一种三相沸腾床反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种改进的三相沸腾床反应器，包括反应器壳体和位于壳体内上部的三相分离器，所述的三相分离器是由内径不同的两个同心圆筒内筒、外筒、设置于外筒上的浮筒连同反应器壳体的内壁构成，在所述的反应器壳体上设置有上限位器和下限位器，所述的三相分离器置于上限位器和下限位器之间。该反应器主要适用于不同种类液体和气体物质在与固体颗粒接触情况下进行的化学反应，具有催化剂藏量大，反应器利用率高，操作稳定性高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气液固三相沸腾床反应器，具体地说是用于不同种类液体 和气体物质在与固体颗粒接触情况下进行化学反应的一种三相沸腾床反应器。
技术介绍
沸腾床反应器是气、液、固三相流化床，可以处理高金属、高沥青质含量 的重、劣质原料油。具有压力降小、温度分布均匀、可保持整个运转周期内催 化剂活性恒定、可在运转中加入新鲜催化剂和取出废催化剂等特点。US Re 25,770中描述了典型的沸腾床工艺，但该工艺方法在实际应用中存在 以下不足反应器内催化剂藏量较少，反应器空间利用率低；循环油泵维护保 养费用较高，而且--旦循环油泵工作失常及损坏，就会造成催化剂下沉聚集， 结果迫使装置被迫停工；反应器内液体产品在非催化加氢条件下停留时间过长， 在高温下很容易进行二次热裂解反应结焦而降低产品质量。中国专利CN02109404.7介绍了一种新型的沸腾床反应器，和典型的沸腾床 反应器相比，具有结构简单、操作容易和反应器利用率高等特点。但由于使用 粒径为0.1 0.2111111的微球催化剂，催化剂容易随反应油气带出反应器。要保证 此种沸腾床反应器的正常稳定操作，关键是要求在反应器上部装配高效的三相 分离器，将反应油气携带的催化剂分离出来，避免催化剂从反应器中带出造成 损失和对下游装置造成影响。该专利介绍的三相分离器在正常操作情况下能够 达到较好的分离效果，催化剂带出量能够控制在20wppm以下。但在实际使用 中发现，如果进油量或循环氢量不稳定，或者反应器排油或排气管线不畅通， 会造成反应器内液面的波动， 一旦超过三相分离器外筒的最上端，三相分离器 就会失去作用，导致催化剂的大量带出，不仅导致催化剂的损失，还会对下游装置造成不利影响。另外，该专利介绍的反应器在使用一段时间以后，被三相 分离器分离下来的催化剂会黏附在催化剂下料口，慢慢将下料口堵塞，导致分 离下来的催化剂不能顺利的通过下料口返回反应区，从而使催化剂的带出量大 大增加，不能保证正常稳定的运转，最终被迫停工检修。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可长期稳定操 作的三相沸腾床反应器。该反应器结构简单，操作容易，操作弹性大，能够满 足长周期稳定运转的需要。本专利技术提供的沸腾床反应器包括垂直于地面的圆筒型反应器壳体和位于壳 体内上部的三相分离器，所述的三相分离器是由内径不同的两个同心圆筒内筒、 外筒连同反应器壳体的内壁构成，在所述的反应器壳体上设置有上限位器和下 限位器，所述的三相分离器置于上限位器和下限位器之间，所述外筒的上端设 置有浮筒，这样三相分离器可以随着液位的波动而在上限位器和下限位器间上 下调整。本专利技术所述三相沸腾床反应器的具体结构为在所述反应器壳体的底部设有原料入口和气液分布器，所述的气液分布器 可以选用任何能使气体或液体物流均匀分布的结构，例如可采用泡帽或分布管 结构；在反应器壳体顶部设有气体产品排出口，上部壳壁设有产品排出口，用 于将反应生成的气体和液体导出；所述的三相分离器设置于壳体内上部空间内， 在其上下两端分别设置有上限位器和下限位器。所述的限位器可以为任意适合 的形状， 一般至少为3个，通常为3-6个，并且处于同一水平面，均匀分布在反 应器内壁上。上限位器沿反应器径向的长度应大于三相分离器外筒到反应器内 壁的距离，下限位器沿反应器径向的长度应大于三相分离器内筒下部开口到反 应器内壁的距离。所述的三相分离器是由内径不同的两个同心圆筒连同反应器壳体内壁共同构成，内筒直径应小于外筒直径，内筒及外筒的上下全部开口，其中外筒的上 部连接一个环形浮筒，浮筒下部水平切面要高于内筒的上部的水平切面，浮筒上部水平切面位置应低于其所垂直对应的反应器壳体顶部的水平位置所述内 筒的下部开口是底部放大的无顶圆锥形开口，该圆锥形开口的底部直径应小于 反应器壳体的内径，而且内筒下部所设圆锥形开口底部的水平位置应低于所述 外筒下部所设开口底部的水平位置。在所述下限位器的上方还可以设置除焦器，以除去分离器下料口黏附的催 化剂、结焦物等颗粒。所述的除焦器为圆环形或漏斗形，其外圆直径等于反应 器内径，内圆直径大于内筒下部圆锥形开口的底部直径。除焦器内圆所在的水 平面距下限位器的垂直距离距离小于浮筒上部水平切面距上限位器的的垂直距 离。所述的除焦器通过焊接固定在反应器内壁上，与反应器内壁的夹角一般为 90°一5°，最好为60°。所述三相分离器的外筒的下部开口也可以是底部放大的无顶圆锥形开口， 且该圆锥形开口的底部直径也应小于所述反应器壳体的内径。所述浮筒的截面 可以是圆形或者多边形，外筒上部与浮筒的连接点可以是浮筒的中部，或者是 下部的其它位置。浮筒的外圆直径小于反应器壳体的内径。所述的气体排出口一般设置在反应器顶部中心处。所述的液体排出口一般可设置在反应器上部靠近封头处，其中心距三相分 离器的浮筒上部水平切面的高度一般至少应为分离器高度的10%,更适宜为 20%~50%。本专利技术此处及以下所述相分离器高度是指相分离器的浮筒上部水平 切面至内筒下部放大的圆锥形开口底部水平位置的垂直距离，所述反应器壳体 高度是指所述反应器壳体顶部封头及底部封头的水平切线之间的距离。 一般说 来，反应器壳体的径高比的范围可以在0.01 0.1之间。为了在反应过程中或反应结束后方便地置换催化剂，在反应器壳体上还设 置有催化剂在线置换辅助设备，例如在反应器壳体顶部设置催化剂添加管，底 部设置催化剂排出管。所述的催化剂置换系统及使用方法，可以是任何适用的设备或方法，例如可参照美国专利US3398085或US4398852所述的方法进行。 所述的三相分离器的高度一般至少占反应器高度的5%，通常为5。/。~35%， 最好为7% 25%。所述三相分离器的浮筒上部水平切面距反应器上部封头水平切面距离一般 至少应为分离器高度的10%,最好为15%~25%。所述的三相分离器浮筒体积要保证其浸入油中时能够将分离器浮起，此时 浮筒浸入油中的部分一般占浮筒体积的50%，最好为50。/ ^80%。所述的浮筒的截面可以是圆形或者任意多边形。所述的三相分离器在反应器正常操作时，在重力的作用下坐落在下限位器 上，其浮筒下部水平切面与液面的距离至少应为分离器高度的5%,最好为 5%~15%。当三相分离器在浮力作用下上升时，上限位器控制三相分离器上升的 最高位置，此位置与三相分离器上部的缓冲区大小有关系。三相分离器位于最 低点时，浮筒上部水平切面与上限位器的距离一般至少为分离器高度的10%， 最好为10%~30%。这样当三相分离器上升到最高处时，沉积到催化剂下料口的 催化剂不会从液体排出口抽出。所述内筒及外筒下部所设的底部放大的圆锥形开口的高度至少应为分离器 高度的10%，最好为15%~75%。此处所指圆锥形开口的高度是指内筒或外筒与 圆锥形开口交接处的水平位置与所述圆锥形开口底部的水平位置高度之差。所述的内筒构成三相分离器的中心管，内筒与外筒之间的环状空间组成该 三相分离器的折流筒，外筒与反应器内壁之间的环状空间为该三相分离器的澄 清液体产品收集区，所述内筒下部设置的底部放大的圆锥形开口为物流导入口， 所述内筒下部所设的底部放大的圆锥形开口的底部与反应器内壁构成的环状开 口为该三相分离器的催化剂下料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相沸腾床反应器，包括垂直于地面的反应器壳体（３）和位于所述壳体内上部的三相分离器（１１），其特征在于，所述的三相分离器是由内径不同的两个同心圆筒内筒（５）、外筒（６）连同反应器壳体（３）的内壁构成，在所述外筒的上端设置有浮筒（７），在三相分离器的上下两端分别设置有上限位器（８）和下限位器（４），三相分离器可在上限位器和下限位器之间移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，胡长禄，贾丽，刘建锟，贾永忠，李鹤鸣，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]