專利名稱：具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，它是屬于對現(xiàn)有下行床流化床反應(yīng)器從結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。它主要是通過將下行流化床設(shè)計成矩形，在進(jìn)料口增加預(yù)熱段，從而使催化劑或熱載體易分布均勻，降低了霧化液滴的氣化時間，提高了液固反應(yīng)選擇性和目的產(chǎn)物收率。它主要由矩形下行流化床、氣固分離器、汽提器，再生器、旋分器等構(gòu)成。
提升管催化裂化是石油煉制中獲取汽柴油及化工原料的一個重要加工手段，其經(jīng)濟(jì)效益取決于反應(yīng)選擇性和目的產(chǎn)物收率。理想的催化裂化過程應(yīng)是高溫、短接觸、催化劑高活性無返混。由于下行式反應(yīng)器相對于提升管反應(yīng)器催化劑返混小、更易實現(xiàn)高溫短接觸反應(yīng)，高溫氣固超短接觸反應(yīng)及其下行式反應(yīng)器已成為當(dāng)前國際化工界尤其流態(tài)化研究領(lǐng)域的一個新熱點(diǎn)，引起了眾多研究人員的注意，也取得了相當(dāng)多的研究成果。由于液體霧化后與催化劑或熱載體反應(yīng)具有液滴預(yù)熱和氣化反應(yīng)兩個階段，其中預(yù)熱階段大約10-100毫秒，相對于提升管反應(yīng)器內(nèi)1-3秒的反應(yīng)時間，預(yù)熱對反應(yīng)選擇性和目的產(chǎn)物收率影響較小。但對于下行式反應(yīng)器毫秒級反應(yīng)來說，液滴預(yù)熱將對催化裂化反應(yīng)的選擇性和目的產(chǎn)物收率產(chǎn)生較大的影響。液體霧化一般分起始、發(fā)展和霧化形成三個階段，增加預(yù)熱段也有助于霧化形成、減小液滴粒徑，現(xiàn)有下行式反應(yīng)器研究中尚未考慮液滴預(yù)熱問題。另外現(xiàn)有下行式反應(yīng)器的催化劑或熱載體的均勻分布一直是研究者和設(shè)計者頭疼的問題，也阻礙了高溫氣固超短接觸反應(yīng)及其下行式反應(yīng)器的工業(yè)化過程。開發(fā)催化裂化和熱處理的適宜下行式反應(yīng)器是今后高溫氣固超短接觸反應(yīng)及其下行式反應(yīng)器研究和開發(fā)者一直探索和研究的熱點(diǎn)和難題。
本實用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有下行式反應(yīng)器的不足而提供一種新型的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器。它主要是采用矩形下行流化床，并在下行流化床上部的液體進(jìn)料口增加霧化預(yù)熱段，使得液滴與催化劑或熱載體能夠在毫秒級內(nèi)接觸充分、快速高選擇性反應(yīng)；下行流化床底部設(shè)置氣固分離器和汽提器，最后再與再生器和旋分器相連，解決了催化劑或熱載體在反應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)。其主要的技術(shù)特征是下行式流化床設(shè)計成矩形；下行式流化床部上部的液體進(jìn)料口設(shè)置霧化預(yù)熱段，下部與氣固分離器相連；氣固分離器的固體出口與汽提器相連；氣提氣的出口接入再生器，，再生器的頂部設(shè)置旋分器；旋分器的固體出口與催化劑或熱載體的緩沖罐相連；緩沖罐再通過控制閥與矩形下行式流化床的固體入口相連。附圖
即為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖的圖面設(shè)明如下1.矩形下行式流化床的固體入口 2.矩形下行床液體入口 3.霧化預(yù)熱段 4.矩形下行式流化床5.氣固分離器 6.氣提器 7.再生器 8.旋分器 9.緩沖罐 10.控制閥下面將結(jié)合附圖和實施例來詳細(xì)敘述本實用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
在實際設(shè)計和制造中，本實用新型的設(shè)計者是將下行式流化床設(shè)計成矩形，長寬比為2-100；其固體扁平入口通過控制閥與緩沖罐相連，即控制了催化劑的流量又實現(xiàn)了催化劑的均勻分布；在矩形流化床的長邊側(cè)面上部的液相進(jìn)料口增加向下扁平型霧化預(yù)熱段，與流化床側(cè)面夾角為30-90°；矩形流化床下段接矩形慣性氣固分離器，高溫反應(yīng)氣流出成為產(chǎn)品，固體催化劑流入與氣固分離器相接的氣提器經(jīng)汽提后，再流到再生器；固體催化劑經(jīng)再生器高溫?zé)购?，通過再生器頂部的旋分器分離，煙氣排出，高溫催化劑流入緩沖罐，再通過控制閥流到矩形下行式流化床循環(huán)。
本實用新型的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)(1)固體催化劑或載熱體在下行式流化床中分布均勻，無返混(2)霧化液滴經(jīng)預(yù)熱，液滴氣化時間縮短，反應(yīng)選擇性和目的產(chǎn)物的收率提高(3)反應(yīng)產(chǎn)物氣和固體分離方便(4)固體汽提方便，能耗低(5)固體系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，實現(xiàn)了自身熱平衡。
權(quán)利要求1.具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，它主要由下行式流化床的固體入口(1)、下行式流化床的液體進(jìn)料口(2)、霧化預(yù)熱段(3)、下行式流化床(4)、氣固分離器(5)、汽提器(6)、再生器(7)、旋分器(8)、緩沖罐(9)和控制閥(10)等構(gòu)成，其特征是下行式流化床(4)設(shè)計成矩形；下行式流化床(4)上部的液體進(jìn)料口(2)設(shè)置霧化預(yù)熱段(3)；下行式流化床底部與氣固分離器(5)相連；氣固分離器(5)的固體出口與汽提器(6)相連；汽提器(6)的出口接入再生器(7)，再生器(7)的頂部設(shè)置旋分器(8)；旋分器(8)的固體出口與催化劑或熱載體的緩沖罐(9)相連；緩沖罐(9)再通過控制閥(10)與矩形下行式流化床(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于下行式流化床(4)的截面設(shè)計為矩形，長寬比為2-200。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器的霧化預(yù)熱段(3)為扁平型，與下行流化床的長邊側(cè)面成30-90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器的氣固分離器(5)為慣性分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器的汽提器(6)為矩形氣流錯流式一段或多段汽提器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器的再生器(7)為流化床再生器、提升管再生器或其組合式再生器。
專利摘要一種新型的具有預(yù)熱段的矩形下行式循環(huán)反應(yīng)器，它是屬于對現(xiàn)有下行床流化床反應(yīng)器從結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。它主要是通過將下行反應(yīng)器設(shè)計成矩形，在進(jìn)料口增加預(yù)熱段，從而使催化劑或熱載體易分布均勻，降低了霧化液滴的氣化時間，提高了液固反應(yīng)選擇性和目的產(chǎn)物收率。它主要由矩形下行式反應(yīng)器、進(jìn)料預(yù)熱段、氣固分離器、汽提器，再生器、旋分器等構(gòu)成。
文檔編號B01J8/24GK2527336SQ0127011
公開日2002年12月25日 申請日期2001年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者田原宇 申請人:田原宇