CN201189462Y - 一种新型环流反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型环流反应器，包括环流管段，所述环流管段由同心的反应器筒体和导流筒组成，导流筒置于反应器筒体内部，其特征在于：所述环流管段上端设有带有反应物出口的直流管段，其下端设有带有排渣管的环流进料装置；由于采用上述结构，本实用新型实现了气－液－固各相的均匀混合，且传质传热性能良好，反应转化率高。

Description

一种新型环流反应器

技术领域

本实用新型涉及煤直接液化和石油加工领域，更具体的说，涉及一种新型环流反应器。

背景技术

目前，在实验室、小试或中试规模上用于煤直接液化的反应器通常是管式反应器、沸腾床反应器或外循环悬浮床反应器；其中，管式反应器是一种细长的圆筒，没有多余的物件，为了达到足够的停留时间，通常要几个反应器串联，由于受流体流动的限制，生产规模不大；沸腾床反应器适用于低浓度高分散高活性的催化剂，存在催化剂损失和循环泵苛刻操作条件的限制；外循环悬浮反应器同样存在循环泵操作条件和由于内件结构引起的结焦问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可提高气-液-固各相的均匀混合度、传质传热性能良好、反应转化率高的新型环流反应器。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：包括环流管段，所述环流管段由同心的反应器筒体和导流筒组成，导流筒置于反应器筒体内部，所述环流管段上端设有带有反应物出口的直流管段，其下端设有带有排渣管的环流进料装置。

所述直流管段截面积为环流管段截面积的20-60％，直流管段高度为环流管段的80-150％。

在直流管段的下端设有气体分布器。

所述气体分布器为1-2个。

所述环流进料装置包括封头和位于封头内带有平台的分布板，所述平台上均布有料孔，封头与分布板之间设有进料仓；所述排渣管的一端固定于分布板的下端并同环流管段连通，另一端穿过进料仓同大气连通。

所述料孔的位置同环流管段的环隙中间位置相对应。

所述分布板的纵截面呈弧形或锥形。

所述分布板的开孔率为0-5％。

所述分布板的开孔率为2-4％。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)在环流管段上部加设直流管段，并且变径，其相当于管式反应器，可以实现深度加氢，提高反应转化率。

(2)在环流管段下端引用弧形或锥形分布板，实现进料和排渣双功能。

(3)环流管段环隙进料，可以避免气体缺乏存在死角问题。

(4)环流管段循环强度大，可以快速实现相混合，且温度均一，相分散效果好。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中分布板结构俯视图；

图3为图1中气体分布器的一种结构示意图；

图4为图1中气体分布器另一种结构示意图；

图5为本实用新型的另一实施例

图中：1、反应器筒体  2、气体分布器  3、导流筒  4、分布板

5、排渣管 6、物料进口 7、反应物出口 8、直流管段 9、进料仓

10、气孔   11、平台   12、料孔   13、封头   14、气体进口

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

从图1中可以看出，本实用新型主要有环流管段和直流管段8组成，其中环流管段有同心的反应器筒体1和导流筒3组成，导流筒3置于反应器筒体1内部，其中导流筒3可以在反应器筒体1内设置多个，环流管段的上端设有带有反应物出口7的直流管段8，直流管段8的截面积为环流管段截面积的20-60％，直流管段8高度为环流管段的80-150％，在直流管段8的下端设有一个或两个气体分布器2；环流管段的下端设有带有排渣管5的环流进料装置，其中环流进料装置包括封头13和位于封头13内带有平台11的分布板4，所述分布板4与封头13之间设有进料仓9；所述排渣管5的一端固定于分布板4的下端并同环流管段连通，另一端穿过进料仓9与大气相连通，所述平台11上均布有料孔12，料孔12的位置同环流管段的环隙中间位置相对应，分布板5的纵截面为弧形或锥形，同封头13的纵截面形状一致，其中分布板4的开孔率为2-4％。

图2为分布板俯视图，图中示出了平台上料孔的分布情况。

图3和图4分布是两种气体分布器结构图，图3为枝状气体分布器，在主分配管的两侧设有枝管，主分配管和两侧枝管上均布有气孔10。气体从气体进口14进入，然后从枝管和主分配管上的气孔10放出进入直流管段8中进行深度加氢；图4为环型气体分布器，主分配管和环型管上均布有气孔10。

图5为另一实施例，在直流管段8的下端设有两个气体分布器。

本实用新型的工作过程如下：浆相自反应器底部的物料进口6进入进料仓9，经弧形或锥形分布板4后，浆相进入导流筒3和反应器筒体1与导流筒3之间的环隙，依靠导流筒3内外浆体的密度差而形成循环，实现气-液-固三相的充分接触混合，防止固体颗粒沉积。由于浆相循环速度快，可携带部分气相进入中心导流筒3，增加气固相接触时间；大部分气相在环流管段参与反应，放出热量，因为湍动混合效果好，使环流管段温度均匀，气液固三相接触效果也较好；为延长浆体停留时间，进一步提高转化率，在环流管段上部设置直流管段8进行深度加氢，可防止氢缺乏或局部飞温，在气体分布器2的气体进口14处注入冷氢，防止温度升高过快，并可进一步加氢，提高反应转化率；在反应器底部，由于可能存在的结焦或焦炭颗粒积聚吸附在催化剂上等情况发生，预留排渣管5，可不定期的排出残渣固体，实现反应器的良好运行，环流管段反应后的物料在直流管段8继续进行深度加氢，而后有直流管段8上端的反应物出口7排出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型环流反应器，包括环流管段，所述环流管段由同心的反应器筒体(1)和导流筒(3)组成，导流筒(3)置于反应器筒体(1)内部，其特征在于：所述环流管段上端设有带有反应物出口(7)的直流管段(8)，其下端设有带有排渣管(5)的环流进料装置。

2.根据权利要求1所述的环流反应器，其特征在于：所述直流管段(8)截面积为环流管段截面积的20-60％，直流管段(8)高度为环流管段的80-150％。

3.根据权利要求1所述的环流反应器，其特征在于：在直流管段(8)的下端设有气体分布器(2)。

4.根据权利要求3所述的环流反应器，其特征在于：所述气体分布器(2)为1-2个。

5.根据权利要求1所述的环流反应器，其特征在于：所述环流进料装置包括封头(13)和位于封头(13)内带有平台(11)的分布板(4)，所述平台(11)上均布有料孔(12)，封头(13)与分布板(4)之间设有进料仓(9)；所述排渣管(5)的一端固定于分布板(4)的下端并同环流管段连通，另一端穿过进料仓(9)同大气连通。

6.根据权利要求5所述的环流反应器，其特征在于：所述料孔(12)的位置同环流管段的环隙中间位置相对应。

7.根据权利要求5所述的环流反应器，其特征在于：所述分布板(4)的纵截面呈弧形或锥形。

8.根据权利要求5或6所述的环流反应器，其特征在于：所述分布板(4)的开孔率为0-5％。

9.根据权利要求8所述的环流反应器，其特征在于：所述分布板(4)的开孔率为2-4％。

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