【技术实现步骤摘要】
本技术涉及石油化工生产工艺，尤其涉及一种低碳烷烃脱氢反应器。
技术介绍
1、低碳烷烃脱氢反应是在催化剂作用下，将低碳烷烃转变为相应烯烃的过程，具有重要的研究意义和经济价值。
2、在已经工业化的技术中，uop公司的oleflex工艺和lummus公司的catofin工艺采用的方法是将催化剂再生，在烧炭的同时将催化剂重新加热至高于反应所需的温度，再进行脱氢反应。这需要对催化剂进行频繁的再生以维持反应温度，因而对催化剂的再生技术要求很高，且整体工艺、操作复杂；phillips公司的star工艺以及linde ag公司的linde工艺采用列管式固定床反应器，将催化剂装填在反应器中的列管内，使用烟道气等热载体对列管加热，催化剂的脱氢反应在等温条件下进行，性能良好。但是整体工艺热损失较大，能耗较高，且反应器造价较高。
3、目前，本领域也有一些改进低碳烷烃脱氢工艺供热的方法得以公开。cn1466558a、cn 1642884a公开了的烃类脱氢方法中，将含氧气体加入到反应气体混合物中，使得存在与反应气体混合物中的氢气或烃和/或碳的燃烧产生脱氢所需要的热量。cn101252989a公开了催化惰性热发生器和改进的脱氢方法，将脱氢催化剂与第一惰性材料和次级组分物理混合，装填到反应器中，惰性材料对于脱氢或副反应呈催化惰性，但是密度高、热熔高，可在床层中储存额外的热量，在脱氢反应中为催化剂补充热量。usp 8598401公开了一种提高oleflex工艺脱氢性能的方法，该方法用载热氢气吹扫每一级绝热移动床反应器上部的催化剂收集料斗中
4、近几年，热管式反应器由于其近似等温反应器的特质，已在乙苯脱氢和环乙醇脱氢方面有所应用。然而，由于低碳烷烃脱氢反应是在600℃左右的高温下进行的，如果使用热管式反应器，需采用钾热管和钠热管，反应器的造价较高。
技术实现思路
1、本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低碳烷烃脱氢反应器。
2、为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
3、一种低碳烷烃脱氢反应器，包括反应器壳体，所述反应器壳体为圆柱体，所述反应器壳体上下两端同轴转动插设有同一转轴，所述转轴位于反应器壳体内部位置处外周面套设有催化剂反应床，所述转轴上下两端均外周面套设有轴承座，所述轴承座分别固定于反应器壳体上下两端表面，所述反应器壳体外壁设有用于驱动催化剂反应床转动的驱动组件，所述反应器壳体内部竖向圆周阵列分布有四个隔板，四个所述隔板相对面之间位置处顺时针方向依次分别形成蒸汽仓、烧焦仓、还原仓以及反应仓，所述反应器壳体顶部设有原料口，所述反应器壳体底部设有出料口，所述出料口以及原料口均与反应仓内部相连通，所述原料口底部设有控制原料均匀分散的原料分布器，所述蒸汽仓、烧焦仓、还原仓以及反应仓的隔板均设置有氮气吹扫结构。
4、通过以上技术方案：脱氢反应阶段，低碳烷烃、工艺气经预热后进入反应器反应仓，与催化剂反应床接触，反应产物由出料口排出，部分引入气相色谱分析仪对反应组成进行分析，其余送入精制系统，通过氮气吹扫结构将每一个分区都完全分隔开，互不影响，保证设备操作过程中的安全。
5、优选的，驱动组件包括同轴设于催化剂反应床底部的齿圈，所述齿圈底部一端啮合有齿轮，所述驱动组件还包括横向设于反应器壳体外周面靠近齿轮一侧的电机，所述电机输出轴转动贯穿于反应器壳体外壁，且与齿轮同轴相连，所述催化剂反应床以及齿圈均滑动贯穿于隔板。
6、通过以上技术方案：利用电机驱动齿轮带动催化剂反应床进行匀速转动，进而使得催化剂反应床匀速通过蒸汽仓、烧焦仓以及还原仓实现相对应区域的不同反应。
7、优选的，反应器壳体底部插设有蒸汽入口管，所述蒸汽入口管与蒸汽仓内部相连通，所述蒸汽入口管底部设有控制蒸汽均匀分散的蒸汽分布器，所述反应器壳体顶部插设有蒸汽出口管，所述蒸汽出口管与蒸汽仓内部相连通。
8、通过以上技术方案：利用蒸汽入口管输入蒸汽，催化剂反应床被连续通入的蒸汽吹扫，吹扫完成后的蒸汽通过蒸汽出口管排出。
9、进一步的，反应器壳体外周面一侧横向设有燃料入口管，所述燃料入口管与烧焦仓内部相连通，所述燃料入口管输出端位于催化剂反应床下方位置处，所述燃料入口管位于烧焦仓内部一端设有控制燃料均匀分散的燃料分布器，所述反应器壳体顶部插设有废热气出口管，所述废热气出口管与烧焦仓内部相连通。
10、通过以上技术方案：利用燃料入口管输入的燃料对催化剂反应床进行烧焦，烧焦仓热空气通过废热气出口管排出，并提高床层温度。
11、再进一步的，反应器壳体底部插设有还原气入口管以及氮气入口管，所述还原气入口管以及氮气入口管均与还原仓内部相连通，所述反应器壳体顶部插设有氮气出口管，所述氮气出口管与还原仓内部相连通，所述还原气入口管输入端连接有低碳烷烃气源或氢气气源中的任意一种，所述还原气入口管输出端设有控制低碳烷烃或氢气均匀分散的低碳烷烃或氢气分布器，所述氮气入口管输入端连接有外部氮气气源。
12、通过以上技术方案：利用氮气入口管对烧焦后的催化剂反应床进行吹扫，吹扫后的气体通过氮气出口管排出。
13、本技术的有益效果为：
14、1.采用转轮式固定床反应器，利用温度分布均匀的特点，在脱氢过程中为催化剂床层提供热量，减少催化剂床层在强吸热的脱氢反应中产生的温降；
15、2.实现了连续进料、连续再生的工艺过程，代替了常规固定床反应必须多台反应器通过程控切换才能实现反应、再生的过程，减少了催化剂的消耗，降低了生产能耗，最终提高脱氢反应的性能。
16、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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1.一种低碳烷烃脱氢反应器，包括反应器壳体(1)，其特征在于，所述反应器壳体(1)为圆柱体，所述反应器壳体(1)上下两端同轴转动插设有同一转轴(2)，所述转轴(2)位于反应器壳体(1)内部位置处外周面套设有催化剂反应床(3)，所述转轴(2)上下两端均外周面套设有轴承座(4)，所述轴承座(4)分别固定于反应器壳体(1)上下两端表面，所述反应器壳体(1)外壁设有用于驱动催化剂反应床(3)转动的驱动组件，所述反应器壳体(1)内部竖向圆周阵列分布有四个隔板(8)，四个所述隔板(8)相对面之间位置处顺时针方向依次分别形成蒸汽仓(9)、烧焦仓(10)、还原仓(11)以及反应仓(20)，所述反应器壳体(1)顶部设有原料口(12)，所述反应器壳体(1)底部设有出料口(13)，所述出料口(13)以及原料口(12)均与反应仓(20)内部相连通，所述原料口(12)底部设有控制原料均匀分散的原料分布器，所述蒸汽仓(9)、烧焦仓(10)、还原仓(11)以及反应仓(20)的隔板(8)均设置有氮气吹扫结构。
2.根据权利要求1所述的一种低碳烷烃脱氢反应器，其特征在于，所述驱动组件包括同轴设于催化剂
3.根据权利要求2所述的一种低碳烷烃脱氢反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)底部插设有蒸汽入口管(14)，所述蒸汽入口管(14)与蒸汽仓(9)内部相连通，所述蒸汽入口管(14)底部设有控制蒸汽均匀分散的蒸汽分布器，所述反应器壳体(1)顶部插设有蒸汽出口管(15)，所述蒸汽出口管(15)与蒸汽仓(9)内部相连通。
4.根据权利要求3所述的一种低碳烷烃脱氢反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)外周面一侧横向设有燃料入口管(16)，所述燃料入口管(16)与烧焦仓(10)内部相连通，所述燃料入口管(16)输出端位于催化剂反应床(3)下方位置处，所述燃料入口管(16)位于烧焦仓(10)内部一端设有控制燃料均匀分散的燃料分布器，所述反应器壳体(1)顶部插设有废热气出口管(17)，所述废热气出口管(17)与烧焦仓(10)内部相连通。
5.根据权利要求4所述的一种低碳烷烃脱氢反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)底部插设有还原气入口管(18)以及氮气入口管(21)，所述还原气入口管(18)以及氮气入口管(21)均与还原仓(11)内部相连通，所述反应器壳体(1)顶部插设有氮气出口管(19)，所述氮气出口管(19)与还原仓(11)内部相连通，所述还原气入口管(18)输入端连接有低碳烷烃气源或氢气气源中的任意一种，所述还原气入口管(18)输出端设有控制低碳烷烃或氢气均匀分散的低碳烷烃或氢气分布器，所述氮气入口管(21)输入端连接有外部氮气气源。
...【技术特征摘要】
1.一种低碳烷烃脱氢反应器，包括反应器壳体(1)，其特征在于，所述反应器壳体(1)为圆柱体，所述反应器壳体(1)上下两端同轴转动插设有同一转轴(2)，所述转轴(2)位于反应器壳体(1)内部位置处外周面套设有催化剂反应床(3)，所述转轴(2)上下两端均外周面套设有轴承座(4)，所述轴承座(4)分别固定于反应器壳体(1)上下两端表面，所述反应器壳体(1)外壁设有用于驱动催化剂反应床(3)转动的驱动组件，所述反应器壳体(1)内部竖向圆周阵列分布有四个隔板(8)，四个所述隔板(8)相对面之间位置处顺时针方向依次分别形成蒸汽仓(9)、烧焦仓(10)、还原仓(11)以及反应仓(20)，所述反应器壳体(1)顶部设有原料口(12)，所述反应器壳体(1)底部设有出料口(13)，所述出料口(13)以及原料口(12)均与反应仓(20)内部相连通，所述原料口(12)底部设有控制原料均匀分散的原料分布器，所述蒸汽仓(9)、烧焦仓(10)、还原仓(11)以及反应仓(20)的隔板(8)均设置有氮气吹扫结构。
2.根据权利要求1所述的一种低碳烷烃脱氢反应器，其特征在于，所述驱动组件包括同轴设于催化剂反应床(3)底部的齿圈(5)，所述齿圈(5)底部一端啮合有齿轮(6)，所述驱动组件还包括横向设于反应器壳体(1)外周面靠近齿轮(6)一侧的电机(7)，所述电机(7)输出轴转动贯穿于反应器壳体(1)外壁，且与齿轮(6)同轴相连，所述催化剂反应床(3)以及齿圈(5)均滑动贯穿于隔板(8)。
【专利技术属性】
技术研发人员：曾一波，龚晨阳，刘瀛晏，
申请(专利权)人：成都蓉澄石化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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