CN201969547U - 浆态床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够更大限度地保留反应器中的催化剂及溶剂的浆态床反应器，其包括反应器外套，在反应器外套上设置有原料气入口和产品气出口，在反应器外套内，原料气入口与产品气出口之间依次设置有气体分布装置、换热器及固液分离器，换热器与固液分离器之间设置有变径内套，所述变径内套的套壁上有引流通孔，所述引流通孔为在套壁上沿反应器内气体进出流向延伸的条形孔，宽度为1～5mm，长度为变径内套小径端直径的0.3～0.8倍，引流通孔结构减轻了固液分离器的分离压力，减小固液分离器发生堵塞的可能性，并且更多地保留了反应器中的催化剂及溶剂，减少催化剂及溶剂的消耗，从而大大延长了反应器的正常运行周期，使产品质量更为稳定。

Description

浆态床反应器

技术领域

本实用新型涉及一种浆态床反应器，属于化工机械领域。

背景技术

浆态床反应器是一种新型的化工反应设备，它利用原料气作为反应混合的动力源，以惰性溶剂为载体，将催化剂分散悬浮在溶剂中进行反应，该种型式的反应设备由于没有机械搅拌，因而可以在高温高压下无泄漏运行。由于采用惰性溶剂作为分散催化剂的载体，热容大，有利于反应温度的平稳，由于有气体在床层中的强烈扰动作用，因而反应热能够及时移出，避免出现床层热点，延长催化剂的寿命。

传统浆态床反应器，其由反应器外套、设置在反应器外套底部的原料气入口及其气体分布器、设置在反应器外套顶部的产品气入口、设置在反应器内上部的固液分离器以及设置在反应器内的换热器组成。由于气体分布器结构不合理，经常发生堵塞，造成反应床层的偏流、沟流甚至死床。另外，由于床层结构不合理，床层底部溶剂含量随反应器的运行而降低，也易导致反应器底部浆液粘度过大，形成偏流、沟流乃至死床。

于2005年3月16日公开的公开号为CN1593740A的中国发明专利申请“高效浆态床反应器”中公开了一种浆态床反应器，通过在反应器内设置内构件，内构件包括变径内套、具有加热和气体分布作用的内套筒及封头式结构的喷嘴安装板、实现气体轴向分布的升气管、实现气体的二次分布的二次气体分布板等，实现了浆液内循环，及时补充底部的催化剂浆液，减少了反应器故障，提高了反应效率及反应器内部空间的利用率，同时，利用靠近固液分离器下端的变径内套来降低气体流速，进一步分离气体中夹带的催化剂浆液，而在变径内套部分仍旧不能分离出的催化剂和溶剂将进入固液分离器，固液分离器分离出的催化剂和溶剂沿反应器壁向下流回反应器的底部。

但是，上述的浆态床反应器仍然存在这样的缺陷，在变径内套部分所分离出的催化剂和溶剂易于被气体夹带至固液分离器，催化剂和溶剂仍然主要依靠固液分离器来分离，因此固液分离器所承受的负荷较大，长时间运行下固液分离器有可能堵塞而引起整个反应器超压，影响产品质量，必须停产进行修复，同时，这也造成仍然有一部分催化剂和溶剂会被产品气带出而未能得到有效利用，从而缩短了反应器的运行周期。

实用新型内容

为了克服现有浆态床反应器不能充分保留反应器中的催化剂及溶剂的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够更大限度地保留反应器中的催化剂及溶剂的浆态床反应器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：浆态床反应器，包括反应器外套，在反应器外套上设置有原料气入口和产品气出口，在反应器外套内，原料气入口与产品气出口之间依次设置有气体分布装置、换热器及固液分离器，换热器与固液分离器之间设置有变径内套，所述变径内套的套壁上有引流通孔。

所述引流通孔为在套壁上沿反应器内气体进出流向延伸的条形孔。

所述条形孔的宽度为1～5mm。

所述条形孔的长度为变径内套小径端直径的0.3～0.8倍。

所述引流通孔均布在变径内套的套壁上。

所述变径内套有至少两个，沿反应器外套的轴线依次布置。

本实用新型的有益效果是：减轻了固液分离器的分离压力，减小固液分离器发生堵塞的可能性，并且更多地保留了反应器中的催化剂及溶剂，减少催化剂及溶剂的消耗，从而大大延长了反应器的正常运行周期，使产品质量更为稳定。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图中标记为：1-产品气出口，2-固液分离器，3-变径内套，4-反应器外套，5-换热器，6-升气管，7-加热盘管，8-防堵喷嘴，9-喷嘴安装板，10-换热器入口，11-换热器出口，12-加热盘管出口，13-二次分布板，14-加热盘管入口，15-原料气入口，16-引流通孔，17-气体分布装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的浆态床反应器包括反应器外套4，在反应器外套4上设置有原料气入口15和产品气出口1，在反应器外套4内，原料气入口15与产品气出口1之间依次设置有气体分布装置17、换热器5及固液分离器2，换热器5与固液分离器2之间设置有变径内套3，所述变径内套3的套壁上有引流通孔16，在变径内套3处被分离出的大部分催化剂及溶剂由引流通孔16流出，减少了上升气体夹带的催化剂及溶剂，减轻了固液分离器2的分离压力，减小固液分离器2发生堵塞的可能性，并且更多地保留了反应器中的催化剂及溶剂，减少了催化剂及溶剂的消耗，从而大大延长了反应器的正常运行周期。

在变径内套3处被分离出的大部分催化剂及溶剂在接触到变径内套3内壁后即可从引流通孔16流出，所述引流通孔16可以是离散分布的小孔，也可以是条形孔，如图1所示，所述引流通孔16优选为在套壁上沿反应器内气体进出流向延伸的条形孔，这样设置的条形孔具有导流的作用，以利于粘度较大的催化剂及溶剂流出。

根据催化剂及溶剂粘度的不同，所述条形孔的宽度宜在1～5mm之间进行选择，过窄的孔不利于粘度较大的催化剂及溶剂流出，过宽的孔则会削弱变径内套3的分离作用。

为免削弱变径内套3的分离作用，引流通孔16的数量也不宜过多。

根据反应原料气及产品气的气体特性的不同，所述条形孔的长度宜在变径内套3小径端直径的0.3～0.8倍之间进行选择。

所述引流通孔16最好是均布在变径内套3的套壁上，这样，上升气体不易形成紊流。

所述变径内套3可以有两个或者更多，多个变径内套3一般沿反应器外套4的轴线依次布置，从而可对上升气体进行多次分离，得到更好的分离效果。

实施例：

如图1所示，本实用新型的浆态床反应器包括反应器外套4，在反应器外套4上设置有原料气入口15和产品气出口1，在反应器外套4内，原料气入口15与产品气出口1之间依次设置有封头式结构的喷嘴安装板9，喷嘴安装板9上安装有防堵喷嘴8和升气管6，以及具有加热和气体分布作用的加热盘管7等气体分布装置17，换热器5，套壁上有引流通孔16的变径内套3，及固液分离器2。变径内套3的小径端直径等于0.4倍反应器直径，变径内套3的大径端直径等于0.8倍反应器直径。升气管6是安装在反应器的内部直接与原料气入口15相连，升气管6及防堵喷嘴8的上部均开有侧孔。

当气体通过防堵喷嘴8进入床层后，一部分气体在反应器的底部与催化剂进行反应，反应后的气体在上升过程中经过设置于反应器中部的二次气体分布板13进行再次分布，气泡直径变小，反应接触面积增大，经过气体再次分布后，反应器中下部催化反应变得较为激烈，部分原料气被反应消耗，由于合成反应是一个分子数减少的反应，所以上升的气体体积减小，到达反应器中上部的原料气的浓度减小。由于气体流速的带动作用，床层内的浆液进行剧烈的混合，当气体继续上升时，气体流速减小，被气体携带到上部的一部分催化剂和溶剂与反应器外套筒4接触后沿壁向下流动，使底部的催化剂浆液得到及时的补充，床层内的浆液浓度和粘度基本保持一致。当气体流速较大时，更多的催化剂和溶剂会被气体带到反应器的上部，经过换热器5后到达上部的变径内套3，但气体经变径后流速会降低，使得大部分催化剂和溶剂可由引流通孔16流出后流回反应器下部，这样整个反应器内的催化剂和溶剂就能实现更好的内循环，当气体流速继续增大时，在变径内套筒3后仍然得不到分离的部分催化剂和溶剂还可反应器上部的固液分离器2进行分离，这样的结构使得绝大部分的催化剂和溶剂最终都会流回反应器而不是被产品气夹带出反应器，能够更大限度地保留反应器中的催化剂及溶剂，同时固液分离器2的分离压力减轻，堵塞故障减少，从而延长了反应器的正常运行周期，保证了生产的顺利进行，使产品气的质量更稳定。

Claims (6)

1.浆态床反应器，包括反应器外套(4)，在反应器外套(4)上设置有原料气入口(15)和产品气出口(1)，在反应器外套(4)内，原料气入口(15)与产品气出口(1)之间依次设置有气体分布装置(17)、换热器(5)及固液分离器(2)，换热器(5)与固液分离器(2)之间设置有变径内套(3)，其特征是：所述变径内套(3)的套壁上有引流通孔(16)。

2.如权利要求1所述的浆态床反应器，其特征是：所述引流通孔(16)为在套壁上沿反应器内气体进出流向延伸的条形孔。

3.如权利要求2所述的浆态床反应器，其特征是：所述条形孔的宽度为1～5mm。

4.如权利要求2所述的浆态床反应器，其特征是：所述条形孔的长度为变径内套(3)小径端直径的0.3～0.8倍。

5.如权利要求1～4中任意一项权利要求所述的浆态床反应器，其特征是：所述引流通孔(16)均布在变径内套(3)的套壁上。

6.如权利要求1～4中任意一项权利要求所述的浆态床反应器，其特征是：所述变径内套(3)有至少两个，沿反应器外套(4)的轴线依次布置。