CN108212027B - 一种精制反应器催化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种精制反应器催化系统，包括压缩机、加热炉、盘型支撑网和固定梁，所述盘型支撑网通过固定梁固定在精制反应器内，所述盘型支撑网上垂直设有若干相互连通的空腔导热管，所述导热管设有冷氢进口和冷氢出口，所述压缩机通过冷氢进口向所述导热管输入冷氢，所述冷氢出口通过加热炉与精制反应器的反应物入口连接所述导热管外表面设有若干存储片，所述存储片用于存储催化剂。能够吸收催化剂的热量，避免催化剂温度过高，提高催化剂的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及反应器催化系统技术领域，特别涉及一种精制反应器催化系统。
背景技术
加氢裂化是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力和温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油的加工过程。加氢反应属于放热反应，对于多床层的精制反应器来说，油流的氢气在上床层反应后温度升高。现在采用的降温方式为在反应层床直接充冷氢的方法进行降温，但是这种方法会出现换热不均匀等原因，还是会发生温度过高会使催化剂焦化。目前的催化剂支撑盘降温的结构，在长期受热和化学作用，会发生一些不可逆的物理化学变化，导致催化剂寿命缩短。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种精制反应器催化系统，能够对催化剂进行降温，防止温度过高。
本发明的技术方案是这样实现的：一种精制反应器催化系统，包括压缩机、加热炉、盘型支撑网和固定梁，所述盘型支撑网通过固定梁固定在精制反应器内，所述盘型支撑网上垂直设有若干相互连通的空腔导热管，所述导热管设有冷氢进口和冷氢出口，所述压缩机通过冷氢进口向所述导热管输入冷氢，所述冷氢出口通过加热炉与精制反应器的反应物入口连接，所述导热管外表面设有若干存储片，所述存储片用于存储催化剂。
进一步的，所述固定梁上设有流速调节器，所述流速调节器与若干所述导热管串联，所述流速调节器包括管套和若干设于管套内的金属片，所述金属片由两种不同热涨系数材质构成。
进一步的，所述金属片为扇形，所述金属片圆周分布在所述套管内。
进一步的，所述导热管内部设有两端开口的衬管，所述衬管的一端开口与所述冷氢出口连通。
进一步的，所述冷氢出口设于所述导热管的端面，所述冷氢进口设在所述导热管上靠近所述冷氢出口的侧面。
进一步的，所述存储片在所述导热管上交错分布。
进一步的，所述存储片为网状结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够吸收催化剂的热量，避免催化剂温度过高，提高催化剂的使用寿命。适合用于多层反应床的反应器，填充和维护方便。将吸收的热量用于氢气的预加热，提高能源利用率。催化剂置于存储片上，提高催化剂的蓬松度，提高催化效果。存储片提高导热效果，避免催化剂温度过高。
附图说明
图1为本发明实施例的催化剂盘结构示意图；
图2为本发明实施例的导热管立体结构示意图；
图3为本发明实施例的流速调节器低温状态结构示意图；
图4为本发明实施例的流速调节器高温状态结构示意图；
图5为本发明实施例的一种精制反应器催化系统结构示意图；
图中，1催化剂盘，2支撑网，3固定梁，4导热管，5冷氢进口，6冷氢出口，7存储片，8衬管，9流速调节器，10管套，11金属片，12压缩机，13加热炉。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至4，本发明提供一种精制反应器催化系统，包括压缩机12、加热炉13、盘型支撑网2和固定梁3，所述盘型支撑网2通过固定梁3固定在精制反应器内，所述盘型支撑网2上垂直设有若干相互连通的空腔导热管4，所述导热管4设有冷氢进口5和冷氢出口6，所述压缩机12通过冷氢进口向所述导热管输入冷氢，所述冷氢出口通过加热炉13与精制反应器的反应物入口连接，所述导热管4外表面设有若干存储片7，所述存储片7用于存储催化剂。
加氢反应属于放热反应，反应过程中放出的热量被吸收，降低催化剂的温度，延长催化剂的使用寿命。盘型支撑网2通过固定梁3固定在精制反应器内，压缩机将冷氢输送至催化盘中的导热管4，催化剂存储在存储片7中，催化剂是紧贴着导热管4的，在催化剂中的热量被导热管4吸收，降低催化剂的温度，延长催化剂的寿命。催化剂温度降低同时冷氢的温度提高，温度升高的氢气在与原料混合后一并进入加热炉进行加热，由加热炉出来的氢气与原料混合物进入反应器内反应。
具体的，所述固定梁3上设有流速调节器9，所述流速调节器9与若干所述导热管4串联，所述流速调节器9包括管套10和若干设于管套10内的金属片11，所述金属片11由两种不同热涨系数材质构成。在低温时，金属片11将套管堵塞，减小通气的横截面积；当温度升高时，金属片11发生弯折，增大通气的横截面积。能够自动根据温度的变化自动调节氢气流量，适合在反应器内高温高压的环境中使用。
具体的，所述金属片11为扇形，所述金属片11圆周分布在所述套管内。在低温时金属片11处于平直状态，将套管堵塞减小通气横截面，当温度升高时，金属片11弯曲，增大通气的横截面积。温度升高或者降低时，金属片11同时弯曲，圆周分布的金属片11在相同的温度变化时通气口变化大，提高流速调节器9的灵敏度。
具体的，所述导热管4内部设有两端开口的衬管8，所述衬管8的一端开口与所述冷氢出口6连通。进一步的，所述冷氢出口6设于所述导热管4的端面，所述冷氢进口5设在所述导热管4上靠近所述冷氢出口6的侧面。冷氢从冷氢进口5进入，衬管8的外壁与导热管4的内壁之间是存在空隙，从导热管4的一端流动至另一端后进入衬管8的开口，再沿衬管8流动到冷氢出口6。冷氢在进入导热管4后开始吸收催化剂的热量，冷氢温度升高，进入衬管8后的冷氢温度高于刚开始进入导热管4的冷氢温度，因此衬管8内的冷氢向刚进入导热管4的冷氢放热，由衬管8流出的氢气温度降低，由于导热管4是串联连通的，可避免进入导热管4之间的冷氢温度差距过大，从而防止催化剂的温度差距过大。延长催化剂使用寿命，提高催化剂催化效果。
具体的，所述存储片7在所述导热管4上交错分布。使反应充分，反应产生的热量分布均匀，同时对催化剂的降温也均匀。
具体的，所述存储片7为网状结构。反应物能够渗入催化剂中与催化剂充分接触，提高反应效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种精制反应器催化系统，其特征在于：包括压缩机、加热炉、盘型支撑网和固定梁，所述盘型支撑网通过固定梁固定在精制反应器内，所述盘型支撑网上垂直设有若干相互连通的空腔导热管，所述导热管设有冷氢进口和冷氢出口，所述压缩机通过冷氢进口向所述导热管输入冷氢，所述冷氢出口通过加热炉与精制反应器的反应物入口连接，所述导热管外表面设有若干存储片，所述存储片用于存储催化剂；所述导热管内部设有两端开口的衬管，所述衬管的一端开口与所述冷氢出口连通；所述冷氢出口设于所述导热管的端面，所述冷氢进口设在所述导热管上靠近所述冷氢出口的侧面；冷氢从冷氢进口进入，衬管的外壁与导热管的内壁之间是存在空隙，从导热管的一端流动至另一端后进入衬管的开口，再沿衬管流动到冷氢出口。
2.如权利要求1所述的一种精制反应器催化系统，其特征在于：所述固定梁上设有流速调节器，所述流速调节器与若干所述导热管串联，所述流速调节器包括管套和若干设于管套内的金属片，所述金属片由两种不同热涨系数材质构成。
3.如权利要求2所述的一种精制反应器催化系统，其特征在于：所述金属片为扇形，所述金属片圆周分布在所述管套 内。
4.如权利要求1所述的一种精制反应器催化系统，其特征在于：所述存储片在所述导热管上交错分布。
5.如权利要求1所述的一种精制反应器催化系统，其特征在于：所述存储片为网状结构。
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