三相化学反应器制造技术

一种在三相系统（液体、气体、固体）中进行化学反应的反应器，包括：ｉ）一个底部塔头，通过入口喷嘴向其中输入反应气体；ｉｉ）一个或多个重叠换热段，其中每一换热段都浸没在相应的合成段中；ｉｉｉ）一个塔头，包括一排出产生的悬浮液的出口喷嘴，和一个排出未反应气体的出口喷嘴，以及一组横向倾斜的隔膜以分离吸入的液体和／或固体颗粒。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在三相系统(液体、气体、固体)进行化学反应的反应器。具体地说，本专利技术涉及在三相系统中进行化学反应的反应器，其中气相在含有固体的液体悬浮液中鼓泡。更具体地说，本专利技术涉及一种费-托(Fisher Tropsch)合成反应器，该合成在150-360℃的温度和5-50巴的压力下进行。众所周知，在费托反应中，气相是氢和一氧化碳的混合物，H2/CO摩尔比率为1-3，分散液相是反应产物，即具有高碳原子量的直链烃，固相是催化剂。费托反应是放热反应(35-40 Kcal/mol)，除合成反应器外还必须具有换热器以将温度控制在操作极限内，从而防止可能的局部“热点”损害催化剂和产物质量。本申请人已发现了一种费托合成反应器，其中利用一个或多个重叠的换热段有效地控制温度，其中每一换热段都浸没在相应的合成段中。参照附图说明图1和图2，它们分别代表反应器的下部和上部，本专利技术涉及三相(液体、气体、固体)化学反应器，包括ⅰ)一个底部塔头1，通过入口喷嘴a向其中输入反应气体A1；ⅱ)一段，包括ⅱ1)通过法兰与底部塔头1连接的多孔板2，向分布器7输送气体的管3固定在其孔中；ⅱ2)通过法兰固定到多孔板2上的圆柱形壳4，该壳具有一个或多个向管束6的管内输送冷却流体B1的入口喷嘴b；ⅱ3)通过法兰与壳4连接的多孔板5，向分布器输送气体的管3从下部固定在其孔中，管束6的管以及分布器本身7从上部固定在其孔中；ⅱ4)通过法兰与板5连接的圆柱形壳8，其高度与管束6的高度基本相等，在其下部有一个或多个位置对称的用于输入循环悬浮液G1产生的流体和催化剂的入口喷嘴c；ⅱ5)通过法兰与壳8连接的多孔板9，在多孔板上有一组对称设置的周边槽口(slots)11用于使悬浮液和未反应气体通过，管束6的管从下部固定在其孔中，用于传送未反应气体和悬浮液的导管10从上部固定在其孔中；ⅱ6)通过法兰与板9连接的双层壁圆柱形壳12，在其内壁上设置一个或多个供料喷嘴d以排出冷却流体B2，双层壁之间的环形室13对应于板9上的那组周边槽口11；ⅱ7)通过法兰与双层壁壳12连接的多孔板14，板上有一组对称设置的并与环形室13重合的周边槽口(slots)15用于使悬浮液和未反应气体通过，导管10固定在其孔中；ⅲ)通过法兰固定在板14上的塔头16，包括一出口喷嘴e以排出产生的流体G2，和一个出口喷嘴f以排出未反应气体A2，此外，还有一组横向倾斜的隔膜17以分离吸入的液体和/或固体颗粒。按照本专利技术，反应器包括至少一个如图1和2所示的换热段ⅱ3+ⅱ4+ⅱ5，然而，可以在垂直叠合设置的2-6个换热段下操作。图3和4是包括两个垂直叠合设置的换热段的反应器的详图。参看图1、2、3和4，本专利技术的反应器包括底部塔头1，反应气体通过入口喷嘴a输入其中；多孔板2；向分布器7输送气体的的管3；圆柱形壳4；多孔板5；管束6的管；圆柱形壳8和多孔板9，多孔板9上设置有周边槽口11，管束6的管和用于使未反应气体和悬浮液通过的导管10固定在其孔中。按照本专利技术的一种变化，包括两个换热段的反应器，图3和4，一个双层壁圆柱形壳12′通过法兰联接固定到板9上，其内部空间由多孔隔膜13′分成两个基本相等的体积，导管10穿过多孔隔膜13′，导管10的长度基本上等于圆柱形壳12′的高度，圆柱形壳12′用于将未反应气体和悬浮液传送到环形室15′。壳12′在隔膜13′下方的下部体积通过与一个或多个喷嘴d′与外面连通，通过喷嘴d′排出反应区/换热段8的冷却流体B2。壳12′在隔膜13′上方的上部体积通过与一个或多个喷嘴e′与外面连通，通过喷嘴e′向壳12′上方的反应区/换热段输入冷却流体B1。多孔板16′与双层壁壳12′通过法兰连接，多孔板上配置有对称的与环形室14′重合的周边槽口18，管束17′的管和分布器7′从上部固定在其孔中。本专利技术的具有两个换热段的反应器包括高度等于管束17′的圆柱形壳19，以及如下单元-通过法兰固定到壳19上的多孔板20，多孔板上设置有对称的周边槽口21，管束17′的管从下部固定在其孔中，用于未反应气体和悬浮液通过的导管22从上部固定在其孔中；-通过法兰固定到板20上的双层壁壳23，其中环形室24与板20上的槽口21重合，所述圆柱形壳23的内壁上具有一个或多个供料喷嘴f′，用于排出冷却流体B2′；-通过法兰与双层壁壳23连接的多孔板25，多孔板上配置有与环形室24重合的对称周边槽口26，导管22固定在其孔中。本专利技术的包括两个换热段的反应器以塔头16结束，它通过法兰固定到板25上，包括一出口喷嘴e以排出产生的悬浮液G2，和一个出口喷嘴f以排出未反应气体A2，此外，还有一组横向倾斜的隔膜17以分离吸入的液体和/或固体颗粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在三相系统（液体、气体、固体）中进行化学反应的反应器，包括； ｉ）一个底部塔头，通过入口喷嘴（ａ）向其中输入反应气体（Ａ１）； ｉｉ）一段，包括： ｉｉ↓［１］）通过法兰与底部塔头（１）连接的多孔板（２），向分布器（７）输送气体的管（３）固定在其孔中； ｉｉ↓［２］）通过法兰固定到多孔板（２）上的圆柱形壳（４），该壳具有一个或多个向管束（６）的管内输送冷却流体（Ｂ１）的入口喷嘴（ｂ）； ｉｉ↓［３］）通过法兰与壳（４）连接的多孔板（５），向分布器输送气体的管（３）从下部固定在其孔中，管束（６）的管以及分布器本身（７）从上部固定在其孔中； ｉｉ↓［４］）通过法兰与板（５）连接的圆柱形壳（８），其高度与管束（６）的高度基本相等，在其下部有一个或多个位置对称的用于输入循环悬浮液（Ｇ１）（产生的液体和催化剂）的入口喷嘴（ｃ）； ｉｉ↓［５］）通过法兰与壳（８）连接的多孔板（９），在多孔板上有一组对称设置的周边槽口（ｓｌｏｔｓ）（１１）用于使悬浮液和未反应气体通过，管束（６）的管从下部固定在其孔中，用于传送未反应气体和悬浮液的导管（１０）从上部固定在其孔中； ｉｉ↓［６］）通过法兰与板（９）连接的双层壁圆柱形壳（１２），在其内壁上设置一个或多个供料喷嘴（ｄ）以排出冷却流体（Ｂ２），双层壁之间的环形室（１３）对应于板（９）上的那组周边槽口（１１）； ｉｉ↓［７］）通过法兰与双层壁壳（１２）连接的多孔板（１４），板上有一组对称设置的并与环形室（１３）重合的周边槽口（ｓｌｏｔｓ）（１５）用于使悬浮液和未反应气体通过，导管（１０）固定在其孔中； ｉｉｉ）通过法兰固定在板（１４）上的塔头（１６），包括一出口喷嘴（ｅ）以排出产生的液体（Ｇ２），和一个出口喷嘴（ｆ）以排出未反应气体（Ａ２），此外，还有一组横向倾斜的隔膜（１７）以分离吸入的液体和／或固体颗粒。...

【技术特征摘要】
IT 1997-10-14 002315A/971.一种在三相系统(液体、气体、固体)中进行化学反应的反应器，包括；ⅰ)一个底部塔头，通过入口喷嘴(a)向其中输入反应气体(A1)；ⅱ)一段，包括ⅱ1)通过法兰与底部塔头(1)连接的多孔板(2)，向分布器(7)输送气体的管(3)固定在其孔中；ⅱ2)通过法兰固定到多孔板(2)上的圆柱形壳(4)，该壳具有一个或多个向管束(6)的管内输送冷却流体(B1)的入口喷嘴(b)；ⅱ3)通过法兰与壳(4)连接的多孔板(5)，向分布器输送气体的管(3)从下部固定在其孔中，管束(6)的管以及分布器本身(7)从上部固定在其孔中；ⅱ4)通过法兰与板(5)连接的圆柱形壳(8)，其高度与管束(6)的高度基本相等，在其下部有一个或多个位置对称的用于输入循环悬浮液(G1)(产生的液体和催化剂)的入口喷嘴(c)；ⅱ5)通过法兰与壳(8)连接的多孔板(9)，在多孔板上有一组对称设置的周边槽口(slots)(11)用于使悬浮液和未反应气体通过，管束(6)的管从下部固定在其孔中，用于传送未反应气体和悬浮液的导管(10)从上部固定在其孔中；ⅱ6)通过法兰与板(9)连接的双层壁圆柱形壳(12)，在其内壁上设置一个或多个供料喷嘴(d)以排出冷却流体(B2)，双层壁之间的环形室(13)对应于板(9)上的那组周边槽口(11)；ⅱ7)通过法兰与双层壁壳(12)连接的多孔板(14)，板上有一组对称设置的并与环形室(13)重合的周边槽口(slots)(15)用于使悬浮液和未反应气体通过，导管(10)固定在其孔中；ⅲ)通过法兰固定在板(14)上的塔头(16)，包括一出口喷嘴(e)以排出产生的液体(G2)，和一个出口喷嘴(f)以排出未反应气体(A2)，此外，还有一组横向倾斜的隔膜(17)以分离吸入的液体和/或固体颗粒。2.权利要求1的反应器，包括一个或多个换热段(ⅱ...

【专利技术属性】
技术研发人员：G贝尔蒙特，V比科罗，
申请(专利权)人：阿吉佩罗里股份公司，法国石油研究所，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]