一種固定流化床反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于科研實驗的固定流化床反應(yīng)器，特別涉及一種固定流化床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于加氫是煤化工及石油化工領(lǐng)域的常見過程，因此，幾十年來，加氫一直是煤化工領(lǐng)域的一個重點。然而，不管是是工藝過程的開發(fā)，還是催化劑的開發(fā)，或者是反應(yīng)物料及催化劑的反應(yīng)性能，都離不開與實驗裝置的配合，在加氫領(lǐng)域用的比較多的一般有固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、漿態(tài)床、及固定流化床，其中固定流化床兼顧了固定床與固定流化床的性質(zhì)，而成為應(yīng)用最廣泛的試驗裝置;其中固定床反應(yīng)器是該試驗裝置最為核心的設(shè)備。
[0003]目前國內(nèi)常用的固定流化床反應(yīng)器的形式多樣化，常見的是洛陽石油化工工程公司開發(fā)的固定流化床反應(yīng)器，其設(shè)有一個殼體;在殼體內(nèi)，上部為直徑較大的圓柱形的沉降段，下部為直徑嬌小的圓柱形的反應(yīng)段。殼體的頂部設(shè)有法蘭、法蘭蓋，其中法蘭蓋上設(shè)有的反應(yīng)物料導(dǎo)出管及過濾器;在位于反應(yīng)段底部的殼體上設(shè)有催化劑卸劑口。這種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，在目前的實驗中承擔(dān)著重要作用。存在的缺點是，對于微量的催化劑量來說(5_50g)，能夠均勻流化。然而，在催化劑量大于10g的情況下，由于氣液混合體積比較大，反應(yīng)段上部的流化線速度較高，大量催化劑被氣體夾帶到沉降段上部的過濾器上，不僅使化劑燒結(jié)，還有大量催化劑被夾帶到沉降段上部的過濾器上，因而會影響催化劑的燒焦和試驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性。影響實驗結(jié)果，不利于反應(yīng)評價的進(jìn)行。另外一種常用的流化床反應(yīng)器，與上述反應(yīng)器的主要不同之處是:反應(yīng)器殼體內(nèi)，上部為圓柱形的沉降段，下部為倒圓錐形的反應(yīng)段。在位于反應(yīng)段底部的殼體上不設(shè)置催化劑卸劑口；在反應(yīng)結(jié)束后催化劑經(jīng)原料氣進(jìn)入管由反應(yīng)器吹出。采用這種吹出方式，很難將催化劑完全吹掃干凈，也會影響實驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種固定流化床反應(yīng)器，能夠很好的適應(yīng)目前煤化工領(lǐng)域高溫、不同催化劑類型、高氣液比、產(chǎn)物多產(chǎn)，催化劑回收方便等要求。
[0005]本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種固定流化床反應(yīng)器，其中，包括反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器自上而下依次包括沉降段、反應(yīng)段以及氣液混合段，所述沉降段與氣液混合段均呈倒圓錐型結(jié)構(gòu)，所述沉降段位于反應(yīng)器頂部，所述氣液混合段位于所述反應(yīng)器底部，所述反應(yīng)段呈圓柱形結(jié)構(gòu)，位于所述反應(yīng)器中部位置，所述反應(yīng)器本體為一體式結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)器本體頂部設(shè)有法蘭與法蘭蓋，所述法蘭與法蘭蓋之間通過螺栓實現(xiàn)在反應(yīng)器本體頂部固定;所述法蘭蓋上設(shè)有催化劑加料管，熱電偶套管、反應(yīng)氣液導(dǎo)出管以及可伸縮導(dǎo)管，所述可伸縮導(dǎo)管位于所述法蘭蓋中心位置，所述可伸縮導(dǎo)管呈豎直設(shè)置，所述催化劑加料管與熱電偶套管位于所述可伸縮導(dǎo)管一側(cè)，所述反應(yīng)氣液導(dǎo)出管位于所述可伸縮導(dǎo)管另一側(cè);所述反應(yīng)氣液導(dǎo)出管底部設(shè)有過濾器；
[0007]所述可伸縮導(dǎo)管底部連接有篩孔板，所述篩孔板為所反應(yīng)段內(nèi)部，所述篩孔板通過可伸縮導(dǎo)管的上下運(yùn)動實現(xiàn)在反應(yīng)段內(nèi)上下運(yùn)動；所述反應(yīng)器本體側(cè)壁上設(shè)有第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管及第三導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管與第二導(dǎo)管分設(shè)在本體兩側(cè)，均為傾斜設(shè)置，所述第一導(dǎo)管與第二導(dǎo)管以可伸縮導(dǎo)管為對稱軸，呈軸對稱設(shè)置，所述第一導(dǎo)管與第二導(dǎo)管位于所述篩孔板上方;所述第三導(dǎo)管位于篩孔板下方，所述第三導(dǎo)管位于第一導(dǎo)管一側(cè)側(cè)壁；
[0008]所述氣液混合段上部位置設(shè)有由粉末冶金材料燒結(jié)而成的分布板，所述分布板孔隙度為20-50um;所述氣液混合段底部設(shè)有催化劑卸載口，所述催化劑卸載口上方設(shè)有進(jìn)料霧化器，所述進(jìn)料霧化器底部連接有原料液管線與進(jìn)氣管線，所述所述原料液管線與進(jìn)氣管線均呈傾斜設(shè)置，所述原料液管線與進(jìn)氣管線底部連接反應(yīng)器本體;所述原料液管線與進(jìn)氣管線底部位于所述催化劑卸載口兩側(cè)，以反應(yīng)器本體中心剖視為基準(zhǔn)面，所述原料液管線與所述進(jìn)氣管線所呈夾角A為15-30度。
[0009]上述一種固定流化床反應(yīng)器，其中，反應(yīng)器高徑比為1-8:1，氣液混合段的高徑比為1-5:1，反應(yīng)段的直徑應(yīng)是沉降段的最小直徑，同時也是氣液混合段的最大直徑，反應(yīng)段高度與該段平均直徑之比為3-10:10
[0010]上述一種固定流化床反應(yīng)器，其中，所述篩板孔的開孔率為50-90%，孔徑為0.05-2mm ο
[0011 ] 上述一種固定流化床反應(yīng)器，其中，可伸縮導(dǎo)管沿反應(yīng)器中心軸線垂直插入反應(yīng)器內(nèi)部，其插入深度為反應(yīng)器高度的50-95%，優(yōu)選75-85%。
[0012]上述一種固定流化床反應(yīng)器，其中，所述沉降段的高徑比為1-10:1;氣液混合段的高徑比為1-5:1。
[0013]與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0014]1.本實用新型提供的固定流化床反應(yīng)器將氣液進(jìn)料噴嘴分別設(shè)置后再與霧化器連接，可避免反應(yīng)器內(nèi)部溫度對原料預(yù)熱溫度的影響，使該溫度成為試驗過程中的一個可以獨立控制的變量。
[0015]2.本實用新型提供的固定流化床反應(yīng)器改變了傳統(tǒng)的進(jìn)料方式，將文丘里管、喉管等具有一定霧化效果的氣液噴嘴，而且拓寬了該反應(yīng)器的原料適用范圍，例如常壓渣油、減壓渣油等均適合本反應(yīng)器。
[0016]3.本實用新型提供的固定流化床反應(yīng)器設(shè)置了流化床氣體分布板。該分布板可使流化氣體在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布，對催化劑的流動狀態(tài)起到改善的作用，可以在一定程度上避免反應(yīng)器內(nèi)催化劑的湍流和騰涌，同時由于其可以上下移動，可以根據(jù)裝填催化劑的量而改變篩孔板的位置，這樣對于裝置的更廣泛的適用于不同裝填質(zhì)量的催化劑，可以根據(jù)催化劑的流化狀態(tài)改變分布板的上下位置。因而，可以更好地適應(yīng)較為苛刻的反應(yīng)條件。
[0017]4.本實用新型提供的固定流化床反應(yīng)器的進(jìn)液管和進(jìn)氣管前端設(shè)有霧化噴嘴，可使原料液充分霧化，使得反應(yīng)液與氣體更好的得到混合，提高反應(yīng)器的反應(yīng)效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
實施例
[0020]—種固定流化床反應(yīng)器，其中，包括反應(yīng)器本體I，所述反應(yīng)器I自上而下依次包括沉降段1、反應(yīng)段II以及氣液混合段III，所述沉降段I與氣液混合段III均呈倒圓錐型結(jié)構(gòu)，所述沉降段I位于反應(yīng)器I頂部，所述氣液混合段III位于所述反應(yīng)器I底部，所述反應(yīng)段II呈圓柱形結(jié)構(gòu)，位于所述反應(yīng)器I中部位置，所述反應(yīng)器本體I為一體式結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)器本體I頂部設(shè)有法蘭12與法蘭蓋13，法蘭蓋與法蘭之間設(shè)有密封墊片，所述法蘭12與法蘭蓋13之間通過螺栓18實現(xiàn)在反應(yīng)器本體I頂部固定;所述法蘭蓋13上設(shè)有催化劑加料管17，熱電偶套管7、反應(yīng)氣液導(dǎo)出管16以及可伸縮導(dǎo)管11，所述可伸縮導(dǎo)管11位于所述法蘭蓋13中心位置，所述可伸縮導(dǎo)管11呈豎直設(shè)置，所述催化劑加料管17與熱電偶套管7位于所述可伸縮導(dǎo)管11 一側(cè)，所述反應(yīng)氣液導(dǎo)出管16位于所述可伸縮導(dǎo)管11另一側(cè);所述反應(yīng)氣液導(dǎo)出管16底部設(shè)有過濾器15;
[0021 ]所述可伸縮導(dǎo)管底部連接有篩孔板6，所述篩孔板6為所反應(yīng)段II內(nèi)部，所述篩孔板6通過可伸縮導(dǎo)管11的上下運(yùn)動實現(xiàn)在反應(yīng)段II內(nèi)上下運(yùn)動;所述反應(yīng)器本體I側(cè)壁上設(shè)有第一導(dǎo)管9、第二導(dǎo)管10及第三導(dǎo)管8，所述第一導(dǎo)管9與第二導(dǎo)管10分設(shè)在本體I兩側(cè)，均為傾斜設(shè)置，所述第一導(dǎo)管9與第二導(dǎo)管10以可伸縮導(dǎo)管11為對稱軸，呈軸對稱設(shè)置，所述第一導(dǎo)管9與第二導(dǎo)管位10于所述篩孔板6上方;所述第三導(dǎo)管8位于篩孔板6下方，所述第三導(dǎo)管8位于第一導(dǎo)管I同側(cè)側(cè)壁；
[0022]所述氣液混合段