CN112275224A - 一种移动床反应系统和催化反应的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种移动床反应系统和催化反应的方法。本公开的移动床反应系统使得催化剂能够被在反应器筒体内预热后再进入装填区，提高了催化剂装填区的温度分布均匀性，有助于催化反应进行；另外，本公开的反应器能够使得反应原料均匀分布，有效避免反应原料短路，使得流体流动近平推流且固体流动顺畅、无死区。

Description

一种移动床反应系统和催化反应的方法

技术领域

本公开涉及石油化工领域，具体地，涉及一种移动床反应系统和催化反应的方法。

背景技术

在石化生产过程中，催化剂或吸附剂存在失活的现象。当催化剂再生周期为几小时到几天时，为实现在线移出固体催化剂或吸附剂，工业上通常采用移动床反应器。主要包括轴向移动床和径向移动床，其中径向移动床反应器的应用最为广泛。径向移动床反应器中固体颗粒靠自身重力向下移动，流体与之错流流动。一般来说，当处理量大、反应物分子量低时，要求反应的压降不能过高。

现有的径向移动床通常应用于连续重整、异构化等领域，应用于气体净化过程比较少。在处理量较大时，现有技术存在流体分布不均、催化剂或吸附剂流动不畅、存在流动死区等问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种径向移动床反应系统和方法，该装置和方法能够使得反应器内的流体轴向分布均匀、消除流动死区。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种移动床反应系统，所述反应系统包括反应器筒体和料斗，所述料斗一体设置于所述反应器筒体上部；所述反应器筒体内设有催化剂装填区，所述催化剂装填区的径向截面为环形；所述反应器筒体内沿轴向设有中心筒，所述中心筒的筒壁分布有开孔，所述中心筒顶端封闭、底端形成贯穿所述反应器筒体的第一开口，以在所述中心筒的内部形成内流道；所述中心筒的外侧套设有多孔套筒或扇形筒模块，以在所述多孔套筒与所述中心筒之间或所述扇形筒模块与所述中心筒之间形成径向截面为环形的催化剂装填区，并在所述催化剂装填区的外侧壁与所述反应器筒体内壁之间形成外流道；所述催化剂装填区的顶端封闭、底端设有多个催化剂出料口；所述外流道与所述内流道之间仅通过所述催化剂装填区流体连通；所述料斗的底端开口与所述催化剂装填区仅通过催化剂进料管连通，所述催化剂进料管位于所述反应器筒体内；所述反应器筒体上设有与所述外流道流体连通的第二开口。

可选地，所述料斗、所述催化剂装填区与所述反应器筒体同轴设置；所述催化剂装填区的顶端设有环形盖板，所述中心筒和所述多孔套筒的顶部分别与所述环形盖板密封连接；所述催化剂进料管的底端开口穿过所述环形盖板以与所述催化剂装填区连通。

可选地，所述反应器筒体由上至下依次包括锥形筒段、柱形筒段和下封头，所述料斗的底端与所述锥形筒段的顶端密封连接；所述第二开口位于所述锥形筒段。

可选地，所述催化剂装填区的外侧壁的上端和下端其中之一固定、另一端为自由端；所述催化剂装填区的内侧壁的上端和下端其中之一固定，另一端为自由端；所述外侧壁和所述内侧壁不设置膨胀节；

优选地，所述中心筒的顶端与所述反应器筒体固定连接、底端为自由端；所述多孔套筒的底端与所述反应器筒体固定连接、顶端为自由端，或者，所述扇形筒模块的底端与所述反应器筒体固定连接、顶端为自由端。

可选地，所述下封头为椭圆封头或碟形封头，所述催化剂出料口设置于所述下封头上；所述下封头设有带凹槽的支耳，所述多孔套筒的底端通过所述支耳与所述下封头固定连接。

可选地，所述扇形筒模块包括10～100个径向截面为扇形的扇形筒，所述扇形筒上下贯通且径向截面为扇形，所述扇形筒的内弧形壁设有开孔；所述扇形筒绕反应器轴向中心对称分布，所述外流道包括所述扇形筒的筒内空间。

可选地，所述催化剂装填区的径向宽度B为100～1500mm；所述催化剂装填区的外侧壁的开孔率为15％～35％，所述催化剂装填区的内侧壁的开孔率为0.5％-10％；所述催化剂装填区的内侧壁和外侧壁的上部分别包括无孔区，所述无孔区的轴向长度为0.3B～5B。

可选地，还包括进料分布器，所述进料分布器位于所述外流道内且靠近所述第二开口；所述进料分布器为挡板式分布器、叶片式分布器或切向环流式分布器，或者为它们中两者或三者的组合。

本公开第二方面采用本公开第一方面所述的系统进行气固反应和/或液固反应的方法，该方法包括：使所述料斗内的固体物料连续进入所述催化剂装填区；使反应物料经所述第二开口进入所述反应器筒体，并在所述催化剂装填区内与固体物料进行接触反应，从所述第一开口得到含有反应产物的混合物；或者，使反应物料经所述第一开口进入所述反应器筒体，并在所述催化剂装填区内与固体物料进行接触反应，从所述第二开口得到含有反应产物的混合物。

可选地，所述催化反应包括异构化反应、吸附脱硫反应和吸附脱氮反应中的至少一种。

本公开的移动床反应系统具有与反应器筒体一体设置的料斗，且料斗通过位于反应器筒体内的催化剂进料管与反应器筒体内的催化剂装填区连通，使得催化剂能够被在反应器筒体内预热后再进入装填区，并沿轴向向下移动，提高了催化剂装填区的温度分布均匀性，有助于催化反应进行；另外，本公开的反应器能够使得反应原料均匀分布，有效避免反应原料短路，使得流体流动近平推流且固体流动顺畅、无死区。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的径向移动床反应系统的一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本公开的径向移动床反应系统的另一种具体实施方式的结构示意图。

图3是本公开的径向移动床反应系统的第三种具体实施方式的进料结构示意图。

附图标记说明

1-反应器 2-料斗

3-第二开口 4-第一开口

5-催化剂入口 6-催化剂出料口

7-进料分布器 8-外流道

9-内流道 10-催化剂装填区

12-反应器筒体 13-多孔套筒

14-中心筒 15-催化剂进料管

17-下封头

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可参考图1的图面方向。“内、外”是针对装置本身的轮廓而言的。催化剂装填区内流动的物料不限于固体催化剂，还可以包括或替换为选自固体吸附剂、固体吸收剂等与反应器内的流体物料反应和/或接触的固体物料，下文所述的“催化剂”或“固体催化剂”可指代上述的固体物料。

本公开第一方面提供一种移动床反应系统，反应系统包括反应器筒体12和料斗2，料斗一体设置于反应器筒体上部；反应器筒体内设有催化剂装填区10，催化剂装填区10的径向截面为环形；反应器筒体内沿轴向设有中心筒14，中心筒的筒壁分布有开孔，中心筒顶端封闭、底端形成贯穿反应器筒体的第一开口4，以在中心筒的内部形成内流道9；中心筒的外侧套设有多孔套筒13或扇形筒模块，以在多孔套筒与中心筒之间或扇形筒模块与中心筒之间形成径向截面为环形的催化剂装填区，并在催化剂装填区的外侧壁与反应器筒体内壁之间形成外流道8；催化剂装填区的顶端封闭、底端设有多个催化剂出料口6；外流道8与内流道9之间仅通过催化剂装填区流体连通；料斗的底端开口与催化剂装填区仅通过催化剂进料管15连通，催化剂进料管15位于反应器筒体内；反应器筒体上设有与外流道8流体连通的第二开口3。

本公开的移动床反应系统具有与反应器筒体一体设置的料斗，且料斗通过位于反应器筒体内的催化剂进料管与反应器筒体内的催化剂装填区连通，使得催化剂能够被在反应器筒体内预热后再进入装填区，并沿轴向向下移动，提高了催化剂装填区的温度分布均匀性，有助于催化反应进行；另外，本公开的反应器能够使得反应原料均匀分布，有效避免反应原料短路，使得流体流动近平推流且固体流动顺畅、无死区。

为了使反应原料在径向上均匀分布，在一种具体实施方式中，如图1所示，料斗、催化剂装填区与反应器筒体可以同轴设置；进一步地，催化剂装填区的顶端可以设有环形盖板，催化剂装填区的内侧壁和外侧壁的顶端可以分别与该环形盖板密封连接，即中心筒14和多孔套筒13的顶部可以分别与环形盖板密封连接，以使催化剂装填区顶端封闭，催化剂进料管的底端开口可以穿过环形盖板以与催化剂装填区连通。

催化剂装填区的内侧壁和外侧壁可以分别具有开孔，以使反应物料在反应器筒体内径向流过催化剂装填区以形成错流，例如一种实施方式中，催化剂装填区的内侧壁可以形成为中心筒14，催化剂装填区的外侧壁外可以套设有多孔套筒13；另一种实施方式中，催化剂装填区的内侧壁可以形成为中心筒14，催化剂装填区的外侧壁外可以套设有扇形筒模块；其中扇形筒模块可以为本领域常规种类，优选地，扇形筒模块可以包括10～100个、优选15～45个扇形筒，扇形筒可以上下贯通且径向截面为扇形，以在扇形筒内形成上述的外流道，在这一实施方式中，为了使反应物料在反应器筒体内径向流动，扇形筒的内弧形壁可以设有开孔，扇形筒可以绕反应器轴向中心对称分布，进一步地，多个扇形筒可以绕催化剂装填区的外侧壁紧密排列，以使催化剂装填区的外侧壁与反应器筒体内壁之间的环形空隙被扇形筒模块填满。

在根据本公开的系统中，催化剂装填区的尺寸可以在较大范围内变化，优选地，催化剂装填区的径向宽度B可以为100～1500mm，优选为300～800mm；催化剂装填区的外侧壁的开孔率可以为15％～35％，优选为18％～25％；催化剂装填区的内侧壁的开孔率可以为0.5％-10％，优选为1％～3％；进一步地，为了防止物流短路，催化剂装填区的内侧壁和外侧壁的上部可以分别包括无孔区，无孔区的轴向长度可以为0.3B～5B，优选为0.4B～2.5B。

在一种具体实施方式中，反应器筒体可以由上至下依次包括锥形筒段、柱形筒段和下封头，料斗2的底端可以与锥形筒段的顶端密封连接，这一实施方式中，优选地，催化剂装填区的顶端与柱形筒段的顶端高度大致相同，即柱形筒段的整个轴向长度方向都分布有催化剂装填区，并且催化剂装填区的底端可以延伸至下封头的底端；进一步地，一种实施方式中，如图1所示，第二开口3可以位于锥形筒段，以使反应物料进入反应器中形成上进下出向心Z型流动方式或者形成下进上出离心Z型流动方式，具体地例如，第二开口3作为反应物入口，第一开口4作为产物出口，反应物料进入反应器筒体后，先进入位于环形催化剂装填区外侧壁与反应器筒体内壁之间的外流道分流，在轴向上分布均匀后沿径向进入催化剂装填区，并在装填区内由四周向中心移动，与催化剂错流接触，经催化剂装填区的内侧壁流出进入位于环形的催化剂装填区内部的内流道集流，在内流道集流后由下部的产物出口流出；或者，第一开口4作为反应物入口，第二开口3作为产物出口，反应物料由下部的第一开口4进入反应器筒体后，先进入位于环形的催化剂装填区内部(中心管管内)的内流道分流，在轴向上分布均匀后沿径向进入催化剂装填区，并在装填区内由中心向四周移动，与催化剂错流接触，经催化剂装填区的外侧壁流出进入位于环形催化剂装填区外部与反应器筒体内壁之间的环形外流道集流，在外流道集流后由上部的第二开口3流出反应器。另一种实施方式中，如图2所示，第二开口3可以位于柱形筒段的下部，以使反应物料进入反应器中形成下进下出向心π型流动方式，其中，第二开口3可以作为反应物入口，第一开口4可以作为产物出口，反应物料进入反应器筒体后，先进入位于环形催化剂装填区外部与反应器筒体内壁之间的外流道分流，在轴向上分布均匀后沿径向进入催化剂装填区，并在装填区内由四周向中心移动，与催化剂错流接触，经催化剂装填区的内侧壁流出进入位于环形的催化剂装填区内部(中心管管内)的内流道，在内流道集流后由下部的第一开口4流出。

进一步地，为了使反应物料分布均匀，本公开的系统还可以包括进料分布器，在第二开口3作为反应物入口、第一开口4作为产物出口的实施方式中，如图1和图2所示，进料分布器可以位于外流道内，例如设置于锥形筒段内且靠近第二开口3(图1)或设置于柱形筒段内且靠近第二开口3(图2)，且与第二开口3间隔设置，进料分布器可以朝向第二开口3；进料分布器的种类没有特别限制，例如进料分布器为挡板式分布器、叶片式分布器或切向环流式分布器，或者为它们中两者或三者的组合。

在根据本公开的系统中，催化剂进料管优选为多个，例如为2～10个，且多个催化剂进料管的上端分别与料斗底部出口连通、下端在环形催化剂装填区的顶部绕周向等间隔分布；进一步地，催化剂进料管的一部分可以与轴向呈角度地延伸，例如催化剂进料管的上部可以与筒体的锥形段保持平行、下部沿反应器轴向延伸。

根据公开的系统中，催化剂自料斗底端的出口进入催化剂进料管，向下移动，进入催化剂装填区，并在装填区继续向下移动，与径向穿过催化剂装填区的反应物料错流接触；进一步地，为了使催化剂顺利地向下移动，一种实施方式中，催化剂装填区的内侧壁和外侧壁可以分别沿轴向设置，即中心筒和多孔套筒分别沿轴向设置，催化剂装填区的内侧壁和外侧壁可以固定于反应器内，进一步地，一种具体实施方式中，中心筒的顶端可以与反应器筒体固定连接、底端为自由端；在催化剂装填区的外侧壁形成为多孔套筒的实施方式中，多孔套筒的底端可以与反应器筒体固定连接、顶端可以为自由端；在催化剂装填区的外侧设有扇形筒模块的实施方式中，扇形筒模块的底端可以与反应器筒体固定连接、顶端可以为自由端。在上述实施方式中，催化剂装填区的内侧壁和外侧壁的上下两端分别只有一端固定、另一端为自由端，既能够保证催化剂装填区形态稳定，又可以免于安装膨胀节，降低了加工、安装和检修的难度，节约了设备投资。

进一步地，下封头可以为椭圆封头或碟形封头，催化剂出料口可以设置于下封头上，催化剂出料口的个数没有特别限制，例如为2～32个，多个催化剂出料口可以间隔分布，例如绕反应器轴呈中心对称分布。

进一步地，为了固定多孔套筒，下封头可以设有支座，多孔套筒的底端可以通过支座与下封头固定连接，例如一种实施方式，支座可以包括带凹槽的支耳，支耳固定于下封头上，凹槽朝上，多孔套筒的底端可以卡合在凹槽中，从而与下封头固定连接。

本公开第二方面提供采用上述移动床反应系统进行气固反应和/或液固反应的方法。

一种实施方式中，如图1和图2所示，该方法包括：使料斗内的固体物料连续进入催化剂装填区；使反应物料经第二开口3进入反应器，并在催化剂装填区与固体物料进行接触反应，从第一开口4得到含有反应产物的混合物。

另一种实施方式中，可以使反应物料经第一开口4进入反应器筒体，并在催化剂装填区内与固体物料进行接触反应，从第二开口3得到含有反应产物的混合物。

催化反应可以为常规的有固体物料参与的反应，进一步地，固体物料可以包括固体催化剂和/或固体吸附剂；催化反应可以包括异构化反应、吸附脱硫反应和吸附脱氮反应中的至少一种。

根据本公开，进行催化反应的原料和条件没有特别限制，可以为本领域常规的，优选的反应原料可以为气体或液体，优选的催化剂可以为球状、棒状、多孔圆柱和蝶形中的至少一种。其中，异构化反应的原料可以选自C4～C8正构烷烃中的至少一种，吸附脱硫反应的原料可以选自炼厂干气、油田储罐挥发气、克劳斯尾气中的至少一种，吸附脱氮反应的原料可以选自焚烧尾气、催化裂化烟气、锅炉尾气中的至少一种。

催化反应条件可以包括：操作压力为0.01～3.5Mpa，优选为0.05～2.5MPa，反应温度为40～400℃，优选为50～200℃；反应物料可以为气体，流量可以为20～250m³/s，优选为30～60m³/s；催化剂装填量可以为10～200m³，优选为12～50m³；催化剂循环量可以为0.5～5kg/h，优选为0.8～2.2kg/h。

实施例1

本实施例用于说明本公开的径向移动床反应系统及采用该反应系统进行流-固反应的方法。

如图1所示，径向移动床反应系统包括第二开口3、进料分布器7、外流道8、催化剂装填区10、内流道9、第一开口4、催化剂入口5、料斗2、催化剂进料管15、催化剂出料口6、催化剂下料区11。反应器筒体由上至下依次包括锥形筒段、柱形筒段和下封头，三者依次连接形成密封筒体，筒体内设有中心筒和套设于中心筒外的多孔套筒；其中，第一开口4位于中心筒的底端；第二开口3位于反应器筒体的锥形筒段上，与催化剂进料管同一高度；料斗位于反应器上方，料斗筒体底部与反应器锥形筒顶端相连接；催化剂进料管全部位于反应器内；外流道、催化剂装填区、内流道由外向内同轴布置；催化剂下料区位于反应器下部；反应物入口、外流道、催化剂装填区、内流道、产物出口依次相通。

反应器底部的下封头17采用椭圆形封头，催化剂出料口位于椭圆形封头上，个数为8个。

反应器底部的下封头内侧设置支座，多孔套筒底端固定在支座上、顶端不固定；多孔套筒外侧与反应器壁间设置支撑，确保多孔套筒竖直放置。内部的中心筒顶端固定在上部反应器壁，中心筒的底端形成为第一开口4。

反应器直径4.5m，多孔套筒直径为4.3m、开孔率为25％，内部中心筒的直径为3.9m、开孔率为1.0％，用于控制流体均匀分布。床层厚度B为0.305m；内部中心筒和多孔套筒的上部不开孔，不开孔区的长度h为0.5m。进料分布器位于反应物入口处，采用挡板式分布器。

反应原料为轻烃气体，进行异构化反应，催化剂为固体酸催化剂，进料流量为35m³/s，固体催化剂循环量为0.8kg/h。操作压力2.4MPa，反应温度200℃条件下进行气-固反应。轻烃气体经过反应物入口进入反应器内，经气体分布器后流动至外流道分流。接着通过多孔套筒后均匀流入催化剂床层，经中心筒进入内流道集流，再通过产物出口排出反应器。活性高的催化剂储存在料斗中，通过催化剂进料管进入反应器，在反应器中靠重力缓慢相下移动，经催化剂装填区、催化剂下料区至催化剂出料口排出。

与现有的径向移动床反应器相比，采用本实施例的径向移动床反应系统进行烷基化反应时，可显著提高气体流动均匀性、避免催化剂流动死区，反应转化率可以提高2个百分点，产品选择性提高3-7个百分点。由此说明本公开的径向移动床反应系统及流-固反应方法，有利于流-固反应进行，能够有效提高产品收率。

实施例2

本实施例用于说明本公开的径向移动床反应系统及采用该反应系统进行流-固反应的方法。

如图2所示，径向移动床反应系统包括第二开口3、进料分布器7、外流道8、催化剂装填区10、内流道9、第一开口4、催化剂入口5、料斗2、催化剂进料管15、催化剂出料口6、催化剂下料区11。其中，与实施例1的反应系统区别仅在于：第二开口3位于反应筒体上，与催化剂装填区的底端同一高度。反应器底部封头17采用椭圆形封头，催化剂出料口位于椭圆形封头上，个数为16个。

反应原料为含硫气体，进行吸附脱硫反应，吸附剂采用活性炭固体颗粒，进料流量为100m³/s，活性炭循环量为3.5kg/h。操作压力1.0MPa，反应温度50℃条件下进行气-固反应。含硫气体气体经过反应物入口进入反应器内，经气体分布器后流动至外流道分流。接着通过外筛网后均匀流入催化剂床层，经中心筒进入内流道集流，再通过产物出口排出反应器。吸附活性高的活性炭储存在料斗中，通过催化剂进料管进入反应器，在反应器中靠重力缓慢相下移动，经催化剂装填区、催化剂下料区至催化剂出料口排出。

与现有的径向移动床反应器相比，采用本实施例的径向移动床反应系统进行吸附脱硫反应时，可显著提高气体流动均匀性、避免催化剂流动死区，在相同硫脱除率条件下，可实现床层压降降低20％，气体处理量提高15％。由此说明本公开的径向移动床反应系统及流-固反应方法，有利于流-固反应进行，能够有效提高产品质量。

实施例3

本实施例用于说明本公开的径向移动床反应系统及采用该反应系统进行流-固反应的方法。

如图3所示，径向移动床反应系统结构与实施例1相同，区别仅在于，第二开口3作为产物出口、第一开口4作为反应物入口；催化剂出料口个数为32个。

反应原料为含氮气体，吸附剂为活性炭固体颗粒，进料流量为100m³/s，固体催化剂循环量为4.0kg/h。操作压力0.5MPa，反应温度60℃条件下进行气-固反应。含氮气体经过反应物入口进入反应器内，经气体分布器后流动至外流道分流。接着通过外筛网后均匀流入催化剂床层，经中心筒进入内流道集流，再通过产物出口排出反应器。活性高的吸附剂储存在料斗中，通过催化剂进料管进入反应器，在反应器中靠重力缓慢相下移动，经催化剂装填区、催化剂下料区至催化剂出料口排出。

与现有的径向移动床反应器相比，采用本实施例的径向移动床反应系统进行吸附脱氮反应时，可显著提高气体流动均匀性、避免催化剂流动死区，反应转化率可提高5个百分点。由此说明本公开的径向移动床反应系统及流-固反应方法，有利于流-固反应进行，能够有效提高产品收率。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种移动床反应系统，其特征在于，所述反应系统包括反应器筒体(12)和料斗(2)，所述料斗一体设置于所述反应器筒体上部；所述反应器筒体内设有催化剂装填区(10)，所述催化剂装填区(10)的径向截面为环形；所述反应器筒体内沿轴向设有中心筒(14)，所述中心筒的筒壁分布有开孔，所述中心筒顶端封闭、底端形成贯穿所述反应器筒体的第一开口(4)，以在所述中心筒的内部形成内流道(9)；所述中心筒的外侧套设有多孔套筒(13)或扇形筒模块，以在所述多孔套筒与所述中心筒之间或所述扇形筒模块与所述中心筒之间形成径向截面为环形的催化剂装填区，并在所述催化剂装填区的外侧壁与所述反应器筒体内壁之间形成外流道(8)；所述催化剂装填区的顶端封闭、底端设有多个催化剂出料口(6)；所述外流道(8)与所述内流道(9)之间仅通过所述催化剂装填区流体连通；所述料斗的底端开口与所述催化剂装填区仅通过催化剂进料管(15)连通，所述催化剂进料管(15)位于所述反应器筒体内；所述反应器筒体上设有与所述外流道(8)流体连通的第二开口(3)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述料斗(2)、所述催化剂装填区(10)与所述反应器筒体(12)同轴设置；所述催化剂装填区的顶端设有环形盖板，所述中心筒(14)和所述多孔套筒(13)的顶部分别与所述环形盖板密封连接；所述催化剂进料管的底端开口穿过所述环形盖板以与所述催化剂装填区连通。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述反应器筒体(12)由上至下依次包括锥形筒段、柱形筒段和下封头(17)，所述料斗(2)的底端与所述锥形筒段的顶端密封连接；所述第二开口(3)位于所述锥形筒段。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述催化剂装填区(10)的外侧壁的上端和下端其中之一固定、另一端为自由端；所述催化剂装填区(10)的内侧壁的上端和下端其中之一固定，另一端为自由端；所述外侧壁和所述内侧壁不设置膨胀节；

优选地，所述中心筒的顶端与所述反应器筒体固定连接、底端为自由端；所述多孔套筒的底端与所述反应器筒体固定连接、顶端为自由端，或者，所述扇形筒模块的底端与所述反应器筒体固定连接、顶端为自由端。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述下封头(17)为椭圆封头或碟形封头，所述催化剂出料口设置于所述下封头上；所述下封头设有带凹槽的支耳，所述多孔套筒的底端通过所述支耳与所述下封头固定连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述扇形筒模块包括10～100个径向截面为扇形的扇形筒，所述扇形筒上下贯通且径向截面为扇形，所述扇形筒的内弧形壁设有开孔；所述扇形筒绕反应器轴向中心对称分布，所述外流道包括所述扇形筒的筒内空间。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述催化剂装填区(10)的径向宽度B为100～1500mm；所述催化剂装填区的外侧壁的开孔率为15％～35％，所述催化剂装填区的内侧壁的开孔率为0.5％-10％；所述催化剂装填区的内侧壁和外侧壁的上部分别包括无孔区，所述无孔区的轴向长度为0.3B～5B。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括进料分布器(7)，所述进料分布器位于所述外流道内且靠近所述第二开口(3)；所述进料分布器为挡板式分布器、叶片式分布器或切向环流式分布器，或者为它们中两者或三者的组合。

9.采用权利要求1～8中任意一项所述的系统进行气固反应和/或液固反应的方法，其特征在于，该方法包括：使所述料斗内的固体物料连续进入所述催化剂装填区；使反应物料经所述第二开口进入所述反应器筒体，并在所述催化剂装填区内与固体物料进行接触反应，从所述第一开口(4)得到含有反应产物的混合物；或者，使反应物料经所述第一开口(4)进入所述反应器筒体，并在所述催化剂装填区内与固体物料进行接触反应，从所述第二开口(3)得到含有反应产物的混合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述催化反应包括异构化反应、吸附脱硫反应和吸附脱氮反应中的至少一种。

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