流化床活化反应器及流化床活化反应系统技术方案

本实用新型专利技术涉及费托合成催化剂活化领域，公开了一种流化床活化反应器及流化床活化反应系统，该反应器(1)包括自下而上依次连通的提升段(5)、主反应段(6)和分离段(7)；分离段(7)内设置有与主反应段(6)连通的输送段(8)；主反应段(6)的直径大于提升段(5)的直径，且主反应段(6)的直径大于输送段(8)的直径；反应器(1)的顶部外侧设置气体出口(13)，反应器(1)的顶部内侧设置连通气体出口(13)的过滤装置(17)，反应器(1)的顶部外侧还设置有对过滤装置(17)进行反吹的反吹装置(18)。本实用新型专利技术通过设置过滤装置和反吹装置，能够保证反应器后的管道通畅，提高催化剂的收率。

【技术实现步骤摘要】
流化床活化反应器及流化床活化反应系统
本技术涉及费托合成催化剂活化领域，具体涉及一种流化床活化反应器及流化床活化反应系统。
技术介绍
工业上广泛应用的费托合成反应器是具有气液固三相体系的浆态床反应器，其中的固相为催化剂，催化剂包括铁基催化剂和钴基催化剂。费托催化剂出厂后处于氧化状态，不具有活性。因此，费托催化剂在进入合成反应器之前必须经过单独的还原活化过程得到具有活性的相态。但使用现有的流化床活化反应器对催化剂进行活化时，催化剂在活化过程中易被带出反应器，导致反应器出口管道堵塞，严重时甚至导致停工。因此，有必要提供一种新的流化床活化反应器。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术存在的催化剂在活化过程中易被带出反应器，导致反应器出口管道堵塞，严重时甚至导致停工的问题，提供了一种流化床活化反应器及流化床活化反应系统。为了实现上述目的，本技术第一方面提供了一种流化床活化反应器，该反应器包括自下而上依次连通的提升段、主反应段和分离段；所述分离段内设置有与所述主反应段连通的输送段，所述输送段远离所述主反应段的端部连接有气固分离器，所述分离段与所述提升段通过设置循环管连通；所述主反应段的直径大于所述提升段的直径，且所述主反应段的直径大于所述输送段的直径；所述反应器的顶部外侧设置气体出口，所述反应器的顶部内侧设置连通所述气体出口的过滤装置，所述反应器的顶部外侧还设置有对所述过滤装置进行反吹的反吹装置。优选地，所述过滤装置包括多组滤芯，每组滤芯之间的间隔大于2cm；每组滤芯由多个滤芯并联构成，且每个滤芯顶部出口汇集成连通所述气体出口的总管。优选地，所述滤芯的直径为1-10cm；所述滤芯的长度为0.1-2m；所述滤芯上过滤网孔的直经为10-50μm。优选地，在所述过滤装置和反吹装置之间设置自动开关阀，用于控制反吹装置对所述过滤装置进行反吹。优选地，所述主反应段的高径比为2-7；所述提升段的高径比为2-7。优选地，所述主反应段的直径D与所述提升段的直径d1满足：1.5≤D/d1≤6；所述主反应段的直径D与所述输送段的直径d2满足：1.5≤D/d2≤6。优选地，在所述分离段与所述循环管的连接处设置催化剂循环口；所述分离段和所述输送段的侧壁固定有多个挡板，且多个所述挡板相互之间交错设置以形成能够供催化剂穿过的通道，所述挡板位于所述气固分离器和所述催化剂循环口之间。优选地，所述提升段的下端设置有气体入口和气体分布器。优选地，所述提升段的侧壁开设有催化剂入口和催化剂出口。本技术第二方面提供了一种流化床活化反应系统，该系统包括：储存罐、反应器、气体分离器和气体压缩器，所述储存罐用于向反应器提供催化剂，所述气体分离器与所述反应器的气体出口连通，所述气体分离器与所述气体压缩器连接，所述气体压缩器的气体出口与所述反应器的气体入口连通，所述反应器为本技术第一方面所述的流化床活化反应器。通过上述技术方案，本技术提供的流化床活化反应器不但能改善催化剂的活化效果，还能够有效降低催化剂被带出反应器的机率，保持反应器后的管道通畅，从而提高催化剂的收率。附图说明图1为本技术提供的流化床活化反应器的结构示意图。图2为本技术提供的过滤装置的结构示意图。图3为本技术提供的流化床活化反应系统的结构示意图。附图标记说明1反应器2储存罐3气体分离器4气体压缩器5提升段6主反应段7分离段7a同径段7b过渡段7c扩径段8输送段9气固分离器10循环管11挡板12气体入口13气体出口14气体分布器15催化剂入口16催化剂出口17过滤装置17A第一滤芯组17B第二滤芯组18反吹装置19自动开关阀具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本技术第一方面提供了一种流化床活化反应器，如图1所示，该反应器1包括自下而上依次连通的提升段5、主反应段6和分离段7；所述分离段7内设置有与所述主反应段6连通的输送段8，所述输送段8远离所述主反应段6的端部连接有气固分离器9，所述分离段7与所述提升段5通过设置循环管10连通；所述主反应段6的直径大于所述提升段5的直径，且所述主反应段6的直径大于所述输送段8的直径；所述反应器1的顶部外侧设置气体出口13，所述反应器1的顶部内侧设置连通所述气体出口13的过滤装置17，所述反应器1的顶部外侧还设置有对所述过滤装置17进行反吹的反吹装置18。其中，主反应段6为中间为圆筒形，两端为锥形的结构；分离段7由直径与主反应段6相同的同径段7a、过渡段7b以及直径比主反应段6大的扩径段7c一体形成。本技术通过在反应器1的顶部内侧设置过滤装置17，能够有效防止催化剂粉末被带出反应器，堵塞反应器后的管道；通过在反应器1的顶部外侧设置反吹装置18，能够有效防止过滤装置表面催化剂粉末沉积，导致滤芯堵塞，从而提高催化剂的收率。优选地，所述过滤装置17包括多组滤芯，例如两组滤芯，每组滤芯之间的间隔大于2cm，优选大于5cm。如图2所示，每组滤芯由多个滤芯并联构成，例如4个滤芯，所述滤芯沿反应器器壁设置，且每个滤芯顶部出口汇集成连通所述气体出口13的总管。优选地，所述滤芯的直径为1-10cm，优选2-8cm；所述滤芯的长度为0.1-2m，优选0.2-1.5m。优选地，所述滤芯上过滤网孔的直经为10-50μm，优选20-40μm。根据本技术，所述过滤装置17和反吹装置18之间设置自动开关阀19，用于控制反吹装置18对所述过滤装置17进行反吹。当所述过滤装置17中滤芯的压差达到一定值后，自动开关阀19控制反吹装置18将滤芯表面富集的催化剂细粉反吹下，从而进一步提高催化剂的收率，具体为：所述过滤装置17包含的第一滤芯组17A和第二滤芯组17B交替使用，当第一滤芯组17A中滤芯的内外压差△P1＞0.2-1.0MPa，优选0.2-0.5MPa时，切换到第二滤芯组17B，同时启动反吹装置18，开关阀19自动打开，对第一滤芯组17A上的滤芯进行反吹，待第一滤芯组17A中滤芯的压差△P1降低到0.2MPa以下时，开关阀19自动关上，反吹结束；当第二滤芯组17B中滤芯的内外压差△P2＞0.3-1.0MPa时，优选0.3-0.5MPa时，切换到第一滤芯组17A，同时启动反吹装置18，开关阀19自动打开，对第二滤芯组17B上的滤芯进行反吹，待压差△P2降低到0.1MPa以下时，开关阀19自动关上，反吹结束，如此往复循环。为进一步提高催化剂在反应器中提升段和主反应段的反应活性，并提高反应器的还原气体入口线速，优选地，所述主反应段6的高径比为2-7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床活化反应器，其特征在于，该反应器(1)包括自下而上依次连通的提升段(5)、主反应段(6)和分离段(7)；所述分离段(7)内设置有与所述主反应段(6)连通的输送段(8)，所述输送段(8)远离所述主反应段(6)的端部连接有气固分离器(9)，所述分离段(7)与所述提升段(5)通过设置循环管(10)连通；所述主反应段(6)的直径大于所述提升段(5)的直径，且所述主反应段(6)的直径大于所述输送段(8)的直径；所述反应器(1)的顶部外侧设置气体出口(13)，所述反应器(1)的顶部内侧设置连通所述气体出口(13)的过滤装置(17)，所述反应器(1)的顶部外侧还设置有对所述过滤装置(17)进行反吹的反吹装置(18)。/n

【技术特征摘要】
1.一种流化床活化反应器，其特征在于，该反应器(1)包括自下而上依次连通的提升段(5)、主反应段(6)和分离段(7)；所述分离段(7)内设置有与所述主反应段(6)连通的输送段(8)，所述输送段(8)远离所述主反应段(6)的端部连接有气固分离器(9)，所述分离段(7)与所述提升段(5)通过设置循环管(10)连通；所述主反应段(6)的直径大于所述提升段(5)的直径，且所述主反应段(6)的直径大于所述输送段(8)的直径；所述反应器(1)的顶部外侧设置气体出口(13)，所述反应器(1)的顶部内侧设置连通所述气体出口(13)的过滤装置(17)，所述反应器(1)的顶部外侧还设置有对所述过滤装置(17)进行反吹的反吹装置(18)。


2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述过滤装置(17)包括多组滤芯，每组滤芯之间的间隔大于2cm；
每组滤芯由多个滤芯并联构成，且每个滤芯顶部出口汇集成连通所述气体出口(13)的总管。


3.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述滤芯的直径为1-10cm；所述滤芯的长度为0.1-2m；所述滤芯上过滤网孔的直经为10-50μm。


4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，在所述过滤装置(17)和反吹装置(18)之间设置自动开关阀(19)，用于控制反吹装置(18)对所述过滤装置(17)进行反吹。


5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述主反应段(6)的高径...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜冰，卜亿峰，赵用明，佟瑞利，冯留海，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11