CN114832737B - 一种固定床加氢反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加氢处理技术领域，且公开了一种固定床加氢反应器，包括反应器本体、扩散机构、整流增速机构、喷射机构和催化机构，所述扩散机构位于反应器本体的上端，所述整流增速机构位于反应器本体内部的下方，所述喷射机构位于整流增速机构的上端，所述催化机构位于整流增速机构的外端，所述扩散机构包括入油管、入油斗、连接柱、震动板和振动机，所述入油管固定连通在反应器本体的上端。该加氢反应器，油料可以从入油管进入，油料从入油管进入到反应器内部时，会落在震动板上，在液体油料冲击力的作用下可以使液体油料呈现水花状态向外侧扩散，此时反应氢气由入口锥形管由下向上流动，这样可以增大氢气与油料的接触面积，从而增强该装置的反应效果。
Description
技术领域
本发明涉及加氢处理技术领域，具体为一种固定床加氢反应器。
背景技术
加氢处理是指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量或者为其他装置提供优质原料，目前加氢处理反应器主要有固定床、移动床、沸腾床、悬浮床等，其中固定床加氢技术以反应过程操作简单平稳为主要技术优势获得迅速发展，成为加氢处理最稳定成熟的主流技术。
但是，在加氢处理中加入物料时一般都是将大量的物料经过加料器加入到加氢反应器中，但是加料器在正常使用时，如果加料器加料过快，这就会导致物料集中，物料间的接触面积较小，易出现局部的高浓度和大部分的低浓度区域，从而影响催化剂对油料的处理效果，如果加料较慢就会影响到加工，以此工作人员难以精准地控制加料器的加料速度，同时会增加工作人员的工作负担。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种固定床加氢反应器，以解决上述背景技术中提出在加氢处理中加入物料时一般都是将大量的物料经过加料器加入到加氢反应器中，但是加料器在正常使用时，如果加料器加料过快，这就会导致物料集中，物料间的接触面积较小，易出现局部的高浓度和大部分的低浓度区域，从而影响催化剂对油料的处理效果，如果加料较慢就会影响到加工，以此工作人员难以精准地控制加料器的加料速度，同时会增加工作人员的工作负担的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种固定床加氢反应器，包括反应器本体、扩散机构、整流增速机构、喷射机构和催化机构，所述扩散机构位于反应器本体的上端，所述整流增速机构位于反应器本体内部的下方，所述喷射机构位于整流增速机构的上端，所述催化机构位于整流增速机构的外端，所述扩散机构包括入油管、入油斗、连接柱、震动板和振动机，所述入油管固定连通在反应器本体的上端，所述入油斗固定安装在入油管的上端，所述连接柱固定安装在反应器本体的内端，所述连接柱呈对称分布，所述震动板固定安装在连接柱的外端，通过设置扩散机构，油料从入油管进入到反应器内部时，会落在震动板上，在液体油料冲击力的作用下可以使液体油料呈现水花状态向外侧扩散，这样可以增大氢气与油料的接触面积。
优选的，所述振动机固定安装在震动板的内部，所述振动机呈等距排布，通过设置振动机，振动机接通电源后，可以进行震动，从而可以带动震动板进行震动。
优选的，所述整流增速机构包括入口锥形管、旋流管本体、旋流管入口、旋流管出口和旋转导叶，所述入口锥形管旋转安装在反应器本体内部的下方，所述入口锥形管呈锥形管状结构，通过设置整流增速机构，入口锥形管可以方便从外部向反应器本体内部加入氢气介质。
优选的，所述旋流管本体固定连通在入口锥形管的上端，所述旋流管本体的数量为若干，所述旋流管本体呈等距排布，所述旋流管入口固定设置在旋流管本体的下端，通过在入口锥形管和喷射罩之间设置有若干个旋流管，可以实现对氢气介质的增速。
优选的，所述旋流管出口固定设置在旋流管本体的上端，所述旋流管出口呈倒锥形结构或者倒喇叭形结构，所述旋转导叶旋转安装在旋流管入口的内端，通过设置旋转导叶，可以实现对氢气介质进行整流，增加流动的湍流程度。
优选的，所述喷射机构包括喷射罩，所述喷射罩固定安装在倒锥形出口的上端，所述喷射罩呈球面或者椭球面结构，通过在入口锥形管上方设置有喷射罩，氢气离开入口锥形管后进入喷射罩与入口锥形管之间的空间，由于此处截面积增大，流体流速变小，压力增大，此处形成增压室，有利于介质的均匀喷出。
优选的，所述催化机构包括倒锥形导向板、筛网孔和固体催化剂，所述倒锥形导向板滑动套设在入口锥形管的外端，所述筛网孔固定设置在倒锥形导向板的外端，通过设置倒锥形导向板，入口锥形管的旋转可以使倒锥形导向板发生旋转，利用其产生的离心力，可以使固体催化剂沿着倒锥形导向板的外壁分散旋转。
优选的，所述筛网孔位于倒锥形导向板的中心边缘处，所述筛网孔呈等距排布，所述固体催化剂位于倒锥形导向板的内端，通过设置筛网孔，油料从四周向倒锥形导向板中央流动，然后经过中心边缘处的筛网孔落下。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该加氢反应器，油料可以从入油管进入，油料从入油管进入到反应器内部时，会落在震动板上，在液体油料冲击力的作用下可以使液体油料呈现水花状态向外侧扩散，此时反应氢气由入口锥形管由下向上流动，这样可以增大氢气与油料的接触面积，从而增强该装置的反应效果；
2、该加氢反应器，通过在入口锥形管上方设置有喷射罩，氢气离开入口锥形管后进入喷射罩与入口锥形管之间的空间，由于此处截面积增大，流体流速变小，压力增大，此处形成增压室，利用介质本身动能与压力的转换增加混合介质的压力，有利于介质的均匀喷出；
3、该加氢反应器，通过将喷射罩设置成球面或椭球面，这样就可以使氢气在加入时，增加氢气介质喷射的范围，增大介质与反应器内的催化剂的接触面积，通过在入口锥形管和喷射罩之间设置有若干个旋流管，而且旋流管出口处为倒锥形或倒喇叭形，这样就可以实现对介质的增速，旋流管入口处安装旋转导叶实现对介质进行整流，增加流动的湍流程度；
4、该加氢反应器，通过将入口锥形管旋转设置在反应器的内部，通过在反应器内部设置有倒锥形导向板，倒锥形导向板滑动套设在入口锥形管的外表面，倒锥形导向板的中心边缘处开设有筛网孔，入口锥形管的旋转可以使倒锥形导向板发生旋转，利用其产生的离心力，可以使固体催化剂沿着倒锥形导向板的外壁分散旋转，油料呈水花状态向外侧扩散时落在倒锥形导向板上时，油料可以从四周向倒锥形导向板中央流动，然后经过中心边缘处的筛网孔落下，此时油料会依次经过倒锥形导向板上的固体催化剂，以此可以增大固体催化剂的利用效果。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明剖面结构示意图；
图3为本发明整流增速机构局部立体结构示意图；
图4为本发明整流增速机构剖面结构示意图；
图5为本发明倒锥形导向板立体结构示意图；
图6为本发明震动板立体结构示意图；
图7为本发明图2中A处结构放大示意图；
图8为本发明入口锥形管立体结构示意图。
图中：1、反应器本体；2、扩散机构；201、入油管；202、入油斗；203、连接柱；204、震动板；205、振动机；3、整流增速机构；301、入口锥形管；302、旋流管本体；303、旋流管入口；304、旋流管出口；305、旋转导叶；4、喷射机构；401、喷射罩；5、催化机构；501、倒锥形导向板；502、筛网孔；503、固体催化剂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种固定床加氢反应器，包括反应器本体1、扩散机构2、整流增速机构3、喷射机构4和催化机构5，扩散机构2位于反应器本体1的上端，整流增速机构3位于反应器本体1内部的下方，喷射机构4位于整流增速机构3的上端，催化机构5位于整流增速机构3的外端，扩散机构2包括入油管201、入油斗202、连接柱203、震动板204和振动机205，入油管201固定连通在反应器本体1的上端，入油斗202固定安装在入油管201的上端，连接柱203固定安装在反应器本体1的内端，连接柱203呈对称分布，震动板204固定安装在连接柱203的外端，通过设置扩散机构2，油料从入油管201进入到反应器内部时，会落在震动板204上，在液体油料冲击力的作用下可以使液体油料呈现水花状态向外侧扩散，此时反应氢气由入口锥形管301由下向上流动，这样可以增大氢气与油料的接触面积，从而增强该装置的反应效果；
振动机205固定安装在震动板204的内部，振动机205呈等距排布，通过设置振动机205，振动机205接通电源后，可以进行震动，从而可以带动震动板204进行震动，以便于使得油料向外侧扩散，增大氢气与油料的接触面积；整流增速机构3包括入口锥形管301、旋流管本体302、旋流管入口303、旋流管出口304和旋转导叶305，入口锥形管301旋转安装在反应器本体1内部的下方，入口锥形管301呈锥形管状结构，通过设置整流增速机构3，入口锥形管301可以方便从外部向反应器本体1内部加入氢气介质；旋流管本体302固定连通在入口锥形管301的上端，旋流管本体302的数量为若干，旋流管本体302呈等距排布，旋流管入口303固定设置在旋流管本体302的下端，通过在入口锥形管301和喷射罩401之间设置有若干个旋流管，而且旋流管出口304为倒锥形或倒喇叭形，这样就可以实现对氢气介质的增速；旋流管出口304固定设置在旋流管本体302的上端，旋流管出口304呈倒锥形结构或者倒喇叭形结构，旋转导叶305旋转安装在旋流管入口303的内端，通过设置旋转导叶305，旋流管入口303处安装旋转导叶305可以实现对氢气介质进行整流，增加流动的湍流程度；喷射机构4包括喷射罩401，喷射罩401固定安装在倒锥形出口的上端，喷射罩401呈球面或者椭球面结构，通过在入口锥形管301上方设置有喷射罩401，氢气离开入口锥形管301后进入喷射罩401与入口锥形管301之间的空间，由于此处截面积增大，流体流速变小，压力增大，此处形成增压室，利用介质本身动能与压力的转换增加混合介质的压力，有利于介质的均匀喷出，通过将喷射罩401设置成球面或椭球面，这样就可以使氢气在加入时，增加氢气介质喷射的范围，增大介质与反应器内的催化剂的接触面积；
催化机构5包括倒锥形导向板501、筛网孔502和固体催化剂503，倒锥形导向板501滑动套设在入口锥形管301的外端，筛网孔502固定设置在倒锥形导向板501的外端，通过设置倒锥形导向板501，入口锥形管301的旋转可以使倒锥形导向板501发生旋转，利用其产生的离心力，可以使固体催化剂503沿着倒锥形导向板501的外壁分散旋转，油料呈水花状态向外侧扩散时落在倒锥形导向板501上时，油料可以从四周向倒锥形导向板501中央流动；筛网孔502位于倒锥形导向板501的中心边缘处，筛网孔502呈等距排布，固体催化剂503位于倒锥形导向板501的内端，通过设置筛网孔502，油料从四周向倒锥形导向板501中央流动，然后经过中心边缘处的筛网孔502落下，此时油料会依次经过倒锥形导向板501上的固体催化剂503，以此可以增大固体催化剂503的利用效果。
工作原理：首先，从入口锥形管301向反应器本体1内部加入氢气介质，然后，氢气介质进入到旋流管本体302内部，旋流管出口304为倒锥形或倒喇叭形，这样就可以实现对氢气介质的增速，通过在入口锥形管301上方设置有喷射罩401，氢气离开入口锥形管301后进入喷射罩401与入口锥形管301之间的空间，由于此处截面积增大，流体流速变小，压力增大，此处形成增压室，利用介质本身动能与压力的转换增加混合介质的压力，有利于介质的均匀喷出，通过将喷射罩401设置成球面或椭球面，这样就可以使氢气在加入时，增加氢气介质喷射的范围，增大介质与反应器内的催化剂的接触面积，同时，油料从入油管201进入到反应器内部时，会落在震动板204上，在液体油料冲击力的作用下可以使液体油料呈现水花状态向外侧扩散，此时反应氢气由入口锥形管301由下向上流动，这样可以增大氢气与油料的接触面积，入口锥形管301在外部驱动元件，如电机、齿轮等的作用下，进行旋转，从而可以使倒锥形导向板501发生旋转，利用其产生的离心力，可以使固体催化剂503沿着倒锥形导向板501的外壁分散旋转，油料呈水花状态向外侧扩散时落在倒锥形导向板501上时，油料可以从四周向倒锥形导向板501中央流动，然后经过中心边缘处的筛网孔502落下，此时油料会依次经过倒锥形导向板501上的固体催化剂503，以此可以增大固体催化剂503的利用效果。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (2)
1.一种固定床加氢反应器，包括反应器本体(1)、扩散机构(2)、整流增速机构(3)、喷射机构(4)和催化机构(5)，其特征在于：所述扩散机构(2)位于反应器本体(1)的上端，所述整流增速机构(3)位于反应器本体(1)内部的下方，所述喷射机构(4)位于整流增速机构(3)的上端，所述催化机构(5)位于整流增速机构(3)的外端，所述扩散机构(2)包括入油管(201)、入油斗(202)、连接柱(203)、震动板(204)和振动机(205)，所述入油管(201)固定连通在反应器本体(1)的上端，所述入油斗(202)固定安装在入油管(201)的上端，所述连接柱(203)固定安装在反应器本体(1)的内端，所述连接柱(203)呈对称分布，所述震动板(204)固定安装在连接柱(203)的外端；
所述整流增速机构(3)包括入口锥形管(301)、旋流管本体(302)、旋流管入口(303)、旋流管出口(304)和旋转导叶(305)，所述入口锥形管(301)旋转安装在反应器本体(1)内部的下方，所述入口锥形管(301)呈锥形管状结构；
所述旋流管本体(302)固定连通在入口锥形管(301)的上端，所述旋流管本体(302)的数量为若干，所述旋流管本体(302)呈等距排布，所述旋流管入口(303)固定设置在旋流管本体(302)的下端；
所述旋流管出口(304)固定设置在旋流管本体(302)的上端，所述旋流管出口(304)呈倒锥形结构或者倒喇叭形结构，所述旋转导叶(305)旋转安装在旋流管入口(303)的内端；
所述喷射机构(4)包括喷射罩(401)，所述喷射罩(401)固定安装在倒锥形出口的上端，所述喷射罩(401)呈球面或者椭球面结构；
所述催化机构(5)包括倒锥形导向板(501)、筛网孔(502)和固体催化剂(503)，所述倒锥形导向板(501)滑动套设在入口锥形管(301)的外端，所述筛网孔(502)固定设置在倒锥形导向板(501)的外端；
所述筛网孔(502)位于倒锥形导向板(501)的中心边缘处，所述筛网孔(502)呈等距排布，所述固体催化剂(503)位于倒锥形导向板(501)的内端。
2.根据权利要求1所述的一种固定床加氢反应器，其特征在于：所述振动机(205)固定安装在震动板(204)的内部，所述振动机(205)呈等距排布。
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Denomination of invention: A fixed bed hydrogenation reactor Effective date of registration: 20231229 Granted publication date: 20230509 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Zibo Zhangdian sub branch Pledgor: SHANDONG ZENNO CHEMICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2023980075613 |