CN202277827U

CN202277827U - 一种高压釜反应器

Info

Publication number: CN202277827U
Application number: CN2011204026178U
Authority: CN
Inventors: 葛海龙; 杨涛; 贾丽
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-10-21

Abstract

本实用新型公开了一种用于沸腾床加氢裂化工艺连续进出料的高压釜反应器，属于石油加工、煤液化、生物化工等工艺中的反应设备，可以用于气体、液体、固体三相同时存在的反应过程，结构简单，适用范围广。本实用新型通过在高压釜内部设置新型结构的动态催化剂篮筐和上提、下压双搅拌桨使得反应釜内原料油与催化剂充分接触、并且处于良好的返混流动状态，避免了催化剂因为机械搅拌而破碎损耗，反应釜内催化剂流化效果好无堆积，减少了生焦可能性。本实用新型的高压釜反应器特别适用于使用高分散催化剂的重油沸腾床加氢裂化过程。

Description

一种高压釜反应器

技术领域

本实用新型公开了一种用于沸腾床加氢裂化工艺连续进出料的高压釜反应器，属于石油加工、煤液化、生物化工等工艺中的反应设备。

背景技术

实验室现有的高压釜反应器，通常为间歇式进出料的反应器，这些反应器对于间歇进出料而言，不存在催化剂流失和原料油与催化剂接触不充分的问题。现有的适于高压釜使用的催化剂篮筐，通常为环柱型的，外壁均设筛网，以防止催化剂流失。但对于连续进出料的沸腾床催化剂评价，上述的高压釜均不适用，原因在于：一方面，现有的环柱型催化剂篮筐外壁均设筛网，原料油的循环主要是横向通过催化剂篮筐的过程，催化剂很容易聚集在篮筐下部，未能流化起来；另一方面，现有高压釜采用单桨或双桨或有上提作用的搅拌器或输送元件，无论何种结构，都存在原料油虽流过催化剂篮筐但流经的却是阻力小的催化剂含量较低或不含催化剂的篮筐的上部或篮筐与釜壁的空间，催化剂与原料油不能充分接触，造成催化剂在篮筐内堆积，存在生焦、反应效果不理想的问题。

上述原因决定了使用传统的高压釜，在连续进出料的重油沸腾床催化剂高压釜评价过程中，催化剂并不能在篮筐内高度分散，原料油可能并未与催化剂充分接触反应就排出反应器，使反应评价不能达到预期目的，而且存在高压釜进出口堵塞的风险。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于沸腾床加氢裂化的连续进出料高压釜反应器。本实用新型通过在高压釜内部设置新型结构的动态催化剂篮筐和上提搅拌桨、下压搅拌桨使得反应釜内原料油与催化剂充分接触、并且处于良好的返混流动状态，避免了催化剂因为机械搅拌而破碎损耗，反应釜内无死区，减少了生焦可能性。

本实用新型的高压釜反应器主要包括釜体、釜头、上提搅拌桨、下压搅拌桨和催化剂篮筐；上提搅拌桨位于催化剂篮筐的下方，下压搅拌桨位于催化剂篮筐的上方，上提搅拌桨、下压搅拌桨以及催化剂篮筐均固定在搅拌轴上；催化剂篮筐由圆柱面、上进料面及下进料面围成，并通过上进料面和下进料面固定在搅拌轴上。所述的圆柱面、上进料面和下进料面均由筛网构成。

根据本实用新型的高压釜反应器，以顺时针旋转为正方向，其中所述的上提搅拌桨桨叶与下进料面夹角为30°～60°，桨叶的数量一般为3～6片；下压搅拌桨的桨叶与上进料面夹角为30°～60°，桨叶的数量一般为3～6片。

其中上提搅拌桨与下压搅拌桨均绕搅拌轴转动，转动时沿轴向产生相对推力，即上提搅拌桨产生向上的推力，下压搅拌桨产生向下的推力。

所述釜头上设有原料与气体的混合进料口和出料口。原料与气体的混合进料口通过导管伸入到下压搅拌桨的下面，即到达反应釜的底部。搅拌轴的上端穿过釜头中央，由位于釜头上方的变频电机驱动。

为了更好的装填和卸出催化剂，所述催化剂篮筐的上进料面与下进料面均设计为可拆装式。催化剂篮筐的网眼目数可根据催化剂粒度任意调换。同时，为了得到更加充分的返混，选择搅拌桨叶片数量、桨叶方向、变频电机的搅拌转速来控制反应釜内的返混状态。

本实用新型的高压釜可以用于气体、液体、固体三相同时存在的反应过程，特别适用于使用高分散催化剂的重油沸腾床加氢裂化过程。

与现有技术相比，本实用新型高压釜具有以下特点：

采用上提搅拌桨和下压搅拌桨作为反应物流的搅拌部件，可以实现对反应物流的均匀搅拌，在高压釜内形成物流的适度返混，因而可以消除反应过程中高压釜内的局部过热现象，使高压釜内各处的温度保持均一；而且还可以增加固体、液体和气体的接触时间，防止原料油未经反应即排出；而双桨与动态催化剂篮筐的有机结合，则实现了催化剂在催化剂篮筐内的“沸腾”，既保证了催化剂的高度分散，又避免了催化剂因直接搅拌破碎而随出料被带出高压釜反应器的问题；同时，高度分散的催化剂还可以快速吸附反应生焦和/或将反应生焦随出料快速的排出高压釜，避免其在釜内聚集成块。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

各部分的名称为：1-进料管；2-上提搅拌桨；3-催化剂篮筐；4-热偶管；5-下压搅拌桨；6-加热炉；7-出料管；8-变频电机；9-搅拌轴。

图2为本实用新型的催化剂篮筐示流化效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图1来详述本实用新型高压釜的结构特点。

如图1所示，本实用新型的高压釜包括釜头和釜体。上提搅拌桨2位于催化剂篮筐的下方，下压搅拌桨位于催化剂篮筐的上方5，上提搅拌桨2、下压搅拌桨5以及催化剂篮筐3均固定在搅拌轴9上；催化剂篮筐由圆柱面、上进料面及下进料面均由筛网围成，并通过上进料面和下进料面固定在搅拌轴上。

进料管1釜头上的混合进料口相连，一直延伸到上提搅拌桨的下面，接近反应釜的底部。釜头上的出料口上连接出料管7。在附体内靠近釜壁处设有热偶管4，以测量高压釜内的反应温度。

搅拌轴9可拆卸为两段，其上端贯穿釜头与变频电机8相连。上提搅拌桨2和下压搅拌桨5在绕搅拌轴旋转时，能够在轴向产生相对的推力。

结合图1，下面以重油沸腾床加氢处理过程为例来说明本实用新型高压釜的工作过程。

将催化剂装入高压釜催化剂篮筐3，通常催化剂的装填量占催化剂篮筐体积的20%~80%，推荐装填量30%~60%。原料油与气体的混合进料通过进料管1进入上提搅拌桨2的下面，由于上提搅拌桨2的上提作用，使得物料穿过催化剂篮筐下进料面的筛网进入催化剂篮筐3内，并带动催化剂向上运动，形成沸腾的流化状态；同时由于下压搅拌桨5的转动产生下压作用，使得催化剂篮筐外的物料穿过催化剂篮筐上进料面的筛网向下流动，与篮筐内向上运动的催化剂物料充分接触，接触后的物料通过篮筐的圆柱面筛网进入催化剂篮筐与釜壁之间的区域。在釜壁阻碍作用下，物料一部分沿釜壁向下运动，进入反应釜底部与新鲜物料混合，进行循环；另一部分物料沿釜壁向上运动，进入反应釜的上部空间；这部分物料有部分物料经出料口排出高压釜，一部分继续快速进入下压搅拌桨形成的负压区，继续循环。同时由于篮筐随轴的转动对上下的物料有剪切作用，加强了物料与催化剂的进一步接触。同时由于篮筐随搅拌轴转动，对向上或向下流动的物料产生剪切作用，进一步加强了物料与催化剂的接触。这样既实现了气体、液体与催化剂之间的充分接触，又维持气体、液体和固体处于适度的返混状态。

Claims

1.一种高压釜反应器，包括釜体、釜头、搅拌轴、搅拌桨和催化剂篮筐，其特征在于，所述的搅拌桨包括上提搅拌桨和下压搅拌桨，上提搅拌桨位于催化剂篮筐的下方，下压搅拌桨位于催化剂篮筐的上方，上提搅拌桨、下压搅拌桨以及催化剂篮筐均固定在搅拌轴上。

2.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述的催化剂篮筐由圆柱面、上进料面及下进料面围成，并通过上进料面和下进料面固定在搅拌轴上。

3.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述的圆柱面、上进料面和下进料面由筛网构成。

4.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述的上提搅拌桨桨叶与运动水平方向成30°～60°，桨叶的数量为3～6片；下压搅拌桨的桨叶与运动方向水平成120°～150°，桨叶的数量为3～6片。

5.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述的上提搅拌桨与下压搅拌桨均绕搅拌轴转动，转动时沿轴向产生相对推力，上提搅拌桨产生向上的推力，下压搅拌桨产生向下的推力。

6.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述釜头上设有原料与气体的混合进料口和出料口。

7.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述混合进料口通过导管伸入到下压搅拌桨的下面，即到达反应釜的底部。

8.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述的搅拌轴包括可拆卸的两段，搅拌轴的上端贯穿釜头与位于釜头上方的变频电机固定连接。

9.按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征在于，所述催化剂篮筐的上网面与下网面均设计为可拆装式。