一种浆态床反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种浆态床反应器，以解决现有的浆态床反应器所存在的容易造成合成气分布不均匀的问题。本实用新型专利技术设有反应器壳体(1)，反应器壳体的上部设有隔板(8)，下部设有分布板(32)，分布板上设置有泡帽分布器(31)。反应器壳体内还设有换热管(5)、液固分离器(4)、气液旋分器(7)和循环杯(6)。反应器壳体的底部封头上设有进气管(10)，顶部封头上设有气体出口管(11)。在分布板的下方设有预分布器(2)，预分布器为向上凸起的、以反应器壳体的轴心线为回转轴的回转面形板，其上均匀地设有开孔。预分布器的底部边缘连接于反应器壳体的底部封头上。本实用新型专利技术主要用于费托合成工艺。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工设备领域，涉及一种用于费托合成工艺的气液固三相浆态床反应器。技术背景·浆态床反应器是费托合成工艺中的关键设备，其中液体为连续相、气体和固体为分散相。浆态床反应器利用合成气作为反应混合的动力源，将催化剂悬浮在液相中进行反应；由于没有机械搅拌，因而可以在高压下无泄漏运行。又因为浆态床反应器具有极高的储液量，对于反应热很大的反应工程，可以有效地移走反应热量、实现反应器的等温操作、避免出现床层热点、延长催化剂的寿命，从而保证浆态床反应器的正常运行。有关浆态床反应器的专利较多。中国专利CN201735386U公开了一种用于费托合成的衆态床反应器，设有反应器壳体；反应器壳体上部设有隔板，下部设有分布板，分布板的上方设有换热管。沿反应器壳体的轴向设有气液旋分器和顶部带扩张口的循环杯。每个气液旋分器都与一个循环杯同轴对应布置，气液旋分器下部的料腿伸入对应的循环杯顶部的扩张口内。气液旋分器的出气管穿过隔板，出气管顶部出口位于隔板的上方。循环杯的底部出口位于分布板的上方；分布板上均勻地设置有泡帽分布器，分布板的下方为气相空间。反应器壳体的底部封头上设有进气管，反应器壳体的顶部封头上设有气体出口管。操作过程中，合成气经进气管进入分布板下方的气相空间，经泡帽分布器分布后以气泡的形式进入浆态床中。存在的问题是，由于合成气仅经过泡帽分布器一次分布，容易造成其分布不均匀。随着浆态床反应器工业化规模的不断扩大，其直径迅速增大，目前已达到5 IOm ;保证合成气分布的均匀性，是十分重要的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种浆态床反应器，以解决现有的浆态床反应器所存在的容易造成合成气分布不均匀的问题。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是一种浆态床反应器，设有反应器壳体，反应器壳体的上部设有隔板，下部设有分布板，分布板上设置有泡帽分布器，分布板的上方设有换热管，沿反应器壳体的轴向设有气液旋分器和循环杯，反应器壳体的底部封头上设有进气管，反应器壳体的顶部封头上设有气体出口管，其特征在于浆态床反应器设有液固分离器，在分布板的下方设有预分布器，预分布器为向上凸起的、以反应器壳体的轴心线为回转轴的回转面形板，其上均匀地设有开孔，预分布器的底部边缘连接于反应器壳体的底部封头上，进气管同预分布器与反应器壳体的底部封头之间的空间相连通。采用本技术，具有如下的有益效果操作过程中，合成气经进气管进入预分布器与反应器壳体底部封头之间的空间，经预分布器上的开孔流入分布板-预分布器-反应器壳体底部封头之间的空间，进行了一次预分布。预分布后的合成气分布的均匀性得到提高，能够以基本一致的压力和流量进入各泡帽分布器进行再分布，因而能够分布得比较均匀。本技术所述合成气分布的均匀性，是指合成气在浆态床反应器横截面上分布的均匀性。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本技术要求保护的范围。附图说明图I是本技术浆态床反应器的结构示意图。图2是图I所不气液旋分器的局部放大图。图3是图2中的A-A剖视图。图4是图3中的B-B剖视图。 图5是外表面上设有针形翅片的换热管或循环杯的横断面图。图I至图5中，相同附图标记表示相同的技术特征。具体实施方式参见图1，本技术的浆态床反应器，设有反应器壳体I。反应器壳体I的上部设有隔板8，下部设有分布板32。分布板32上均匀地设置有多个泡帽分布器31，分布板32的上方设有换热管5。沿反应器壳体I的轴向设有多个气液旋分器7和顶部带扩张口的循环杯6,循环杯6的底部位于分布板32的上方。每个气液旋分器7都与一个循环杯6同轴对应布置，气液旋分器7下部的料腿73伸入对应的循环杯6顶部的扩张口内。反应器壳体I的底部封头上设有进气管10，反应器壳体I的顶部封头上设有气体出口管11。以上特征，与CN201735386U所述的浆态床反应器基本相同。其中，换热管5可以使用迂回式多程换热管或螺旋盘管式换热管(如CN1233451C所述)，设置一段或上下两段。本技术的浆态床反应器设有液固分离器4 ;液固分离器4 一般为金属过滤管或陶瓷过滤管，优选可进行反吹清洗的金属过滤管。本技术可以使用CN1233451C、CN101396647B所述的液固分尚装置。换热管5设置一段时,液固分尚器4设于该段换热管5的上方(如图I所示)。换热管设置上下两段时，液固分离器设于这两段换热管之间的位置(图略)。本技术的浆态床反应器，在分布板32的下方设有预分布器2。预分布器2为向上凸起的、以反应器壳体I的轴心线为回转轴的回转面形板，其上均匀地设有多个开孔(一般为圆形孔)。预分布器2的底部边缘连接于反应器壳体I的底部封头上，进气管10同预分布器2与反应器壳体I的底部封头之间的空间相连通。预分布器2的母线，一般为一段圆弧或一段椭圆弧。现有的浆态床反应器，换热管和循环杯一般均为光管，没有气泡破碎功能，反而有助于气泡在上升过程中的聚并；另外光管换热管的换热强度普遍较低。CN201684588U提出，换热管采用轴向拉槽管以扩大换热面积，但是这种轴向拉槽管并没有破碎气泡、提高浆液含气率和气液传质效率的作用。为解决上述问题，本技术可以在换热管5与循环杯6的外表面上设置针形翅片9,如图I、图5所不；图5中的圆管表不换热管5或循环杯6。针形翅片9 一般是焊接于换热管5和循环杯6的外表面上。气泡在浆态床中上升时，针形翅片9可以将其破碎，防止其在换热管5和循环杯6的外表面上聚并，从而能够提高浆液的含气率、提高气液传质效率。由于针形翅片9在浆态床反应器轴向上的接受面积较小，催化剂不会在针形翅片9上积聚，对于保护催化剂是有利的。另外，换热管5外表面上设置针形翅片9，还可以扩大换热面积，并使气液固三相浆液流经换热管5的外表面时形成强烈的紊流；这都有利于提高浆液与换热管5内换热介质之间的传热效率。本技术优选外表面上设置针形翅片9的迂回式多程换热管。循环杯6的出口 61最好是设于循环杯6底部的侧壁上，循环杯6的底端用底板封闭。这样，循环杯6内的浆液从出口 61流出时，将沿浆态床反应器的径向流动，可以强化气液固三相的混合效果。同时，由于循环杯6的底端是封闭的，进入浆态床的合成气只能沿循环杯6的外侧向上流动。循环杯6内从出口 61流出的浆液，不会与循环杯6底部下方向上流动的浆液完全逆向对撞，可以使浆液的流型保持稳定。 本技术可以使用现有的气液旋分器，但最好是使用本技术设计的气液旋分器，如图I、图2、图3和图4所示。该气液旋分器7同轴设有圆筒形的筒体71、倒置截头圆锥面形的锥段72、料腿73和出气管74。筒体71的顶部设有圆柱形的封闭块75，封闭块75上沿径向开设有倾斜的进气槽76。进气槽76，是相对于其所处位置的封闭块75的径向垂直面倾斜。进气槽76可以是直面槽(如图3、图4所示)或螺旋面槽(图略)，开设多个，沿封闭块75的圆周方向均匀分布。气液旋分器7的出气管74穿过封闭块75的轴心线并与封闭块75固定在一起；出气管74的底部带有扩张口，位于筒体71的内腔中。出气管74的上部穿过隔板8并与隔板8固定在一起，出气管74的顶部出口位于隔板8的上方、隔板8与反应器壳体I顶部封头之间的空间内。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衆态床反应器,设有反应器壳体(I)，反应器壳体(I)的上部设有隔板(8),下部设有分布板(32)，分布板(32)上设置有泡帽分布器(31)，分布板(32)的上方设有换热管(5),沿反应器壳体(I)的轴向设有气液旋分器(7)和循环杯(6),反应器壳体(I)的底部封头上设有进气管(10)，反应器壳体(I)的顶部封头上设有气体出口管(11)，其特征在于浆态床反应器设有液固分离器(4)，在分布板(32)的下方设有预分布器(2)，预分布器(2)为向上凸起的、以反应器壳体(I)的轴心线为回转轴的回转面形板，其上均匀地设有开孔，预分布器(2)的底部边缘连接于反应器壳体(I)的底部封头上，进气管(10)同预分布器(2)与反...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡连波，薛皓，陈强，李保锋，盛维武，赵晓青，庞晶晶，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：实用新型
国别省市：