一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，包括筒體、下封頭、上封頭和裙座，上封頭頂部設(shè)置人孔，人孔下方設(shè)有組合式氣體分布器，組合式氣體分布器包括預(yù)分布器和再分布器，再分布器間隙設(shè)有上瓷球?qū)?，人孔上設(shè)有的進料管與預(yù)分布器相焊接成一體；下封頭與筒體底部相焊接，下封頭底部設(shè)有收集器組件及出料管，下封頭內(nèi)部設(shè)有下瓷球?qū)?；上瓷球?qū)优c下瓷球?qū)又g設(shè)有催化劑床層，下封頭側(cè)邊設(shè)有卸劑導(dǎo)筒；裙座與下封頭外側(cè)對接焊接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、造價低；顯著提高了反應(yīng)器床層內(nèi)氣體與催化劑的接觸量和接觸時間，有效的避免了短路、溝流問題，有效提高了催化劑的轉(zhuǎn)化率和收率，實現(xiàn)了反應(yīng)的平穩(wěn)控制以及反應(yīng)器的長周期運轉(zhuǎn)。
【專利說明】一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于煉化設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 碳四資源主要來自煉化企業(yè)中的各種副產(chǎn)碳四餾分，包括催化裂化碳四液化氣、 催化裂化碳四經(jīng)過甲基叔丁基醚（MTBE)裝置抽出異丁烯后的醚后碳四、蒸汽裂解裝置的抽 余碳四（抽出丁二烯后）等。主要組成有丁二烯、1-丁烯、異丁烯、正丁烷和異丁烷等，是重 要的石油化工資源。目前，我國碳四資源除小部分用來生產(chǎn)MTBE、烷基化油和聚合單體外， 絕大部分仍作為民用液化氣燃料，這在一定程度上造成了石油資源的浪費。近年來，隨著我 國天然氣產(chǎn)量的快速上升，以及從國際市場引進液化天然氣量的逐年增加，民用燃料逐漸 被天然氣所替代，加速了碳四資源的綜合利用。如何將碳四資源變?yōu)楦吒郊又档氖a(chǎn)品， 為企業(yè)創(chuàng)造效益，成為煉化企業(yè)需要解決的問題之一。目前，利用碳四臨氫芳構(gòu)化技術(shù)來生 產(chǎn)芳烴和高辛烷值汽油組分，由于其工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、經(jīng)濟效益可觀而備受關(guān)注。
[0003]目前，國內(nèi)外芳構(gòu)化技術(shù)多采用非臨氫工藝，均在較高的反應(yīng)溫度下進行，存在催 化劑失活快、液相收率低、反應(yīng)器的選材高、造價高等問題。碳四臨氫芳構(gòu)化技術(shù)，即在固 定床反應(yīng)器中臨氫芳構(gòu)化生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分，同時聯(lián)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)乙烯裂解料的工藝技 術(shù)。是以碳四烴為原料，利用納米ZSM-5沸石催化劑，在一定溫度，甚至是較低溫度下，將 碳四烯烴通過疊合、齊聚、裂解、脫氫等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為芳烴，同時部分烴類化合物發(fā)生烷基化 反應(yīng)，生成高辛烷值汽油組分，達到改質(zhì)和增產(chǎn)汽油的目的。該技術(shù)能有效減緩催化劑積 炭，延長催化劑單程運行壽命，減少催化劑的頻繁再生和固定床反應(yīng)器的頻繁切換，有利于 裝置平穩(wěn)操作和長周期運行，降低生產(chǎn)操作成本。
[0004] 碳四臨氫芳構(gòu)化技術(shù)，其關(guān)鍵在于芳構(gòu)化反應(yīng)器。由于流化床反應(yīng)器自身具有結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，操作難度高，催化劑粉化流失嚴重，產(chǎn)品分布不均等缺陷，目前芳構(gòu)化反應(yīng)器多采 用絕熱固定床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單，空速高，催化劑裝填量小且不易磨損， 操作方便且生產(chǎn)能力大等優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用。
[0005] 其中，臨氫條件下固定床反應(yīng)器中物料的傳質(zhì)方式，反應(yīng)器的傳熱和控溫問題是 芳構(gòu)化反應(yīng)的核心。而反應(yīng)器內(nèi)的流體分布與上述問題密切相關(guān)，固定床床層內(nèi)的流體分 布直接影響床層中的傳質(zhì)、傳熱以及化學(xué)反應(yīng)。如何采用合理的流體分布技術(shù)，提高芳構(gòu)化 反應(yīng)效率和收率，顯得尤為重要。 實用新型內(nèi)容
[0006] 本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種碳四臨氫芳構(gòu)化 反應(yīng)器。
[0007] 本實用新型的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，包括筒體、下封頭、上封頭和裙座，所 述上封頭頂部設(shè)置人孔，人孔下方設(shè)有組合式氣體分布器，所述組合式氣體分布器包括預(yù) 分布器和再分布器，所述再分布器間隙設(shè)有上瓷球?qū)?，所述人孔上設(shè)有的進料管與預(yù)分布 器相焊接成一體；所述下封頭與筒體底部相焊接，下封頭底部設(shè)有收集器組件及出料管，下 封頭內(nèi)部設(shè)有下瓷球?qū)樱凰錾洗汕驅(qū)优c下瓷球?qū)又g設(shè)有催化劑床層，下封頭側(cè)邊設(shè)有 卸劑導(dǎo)筒；所述裙座與下封頭外側(cè)對接焊接。
[0008]所述筒體中部設(shè)有溫度計套管組件，并插入催化劑床層。
[0009]所述預(yù)分布器與進料管處于同一個軸心上，預(yù)分布器筒體設(shè)置有擴散口變徑段， 且底部側(cè)壁設(shè)置有環(huán)隙開口，孔徑的總面積等于物料氣入口管截面積的1. 5~2. 5倍。
[0010] 所述再分布器包括多個內(nèi)部呈中空的籃筐、支撐板、絲網(wǎng)和緊固件組件；籃筐通過 緊固件與支撐板固定，對稱布置于上瓷球?qū)印?br> [0011] 所述上瓷球?qū)幼陨隙乱来卧O(shè)置2~3層直徑由大到小的〇25~〇6的瓷球?qū)樱凰?下瓷球?qū)幼陨隙乱来卧O(shè)置2~5層直徑由小到大的〇6~〇56的瓷球?qū)印?br> [0012] 所述收集器組件包括收集器和絲網(wǎng)，與出料管組成一體構(gòu)件；收集器筒體底部設(shè) 有環(huán)隙開孔，孔徑的總面積等于物料氣出口管截面積的1. 5~2. 5倍，收集器外覆蓋1~3層 2~6目的絲網(wǎng)。
[0013] 所述反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器。
[0014] 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、造價低，在一定溫度甚至是較低溫度和臨氫條件下，反應(yīng)器 內(nèi)氣體通過預(yù)分布器的環(huán)隙開口進入反應(yīng)器頂部均化空間后，再次通過再分布器進一步均 布，顯著提高了反應(yīng)器床層內(nèi)氣體與催化劑的接觸量和接觸時間，有效的避免了短路、溝流 問題，使反應(yīng)氣體與催化劑床層可以均勻、充分的接觸，床層溫度分布均勻且溫升穩(wěn)定，有 效提高了催化劑的轉(zhuǎn)化率和收率，實現(xiàn)了反應(yīng)的平穩(wěn)控制以及反應(yīng)器的長周期運轉(zhuǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進一步詳細的說明。
[0016] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖中：1一進料管 2-人孔 3-預(yù)分布器 4一上瓷球?qū)?5-再分布器 6 一筒體 7-催化劑床層 8-下瓷球?qū)?9一下封頭10-卸劑導(dǎo)筒 11 一裙座 12-出料管 13-收集器組件14 一溫度計套管組件15-上封頭。

【具體實施方式】
[0018] 如圖1的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，包括筒體6、下封頭9、上封頭15和裙座11， 上封頭15頂部設(shè)置人孔2,人孔2下方設(shè)有組合式氣體分布器，組合式氣體分布器包括預(yù)分 布器3和再分布器5,再分布器5間隙設(shè)有上瓷球?qū)?,人孔2上設(shè)有的進料管1與預(yù)分布 器3相焊接成一體；下封頭9與筒體6底部相焊接，下封頭9底部設(shè)有收集器組件13及出 料管12,下封頭9內(nèi)部設(shè)有下瓷球?qū)? ;上瓷球?qū)?與下瓷球?qū)?之間設(shè)有催化劑床層7， 下封頭9側(cè)邊設(shè)有卸劑導(dǎo)筒10 ;裙座11與下封頭9外側(cè)對接焊接。
[0019]筒體6中部設(shè)有溫度計套管組件14,并插入催化劑床層7。
[0020]預(yù)分布器3與進料管1處于同一個軸心上，預(yù)分布器3筒體設(shè)置有擴散口變徑段， 且底部側(cè)壁設(shè)置有環(huán)隙開口，孔徑的總面積等于物料氣入口管截面積的1. 5~2. 5倍，與所 需處理的物料流量相匹配。
[0021]再分布器5包括多個內(nèi)部呈中空的籃筐、支撐板、絲網(wǎng)和緊固件組件；籃筐通過緊 固件與支撐板固定，按一定形狀對稱布置，置于上瓷球?qū)?中，籃筐的直徑、數(shù)量根據(jù)物料 流量確定。
[0022] 上瓷球?qū)?自上而下依次設(shè)置2層直徑由大到小的025和013的瓷球?qū)?；下?球?qū)?自上而下依次設(shè)置4層直徑由小到大的06、013、025和056的瓷球?qū)印?br> [0023] 收集器組件13包括收集器和絲網(wǎng)，與出料管12組成一體構(gòu)件；收集器筒體底部 設(shè)有環(huán)隙開孔，孔徑的總面積等于物料氣出口管截面積的1. 5~2. 5倍，收集器外覆蓋2層絲 網(wǎng)，外層絲網(wǎng)為4目，內(nèi)層絲網(wǎng)為2目，以防破碎物帶入后續(xù)流程。
[0024] 反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器。一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，為固定床反應(yīng)器。
[0025] 實施例一：
[0026] 反應(yīng)器進料為醚后碳四，其中烯烴含量為41. 31?%，進料量為25000kg/h;氫氣進 料量為33. 801kg/h。在進料溫度280°C、反應(yīng)壓力1. 9MPa、進料空速1.Oh-1的臨氫操作 條件下，反應(yīng)器溫升120°C，碳四烯烴轉(zhuǎn)化率達97. 5%，生成油收率為32. 0%，汽油餾程分析 為36~203°C，汽油中烯烴含量2. 10%~2. 80%，芳烴含量30. 65%，汽油辛烷值（RON) 93以上。

【權(quán)利要求】
1. 一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，包括筒體（6)、下封頭（9)、上封頭（15)和裙座（11)，其 特征在于：所述上封頭（15)頂部設(shè)置人孔（2)，人孔（2)下方設(shè)有組合式氣體分布器，所述 組合式氣體分布器包括預(yù)分布器（3)和再分布器（5)，所述再分布器（5)間隙設(shè)有上瓷球?qū)? (4) ，所述人孔（2 )上設(shè)有的進料管（1)與預(yù)分布器（3 )相焊接成一體；所述下封頭（9 )與筒 體（6)底部相焊接，下封頭（9)底部設(shè)有收集器組件（13)及出料管（12)，下封頭（9)內(nèi)部設(shè) 有下瓷球?qū)樱?);所述上瓷球?qū)樱?)與下瓷球?qū)樱?)之間設(shè)有催化劑床層（7)，下封頭（9)側(cè) 邊設(shè)有卸劑導(dǎo)筒（10);所述裙座（11)與下封頭（9)外側(cè)對接焊接。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，其特征在于：所述筒體（6)中部設(shè) 有溫度計套管組件（14 )，并插入催化劑床層（7 )。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，其特征在于：所述預(yù)分布器 (3) 與進料管（1)處于同一個軸心上，預(yù)分布器（3)筒體設(shè)置有擴散口變徑段，且底部側(cè)壁 設(shè)置有環(huán)隙開口，孔徑的總面積等于物料氣入口管截面積的1. 5-2. 5倍。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，其特征在于：所述再分布器 (5) 包括多個內(nèi)部呈中空的籃筐、支撐板、絲網(wǎng)和緊固件組件；籃筐通過緊固件與支撐板固 定，對稱布置于上瓷球?qū)樱?)。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，其特征在于：所述上瓷球?qū)?(4) 自上而下依次設(shè)置2-3層直徑由大到小的025-06的瓷球?qū)樱凰鱿麓汕驅(qū)樱?)自上 而下依次設(shè)置2-5層直徑由小到大的06-0 56的瓷球?qū)印?br> 6. 如權(quán)利要求1或2所述的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，其特征在于：所述收集器組 件（13)包括收集器和絲網(wǎng)，與出料管（12)組成一體構(gòu)件；收集器筒體底部設(shè)有環(huán)隙開孔， 孔徑的總面積等于物料氣出口管截面積的1. 5-2. 5倍，收集器外覆蓋1-3層2-6目的絲網(wǎng)。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的一種碳四臨氫芳構(gòu)化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器為 固定床反應(yīng)器。
【文檔編號】C10G45/68GK204251564SQ201420720155
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】邢育紅, 王弘, 劉秀珍, 茍發(fā)榮, 葛詳, 張艷君, 李玉恒, 王國茂 申請人:蘭州寰球工程公司