0017]與現有技術相比,本發明帶有新型三相分離器的沸騰床反應器的優點如下:
[0018]本實用新型所述反應器通過在外筒外壁與殼體內壁之間設置擋板,延長液相物流的流通路徑,延長物流在澄清區內的沉降時間,延長催化劑粉末的沉降時間,有助于固液分離;并且通過設置擋板,在慣性碰撞作用下,減緩上升物流的攜帶速度,也有助于固液分離,更重要的是擋板的設置對于物流中攜帶的氣泡具有破碎作用,同時催化劑粉塵或焦粉在擋板碰撞處容易聚合成大顆粒,一方面減少了氣泡的攜帶作用,另一方面,小顆粒聚合成大顆粒更有利于沉降分離,避免被攜帶進入下游裝置。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所述沸騰床反應器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為進一步闡述本實用新型所述沸騰床反應器的具體特征,將結合附圖加以說明。[0021 ]結合附圖1,本反應器的結構特征和工作原理如下:反應原料混合后由進料口 1進入反應器,經氣液分布器2后均勻的通過催化劑床層15,反應器殼體3內的催化劑裝量至少為反應器容積的35%,通常為40%?80%,最好為60%?70%。在氣液的攜帶作用下,催化劑床層膨脹到一定的高度,其膨脹后體積通常比其靜態體積大20%?70%。在反應區內氣體及液體原料在催化劑作用下完成化學反應,反應后的油氣夾帶部分催化劑顆粒進入三相分離器12,進行氣液固三相分離:氣體首先被分離出來,通過反應器頂部的氣體排出口 10排出反應器,分離下來的催化劑經催化劑下料口 14返回反應區,而攜帶部分催化劑顆粒和焦粉的液體物流經過擋板作用后通過液體排出口 13進入下一單元。所述三相分離器12是由內徑不同的兩個同心圓筒內筒5、外筒6、連同反應器殼體3的內壁共同構成,且所述外筒外壁及與外筒相對應的殼體內壁上設置擋板,所述擋板多層交錯布置在殼體內壁與外筒外壁上,且相鄰兩層擋板的投影存在部分重疊區域,所述擋板與豎直面的夾角為30°?70°,優選為25°?45°。所述擋板外端高于內端,擋板的內端為鋸齒型結構。內筒5構成該三相分離器的中心管,內筒5與外筒6之間的環狀空間組成該三相分離器的折流筒,外筒6與反應器殼體3內壁之間的空間為澄清液體產品收集區,上述中心管下部放大的圓錐形開口為物流導入口,該圓錐形底部開口處與反應器殼體3內壁構成的環狀開口為該三相分離器的催化劑下料口 14。
[0022]所述三相分離器的分離過程具體說明如下:物流首先經過三相分離器中心管下部圓錐形開口進入三相分離器內筒5構成的中心管,當該物流上升到達中心管頂部開口時,氣泡因其浮力作用在從液體中逸出并聚集于反應器殼體3上部,由氣體排出口 10排出反應器,液固相進入分離器內筒5與外筒6之間的折流區,折流向下的液體一小部分進入分離器外筒6與反應器殼體3內壁之間的環狀空間,構成向上的產品液速,由于催化劑在流化狀態下會發生顆粒之間以及顆粒與殼體之間的碰撞,產生部分小粒徑的催化劑顆粒,向上的物流會攜帶一部分這些小顆粒催化劑及焦粉,當物流流經外筒與殼體之間的空間時,在擋板的作用下,向上物流攜帶的小顆粒催化劑及焦粉首先接觸到最下端的擋板,在慣性碰撞作用下,催化劑顆粒及焦粉與擋板相撞,經過擋板的攔截作用,會有一部分催化劑顆粒及焦粉返回反應區,還會有一部分催化劑顆粒及焦粉附著在擋板表面,顆粒粒徑變大,在物流攜帶下繼續上升,并在下一處擋板處發生相同的作用,顆粒粒徑繼續變大,反復作用,固液密度差變大,同時物流流通路徑變長,沉降時間變長,催化劑顆粒及焦粉最終沉降下來,澄清的物流最后流出反應器。內筒下端的循環液繼續向下,迫使催化劑經三相分離器12的下料口 14間隙返回反應區;又因循環液在下料口 14截面產生了很大的向下液速,故其下部貼近反應器邊壁的氣泡無法上串,保證了清液層沒有氣泡攪動。液體產品由液體排出口 13導出反應器,實現充分分離。如果需要置換反應器殼體3內的催化劑,可由反應器殼體3上部所設催化劑添加管9加入新鮮催化劑,底部所設催化劑排出管16卸出失活催化劑。
【主權項】
1.一種新型沸騰床反應器,所述沸騰床反應器包括殼體和位于殼體內上部的三相分離器,所述三相分離器是由內徑不同的兩個同心圓筒內筒、外筒連同反應器殼體的內壁構成,所述外筒外壁及與外筒相對應的殼體內壁上設置擋板,所述擋板分別固定在殼體內壁上和外筒外壁上。2.按照權利要求1所述的反應器,其特征在于:所述反應器殼體的底部設有原料入口和氣液分布器,在反應器殼體頂部設有氣體產品排出口,上部殼壁設有液體產品排出口。3.按照權利要求1所述的反應器,其特征在于:所述內筒直徑小于外筒直徑,內筒及外筒的上下全部開口;所述內筒的下部開口是底部放大的無頂圓錐形開口,該圓錐形開口的底部直徑應小于反應器殼體的內徑,而且內筒下部所設圓錐形開口底部的水平位置應低于所述外筒下部所設開口底部的水平位置。4.按照權利要求2所述的反應器,其特征在于:所述的液體排出口設置在反應器上部靠近封頭處,其中心距三相分離器的外筒上部水平切面的高度至少應為分離器高度的10%。5.按照權利要求1所述的反應器,其特征在于:所述的三相分離器的高度至少占反應器高度的5%。6.按照權利要求1所述的反應器,其特征在于:所述三相分離器的外筒上部水平面距反應器上部封頭水平切面距離至少應為分離器高度的1%。7.按照權利要求1所述的反應器,其特征在于:所述擋板多層交錯布置在殼體內壁與外筒外壁上,且相鄰兩層擋板的投影存在部分重疊區域,所述擋板與豎直面的夾角為30°?70°,所述擋板外端高于內端,擋板的內端為鋸齒型結構。8.按照權利要求1所述的反應器,其特征在于:所述外筒下部所設的底部放大的圓錐形開口的高度至少應為分離器高度的10%。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型沸騰床反應器,包括反應器殼體和位于殼體內上部的三相分離器,所述的三相分離器是由內徑不同的兩個同心圓筒內筒、外筒連同反應器殼體的內壁構成,殼體內壁及外筒外壁上設置有擋板。此種反應器適用于不同種類液體和氣體物質在與固體顆粒接觸情況下進行的化學反應,具有催化劑藏量大,反應器利用率高,操作穩定性高,對不同工況操作適應性強,攔截催化劑和焦類物質效果好,延長裝置運轉周期等優點。
【IPC分類】B01J8/24
【公開號】CN205109603
【申請號】CN201520898391
【發明人】孟兆會, 楊濤, 賈永忠, 蔣立敬, 劉建錕, 葛海龍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月12日