一种径向床反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种径向床反应器，由外至内包括反应器壳体(106)、环形物流通道(107)、环形催化剂床层(110)和中心物流通道(112)，顶部原料入口(101)与环形物流通道相通，中心物流通道的底部设有产物出口(116)，所述的环形物流通道与环形催化剂床层之间设有气体分布层(109)，所述的环形物流通道与气体分布层之间为多孔板分隔，所述的气体分布层填充有分布介质，所述的分布介质为多孔介质颗粒，等效粒径为5μm

【技术实现步骤摘要】
一种径向床反应器


[0001]本技术涉及一种径向床反应器，更具体地说，涉及一种适用于芳烃异构化反应的径向固定床反应器。

技术介绍

[0002]芳烃是重要的化工原料，尤其是苯、甲苯、二甲苯等。其中对二甲苯是化工和制药工业中重要的基本原料，可以用于制造对苯二甲酸，也是用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯等工业塑料的重要中间体。而作为重要原料的对二甲苯，目前仍需要大量进口来满足下游市场需求。因此，将炼油过程中产生的用途较少、价值较低的C8芳烃异构体如邻二甲苯、间二甲苯以及乙苯转化为需求量较大的对二甲苯是炼厂提高原料利用率、增加经济效益的重要技术手段之一。
[0003]径向固定床反应器相比于轴向固定床反应器处理量大、压降较低、床层温度/压力分布均匀，广泛应用于芳烃异构化反应单元中。C8芳烃异构化反应网络较复杂，其中主反应受热力学平衡限制，反应速率较快，二甲苯产物易发生歧化副反应，因此使气体物料在床层中的均匀分布，严格控制反应物与催化剂床层的接触时间，提高芳烃异构化反应选择性是反应器设计过程中需要解决的技术难题。
[0004]CN103706307B公开了一种Π型丁烯氧化脱氢径向反应器，气体进口和出口位于反应器的同一端，使气体在分流流道和集流流道内做逆向相对运动，通过控制流道截面积实现流道沿程阻力的消除，采用均匀开孔的高开孔率分布筒，可以保证气体的均匀分布。
[0005]CN103721643B公开了一种Z型丁烯氧化脱氢径向反应器，通过在分流流道内增加导流分布器优化流道截面，以消除流道的沿程阻力，分布器采用实施均匀开孔的高开孔率，可以保证气体的均匀分布。
[0006]CN2843605Y公开了一种鱼鳞板式径向流动固定床反应器，通过在反应器壁与中心的多孔筒与催化剂床层中间安装鱼鳞筒，以解决多孔筒上分布孔之间存在大量流动死区，导致气体分布不均匀的问题，同时鱼鳞筒与多孔筒之间的空间也可以对初次分布进行调整，达到改善气体分布均匀性的目的。
[0007]CN201493098U公开了一种多向侧流径向固定床反应器，其内部由外向内依次安装有多孔控制分布板、多向侧流板、金属丝网和多孔网板，多孔网板之间填充催化剂床层，多孔侧流板和金属丝网能够起到扰动气流、提高分布效果的作用。
[0008]综合以上径向固定床反应器的特点可以发现，为了解决径向固定床反应器内气体分布均匀性的问题，通常采取改善分布筒孔道结构、增设导流内构件、设置多层分布筒等技术手段，可以实现反应物料在催化剂床层内的均匀分布。但是，由于扇形筒出口的多孔板与中心筒之间的距离随位置变化有一定幅度的波动，导致不同位置处的气体流量有一定差异。此外，在径向床反应器中，扇形筒和中心筒并不是完全对应的，由于下封头的存在，中心筒通常比扇形筒略低，这导致床层内的气体并不完全是水平径向流动，也存在竖直方向的轴向流动，并且在不同高度处流通距离有所不同，这使得扇形筒的气体分布通常具有底部
流量大、顶部和中部流量小的分布特点。另一方面，除了分布筒结构以外，径向固定床反应器内气体分布均匀性还受操作条件、床层压降等参数影响。当操作气速偏高或偏低时，由于分布筒内的沿程流动阻力和催化剂床层内的流动阻力不再匹配，容易导致反应气体在径向固定床反应器的顶部或底部形成偏流，进而影响反应器的运行效果。

技术实现思路

[0009]本技术要解决的技术问题是提供一种流体分布均匀的径向床反应器，适用于芳烃异构化增产对二甲苯的反应过程。
[0010]本技术提供一种径向床反应器，由外至内包括反应器壳体106、环形物流通道107、环形催化剂床层110和中心物流通道112，其中，顶部原料入口101与环形物流通道相通，中心物流通道的底部设有产物出口116，所述的环形物流通道与环形催化剂床层之间设有气体分布层109，所述的环形物流通道、气体分布层以及环形催化剂床层之间为多孔板分隔，所述的气体分布层填充有分布介质，所述的分布介质为多孔介质颗粒，等效粒径为5μm
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20mm，装填空隙率为0.3
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0.98。
[0011]以二甲苯异构化反应为例说明本技术提供的径向床反应器的应用方法，采用上述的径向床反应器，环形催化剂床层内装填二甲苯异构化催化剂，混合氢气的含有乙苯和二甲苯的反应原料经顶部原料入口进入径向床反应器中，向下进入环形物流通道，经气体分布层均匀分配，并沿径向穿过环形催化剂床层，与催化剂接触反应生成对二甲苯，产物物流汇入中心物流通道并经产物出口出反应器。
[0012]本技术提供的径向床反应器的有益效果为：
[0013]本技术提供的径向床反应器在应用过程中，通过调节气体分布层中不同位置的空隙率、粒径、厚度，以及增设下封头密封层，可以控制气体分布层流动阻力的分布，进而实现反应器内气体分布均匀性调节，可以有效改善径向床反应器中的偏流现象。从而提高反应器的反应性能，降低催化剂用量，还可以吸附积碳延长操作周期。
附图说明
[0014]图1为本技术提供的径向床反应器一种实施方式的轴向剖面图。
[0015]图2为径向固定床反应器俯视剖面图。图3为对比例中常规芳烃异构化径向床反应器结构示意图。
[0016]附图标记说明：
[0017]101
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顶部原料入口
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102
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入口气体分布器
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103
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上封头
[0018]104
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密封盖板
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105
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密封催化剂层
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106
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反应器壳体
[0019]107
‑
环形物流通道
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108
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扇形分布筒
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109
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气体分布层
[0020]110
‑
环形催化剂床层
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111
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中心分布筒
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112
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中心物流通道
[0021]113
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密封层
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114
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下封头
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115
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催化剂卸剂口
[0022]116
‑
产物出口
[0023]201
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气体分布板
具体实施方式
[0024]以下对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不限制本专利技术。
[0025]本技术提供一种径向床反应器，由外至内包括反应器壳体、环形物流通道、环形催化剂床层和中心物流通道，其中，顶部原料入口与环形物流通道相通，中心物流通道的底部设有产物出口，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种径向床反应器，由外至内包括反应器壳体(106)、环形物流通道(107)、环形催化剂床层(110)和中心物流通道(112)，顶部原料入口(101)与环形物流通道相通，中心物流通道的底部设有产物出口(116)，其特征在于，所述的环形物流通道与环形催化剂床层之间设有气体分布层(109)，所述的环形物流通道、气体分布层以及环形催化剂床层之间为多孔板分隔，所述的气体分布层填充分布介质，所述的分布介质为多孔介质颗粒，等效粒径为5μm
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20mm，装填空隙率为0.3
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0.98。2.按照权利要求1所述的径向床反应器，其特征在于，所述的反应器壳体由圆柱形筒体、上封头和下封头组成，所述的上封头设有顶部原料入口，所述的下封头设有产物出口和催化剂卸剂口；其中，催化剂卸剂口与所述的环形催化剂床层相通，所述的分布介质卸出口与所述的气体分布层相通。3.按照权利要求1所述的径向床反应器，其特征在于，在所述的环形催化剂床层的内径与反应器壳体的内径之比为0.1
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0.35:1，所述的环形物流通道的内径与反应器壳体内径之比为0.85
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0.98:1；所述的气体分布层的内径与反应器壳体内径之比为0.7
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0.95:1。4.按照权利要求1、2或3所述的径向床反应器，其特征在于，所述的环形物流通道由多个扇形分布筒(108)分隔组成，所述的扇形分布筒的开孔率为5％
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50％。5.按照权利要求1、2或3所述的径向床反应器，其特征在于，所述的气体分布层与所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍迪，唐晓津，周含，韩颖，任小甜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：