滴流床反应器制造技术

本发明专利技术涉及固定床反应器领域，公开了一种滴流床反应器，所述滴流床反应器包括具有供原料进入的进料口(100)、供产物排出的出料口(101)和供催化剂排出的卸料口(102)的反应器外壳(10)以及安装于所述反应器外壳内且沿所述反应器外壳的高度方向排列的多个用于装填催化剂的床层(11)，所述滴流床反应器还包括用于供所述催化剂通过的卸料管(12)，所述卸料管包括两端分别伸入相邻的所述床层中的上层的床层的底部和下层的床层的顶部的连通管段(120)以及与所述连通管段的下端相连接且朝下延伸的延伸管段(121)。该滴流床反应器能够减少各个床层中的催化剂的返混率，减少了催化剂的返混现象。

Trickle bed reactor

The invention relates to the field of fixed bed reactor, and discloses a trickle bed reactor, which comprises a reactor shell (10) with a feed inlet (100) for feeding raw materials, a discharge outlet (101) for feeding products and a discharge outlet (102) for catalyst discharge, and a plurality of reactor shells installed in the reactor shell and arranged along the height direction of the reactor shell for filling. The trickle bed reactor also comprises a discharge tube (12) for the catalyst to pass through, comprising a connecting pipe section (120) with two ends extending respectively into the bottom of the upper bed layer and the top of the lower bed layer in the adjacent bed layer, and an extension pipe section (121) connecting and extending downward with the lower end of the connecting pipe section. The trickle bed reactor can reduce the backmixing rate of catalysts in each bed and reduce the backmixing phenomenon of catalysts.

【技术实现步骤摘要】
滴流床反应器
本专利技术涉及固定床反应器，具体地涉及一种滴流床反应器。
技术介绍
反应器是一种实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、冶金等领域。反应器用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。常用反应器的包括管式反应器、釜式反应器、鼓泡反应器(也可称为鼓泡搅拌釜)、搅拌釜式浆态反应器、塔式反应器以及喷射反应器。此外，还包括具有固体颗粒床层的反应器(又称填充床反应器)，其装填有固体催化剂或固体反应物，当气体和/或液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器等。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等，其与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。涓流床反应器又称滴流床反应器，是气体和液体并流通过颗粒状固体催化剂床层，以进行气液固相反应过程的一种反应器。滴流床反应器中催化剂以固定床的形式存在，故这种反应器也可视为固定床反应器的一种。为了适应反应的需求，可在反应器中设置多个催化剂床层，不同的催化剂床层中装填不同类型的催化剂。例如，用于加氢裂化的滴流床反应器中，从上到下可依次设置第一床层、第二床层、第三床层和第四床层，其中，第一床层中装填加氢精制催化剂，第二、三床层中均装填加氢裂化催化剂，第四床层中装填加氢裂化催化剂和后精制催化剂。一个反应周期后，需要依次将装填于不同催化剂床层中的催化剂卸下并进行催化剂再生。然而卸催化剂时位于不同床层中的催化剂会出现不同程度的彼此相互混合的现象，称之为返混。催化剂的返混现象将大大影响催化剂再生及再生后的催化剂的装填，进而影响催化剂的实际应用效果。目前，主要采用下述方式避免催化剂的返混现象，第一种方式是通过过筛的方法分离不同颗粒大小的催化剂，然而随着反应器中应用到的催化剂的种类越来越多，这种通过筛分分离催化剂的方法越来越不实用；第二种方式是在每个床层处均设置与相应的床层相连通的卸料口，于是每个床层通过相应的卸料口将催化剂排出反应器，在此种方式中，由于设置了多个卸料口，因此会增加反应器的漏点，降低了反应器的密封性，尤其不适用于高压反应，另外，采用上述第二种方式使得反应器的结构复杂，改造难度较大。此外，还会采用从反应器的上部即装填催化剂的逆向过程开始卸催化剂以减少返混现象。在逆向卸催化剂的过程中，催化剂的破碎比较厉害，整个过程会造成较多的催化剂损失；并且耗时长，人工劳动强度大，劳动环境恶劣，由于耗时长以及劳动强度大，因此大大提高了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的位于滴流床反应器中的各个床层中的催化剂在卸下的过程中催化剂的返混现象较为严重的问题，提供一种滴流床反应器，该滴流床反应器能够减少各个床层中的催化剂的返混率，减少了催化剂的返混现象。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种滴流床反应器，所述滴流床反应器包括具有供原料进入的进料口、供产物排出的出料口和供催化剂排出的卸料口的反应器外壳以及设置于所述反应器外壳内且沿所述反应器外壳的高度方向排列的多个用于装填催化剂的床层，所述滴流床反应器还包括用于供所述催化剂通过的卸料管，所述卸料管包括两端分别伸入相邻的所述床层中的上层的所述床层的底部和相邻的所述床层中的下层的所述床层的顶部的连通管段以及与所述连通管段的下端相连接且朝下延伸的延伸管段。优选地，所述卸料管的管壁上开设有至少一个通孔，所述通孔的孔径小于所述催化剂的粒径。优选地，所述通孔为多个，多个所述通孔沿所述卸料管的管壁均匀分布，开设通孔部分的总面积为所述卸料管的管壁的总面积的10％～90％。优选地，所述通孔设置于所述延伸管段的管壁下侧，所述延伸管段的设置有所述通孔的部分的长度不超过所述卸料管的伸入下层的所述床层的部分的长度的30％。优选地，所述延伸管段的设置有所述通孔的部分的长度为所述卸料管的伸入下层的所述床层的部分的长度的5％-25％。优选地，每个所述床层包括从下到上依次设置的第一填料层、催化剂层和第二填料层，其中，所述第一填料层形成所述床层的底部，所述第二填料层形成所述床层的顶部，所述延伸管段延伸至相邻的所述床层中的下层的所述床层的所述催化剂层。优选地，所述卸料管伸入相邻所述床层中的下层的所述床层中的深度为相应的下层的所述床层的高度的10-90％。优选地，所述卸料管伸入相邻所述床层中的下层的所述床层中的深度为相应的下层所述床层的高度的20-90％。优选地，所述延伸管段为沿所述反应器外壳的高度方向延伸的硬管或者能够沿所述反应器外壳的高度方向伸缩的伸缩管。优选地，所述卸料管上安装有用于开闭所述卸料管的开合单元。优选地，所述开合单元包括覆盖所述卸料管的底端开口的盖板以及用于控制所述盖板开闭的驱动机构。优选地，所述驱动机构包括：固定组件，所述固定组件包括设置于所述卸料管的外壁的固定支架和与所述固定支架可分离连接的支撑架，连接绳，所述连接绳的两端分别与所述卸料管的外壁和所述支撑架相连接，所述盖板连接于所述连接绳，以及牵拉绳，所述牵拉绳的一端连接于所述支撑架，所述牵拉绳的另一端延伸至所述卸料口，所述牵拉绳在受到牵拉力后使得所述支撑架与所述固定支架相分离并带动所述盖板移开所述卸料管的底端开口。优选地，所述固定支架和所述支撑架之间通过卡扣结构连接，其中，所述卡扣结构包括设置于所述固定支架的卡扣以及设置于所述支撑架的与所述卡扣相配合的卡口，或者所述卡扣结构包括设置于所述支撑架的卡扣以及设置于所述固定支架的与所述卡扣相配合的卡口。优选地，所述卸料管的外壁设置有连接组件，所述连接绳的端部通过所述连接组件与所述卸料管的外壁相连接，所述连接组件包括安装于所述卸料管的外壁的筒体以及可旋转地设置于所述筒体的内部且与所述连接绳的端部相连接的转轴，所述转轴的中心轴线垂直于所述反应器外壳的高度方向，所述转轴的旋转能够带动所述连接绳缠绕或者伸出所述转轴。优选地，所述支撑架上安装有连接环，所述牵拉绳的端部连接于所述连接环，并且/或者，所述盖板上开设有至少一个导流孔，所述导流孔的孔径小于所述催化剂的粒径。优选地，所述延伸管段呈柔软可变形的管状结构，所述延伸管段延伸至所述卸料口。优选地，所述延伸管段的延伸至所述卸料口的端口设置有控制该端口开闭的阀门或者所述延伸管段能够被弯折以封闭该端口。优选地，所述进料口处安装有使得所述原料扩散的分布器，和/或所述出料口处安装有产物收集器。优选地，靠近所述进料口的所述床层的所述催化剂层和所述第二填料层之间设置有固体沉降器，并且/或者，所述反应器外壳的内部安装有使得物料分布均匀的分配盘，所述分配盘位于相应的所述床层的上方，相邻的所述床层之间设置有冷氢箱，所述冷氢箱位于所述分配盘的上方。在上述技术方案中，通过在两端分别伸入相邻的所述床层中的上层的所述床层的底部和相邻的所述床层中的下层的所述床层的顶部的所述连通管段的下端设置朝下延伸的所述延伸管段，从而使得各个所述床层在卸催化剂的过程中不会彼此干扰，可以理解的是，设置所述延伸管段可使得装填于各个所述床层中的催化剂能够按照从下到上的顺序依次被卸下，并且使得各个所述床层中的催化剂在卸载过程中的返混率大大减少，由此大大减少了催化剂的返混现象，使得卸下的催化剂便于再生，同时加快本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滴流床反应器，其特征在于，所述滴流床反应器包括具有供原料进入的进料口(100)、供产物排出的出料口(101)和供催化剂排出的卸料口(102)的反应器外壳(10)以及设置于所述反应器外壳(10)内且沿所述反应器外壳(10)的高度方向排列的多个用于装填催化剂的床层(11)，所述滴流床反应器还包括用于供所述催化剂通过的卸料管(12)，所述卸料管(12)包括两端分别伸入相邻的所述床层(11)中的上层的所述床层(11)的底部和相邻的所述床层(11)中的下层的所述床层(11)的顶部的连通管段(120)以及与所述连通管段(120)的下端相连接且朝下延伸的延伸管段(121)。

【技术特征摘要】
1.一种滴流床反应器，其特征在于，所述滴流床反应器包括具有供原料进入的进料口(100)、供产物排出的出料口(101)和供催化剂排出的卸料口(102)的反应器外壳(10)以及设置于所述反应器外壳(10)内且沿所述反应器外壳(10)的高度方向排列的多个用于装填催化剂的床层(11)，所述滴流床反应器还包括用于供所述催化剂通过的卸料管(12)，所述卸料管(12)包括两端分别伸入相邻的所述床层(11)中的上层的所述床层(11)的底部和相邻的所述床层(11)中的下层的所述床层(11)的顶部的连通管段(120)以及与所述连通管段(120)的下端相连接且朝下延伸的延伸管段(121)。2.根据权利要求1所述的滴流床反应器，其特征在于，所述卸料管(12)的管壁上开设有至少一个通孔，所述通孔的孔径小于所述催化剂的粒径。3.根据权利要求2所述的滴流床反应器，其特征在于，所述通孔为多个，多个所述通孔沿所述卸料管(12)的管壁均匀分布，开设通孔部分的总面积为所述卸料管(12)的管壁的总面积的10％～90％。4.根据权利要求2所述的滴流床反应器，其特征在于，所述通孔设置于所述延伸管段(121)的管壁下侧，所述延伸管段(121)的设置有所述通孔的部分的长度不超过所述卸料管(12)的伸入下层的所述床层(11)的部分的长度的30％，优选地，所述延伸管段(121)的设置有所述通孔的部分的长度为所述卸料管(12)的伸入下层的所述床层(11)的部分的长度的5％-25％。5.根据权利要求1所述的滴流床反应器，其特征在于，每个所述床层(11)包括从下到上依次设置的第一填料层、催化剂层和第二填料层，其中，所述第一填料层形成所述床层(11)的底部，所述第二填料层形成所述床层(11)的顶部，所述延伸管段(121)延伸至相邻的所述床层(11)中的下层的所述床层(11)的所述催化剂层。6.根据权利要求1所述的滴流床反应器，其特征在于，所述卸料管(12)伸入相邻所述床层(11)中的下层的所述床层(11)中的深度为相应的下层的所述床层(11)的高度的10-90％，优选地，所述卸料管(12)伸入相邻所述床层(11)中的下层的所述床层(11)中的深度为相应的下层所述床层(11)的高度的20-90％。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的滴流床反应器，其特征在于，所述延伸管段(121)为沿所述反应器外壳(10)的高度方向延伸的硬管或者能够沿所述反应器外壳(10)的高度方向伸缩的伸缩管。8.根据权利要求7所述的滴流床反应器，其特征在于，所述卸料管(12)上安装有用于开闭所述卸料管(12)的开合单元(13)。9.根据权利要求8所述的滴流床反应器，其特征在于，所述开合单元(13)包括覆盖所述卸料管(12)的底端开口的盖板(130)以及用于控制所述盖板(130)开闭的驱动机构。10.根据权利要求9所述的滴流床反应器，其特征在于，所述驱动机构包括：固定组件，所述固定组件包括设置于所述卸料管(12)的外壁的固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：董松涛，赵阳，李明丰，胡志海，
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：北京,11