CN113828251B - 一种连续催化重整反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续催化重整反应装置，包括至少一个反应器，其包括：外壳，其连通有反应物料进料管和出料管；内筒体，其上有多个开孔，所述内筒体顶部通过锥形连通套筒连通所述物料进料管且中部通过隔离板将内筒体隔离为上下两个单独的空腔，或者所述内筒体顶部通过分割板将所述内筒体内部与所述物料进料管隔离，所述外筒体中部与所述外壳之间设置有环形板将所述外筒体与所述外壳之间的空间分割为上下两个独立的腔室；外筒体，其上也设置有多个开孔，所述内筒体、外筒体及所述壳体的中心轴线重合。本发明具有整体装置协调，反应器内部结构简单，反应器高度合适，装置拆装运输方便，后期维修方便，催化剂使用寿命长等优点。

Description

一种连续催化重整反应装置

技术领域

本发明涉及连续催化重组技术领域。更具体地说，本发明涉及一种连续催化重整反应装置。

背景技术

目前各类催化重组反应器的反应物料大多采用的是由外向内沿半径方向向心流动的方式，容易造成径向气体呈现加速趋势，并且重整反应是增加体积的过程，因此容易驱使造成催化剂“贴壁”的现象，如何设计反应器的结构具有重要意义，现有也有将反应物料的流通方向完全变为从内向外流通的方式，虽然在一定程度上避免了催化剂“贴壁”的现象，但是反应物料流通的流速大幅度降低，不利于反应进行，降低了整体反应的速率及质量。

另外，目前基于多个重叠一体式反应器的基础上出现的并列式反应器，其也存在一些缺点：催化剂提升次数多，例如采用四个并列式反应器，催化剂提升次数多达四次，催化剂磨损严重，控制系统复杂，而且反应器比在再生器安装高度低很多，整体不协调。现有也有采用两两错位重叠式的反应器，其催化剂提升高度减少一半，同时反应器和再生器的高度相当，整体的装置结构协调，但是也存在催化剂需要提升的问题，同样会造成催化剂磨损，使用寿命也会大幅度降低。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种连续催化重整反应装置，具有整体装置协调，反应器内部结构简单，反应器高度合适，装置拆装运输方便，后期维修方便，催化剂使用寿命长等优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种连续催化重整反应装置，包括至少一个反应器，多个反应器相互并列、重叠或并列重叠交错连通，所述反应器包括：

外壳，其包括上封头、壳体和下封头，所述上封头和下封头分别与所述壳体的上下端密封连接为一体式中空结构，所述上封头顶部中心连通有反应物料进料管，所述下封头底部中心或底部中心的其中一侧连通有反应物料出料管；

内筒体，其位于所述外壳内，所述内筒体上均匀间隔设置有多个开孔，其直径小于催化剂颗粒直径，所述内筒体顶部通过锥形连接套筒连通所述物料进料管且中部通过隔离板将内筒体隔离为上下两个单独的空腔，或者所述内筒体顶部通过分割板将所述内筒体内部与所述物料进料管隔离；

外筒体，其也位于所述外壳内且位于所述内筒体外，所述外筒体上也均匀间隔设置有多个开孔，其直径也小于催化剂颗粒直径，所述内筒体、外筒体及所述壳体的中心轴线重合，所述外筒体与所述内筒体之间的空间用于容纳催化剂通过，所述外筒体与所述内筒体顶部连接为一体并通过多根催化剂输送管连通，所述催化剂输送管延伸至所述外壳外，所述外筒体与所述内筒体底部密封连接至所述下封头弧面上并通过多根催化剂输出管连通，所述催化剂输出管延伸至所述外壳外；所述内筒体顶部通过分割板将所述内筒体内部与所述物料进料管隔离时，所述外筒体中部与所述外壳之间设置有环形板将所述外筒体与所述外壳之间的空间分割为上下两个独立的腔室。

优选的是，所述内筒体和外筒体组成的催化剂容纳空间中上下间隔设置两个引导板，其中心具有贯通的通道。

优选的是，所述内筒体和外筒体沿着隔离板的上部的开孔均为水平布设的孔，所述内筒体和外筒体沿着隔离板下部的开孔均为向上呈30-45°倾角布设的孔，或者所述内筒体和外筒体沿着环形板上部的开孔均为向上呈30-45°倾角布设的孔，所述内筒体和外筒体沿着环形板下部的开孔均为水平布设的孔。

优选的是，多个反应器设置为双数个，且反应器呈两两上下设置后再并排设置。

优选的是，同一列上下两个反应器的流通方式呈上下相反设置，即上方反应器的反应物料先从外至内流通后再从内至外流通后流出，而下方反应器的反应物料先从内至外流通后再从外至内流通后流出。

优选的是，每一列上方的反应器的催化剂输送管均连接外部的催化剂输送箱，上方反应器的催化剂输出管分别对应连通下方反应器的催化剂输送管，同一列上方反应器的反应物料出料管连接同一列下方反应器的反应物料进料管，最侧边的上方反应器的反应物料进料管连通外部的反应物料箱，按照顺序依次从一侧的下方反应器的反应物料出料管通过连接管连通相邻列的上方反应器的反应物料进料管，下方反应器的催化剂输出管均连接至催化剂收集箱，相邻列的催化剂收集箱连通，反应最后方的催化剂收集箱连通至再生器。

优选的是，所述催化剂收集箱的底面设置有倾斜的输送板，所述催化剂收集箱侧面在输送板的下方设置有输送孔，所述催化剂收集箱相对的另一侧面顶部设置有输出孔，沿反应物料输送方向的相邻的输送孔和输出孔之间连接有第一收集管和第二收集管，其组合后呈从输送孔至输出孔向下倾斜的管道结构，所述第一收集管上端开口的底部与所述输送孔下端铰接，所述第一收集管的剩余部分与所述输送孔的剩余部分通过弹性布密封连接，所述第二收集管下端开口的底部与所述输出孔下端铰接，所述第二收集管的剩余部分与所述输出孔的剩余部分通过弹性布密封连接，所述第一收集管的下端开口与所述第二收集管的上端开口之间具有间距且也通过弹性带密封连接，所述第一收集管和第二收集管均滑动连接至正下方的连接块两侧上，所述连接块通过伸缩油缸驱动上下伸缩。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本申请的反应器结构经过合理设置，使得同一个反应器实现两种不同的反应物料流通方式，既保证了反应物料的流通速率，保证了装置反应工作的速率及质量，同时还改善了催化剂“贴壁”的现象。

2、本申请的催化剂不需要自动流通提升，在保证整体装置协调，反应器内部结构简单，反应器高度合适，装置拆装运输方便，后期维修方便等优点的同时，也能最大化保证催化剂的使用寿命，还能使得整个装置达到多个重叠一体式的反应器的流通效果。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明反应器的第一种结构示意图；

图2为本发明反应器的第二种结构示意图；

图3为本发明反应装置的结构示意图；

图4为本发明催化剂收集箱之间输送状态图一；

图5为本发明催化剂收集箱之间输送状态图二。

附图标记说明：

1、外壳，2、上封头，3、下封头，4、进料管，5、出料管，6、内筒体，7、连接套筒，8、隔离板，9、分割板，10、外筒体，11、环形板，12、输送管，13、输出管，14、引导板，15、反应器，16、连接管，17、收集箱，18、输送板，19、第一收集管，20、第二收集管，21、弹性布，22、输送孔，23、输出孔，24、连接块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至2所示，本发明提供一种连续催化重整反应装置，包括至少一个反应器15，多个反应器15相互并列、重叠或并列重叠交错连通，所述反应器15包括：

外壳1，其包括上封头2、壳体和下封头3，所述上封头2和下封头3分别与所述壳体的上下端密封连接为一体式中空结构，所述上封头2顶部中心连通有反应物料进料管4，所述下封头3底部中心或底部中心的其中一侧连通有反应物料出料管5；

内筒体6，其位于所述外壳1内，所述内筒体6上均匀间隔设置有多个开孔，其直径小于催化剂颗粒直径，所述内筒体6顶部通过锥形连接套筒7连通所述物料进料管4且中部通过隔离板8将内筒体6隔离为上下两个单独的空腔，或者所述内筒体6顶部通过分割板9将所述内筒体6内部与所述物料进料管4隔离；

外筒体10，其也位于所述外壳1内且位于所述内筒体6外，所述外筒体10上也均匀间隔设置有多个开孔，其直径也小于催化剂颗粒直径，所述内筒体6、外筒体10及所述壳体的中心轴线重合，所述外筒体10与所述内筒体6之间的空间用于容纳催化剂通过，所述外筒体10与所述内筒体6顶部连接为一体并通过多根催化剂输送管12连通，所述催化剂输送管12延伸至所述外壳1外，所述外筒体10与所述内筒体6底部密封连接至所述下封头3弧面上并通过多根催化剂输出管13连通，所述催化剂输出管13延伸至所述外壳1外；所述内筒体6顶部通过分割板9将所述内筒体6内部与所述物料进料管4隔离时，所述外筒体10中部与所述外壳1之间设置有环形板11将所述外筒体10与所述外壳1之间的空间分割为上下两个独立的腔室。

在上述技术方案中，如图1所示，反应物料从进料管4进入反应器15外壳1中后，反应物料通过连接套筒7的引导进入内筒体6中部组合的空间中，然后从开孔中向外侧流动，经过内筒体6和外筒体10之间的空间中的催化剂催化反应后，再向外流动至外筒体10与外壳1之间的空间中，然后再经过催化剂从外向内流入至内筒体6之间的空间，在从内筒体6底部中心流出，实现反应物料从内至外再从外至内的流通。如图2所示，反应物料从进料管4进入反应器15外壳1中后，通过隔离板8的阻挡作用，不进入内筒体6中，而是先经过外筒体10外，从外至内流动反应，然后再在环形板11的作用下，从内至外流动，再从外筒体10外侧的出料管5流出。通过两种不同的交错流通方式，实现反应物料反应。

在另一种技术方案中，所述内筒体6和外筒体10组成的催化剂容纳空间中上下间隔设置两个引导板14，其中心具有贯通的通道。

在上述技术方案中，引导板14的设置能使得反应物料的流通更多样，避免催化剂“粘壁”现象，另外也能增加反应物料与催化剂的接触面积，有利于反应的进行，上下的催化剂通过多个通道向下流通。

在另一种技术方案中，所述内筒体6和外筒体10沿着隔离板8的上部的开孔均为水平布设的孔，所述内筒体6和外筒体10沿着隔离板8下部的开孔均为向上呈30-45°倾角布设的孔，或者所述内筒体6和外筒体10沿着环形板11上部的开孔均为向上呈30-45°倾角布设的孔，所述内筒体6和外筒体10沿着环形板11下部的开孔均为水平布设的孔。

在上述技术方案中，反应物料从内至外流通时，流速不会很大，因为开孔设置为水平流动，正常进行流通，而当反应物料从外至内流通时，流速慢慢增大，开孔设置为倾斜向上的方式，能在一定程度上减小流通速度，有利于反应进行。

在另一种技术方案中，多个反应器15设置为双数个，且反应器15呈两两上下设置后再并排设置，如图3所示为四个反应器15的设置方式。

在另一种技术方案中，如图3所示，同一列上下两个反应器15的流通方式呈上下相反设置，即上方反应器15的反应物料先从外至内流通后再从内至外流通后流出，而下方反应器15的反应物料先从内至外流通后再从外至内流通后流出。上方反应器15如2所示的流通方式，下方反应器15为如图1所示的流通方式。

在另一种技术方案中，如图3所示，每一列上方的反应器15的催化剂输送管12均连接外部的催化剂输送箱，上方反应器15的催化剂输出管13分别对应连通下方反应器15的催化剂输送管12，同一列上方反应器15的反应物料出料管5连接同一列下方反应器15的反应物料进料管4，最侧边的上方反应器15的反应物料进料管4连通外部的反应物料箱，按照顺序依次从一侧的下方反应器15的反应物料出料管5通过连接管16连通相邻列的上方反应器15的反应物料进料管4，下方反应器15的催化剂输出管13均连接至催化剂收集箱17，相邻列的催化剂收集箱17连通，反应最后方的催化剂收集箱17连通至再生器。

在上述技术方案中，图3所示为四个反应器15的连接关系图，催化剂均从上方单独进料，而催化剂通过下方的收集箱17收集后再相互连通，实现催化剂不从低处向高处通过提升装置提升，延长了催化剂的使用寿命，避免过度磨损。相邻催化剂收集箱17之间沿着反应方向依次连通并从反应方向的上游向下游依次收集，最后到达反应最后的收集箱17中，实现最终收集再连通至再生器。

在另一种技术方案中，如图4和图5所示，所述催化剂收集箱17的底面设置有倾斜的输送板18，所述催化剂收集箱17侧面在输送板18的下方设置有输送孔22，所述催化剂收集箱17相对的另一侧面顶部设置有输出孔23，沿反应物料输送方向的相邻的输送孔22和输出孔23之间连接有第一收集管19和第二收集管20，其组合后呈从输送孔22至输出孔23向下倾斜的管道结构，所述第一收集管19上端开口的底部与所述输送孔22下端铰接，所述第一收集管19的剩余部分与所述输送孔22的剩余部分通过弹性布21密封连接，所述第二收集管20下端开口的底部与所述输出孔23下端铰接，所述第二收集管20的剩余部分与所述输出孔23的剩余部分通过弹性布21密封连接，所述第一收集管19的下端开口与所述第二收集管20的上端开口之间具有间距且也通过弹性带密封连接，所述第一收集管19和第二收集管20均滑动连接至正下方的连接块24两侧上，所述连接块24通过伸缩油缸驱动上下伸缩。

在上述技术方案中，如图4所示为初始运输状态，催化剂通过收集箱17收集后，沿着倾斜的输送板18输送至第一收集管19和第二收集管20内，由于为向下倾斜状态，自动向下移动至从下一收集箱17的输出孔23中输入至收集箱17中，根据反应器15的个数依次重复。设定一定的间隔控制伸缩油缸驱动连接块24上下伸缩，如图4所示为定位块下移的最低位置，此时输送孔22和输出孔23处的弹性布21恰好处于绷直呈一定的弹性拉伸状态，保证软性的弹性布21不影响催化剂的输送，连接块24上方的弹性布21底部呈展开状态，其余部分的弹性布21呈一定的松弛状态，经过一定的时间或者由于坡度太长或者坡度不满足催化剂自由下滑的状态时，根据实际情况设定伸缩油缸上下伸缩动作，如图5所示为连接块24的最高状态，此时输送孔22和输出孔23处的弹性布21为松弛状态，第一收集管19和第二收集管20的端部整个接触收集箱17侧面，而连接块24上方的弹性布21底部呈现拉伸状态，其余部分也呈现被展开呈一定程度的拉伸状态，第一收集管19和第二收集管20与连接块24滑动连接，且端部不脱离至连接块24外侧，弹性布21对第一收集管19和第二收集管20也具有连接作用。弹性布21根据上述要求进行尺寸和形状的设计。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种连续催化重整反应装置，其特征在于，包括至少一个反应器，多个反应器相互并列、重叠或并列重叠交错连通，所述反应器包括：

外壳，其包括上封头、壳体和下封头，所述上封头和下封头分别与所述壳体的上下端密封连接为一体式中空结构，所述上封头顶部中心连通有反应物料进料管，所述下封头底部中心或底部中心的其中一侧连通有反应物料出料管；

内筒体，其位于所述外壳内，所述内筒体上均匀间隔设置有多个开孔，其直径小于催化剂颗粒直径，所述内筒体顶部通过锥形连接套筒连通所述物料进料管且中部通过隔离板将内筒体隔离为上下两个单独的空腔，或者所述内筒体顶部通过分割板将所述内筒体内部与所述物料进料管隔离；

外筒体，其也位于所述外壳内且位于所述内筒体外，所述外筒体上也均匀间隔设置有多个开孔，其直径也小于催化剂颗粒直径，所述内筒体、外筒体及所述壳体的中心轴线重合，所述外筒体与所述内筒体之间的空间用于容纳催化剂通过，所述外筒体与所述内筒体顶部连接为一体并通过多根催化剂输送管连通，所述催化剂输送管延伸至所述外壳外，所述外筒体与所述内筒体底部密封连接至所述下封头弧面上并通过多根催化剂输出管连通，所述催化剂输出管延伸至所述外壳外；所述内筒体顶部通过分割板将所述内筒体内部与所述物料进料管隔离时，所述外筒体中部与所述外壳之间设置有环形板将所述外筒体与所述外壳之间的空间分割为上下两个独立的腔室；

多个反应器设置为双数个，且反应器呈两两上下设置后再并排设置；

每一列上方的反应器的催化剂输送管均连接外部的催化剂输送箱，上方反应器的催化剂输出管分别对应连通下方反应器的催化剂输送管，同一列上方反应器的反应物料出料管连接同一列下方反应器的反应物料进料管，最侧边的上方反应器的反应物料进料管连通外部的反应物料箱，按照顺序依次从一侧的下方反应器的反应物料出料管通过连接管连通相邻列的上方反应器的反应物料进料管，下方反应器的催化剂输出管均连接至催化剂收集箱，相邻列的催化剂收集箱连通，反应最后方的催化剂收集箱连通至再生器；

所述催化剂收集箱的底面设置有倾斜的输送板，所述催化剂收集箱侧面在输送板的下方设置有输送孔，所述催化剂收集箱相对的另一侧面顶部设置有输出孔，沿反应物料输送方向的相邻的输送孔和输出孔之间连接有第一收集管和第二收集管，其组合后呈从输送孔至输出孔向下倾斜的管道结构，所述第一收集管上端开口的底部与所述输送孔下端铰接，所述第一收集管的剩余部分与所述输送孔的剩余部分通过弹性布密封连接，所述第二收集管下端开口的底部与所述输出孔下端铰接，所述第二收集管的剩余部分与所述输出孔的剩余部分通过弹性布密封连接，所述第一收集管的下端开口与所述第二收集管的上端开口之间具有间距且也通过弹性带密封连接，所述第一收集管和第二收集管均滑动连接至正下方的连接块两侧上，所述连接块通过伸缩油缸驱动上下伸缩。

2.如权利要求1所述的连续催化重整反应装置，其特征在于，所述内筒体和外筒体组成的催化剂容纳空间中上下间隔设置两个引导板，其中心具有贯通的通道。

3.如权利要求1所述的连续催化重整反应装置，其特征在于，所述内筒体和外筒体沿着隔离板的上部的开孔均为水平布设的孔，所述内筒体和外筒体沿着隔离板下部的开孔均为向上呈30-45°倾角布设的孔，或者所述内筒体和外筒体沿着环形板上部的开孔均为向上呈30-45°倾角布设的孔，所述内筒体和外筒体沿着环形板下部的开孔均为水平布设的孔。

4.如权利要求1所述的连续催化重整反应装置，其特征在于，同一列上下两个反应器的流通方式呈上下相反设置，即上方反应器的反应物料先从外至内流通后再从内至外流通后流出，而下方反应器的反应物料先从内至外流通后再从外至内流通后流出。

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