CN117225305B - 连续出料的浆态床反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了连续出料的浆态床反应器，包括：过滤系统，其设置在浆态床反应器内，过滤系统由N组滤芯束组成，一组滤芯束对应一个汇集器，各根滤芯的顶端均具有排气口，每组滤芯束对应的各根滤芯的底端均和与其对应的汇集器连通；再生系统，其包括至少一个换向器，各个换向器分别对应至少两组滤芯束，对于任意一个换向器，换向器的侧壁下端设置有一个滤后产品的总出口，上端开设有N个滤后产品的入口，换向器的内部设置有转子，转子的侧壁上设有N个开口，N个开口中有1个开口和换向器底部开设的反冲洗口连通，N‑1个开口分别和滤后产品的总出口连通。本发明能对产品中催化剂颗粒进行拦截，以及保证浆态床反应器可以连续出料。

Description

连续出料的浆态床反应器

技术领域

本发明涉及浆态床反应器领域。更具体地说，本发明涉及连续出料的浆态床反应器。

背景技术

现有的费托合成单元浆态床反应器内的油品不能连续采出，采出的产品含固量高、颜色发黑，影响产品的后期销售，经济效益低。反应器无法长周期运行，大大降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供连续出料的浆态床反应器，通过设置多组滤芯束，能对产品中催化剂颗粒进行拦截，通过设置换向器，能保证浆态床反应器可以连续出料，长周期运行，工作效率较高。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了连续出料的浆态床反应器，包括：

过滤系统，其设置在浆态床反应器内，过滤系统由N组滤芯束组成，一组滤芯束对应一个汇集器，各根滤芯的顶端均具有排气口，每组滤芯束对应的各根滤芯的底端均和与其对应的汇集器连通；

再生系统，其包括至少一个换向器，各个换向器分别对应至少两组滤芯束，对于任意一个换向器，其为一柱形容器，所述换向器的侧壁下端设置有一个滤后产品的总出口，所述换向器的侧壁上端开设有 N 个滤后产品的入口，所述换向器的内部设置有转子，所述转子以可绕中心轴旋转的方式设置，所述转子的侧壁上与N 个滤后产品的入口对应的位置处开设有 N 个开口，各个开口分别和与其对应的滤后产品的入口通过密封座连接，并形成密封通道，N 个开口中有1个开口和换向器底部开设的反冲洗口连通，N-1 个开口分别和滤后产品的总出口连通；与换向器对应的N个汇集器中有N-1 个汇集器分别通过N-1个滤后产品的入口和滤后产品的总出口连通，另一个汇集器通过滤后产品的入口和反冲洗口连通。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，还包括：

排气系统，其包括多根排气管和多根排气主管，一根排气管与一个滤芯对应，一根排气主管与一组滤芯束对应，各根排气管的一端分别和与其对应的滤芯的排气口连通，另一端均和与其对应的排气主管连通，各根排气主管上均设置有排气阀。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述排气主管上还设置有流量计。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，还包括：

反冲洗系统，其包括至少一个反冲洗油罐，一个反冲洗油罐与一个反冲洗口对应，对于任意一个反冲洗油罐，其上设置有反冲洗油进口、反冲洗油出口，其顶部设置有高压气体进口和出口，反冲洗油出口和与其对应的反冲洗口连通。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述过滤系统由十二组滤芯束组成，所述再生系统包括两个换向器，两个换向器分别对应六组滤芯束。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，还包括：

油气分离系统，其与各根排气主管连接，用于对排气系统排出的油气进行分离。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述油气分离系统包括集气罐，各根排气主管均与集气罐的内部连通，所述集气罐上设置有气体排出口和液位计，所述集气罐的底部设置有出油口。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述集气罐的上部、下部和底部的壁均为夹层结构，且相互不连通，各根排气主管均与集气罐的下部的夹层结构连通，所述集气罐的上部设置有制冷剂入口和制冷剂出口，制冷剂入口和制冷剂出口均与集气罐的上部的夹层结构连通，所述集气罐上还设置有一根导气管，导气管的两端分别与集气罐的上部的夹层结构和下部的夹层结构连通，所述集气罐的下部设置有所述气体排出口，所述气体排出口与集气罐的下部的夹层结构连通。

优选的是，所述的连续出料的浆态床反应器中，各根排气主管均与一根油气导入总管连接，油气导入总管与集气罐的下部的夹层结构连通，所述油气导入总管的外壁上设置有夹套结构，所述夹套结构上设置有冷水入口和热水出口，所述集气罐的底部的夹层结构与热水出口连通，且其上设置有热水排出口。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明设置的浆态床反应器，在满足产品中催化剂颗粒被拦截的同时，浆态床反应器可以连续出料，长周期运行，工作效率较高。

第二、本发明设置的排气系统，能有效提高再生效果，延长反应器在线工作寿命。

第三、本发明设置的滤芯束，能有效的满足产品采出负荷。

第四、本发明设置的反冲洗油罐，能有效降低再生油消耗量，节省能耗，提高产品的收率。

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是根据本发明一个实施例的连续出料的浆态床反应器的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的换向器的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的滤芯束的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的汇集器的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的十二组滤芯束的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的集气罐的结构示意图。

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，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至图5所示，本发明提供连续出料的浆态床反应器，包括：

过滤系统，其设置在浆态床反应器内，过滤系统由N组滤芯束1组成，一组滤芯束1对应一个汇集器2，各根滤芯的顶端均具有排气口，每组滤芯束1对应的各根滤芯的底端均和与其对应的汇集器2连通，一组滤芯束1由多根滤芯组成，一组滤芯束1对应的多根滤芯通过螺纹安装于汇集器2上，汇集器2是根据器内的安装要求，采用不同的管件组合而成的汇集器2，汇集器2能将与其对应的各根滤芯束1的底端出来的产品汇集到滤后产品的入口302处；浆态床反应器内原料为含有大量催化剂粉末的油品，产品采出时，将浆态床反应器原料中的催化剂颗粒拦截隔离，让干净液体进入下游装置，得到纯净的产品。

再生系统，其包括至少一个换向器3，各个换向器3分别对应至少两组滤芯束1，对于任意一个换向器3，其为一柱形容器，所述换向器3的侧壁下端设置有一个滤后产品的总出口301，所述换向器3的侧壁上端开设有 N 个滤后产品的入口302，所述换向器3的内部设置有转子303，所述转子303以可绕中心轴旋转的方式设置，所述转子303的侧壁上与N 个滤后产品的入口302对应的位置处开设有 N 个开口，各个开口分别和与其对应的滤后产品的入口302通过密封座304连接，并形成密封通道，N 个开口中有1个开口通过连接管306和换向器3底部开设的反冲洗口305连通，N-1 个开口分别和滤后产品的总出口301连通，反冲洗口305即隔离口，其与N-1 个开口、滤后产品的总出口301均不连通；与换向器3对应的N个汇集器2中有N-1 个汇集器2分别通过N-1个滤后产品的入口302和滤后产品的总出口301连通，另一个汇集器2通过滤后产品的入口302和反冲洗口305连通。

系统在工作一段时间后需进行在线再生，剥离过滤系统拦截的催化剂颗粒。

过滤系统的滤芯束1安装在沸腾床反应器内，产品采出时，通过过滤系统的产品催化剂含量低，产品合格。

沸腾床反应器反应过程中会通入大量气体，反应器内为液体、固体、气体三相组成，产品采出时气体会进入滤芯，气体不及时排出，会导致滤芯内部不能充满液体，反冲洗力量不能传导到滤芯表面，滤芯表面的滤饼不能完全脱落，再生效果差，影响反应器连续运行周期。

滤芯束1内的滤芯全部是两端开口，下端接滤清液出料，上端接排气。下端作为出液端防止有微小颗粒穿过滤芯在滤芯底部沉积。

过滤系统采用多组滤芯束1组成，每组滤芯束1由多根滤芯组成，滤芯采用螺纹方式安装在汇集器2上，其出口和换向器3连通。

每组滤芯束1连接在换向器3的不同入口302处，其中有一组滤芯束1和换向器3的反冲洗口305连通，并与其他入口302隔离。换向器3内其它入口302内部是连通的，进入换向器3后产品汇集到出口腔体内，从总出口301流出。

当其中一组滤芯束1压差（浆态床反应器内的压力和汇集器2总出口301压力差值）或者时间（转子303按照设定的时间间隔每转动一次，与换向器3连接的各组滤芯束1顺序切换到与反冲洗口305连通）达到设定值，换向器3的转子303转动，使压差或者时间设定值达到的那组滤芯束1下线，并和反冲洗口305连通，反冲洗油罐6出口处阀门打开，反冲洗油反向进入滤芯束1，滤芯表面的催化剂颗粒在反向压力的作用下脱离滤芯，完成再生过程。之后换向器3的转子303再次转动，使压差或者时间设定值达到的另一组滤芯束1下线，并和反冲洗口305连通，进入反冲洗阶段。在过滤过程中，始终有一组滤芯束1与反冲洗口305连通，其他组的滤芯束1与总出口301连通，保证了过滤的连续性。因连通反冲洗口305和反冲洗油罐6的反冲洗管上设置有快开阀门，反冲洗油罐6的出口与换向器的隔离口（反冲洗口305）连通，使得产品无法进入反冲洗油罐6中。一组滤芯束1暂停过滤，待需要再生时，反冲洗管上的快开阀门打开，在压差的作用下，反冲洗油对该组滤芯束1进行反冲洗。

反冲洗所用的油可以是滤出的产品，也可以是比采出产品轻的、不含固的油品。

每根滤芯的顶部均具有排气口，这样能及时排出气体。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，还包括：

排气系统，其包括多根排气管4和多根排气主管5，一根排气管4与一个滤芯对应，一根排气主管5与一组滤芯束1对应，各根排气管4的一端分别和与其对应的滤芯的排气口连通，另一端均和与其对应的排气主管5连通，各根排气主管5上均设置有排气阀。

排气阀为自由杠杆浮球式排气阀，气体进入排气阀腔体时，液体浮力减小，排气口被打开，气体从排气口排出，气体排完后，液体的浮力作用在机械装置上阻塞排气口，这样就实现了阻液排气的功能。

滤芯束1内的每根滤芯的顶部都安装有排气管4，以及时排出气体。一组滤芯束1对应的各根排气管4汇集成一根排气主管5，排气主管5上安装有排气阀，排气阀阻液排气，如果气体穿过滤芯进入滤芯内部，排气阀可以及时排出滤芯内部气体到反应器外。通过设置排气系统能及时排出过滤系统中滤芯元件内部气体，极大地提高再生效果。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述排气主管5上还设置有流量计，流量计为浮子流量计。设置流量计可以实时检测排气阀工作状态。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，还包括：

反冲洗系统，其包括至少一个反冲洗油罐6，一个反冲洗油罐6与一个反冲洗口305对应，对于任意一个反冲洗油罐6，其上设置有反冲洗油进口、反冲洗油出口，其顶部设置有高压气体进口和气体出口，反冲洗油出口和与其对应的反冲洗口305连通。

反冲洗油罐6为至少一台，反冲洗油罐6压力设定值高于浆态床反应器0.6MPa，保证再生效果。反冲时，反冲洗油出口处的阀门打开5秒，可以节省洁净油耗量，提高产品收率。

进行反冲洗时，反冲洗油罐6的反冲洗油出口处的阀门打开，在压差的作用下，洁净油反向进入滤芯束1，滤芯束1表面的催化剂颗粒在反向压力的作用下脱离滤芯，完成再生过程。

出料步骤：

1、打开换向器3总出口301下游的调节阀，准备采出产品。

2、浆态床反应器内的原料在压力的作用下穿过滤芯束1，催化剂颗粒被拦截在滤芯表面。

3、洁净液经汇集器2和换向器3进入下游产品区。

4、进入滤芯束1内部的气体通过排气口持续排出，保证滤芯内部没有气体存在。

5、当其中一组滤芯束1压差或者时间达到设定值，反应器进入下个阶段。

再生步骤：

1、达到设定值的滤芯束1，其换向器3内部的反冲洗口305和此滤芯束1相通。

2、打开反冲洗油罐6的反冲洗油出口，在高压气体的压力下，反冲洗油罐6内的液体反向流入滤芯束1，由于压差的作用，催化剂脱离开滤芯，完成滤芯的再生。

3、当下一组滤芯束1达到设定值，换向器3继续转动，进行下一次再生，刚再生完的滤芯束1开始上线工作。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述过滤系统由十二组滤芯束1组成，所述再生系统包括两个换向器3，两个换向器3分别对应六组滤芯束1。

一个换向器3对应六组滤芯束，对于任意一个换向器3，有五组滤芯束1分别依次通过相应的开口与滤后产品的总出口301连通，另一组滤芯束1通过连接管306与反冲洗口305连通，反冲洗口305通过反冲洗管与反冲洗油罐6连通，五组滤芯束1过滤后的产品通过入口302进入换向器3后从总出口301流出。当某组滤芯束1压差或者时间达到设定值，换向器3的转子303转动至反冲洗口305与该组滤芯束1连通，该组滤芯束1开始反冲洗，反冲洗油罐6出口处的阀门打开，反冲洗油反向进入该组滤芯束1，滤芯表面的催化剂颗粒在反向压力的作用下脱离滤芯，完成再生过程。待其他组滤芯束1压差或者时间达到设定值，换向器3的转子303再次转动，使压差或者时间设定值达到的那组滤芯束1下线，并和反冲洗口305连通，进入反冲洗阶段。

由于在过滤过程中，始终有一组滤芯束1与反冲洗口305连通，其他组的滤芯束1与总出口301连通，保证了过滤的连续性，同时换向器3的设置使得多组滤芯束1只需与一个总出口301连通，多组滤芯束1对应的产品同时进入换向器3，减少了滤后产品的入口302处阀门的使用量，降低了生产成本。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，还包括：

油气分离系统，其与各根排气主管5连接，用于对排气系统排出的油气进行分离。油气分离系统把排出的气体中的油气冷凝后回收，避免产品浪费，不凝气进入放空总管。反冲洗所用气体也可通过气体出口接入放空总管。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，所述油气分离系统包括集气罐7，各根排气主管5均与集气罐7的内部连通，所述集气罐7上设置有气体排出口704和液位计，所述集气罐7的底部设置有出油口705。集气罐7内设置液位计，达到一定液位，底部阀门打开，排出油。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，如图6所示，所述集气罐7的上部、下部和底部的壁均为夹层结构，且相互不连通，所述出油口705与所述集气罐7的底部的内部连通，各根排气主管5均与集气罐7的下部的夹层结构连通，所述集气罐7的上部设置有制冷剂入口701和制冷剂出口702，制冷剂入口701和制冷剂出口702均与集气罐7的上部的夹层结构连通，所述集气罐7上还设置有一根导气管703，导气管703的两端分别与集气罐7的上部的夹层结构和下部的夹层结构连通，所述集气罐7的下部设置有所述气体排出口704，所述气体排出口704与集气罐7的下部的夹层结构连通。

待处理的油气通过各根排气主管5进入集气罐7的内部，高温气体不断上升，上升过程中，油气降温冷凝分离出液体油和气体，之后气体进入导气管703内，再进入集气罐7的下部的夹层结构内，最后通过气体排出口704排出。除油后的气体进入集气罐7的下部的夹层结构内，因除油后的气体温度很低，能利用除油后的气体的低温对刚进入集气罐7内的油气进行初步降温，之后油气再通过制冷剂降温。

在另一种方案中，所述的连续出料的浆态床反应器中，各根排气主管5均与一根油气导入总管8连接，油气导入总管8与集气罐7的下部的夹层结构连通，所述油气导入总管8的外壁上设置有夹套结构9，所述夹套结构上设置有冷水入口901和热水出口，所述集气罐7的底部的夹层结构与热水出口连通，且其上设置有热水排出口。通过设置夹套结构9，能对待处理的油气进行初步降温，也能获得热水，通过热水来对集气罐7底部进行加热，能防止集气罐7底部的油堵塞排油管道。

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 (3)

1.连续出料的浆态床反应器，其特征在于，包括：

过滤系统，其设置在浆态床反应器内，过滤系统由N组滤芯束组成，一组滤芯束对应一个汇集器，各根滤芯的顶端均具有排气口，每组滤芯束对应的各根滤芯的底端均和与其对应的汇集器连通；

再生系统，其包括至少一个换向器，各个换向器分别对应至少两组滤芯束，对于任意一个换向器，其为一柱形容器，所述换向器的侧壁下端设置有一个滤后产品的总出口，所述换向器的侧壁上端开设有 N 个滤后产品的入口，所述换向器的内部设置有转子，所述转子以可绕中心轴旋转的方式设置，所述转子的侧壁上与N 个滤后产品的入口对应的位置处开设有 N 个开口，各个开口分别和与其对应的滤后产品的入口形成密封通道，N 个开口中有1个开口和换向器底部开设的反冲洗口连通，N-1 个开口分别和滤后产品的总出口连通；与换向器对应的N个汇集器中有N-1 个汇集器分别通过N-1个滤后产品的入口和滤后产品的总出口连通，另一个汇集器通过滤后产品的入口和反冲洗口连通；

排气系统，其包括多根排气管和多根排气主管，一根排气管与一个滤芯对应，一根排气主管与一组滤芯束对应，各根排气管的一端分别和与其对应的滤芯的排气口连通，另一端均和与其对应的排气主管连通，各根排气主管上均设置有排气阀；

油气分离系统，其与各根排气主管连接，用于对排气系统排出的油气进行分离；所述油气分离系统包括集气罐，各根排气主管均与集气罐的内部连通，所述集气罐上设置有气体排出口和液位计，所述集气罐的底部设置有出油口；所述集气罐的上部、下部和底部的壁均为夹层结构，且相互不连通，各根排气主管均与集气罐的下部的夹层结构连通，所述集气罐的上部设置有制冷剂入口和制冷剂出口，制冷剂入口和制冷剂出口均与集气罐的上部的夹层结构连通，所述集气罐上还设置有一根导气管，导气管的两端分别与集气罐的上部的夹层结构和下部的夹层结构连通，所述集气罐的下部设置有所述气体排出口，所述气体排出口与集气罐的下部的夹层结构连通；各根排气主管均与一根油气导入总管连接，油气导入总管与集气罐的下部的夹层结构连通，所述油气导入总管的外壁上设置有夹套结构，所述夹套结构上设置有冷水入口和热水出口，所述集气罐的底部的夹层结构与热水出口连通，且其上设置有热水排出口；

反冲洗系统，其包括至少一个反冲洗油罐，一个反冲洗油罐与一个反冲洗口对应，对于任意一个反冲洗油罐，其上设置有反冲洗油进口、反冲洗油出口，其顶部设置有高压气体进口和出口，反冲洗油出口和与其对应的反冲洗口连通。

2.如权利要求1所述的连续出料的浆态床反应器，其特征在于，所述排气主管上还设置有流量计。

3.如权利要求1所述的连续出料的浆态床反应器，其特征在于，所述过滤系统由十二组滤芯束组成，所述再生系统包括两个换向器，两个换向器分别对应六组滤芯束。