有筛孔，形成鼓泡区，所述鼓泡区是气液反应的主要区域；所述溢流堰设在所述筛板的非固定的边沿，所述溢流堰高于所在层的受液盘，用于保持每层所述筛板上液体的高度；所述降液管用于使液体从上层所述筛板的溢流堰流至下层所述筛板的受液盘，位于所述溢流堰的旁边。上述的系统，所述筛孔为均匀分布的圆形小孔，所述小孔的中心距为孔径的1-5倍，所述小孔的直径为5-20mm。上述的系统，所述筛板的筛孔设有浮阀或泡罩。上述的系统，上层所述筛板的降液管的底端不高于下层所述筛板溢流堰的高度。本技术的有益效果在于，本技术提出了一种新的不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统，该反应系统简单易操作，反应过程易于实现移热，催化剂可循环利用，能够及时脱除绿油，使得利用浆态床反应器进行高浓度乙炔选择性加氢成为一种重要的制烯烃的生产途径。附图说明图1为本技术技术方案制备乙烯的浆态床反应器的结构示意图；图2为本技术技术方案中筛板的俯视结构示意图；以及图3为本技术技术方案实施例制备乙烯的系统结构流程示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。如图1是本技术中的浆态床反应器的结构图。其中：1、反应气体入口；2、液体出口；3、气体出口；4、液体入口；5、筛板；6、降液管；7、加热器；8、溶剂液体入口。浆态床反应器的原理是气体以鼓泡形式通过悬浮有固体细粒的液体(浆液)层，以实现气液固相反应过程的反应器。该种用于乙炔选择性加氢制乙烯的浆态床反应器，所述浆态床反应器包括反应器壳体、加热器7和筛板5。反应器壳体侧面的下部和壳体侧面的中部设置有反应气体入口1；反应器壳体下部设有溶剂液体入口8和液体出口2，反应器壳体上部有气体出口3。在反应器的底部有加热器7，其穿入反应器壳体内。其中，加热器7能够使溶剂蒸发，提供连续上升的蒸气气流，同时为整个反应器提供热源。所述筛板5位于所述壳体内，固定在所述壳体内壁上，位于所述液体入口4之下，所述反应气体入口1、所述液体溶剂入口8之上。在反应器壳体内的中部，均匀地分布着筛板5。在每层筛板5上有受液盘、溢流堰、降液管6和鼓泡区。筛板的部分边沿与壳体内壁固定，非固定的边沿设有溢流堰。固定的部分边沿与所述溢流堰围起来的部分为受液盘，用于盛放从上层降液管流下的液体。筛板5的俯视图如图2所示。在筛板5的一端的溢流堰的作用是保持每层筛板上有一定高度的液体。在溢流堰的旁边是降液管6。具体地，降液管可由所述筛板的溢流堰与所述反应器内壁的间隙形成。当然降液管6也可是别的结构比如是管道结构。降液管6的作用是让液体从上层筛板的溢流堰处流至下层筛板的受液盘。上层筛板5的降液管6的底端不高于下层筛板5溢流堰的高度。这样设计是为了实现液封，即防止气体从降液管6处上升致使各层气体相接而短路。在筛板5上的中部区域为鼓泡区，其上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统，其包括：浆态床反应器、冷凝器、冷凝分离器、冷凝液储罐、溶剂泵、塔底溶剂储罐、过滤设备、绿油脱除系统、高温加热装置和催化剂还原装置；其中所述浆态床反应器包括壳体、加热器和筛板，所述壳体侧面的下部和壳体侧面的中部设有反应气体入口；所述壳体的下部设有液体溶剂入口和液体出口；所述壳体的上部设有气体出口和液体入口；所述加热器设置在所述壳体内的下部；所述筛板位于所述壳体内，固定在所述壳体内壁上，位于所述液体入口之下，所述反应气体入口、所述液体溶剂入口之上；所述绿油脱除系统通过所述液体溶剂入口与所述浆态床反应器连通，所述塔底溶剂储罐通过所述液体出口与所述浆态床反应器连通，所述冷凝器通过所述气体出口与所述浆态床反应器连通，所述溶剂泵通过所述液体入口与所述浆态床反应器连通；所述冷凝器、所述冷凝分离器、所述冷凝液储罐及所述溶剂泵依次连通；所述塔底溶剂储罐、所述过滤设备、所述高温加热装置、所述催化剂还原装置及所述冷凝液储罐依次连通；所述过滤设备与所述绿油脱除系统连通。

【技术特征摘要】
1.一种不同高度输入气体的制备乙烯的反应系统，其包括：浆态床反应器、冷凝器、冷凝分离器、冷凝液储罐、溶剂泵、塔底溶剂储罐、过滤设备、绿油脱除系统、高温加热装置和催化剂还原装置；其中所述浆态床反应器包括壳体、加热器和筛板，所述壳体侧面的下部和壳体侧面的中部设有反应气体入口；所述壳体的下部设有液体溶剂入口和液体出口；所述壳体的上部设有气体出口和液体入口；所述加热器设置在所述壳体内的下部；所述筛板位于所述壳体内，固定在所述壳体内壁上，位于所述液体入口之下，所述反应气体入口、所述液体溶剂入口之上；所述绿油脱除系统通过所述液体溶剂入口与所述浆态床反应器连通，所述塔底溶剂储罐通过所述液体出口与所述浆态床反应器连通，所述冷凝器通过所述气体出口与所述浆态床反应器连通，所述溶剂泵通过所述液体入口与所述浆态床反应器连通；所述冷凝器、所述冷凝分离器、所述冷凝液储罐及所述溶剂泵依次连通；所述塔底溶剂储罐、所述过滤设备、所述高温加热装置、所述催化剂还原装置及所述冷凝液储罐依次连通；所述过滤设备与所述绿油脱除系统连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷凝液储罐中设有搅拌装置。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏二强，史雪君，余海鹏，刘周恩，吴黎阳，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11