本實(shí)用新型涉及反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)是一種氣-液-固多相反應(yīng)裝置，可以用于乙炔催化加氫制乙烯、費(fèi)托合成等多相催化反應(yīng)體系，但是在利用漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行乙炔催化加氫制乙烯等反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)放出大量的反應(yīng)熱，若這些反應(yīng)熱沒(méi)有及時(shí)移走，極易導(dǎo)致反應(yīng)裝置內(nèi)出現(xiàn)飛溫，不利于反應(yīng)的進(jìn)行和操作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使催化劑失活甚至導(dǎo)致出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故。

相關(guān)技術(shù)中，漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)一般采用內(nèi)置或外置換熱器，通過(guò)換熱冷卻將反應(yīng)裝置內(nèi)產(chǎn)生的反應(yīng)熱移走以確保反應(yīng)裝置內(nèi)溫度穩(wěn)定，當(dāng)反應(yīng)裝置內(nèi)出現(xiàn)飛溫時(shí)，可以迅速增加冷卻劑的量以將更多的熱量帶走，預(yù)防飛溫。然而，在飛溫不嚴(yán)重時(shí)，增加冷卻劑的量可以將反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度迅速降低到合理反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，但在飛溫較嚴(yán)重時(shí)，增加冷卻劑的量很難將反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度迅速降低到合理反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，尤其是當(dāng)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，更難以有效地處理飛溫現(xiàn)象。當(dāng)通過(guò)冷卻無(wú)法有效避免飛溫時(shí)，不得不采用緊急停供氣壓縮機(jī)以停止向漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)供氣的方法來(lái)防止飛溫，這會(huì)造成壓縮機(jī)頻繁啟停，并嚴(yán)重影響提供原料氣的設(shè)備的正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)，該漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)可在確保整個(gè)供原料氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，有效地控制反應(yīng)溫度，防止飛溫現(xiàn)象的發(fā)生。

根據(jù)本實(shí)用新型的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)，包括：反應(yīng)器，所述反應(yīng)器上形成有氣體入口和氣體出口，所述反應(yīng)器內(nèi)具有漿料；第一換熱器，所述第一換熱器設(shè)在所述反應(yīng)器上，所述第一換熱器具有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口；原料管，所述原料管用于向所述反應(yīng)器內(nèi)輸送原料氣，所述原料管與所述氣體入口相連；旁通管，所述旁通管的一端與所述原料管連通，所述旁通管的另一端與所述換熱介質(zhì)進(jìn)口連通；和補(bǔ)氣管，所述補(bǔ)氣管與所述氣體入口連通，所述補(bǔ)氣管內(nèi)的氣體的流量不小于所述旁通管內(nèi)氣體的流量。

根據(jù)本實(shí)用新型的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置旁通管和補(bǔ)氣管，并在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置第一換熱器，將旁通管分流出的原料氣作為第一換熱器的換熱介質(zhì)對(duì)漿料進(jìn)行降溫，由此，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的溫度升高時(shí)，可以在通過(guò)旁通管對(duì)原料氣進(jìn)行分流減少進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的原料氣的量以減少原料氣反應(yīng)時(shí)生成的反應(yīng)熱對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行降溫的同時(shí)，將旁通管分流的原料氣輸送至第一換熱器內(nèi)作為換熱介質(zhì)對(duì)漿料進(jìn)行冷卻，不僅提高了降溫效果有效地防止了飛溫現(xiàn)象，還可以保證從供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸出的原料氣的總量沒(méi)有變化，使得對(duì)向該系統(tǒng)提供原料氣的壓縮機(jī)的負(fù)荷沒(méi)有發(fā)生變化，確保了供原料氣管系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而可以在不影響提供原料氣的設(shè)備的正常運(yùn)行的前提下，將反應(yīng)器內(nèi)的溫度迅速降低到合理反應(yīng)溫度范圍內(nèi)。

此外，通過(guò)補(bǔ)氣管向反應(yīng)器內(nèi)輸送補(bǔ)充氣體，使得補(bǔ)氣管內(nèi)氣體的流量不小于旁通管內(nèi)氣體的流量，可以保證進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氣體流量不會(huì)因旁通管的分流而減小，從而可以保證反應(yīng)器的壓力不會(huì)因旁通管的分流而減小，進(jìn)而可以有效地避免反應(yīng)器內(nèi)的漿料倒灌入原料管中，保證了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述旁通管上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥，所述補(bǔ)氣管上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥，所述反應(yīng)器上設(shè)有用于測(cè)量所述漿料溫度的測(cè)溫元件，所述測(cè)溫元件具有第一臨界溫度，所述漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括：控制器，所述控制器分別與所述測(cè)溫元件、所述第一調(diào)節(jié)閥和所述第二調(diào)節(jié)閥相連，當(dāng)所述測(cè)溫元件檢測(cè)到的所述漿料的溫度大于所述第一臨界溫度時(shí)，所述控制器控制所述第一調(diào)節(jié)閥和所述第二調(diào)節(jié)閥打開(kāi)。

具體地，所述補(bǔ)氣管的一端與所述原料管相連，所述補(bǔ)氣管的所述一端位于所述旁通管的所述一端的下游。

進(jìn)一步地，所述旁通管上設(shè)有用于測(cè)量所述旁通管內(nèi)氣體流量的第一流量計(jì)，所述原料管上設(shè)有用于測(cè)量進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)氣體流量的第二流量計(jì)，所述第二流量計(jì)設(shè)在所述補(bǔ)氣管的所述一端與所述氣體入口之間，所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì)分別與所述控制器相連，所述控制器根據(jù)所述第一流量計(jì)測(cè)得的所述旁通管內(nèi)氣體的流量和所述第二流量計(jì)測(cè)得的進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)氣體的流量調(diào)節(jié)所述第一調(diào)節(jié)閥和所述第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例，所述旁通管上設(shè)有用于測(cè)量所述旁通管內(nèi)氣體流量的第三流量計(jì)，所述補(bǔ)氣管上設(shè)有用于測(cè)量所述補(bǔ)氣管內(nèi)氣體流量的第四流量計(jì)，所述第三流量計(jì)和所述第四流量計(jì)分別與所述控制器相連，所述控制器根據(jù)所述第三流量計(jì)測(cè)得的所述旁通管內(nèi)氣體的流量和所述第四流量計(jì)測(cè)得的所述補(bǔ)氣管內(nèi)氣體的流量調(diào)節(jié)所述第一調(diào)節(jié)閥和所述第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述原料管上設(shè)有第三調(diào)節(jié)閥，所述第三調(diào)節(jié)閥位于所述旁通管的所述一端與所述補(bǔ)氣管的所述一端之間，所述第三調(diào)節(jié)閥與所述控制器相連。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述原料氣至少包括第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體，所述第二反應(yīng)氣體為過(guò)量氣體，所述補(bǔ)氣管內(nèi)的氣體為所述第二反應(yīng)氣體。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例，所述補(bǔ)氣管內(nèi)的氣體為不與所述原料氣發(fā)生反應(yīng)的氣體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述反應(yīng)器上設(shè)有第二換熱器。

可選地，所述第二換熱器內(nèi)的冷卻介質(zhì)為水。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。

附圖標(biāo)記：

漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100，

反應(yīng)器1，氣體入口11，氣體出口12，漿料13，

第一換熱器2，換熱介質(zhì)進(jìn)口21，換熱介質(zhì)出口22，

原料管3，

旁通管4，

補(bǔ)氣管5，

第一調(diào)節(jié)閥61，第二調(diào)節(jié)閥62，第三調(diào)節(jié)閥63，

第一流量計(jì)71，第二流量計(jì)72，第三流量計(jì)73，第四流量計(jì)74，

測(cè)溫元件8，第二換熱器9。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面參考圖1和圖2描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100。漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100可以用于乙炔催化加氫制乙烯、費(fèi)托合成等多相催化反應(yīng)體系。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100，包括：反應(yīng)器1、第一換熱器2、原料管3、旁通管4和補(bǔ)氣管5。

其中，反應(yīng)器1上形成有氣體入口11和氣體出口12，反應(yīng)器1內(nèi)具有漿料13，漿料13內(nèi)混有催化劑。參照?qǐng)D1，反應(yīng)器1可以形成為罐狀結(jié)構(gòu)，氣體入口11可以形成在反應(yīng)器1底部，氣體出口12可以形成在反應(yīng)器1的頂部。具體地，氣體入口11可以與供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)(圖未示出)相連，以通過(guò)氣體入口11向反應(yīng)器1內(nèi)輸送原料氣使得原料氣在漿料13中催化劑的作用下發(fā)發(fā)生反應(yīng)，原料氣在反應(yīng)器1內(nèi)發(fā)生反應(yīng)后生成的氣體以及原料氣中未反應(yīng)的氣體可以從氣體出口12中輸出。

原料管3用于向反應(yīng)器1內(nèi)輸送原料氣，具體地，原料管3用于向反應(yīng)器1的漿料13中輸送原料氣。原料管3與氣體入口11相連。參照?qǐng)D1，原料管3的一端(例如，圖1中的上端)可以與氣體入口11相連，原料管3的另一端可以與供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)相連，以通過(guò)原料管3向反應(yīng)器1內(nèi)輸送原料氣。

第一換熱器2設(shè)在反應(yīng)器1上，第一換熱器2具有換熱介質(zhì)進(jìn)口21和換熱介質(zhì)出口22。其中，第一換熱器2可以設(shè)在反應(yīng)器1內(nèi)，也可以設(shè)在反應(yīng)器1外。例如，在圖1和圖2的示例中，第一換熱器2設(shè)置在反應(yīng)器1內(nèi)。旁通管4的一端與原料管3連通，旁通管4的另一端與換熱介質(zhì)進(jìn)口21連通。補(bǔ)氣管5與氣體入口11連通，補(bǔ)氣管5內(nèi)的氣體的流量不小于旁通管4內(nèi)氣體的流量。例如，補(bǔ)氣管5內(nèi)的氣體的流量可以等于旁通管4內(nèi)氣體的流量，或者略大于旁通管4內(nèi)氣體的流量。

具體地，參照?qǐng)D1，換熱介質(zhì)進(jìn)口21可以形成在第一換熱器2的下部，換熱介質(zhì)出口22可以形成在第一換熱器2的上部?？蛇x地，換熱介質(zhì)進(jìn)口21可以形成在第一換熱器2的右下部，換熱介質(zhì)出口22可以形成在第一換熱器2的右上部。旁通管4的左下端與原料管3連通，旁通管4的左上端與換熱介質(zhì)進(jìn)口21連通，補(bǔ)氣管5可以與原料管3相連通。

由此，可以通過(guò)旁通管4對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的原料氣進(jìn)行分流，使得一部分原料氣進(jìn)入旁通管4內(nèi)而不再經(jīng)氣體入口11進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)反應(yīng)，從而，當(dāng)反應(yīng)器1內(nèi)溫度升高時(shí)，可以減少進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)反應(yīng)的原料氣的量，進(jìn)而可以減小原料氣反應(yīng)時(shí)生成的反應(yīng)熱，降低反應(yīng)器1內(nèi)的溫度，且將旁通管4分流的原料氣輸送至第一換熱器2內(nèi)作為換熱介質(zhì)對(duì)漿料13進(jìn)行冷卻，不僅進(jìn)一步地提高了降溫效果，有效地防止了飛溫現(xiàn)象的發(fā)生，還可以保證從供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸出的原料氣的總量不變，使得對(duì)向該系統(tǒng)提供原料氣的壓縮機(jī)的負(fù)荷沒(méi)有發(fā)生變化，確保了供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的穩(wěn)定性和可靠性。

同時(shí)通過(guò)補(bǔ)氣管5向反應(yīng)器1內(nèi)輸送補(bǔ)充氣體，可以保證進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的氣體流量不會(huì)因旁通管4的分流而減小，從而可以保證反應(yīng)器1的壓力不會(huì)因旁通管4的分流而減小，進(jìn)而可以有效地避免反應(yīng)器1內(nèi)的漿料13倒灌入原料管3中，進(jìn)一步地提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的安全性和可靠性。

換熱介質(zhì)出口22可以與供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)相連。由此，旁通管4分流出的原料氣流經(jīng)第一換熱器2與反應(yīng)器1內(nèi)的漿料13換熱后可以重新進(jìn)入供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)重復(fù)利用，節(jié)省了原料?？蛇x地，換熱介質(zhì)出口22與供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)之間設(shè)有冷卻裝置。由此，可以通過(guò)冷卻裝置對(duì)換熱后的原料氣進(jìn)行降溫處理。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100，通過(guò)設(shè)置旁通管4和補(bǔ)氣管5，并在反應(yīng)器1內(nèi)設(shè)置第一換熱器2，將旁通管4分流出的原料氣作為第一換熱器2的換熱介質(zhì)對(duì)漿料13進(jìn)行降溫，由此，當(dāng)反應(yīng)器1內(nèi)的溫度升高時(shí)，可以在通過(guò)旁通管4對(duì)原料氣進(jìn)行分流減少進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)反應(yīng)的原料氣的量以減少原料氣反應(yīng)時(shí)生成的反應(yīng)熱對(duì)反應(yīng)器1進(jìn)行降溫的同時(shí)，將旁通管4分流的原料氣輸送至第一換熱器2內(nèi)作為換熱介質(zhì)對(duì)漿料13進(jìn)行冷卻，不僅提高了降溫效果，有效地防止了飛溫現(xiàn)象，還可以保證從供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸出的原料氣的總量不發(fā)生變化，使得對(duì)向該系統(tǒng)提供原料氣的壓縮機(jī)的負(fù)荷沒(méi)有發(fā)生變化，確保了供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的穩(wěn)定性和可靠性，從而可以在不影響提供原料氣的設(shè)備的正常運(yùn)行的前提下，將反應(yīng)器1內(nèi)的溫度迅速降低到合理反應(yīng)溫度范圍內(nèi)。

此外，通過(guò)補(bǔ)氣管5向反應(yīng)器1內(nèi)輸送補(bǔ)充氣體，使得補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量不小于旁通管4內(nèi)氣體的流量，可以保證進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的氣體流量不會(huì)因旁通管4的分流而減小，從而可以保證反應(yīng)器1的壓力不會(huì)因旁通管4的分流而減小，進(jìn)而可以有效地避免反應(yīng)器1內(nèi)的漿料13倒灌入原料管3中，保證了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的安全性和可靠性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，旁通管4上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥61，補(bǔ)氣管5上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥62，反應(yīng)器1上設(shè)有用于測(cè)量漿料13溫度的測(cè)溫元件8，測(cè)溫元件8具有第一臨界溫度。第一臨界溫度高于漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100正常運(yùn)行時(shí)漿料13的溫度。可選地，測(cè)溫元件8還具有第二臨界溫度，其中第二臨界溫度小于漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100正常運(yùn)行時(shí)漿料13的溫度?？梢岳斫獾氖牵诙R界溫度小于第一臨界溫度，且第一臨界溫度的具體數(shù)值和第二臨界溫度的具體數(shù)值可以根據(jù)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的具體反應(yīng)進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型對(duì)此不作具體限定。

例如，當(dāng)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100用于乙炔加氫制乙烯時(shí)，漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100正常運(yùn)行時(shí)，漿料13的溫度為150°左右，第一臨界溫度可以為160°，第二臨界溫度可以為140°等。

可選地，第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62均為電磁閥，但不限于此。

漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100進(jìn)一步包括：控制器(圖未示出)，控制器分別與測(cè)溫元件8、第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62相連，當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度大于第一臨界溫度時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62打開(kāi)。當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度小于第一臨界溫度時(shí)，控制器可以控制第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62關(guān)閉。

例如，當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度大于第一臨界溫度時(shí)，控制器可以控制第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62打開(kāi)，并調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度，使得補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量不小于旁通管4內(nèi)氣體的流量，以通過(guò)旁通管4對(duì)原料氣進(jìn)行分流，減小進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)反應(yīng)的原料氣的量，并通過(guò)補(bǔ)氣管5向反應(yīng)器1內(nèi)補(bǔ)充氣體，避免反應(yīng)器1內(nèi)的漿料13倒灌至原料管3內(nèi)。當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度小于第一臨界溫度時(shí)，控制器可以控制第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62關(guān)閉，以增大進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)反應(yīng)的原料氣的量，增大反應(yīng)量以增大反應(yīng)熱，使得整個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的反應(yīng)體系溫度逐步穩(wěn)定在正常的范圍內(nèi)。由此，便于控制旁通管4和補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量，從而可以方便地控制漿料13的溫度，保證漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的正常運(yùn)行。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，原料氣至少包括第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體，第二反應(yīng)氣體為過(guò)量氣體，補(bǔ)氣管5內(nèi)的氣體為第二反應(yīng)氣體。例如，第一反應(yīng)氣體可以為乙炔，第二反應(yīng)氣體可以為氫氣。例如，當(dāng)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100用于乙炔催化加氫制乙烯時(shí)，原料氣中乙炔與氫氣的體積比可以為1:4，氫氣為過(guò)量氣體，補(bǔ)氣管5可以與供氫氣管網(wǎng)系統(tǒng)連通。由此，可以減小反應(yīng)器1內(nèi)生成的反應(yīng)熱，避免漿料13倒灌，且可以降低補(bǔ)充氣的成本，同時(shí)便于對(duì)反應(yīng)后的氣體進(jìn)行分離。

當(dāng)然，可以理解的是，在本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例中，補(bǔ)充氣體也可以為不與原料氣發(fā)生反應(yīng)的氣體。由此，同樣可以減小反應(yīng)器1內(nèi)生成的反應(yīng)熱并避免漿料13倒灌。

具體地，補(bǔ)氣管5的一端(例如，圖1中的右端)與原料管3相連，補(bǔ)氣管5的上述一端位于旁通管4的上述一端(即圖1中的左下端)的下游。這里，需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中所說(shuō)的“下游”指的是，氣體流動(dòng)方向上的下游。

例如，在圖1和圖2的示例中，原料氣自下向上流動(dòng)，補(bǔ)氣管5的上述一端位于旁通管4的上述一端的上方。由此，可以避免補(bǔ)充管內(nèi)的氣體流入旁通管4，保證旁通管4分流的氣體為原料氣。

進(jìn)一步地，如圖1所示，旁通管4上設(shè)有用于測(cè)量旁通管4內(nèi)氣體流量的第一流量計(jì)71，原料管3上設(shè)有用于測(cè)量進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體流量的第二流量計(jì)72，第二流量計(jì)72設(shè)在補(bǔ)氣管5的一端與氣體入口11之間，第一流量計(jì)71和第二流量計(jì)72分別與控制器相連，控制器根據(jù)第一流量計(jì)71測(cè)得的旁通管4內(nèi)氣體的流量和第二流量計(jì)72測(cè)得的進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體的流量調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度。由此，便于檢測(cè)旁通管4內(nèi)氣體的流量和進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體流量，從而便于控制器調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度。

例如，漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度小于或者等于第一臨界溫度，第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62均關(guān)閉，此時(shí)第一流量計(jì)71檢測(cè)到的旁通管4內(nèi)氣體的流量為0，第二流量計(jì)72檢測(cè)到的進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體的流量為Q。

當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度大于第一臨界溫度時(shí)，即反應(yīng)器1內(nèi)升高即將出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61打開(kāi)，并根據(jù)漿料13的溫度調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥61的開(kāi)度至合適的位置，當(dāng)?shù)诙髁坑?jì)72檢測(cè)到的進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體的流量小于Q時(shí)，控制器控制第二調(diào)節(jié)閥62打開(kāi)，并調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度使得進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體的流量大于或等于Q，即使得補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量不小于旁通管4內(nèi)氣體的流量。

當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到漿料13的溫度低于第二臨界溫度時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61的開(kāi)度逐漸減小直至關(guān)閉，使得第一流量計(jì)71檢測(cè)到的旁通管4內(nèi)的氣體流量為0，同時(shí)控制器控制第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度逐漸減小直至關(guān)閉，使得第二流量計(jì)72檢測(cè)到的進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體(即原料氣)的流量為Q，此時(shí)反應(yīng)溫度隨著反應(yīng)量的逐步增加而增加，使得整個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的反應(yīng)體系溫度逐步穩(wěn)定在正常的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例，如圖2所示，旁通管4上設(shè)有用于測(cè)量旁通管4內(nèi)氣體流量的第三流量計(jì)73，補(bǔ)氣管5上設(shè)有用于測(cè)量補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體流量的第四流量計(jì)74，第三流量計(jì)73和第四流量計(jì)74分別與控制器相連，控制器根據(jù)第三流量計(jì)73測(cè)得的旁通管4內(nèi)氣體的流量和第四流量計(jì)74測(cè)得的補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度。

例如，漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度小于或者等于第一臨界溫度時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥61和第二調(diào)節(jié)閥62均關(guān)閉，此時(shí)第三流量計(jì)73檢測(cè)到的旁通管4內(nèi)氣體的流量為0，第四流量計(jì)74檢測(cè)到的補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量為0。

當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度大于第一臨界溫度時(shí)，即反應(yīng)器1內(nèi)溫度升高即將出現(xiàn)飛溫時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61打開(kāi)，并根據(jù)漿料13的溫度調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥61的開(kāi)度至合適的位置，當(dāng)?shù)谌髁坑?jì)73檢測(cè)到的旁通管4內(nèi)氣體的流量大于0時(shí)，控制器控制第二調(diào)節(jié)閥62打開(kāi)，并調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度使得第四流量計(jì)74檢測(cè)到的補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量不小于旁通管4內(nèi)氣體的流量。

當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到漿料13的溫度低于第二臨界溫度時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61的開(kāi)度逐漸減小直至關(guān)閉，使得第一流量計(jì)71檢測(cè)到的旁通管4內(nèi)的氣體流量為0，同時(shí)控制器控制第二調(diào)節(jié)閥62的開(kāi)度逐漸減小直至關(guān)閉，使得第二流量計(jì)72檢測(cè)到的補(bǔ)氣管5內(nèi)的氣體流量為0，此時(shí)反應(yīng)溫度隨著反應(yīng)量的逐步增加而增加，使得整個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的反應(yīng)體系溫度逐步穩(wěn)定在正常的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，原料管3上設(shè)有第三調(diào)節(jié)閥63，第三調(diào)節(jié)閥63位于旁通管4的上述一端與補(bǔ)氣管5的上述一端之間，第三調(diào)節(jié)閥63與控制器相連?？刂破骺梢愿鶕?jù)第一調(diào)節(jié)閥61的開(kāi)度調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥63的開(kāi)度。

例如，漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度小于或者等于第一臨界溫度時(shí)，第三調(diào)節(jié)閥63處于全開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度大于第一臨界溫度時(shí)，即反應(yīng)器1內(nèi)溫度升高即將出現(xiàn)飛溫時(shí)，控制器可以控制第一調(diào)節(jié)閥61打開(kāi)，并調(diào)小第三調(diào)節(jié)閥63的開(kāi)度。當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到的漿料13的溫度恢復(fù)至小于或者等于第一臨界溫度時(shí)，控制器可以控制第一調(diào)節(jié)閥61逐漸減小直至關(guān)閉，并逐漸開(kāi)大第三調(diào)節(jié)閥63的開(kāi)度直至全開(kāi)。由此，可以使得原料管3內(nèi)原料氣的流速平穩(wěn)，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的穩(wěn)定性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，反應(yīng)器1上設(shè)有第二換熱器9。第二換熱器9可以設(shè)在反應(yīng)器1內(nèi)，也可以設(shè)在反應(yīng)器1外。例如，在圖1和圖2的示例中，第二換熱器9設(shè)置在反應(yīng)器1外?？蛇x地，第二換熱器9內(nèi)的冷卻介質(zhì)為水。由此，可以通過(guò)第二換熱器9與漿料13進(jìn)行換熱，保證了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的降溫效果，使得漿料13維持在正常反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的穩(wěn)定性和可靠性。

例如，反應(yīng)器1內(nèi)漿料13的溫度迅速升高并超過(guò)測(cè)溫元件8的第一臨界溫度時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61開(kāi)啟，并減小第三調(diào)節(jié)閥63的開(kāi)度，使一部分反應(yīng)原料氣進(jìn)入到旁通管4內(nèi)而不再由氣體入口11進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)參加反應(yīng)，第一流量計(jì)71的示數(shù)增大，原料管3內(nèi)的氣體流量減少，第二流量計(jì)72的示數(shù)變小。為保證反應(yīng)器1內(nèi)進(jìn)氣量恒定，第二流量計(jì)72檢測(cè)到的氣體流量減小時(shí)，控制器控制第二調(diào)節(jié)閥62開(kāi)啟，通過(guò)補(bǔ)氣管5向反應(yīng)器1內(nèi)補(bǔ)氣，并使得補(bǔ)氣管5內(nèi)氣體的流量與旁通管4內(nèi)氣體的流量相等，也就說(shuō)，使得第二流量計(jì)72的檢測(cè)量恒定，從而使從氣體入口11進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的氣體流量恒定。由于從氣體入口11進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的原料氣的量減少，相應(yīng)地，反應(yīng)量減少，反應(yīng)放出的熱量也減少。

同時(shí)，在第二換熱器9內(nèi)冷卻水與反應(yīng)器1內(nèi)的漿料13進(jìn)行換熱的同時(shí)，進(jìn)入旁通管3的原料氣進(jìn)入到反應(yīng)器1內(nèi)的第一換熱器2里并與高溫漿料13換熱以提高對(duì)高溫漿料13冷卻效果，而漿料13與冷卻水和第一換熱器2內(nèi)的原料氣換熱后被冷卻降溫，第一換熱器2內(nèi)的原料氣受熱溫度升高變成高溫原料氣并從第一換熱器2的換熱介質(zhì)出口22排出，高溫原料氣從換熱介質(zhì)出口22排出后經(jīng)過(guò)處理后重新作為原料使用。

由此，通過(guò)減少進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的反應(yīng)原料氣的量以減少產(chǎn)生的熱量，并利用旁通管3分流的部分原料氣將熱量帶走，從而降低反應(yīng)器1內(nèi)漿料13的溫度，避免了飛溫現(xiàn)象的發(fā)生，且由于原料管3內(nèi)的部分原料氣是通過(guò)旁通管3引走的，從供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸出的原料氣的總量不變，相應(yīng)地，向漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)提供原料氣的壓縮機(jī)的負(fù)荷不變，從而保證了供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

下面參考圖1以漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100用于乙炔催化加氫反應(yīng)為例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100包括：反應(yīng)器1、原氣管、旁通管4、補(bǔ)氣管5、測(cè)溫元件8、第一調(diào)節(jié)閥61、第二調(diào)節(jié)閥62、第三調(diào)節(jié)閥63、第一流量計(jì)71、第二流量計(jì)72、第一換熱器2、第二換熱器9和控制器。

其中，反應(yīng)器1形成為罐狀結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器1的底部形成有氣體入口11，反應(yīng)器1的頂部形成有氣體出口12，反應(yīng)器1內(nèi)具有漿料13。反應(yīng)器1內(nèi)設(shè)有第一換熱器2，反應(yīng)器1外設(shè)有第二換熱器9，第二換熱器9內(nèi)的冷卻介質(zhì)為冷卻水。

原料管3的一端與氣體入口11相連，原料管3的另一端與供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)相連。原料氣包括乙炔和氫氣，原料氣中乙炔和氫氣的體積比為1:4。旁通管4的一端與原料管3相連，旁通管4的另一端與第一換熱器2的換熱介質(zhì)進(jìn)口21相連，第一換熱器2的換熱介質(zhì)出口22與供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)相連。補(bǔ)氣管5的一端與原料管3相連，且補(bǔ)氣管5的上述一端位于旁通管4的上述一端的下游，補(bǔ)氣管5的另一端與供氫氣管網(wǎng)系統(tǒng)相連。

測(cè)溫元件8安裝在反應(yīng)器1上，以測(cè)量漿料13的溫度。測(cè)溫元件8具有第一臨界溫度和第二臨界溫度，其中第一臨界溫度為160°，第二臨界溫度為140°。第一調(diào)節(jié)閥61設(shè)在旁通管4上，第二調(diào)節(jié)閥62設(shè)在補(bǔ)氣管5上，第三調(diào)節(jié)閥63設(shè)在原料管3上，且第三調(diào)節(jié)閥63位于補(bǔ)氣管5的上述一端與旁通管4的上述一端之間。第一流量計(jì)71設(shè)在旁通管4上，第二流量計(jì)72設(shè)在原料管3上，且第二流量計(jì)72位于補(bǔ)氣管5的上述一端的下游。

下面描述漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的運(yùn)行過(guò)程。

乙炔和氫氣以1:4比例混合的原料氣以300m³/h的流量和25℃的初始溫度經(jīng)原料管3進(jìn)入到漿料13溫度為150℃的反應(yīng)器1內(nèi)，漿料13中設(shè)有催化劑。原料氣在漿料13中的催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)而生成乙烯氣體并從反應(yīng)器1的氣體出口12排出。

原料氣在反應(yīng)器1內(nèi)反應(yīng)的過(guò)程中放出大量的反應(yīng)熱，這些反應(yīng)熱在滿足反應(yīng)啟動(dòng)熱的同時(shí)還使得反應(yīng)器1內(nèi)整個(gè)反應(yīng)體系的熱量增加，在第二換熱器9中冷卻水的冷卻下，可使得反應(yīng)器1內(nèi)的溫度維持在正常反應(yīng)溫度范圍內(nèi)。當(dāng)?shù)诙Q熱器9不能正常工作、或者過(guò)多乙炔變成乙烷使得反應(yīng)器1內(nèi)釋放的熱量大增或其他原因?qū)е路磻?yīng)器1內(nèi)的熱量不能有效迅速地移走時(shí)，反應(yīng)器1內(nèi)漿料13的溫度會(huì)迅速上升，例如，漿料13的溫度可能以10℃/min的速率迅速上升并會(huì)很快超出正常反應(yīng)溫度范圍。

當(dāng)測(cè)溫元件8檢測(cè)到漿料13的溫度超出160℃時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61開(kāi)啟，并調(diào)小第三調(diào)節(jié)閥63的開(kāi)度，使一部分原料氣以200m³/h的流速(第一流量計(jì)71顯示)從原料管3進(jìn)入到旁通管4內(nèi)，而剩余的流量為100m³/h的原料氣繼續(xù)經(jīng)原料管3進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)，當(dāng)?shù)诙髁坑?jì)72檢測(cè)到原料管3內(nèi)氣體流量低于300m³/h時(shí)，控制器控制第二調(diào)節(jié)閥62開(kāi)啟，通過(guò)補(bǔ)氣管5向原料管3內(nèi)通入200m³/h的氫氣，氫氣和原料氣組成的混合氣以300m³/h進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)，以確保反應(yīng)器1內(nèi)氣體流量不變，從而可以保證反應(yīng)器1內(nèi)的壓力保持不變，有效地避免了反應(yīng)器1內(nèi)漿料13倒灌至原料管3內(nèi)。

由于進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的原料氣的量從300m³/h降至100m³/h，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量降低了約2/3，由于熱量大幅降低，在第二換熱器9冷卻的情況下，其溫度不再上升，并開(kāi)始以0.5℃/min開(kāi)始下降。且在通過(guò)旁通管4分流部分原料氣的方法減小進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)原料氣的量以減少反應(yīng)放出的熱的同時(shí)，將旁通管4分流出的原料氣通入第一換熱器2內(nèi)作為換熱介質(zhì)以進(jìn)一步增強(qiáng)冷卻效果，這使反應(yīng)器1內(nèi)降溫幅度由0.5℃/min提高至5℃/min。

由此，通過(guò)旁通管4分流部分原料氣以減小進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)原料氣的量的方法降低了反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)，把分流出來(lái)的原料氣作為換熱介質(zhì)使用，不僅增強(qiáng)了冷卻效果，使反應(yīng)器1內(nèi)漿料13的溫度由以10℃/min的升溫狀態(tài)變成了以5℃/min的降溫狀態(tài)，防止了飛溫的發(fā)生，還使得從供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸出的原料氣的總量沒(méi)有變化，使得對(duì)向該系統(tǒng)提供原料氣的壓縮機(jī)的負(fù)荷沒(méi)有發(fā)生變化，確保了供原料氣管系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的穩(wěn)定性和可靠性。

當(dāng)漿料13的溫度恢復(fù)到約150℃的正常反應(yīng)溫度范圍且低于140℃時(shí)，控制器控制第一調(diào)節(jié)閥61逐步關(guān)小并直至關(guān)閉，同時(shí)控制第三調(diào)節(jié)閥63逐漸開(kāi)大直至全部開(kāi)啟，使旁通管4內(nèi)氣量逐步減少直至停止分流?？刂破鞲鶕?jù)第二流量計(jì)72檢測(cè)到原料管3內(nèi)氣體流量的變化，控制第二調(diào)節(jié)閥62逐步關(guān)小直至關(guān)閉，使補(bǔ)充的氫氣量逐步減少直至停止供氣，通過(guò)原料管3向反應(yīng)器1內(nèi)供原料氣的量逐步恢復(fù)至正常的300m³/h，而反應(yīng)溫度也隨著反應(yīng)量的逐步增加而增加，進(jìn)而使得整個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的反應(yīng)體系溫度逐步穩(wěn)定在正常的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100，通過(guò)旁通管4對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)的原料氣進(jìn)行分流，通過(guò)減小進(jìn)入到將反應(yīng)器1內(nèi)原料氣的方法控制反應(yīng)溫度以防止飛溫的發(fā)生，同時(shí)漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100運(yùn)行過(guò)程中，從供原料氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸出的原料氣的總量和進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)氣體的總量并沒(méi)有變化，使得對(duì)向該系統(tǒng)提供原料氣的壓縮機(jī)的負(fù)荷和反應(yīng)器1內(nèi)的壓力沒(méi)有發(fā)生變化，確保了供原料氣管系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了漿態(tài)床反應(yīng)系統(tǒng)100的穩(wěn)定性和可靠性。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。