CN202683181U

CN202683181U - 一种带下料斗的连续重整反应器

Info

Publication number: CN202683181U
Application number: CN 201220301298
Authority: CN
Inventors: 袁忠勋; 刘家明; 刘永芳; 罗家弼; 姜晓花; 司马坚; 李啸东
Original assignee: Sinopec Engineering Inc; China Petrochemical Corp
Current assignee: Sinopec Engineering Inc; China Petrochemical Corp
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-06-21

Abstract

本实用新型公开了一种带下料斗的连续重整反应器，包括：筒体、上部封头、下部封头和下料斗，上部封头和下部封头分别设置在筒体的两端，与筒体固定连接形成密封的结构；下部封头底部设置有下料斗，下料斗底部设置有催化剂出口，下料斗侧面设置有氢气/氮气进口；反应器内催化剂床层与下料斗之间设置导流板；导流板为多个竖直的档板，均匀排布在中心管与下料斗内壁之间的环形通道内，将环形通道分割成若干扇形通道；反应器筒体与上部封头之间设置有挡板。本实用新型采用与带下料斗的反应器与上部料斗的组合结构，可实现对进入/离开连续重整反应器的催化剂输送系统进行密封，满足优化条件和安全生产的要求。

Description

一种带下料斗的连续重整反应器

技术领域

本实用新型涉及连续重整反应器领域，更进一步说，涉及一种带下料斗的连续重整反应器。

背景技术

石油化工行业的连续重整反应器中进行的反应是在催化剂的作用下进行的，反应物料连续的通过催化剂床层进行反应，并且催化剂床层在反应器内是从上向下连续移动的，催化剂要连续的进入和离开反应器。连续重整的特点要求反应器应提供即结合又独立的反应物料和催化剂两个通道，与此同时，又要尽可能地降低反应器的内件和催化剂床层的阻力降。因此，反应器的内部结构应能同时满足这两个基本要求，反应器采用薄催化剂床层的径向移动床型式。现有技术的反应器大多采用两个或多个重叠布置，并且没有本体带有下料斗这种独特的组合型式的反应器。

逆流移动床连续重整反应器的型式不同于现有的连续重整，在反应区催化剂是逆向输送的，反应器必须是单个布置，要求反应器压力降进一步降低，并且为了密封反应物，每个反应器都必须在上下部直接连接上下料斗，在结构上就要满足此要求。

实用新型内容

为解决逆流移动床连续重整技术中需要对进入和离开反应器的催化剂密封的问题，本实用新型提供了一种带下料斗的连续重整反应器，采用低阻力降的径向结构，并可与上部料斗直接相连接，可实现反应物料连续地通过压力降较小的催化剂径向床层完成反应，催化剂能连续的进出反应器并在床层中移动，由此实现逆流移动床连续重整反应条件的优化；采用与带下料斗的反应器与上部料斗的组合结构，可实现对进入/离开连续重整反应器的催化剂输送系统进行密封，满足优化条件和安全生产的要求。

本实用新型的目的是提供一种带下料斗的连续重整反应器。

包括：筒体、上部封头、下部封头和下料斗，上部封头和下部封头分别设置在筒体的两端，与筒体固定连接形成密封的结构；

所述上部封头为球型或椭球型，顶部设置有反应物料进料口和催化剂下料管，上部封头侧面设置有反应产物出口，反应产物出口与筒体内中心管连通；

所述下部封头为球型或椭球型，底部设置有下料斗，下料斗底部设置有催化剂出口，下料斗侧面设置有氢气/氮气进口；反应器内催化剂床层与下料斗之间设置导流板；导流板为多个竖直的档板，均匀排布在中心管与下料斗内壁之间的环形通道内，将环形通道分割成若干扇形通道；

所述反应器筒体与上部封头之间设置有挡板，所述上部催化剂下料管穿过挡板伸入反应器内的催化剂床层中。

所述反应器为径向结构，反应器内设置有分配器、集气道、分气道和催化剂床层；

分配器连接反应物料进料口，

所述集气道为反应器的中心管内的空间，所述中心管下端封闭，上端与反应产物出口连接，中心管壁上设置有孔，开孔率优选为10～30%；中心管优先选用约翰逊网制造,约翰逊网筛条之间的缝隙优选为0.2～2.0mm；

所述分气道上端敞开，下端封闭；

所述催化剂床层为环形，设置在集气道和分气道之间。

所述的分气道是外筛网与反应器内壁之间形成的环形流通通道，

所述的外筛网是与反应器筒体同心的筒状结构，套在中心管外，外筛网的开孔率优选为5～30%；优先选用约翰逊网制造,约翰逊网筛条之间的缝隙为0.2～2.0mm；

所述的分气道也可以为多个带开孔的扇形筒形成的内部空间流道，所述扇形筒紧贴反应器内壁沿周向连续排布；

所述的扇形筒其贴在反应器内壁侧为不开孔的弧形板，在催化剂床层侧为开孔的弧形板，开孔率优选为10～30%；所述的扇形筒的弦长优选为150～350mm，弦高优选为10～300mm；扇形筒优先选用约翰逊网制造，约翰逊网筛条之间的缝隙为0.2～2.0mm。

所述催化剂下料管的数量为多个，沿周向均匀分布，所述催化剂下料管的数量优选为8、12、16、20或24，最优选为12个；

催化剂下料管的规格可采用现有技术中通常的规格，如：DN40、DN80、DN100、DN150；Sch.80或Sch.160。

具体可采用以下技术方案：

筒体、上部封头、下部封头、分气道、集气道、反应进料口、反应产物出口、催化剂进料管/口、催化剂出料口、反应进料分配器、档板、氢气/氮气入口、下料斗、导流板是主要设备和部件。

反应进料以气体状态从反应进料口进入反应器，通过反应进料分配器进入分气道，然后穿过分气道壁上的孔道径向向心通过催化剂床层进行重整反应，反应生成的产物穿过集气道壁的孔道进入集气道然后从反应产物出口离开反应器，催化剂从上部料斗通过催化剂进料管/口进入反应器，在分气道和集气道之间的环形床层向下移动，再经催化剂导流板之间的扇形空间进入下料斗，最后经催化剂出料口离开反应器，由此可实现反应物料连续地通过压力降较小的催化剂径向床层完成反应，催化剂能连续的进出反应器并在床层中移动。

反应器催化剂床层为移动床，催化剂从上向下连续移动，反应物和氢气径向通过催化剂床层并在其中发生反应，操作压力为0.1～1.0MPa(g),操作温度为常温～550℃。

反应器内所用的催化剂为工业用连续重整催化剂，含铂锡等物质，为直径1.0～2.5mm的球型颗粒，堆积密度450～850kg/m³，含有0～10%(wt)的积碳。

本实用新型的技术要点在于：

1)反应器与下料斗采用一体化的独特结构，使得催化剂的下料封结构简化，省去了分体的下料斗和多根用于连接反应器与分体下料斗的催化剂料腿。与分体下料斗相比，设备组合结构和流程大大简化。

2)反应进料和产物采用上进上出的结构，这种结构更加优化，使得反应物料在催化剂床层的上下分布均匀，不均匀度小于3%。

3)反应器的高径比严格控制：反应器的高径比决定了催化剂床层的厚度和气体流通截面积，气体流通截面积决定气体通过中心管时的流速，如果流速太高使得催化剂“贴在”中心管壁上，床层不能向下移动，称为“贴壁”现象。“贴壁”时的气体速度可计算，要严格控制反应器的高径比使气体流速低于“贴壁”气速20%以下，高径比一般在1.9~2.5。

本实用新型的效果在于：采用带下料斗的径向移动床连续重整反应器，使得催化剂的下料封结构简化，并可通过严格控制反应器的高径比和优化各内部件的结构尺寸，使得气体流速远低于“贴壁”气速；采用反应进料和产物上进上出的结构型式，使得在低压力降的条件下实现反应器中的反应物在催化剂床层中分布均匀，优化了反应条件，满足逆流移动床连续重整的要求。

附图说明

图1带下料斗的连续重整反应器结构示意图

图2分气道为外筛网型式的带下料斗的连续重整反应器横截面示意图

图3分气道为多个扇形筒的带下料斗的连续重整反应器横截面示意图

附图标记说明：

1筒体；2上部封头；3下部封头；4外筛网；5中心管；6反应物料进料口；

7反应产物出口；8催化剂下料管；9催化剂出料口；10分配器；

11档板；12氢气/氮气入口；13下料斗；14导流板；15催化剂床层；

16扇形筒；17分气道；18集气道

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本实用新型。

实施例1：

一种带下料斗的连续重整反应器，包括：筒体1、上部封头2、下部封头3和下料斗13，上部封头2和下部封头3分别设置在筒体1的两端，与筒体1固定连接形成密封的结构；

所述上部封头2为球型，顶部设置有反应物料进料口6和催化剂下料管8，上部封头2侧面设置有反应产物出口7，反应产物出口7与筒体内中心管5连通；

所述下部封头3为球型，底部设置有下料斗13，下料斗13底部设置有催化剂出口9，下料斗13侧面设置有氢气/氮气进口12；反应器内催化剂床层15与下料斗13之间设置导流板14；导流板14为8个竖直的档板，均匀排布在中心管与下料斗13内壁之间的环形通道内，将环形通道分割成8个扇形通道；

所述反应器筒体1与上部封头2之间设置有档板11，所述催化剂下料管8穿过档板11伸入反应器内的催化剂床层15中。

所述反应器为径向结构，反应器内设置有分配器10、集气道18、分气道17和催化剂床层15；

分配器10连接反应物料进料口6，

所述集气道5为反应器的中心管5内的空间，所述中心管5下端封闭，上端与反应产物出口7连接，中心管5壁上设置有孔，开孔率为18%；中心管的直径750mm，用约翰逊网制造,约翰逊网筛条之间的缝隙优选为0.8mm；

所述分气道17上端敞开，下端封闭；

所述催化剂床层15为环形，设置在集气道18和分气道17之间。

所述的分气道17是外筛网4与反应器内壁之间形成的环形流通通道，如图2所示，

所述的外筛网4是与反应器筒体同心的筒状结构，套在中心管5外，外筛网4的开孔率为25%；用约翰逊网制造,约翰逊网筛条之间的缝隙为1.2mm。

筒体直径2100mm，切线长4100mm；上部封头带有12个DN80的催化剂下料管；反应物料进料口和反应产物出口的直径都是DN800；下料斗的直径960mm，切线长1000mm；反应器高径比为1.95。

实施例2：

同实施例1，区别仅在于：

分气道是26个沿筒体内壁连续排列的扇形筒16组成，拱高140mm,弦长250mm，开孔率为25%；如图3所示。

Claims

1.一种带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述反应器包括：筒体、上部封头、下部封头和下料斗，上部封头和下部封头分别设置在筒体的两端，与筒体固定连接形成密封的结构；

所述下部封头为球型或椭球型，底部设置有下料斗，下料斗底部设置有催化剂出口，下料斗侧面设置有下部氢气/氮气进口；反应器内催化剂床层与下料斗之间设置导流板；导流板为多个竖直的档板，均匀排布在中心管与下料斗内壁之间的环形通道内，将环形通道分割成若干扇形通道；

2.如权利要求1所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

分配器连接反应物料进料口，

所述集气道为反应器的中心管内的空间，所述中心管下端封闭，上端与反应产物出口连接，中心管壁上设置有孔；

所述分气道上端敞开，下端封闭；

所述催化剂床层为环形，设置在集气道和分气道之间。

3.如权利要求2所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述的外筛网是与反应器筒体同心的筒状结构，套在中心管外。

4.如权利要求2所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述的分气道为多个带开孔的扇形筒形成的内部空间流道，所述扇形筒紧贴反应器内壁沿周向连续排布；

所述的扇形筒其贴在反应器内壁侧为不开孔的弧形板，在催化剂床层侧为开孔的弧形板。

5.如权利要求1所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述催化剂下料管的数量为多个，沿周向均匀分布。

6.如权利要求5所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述催化剂下料管的数量为8、12、16、20或24。

7.如权利要求2所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述中心管的开孔率为10～30%。

8.如权利要求3所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述外筛网的开孔率为5～30%。

9.如权利要求4所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述扇形筒的开孔率为10～30%；

所述的扇形筒的弦长为150～350mm，弦高为10～300mm。

10.如权利要求1~9之一所述的带下料斗的连续重整反应器，其特征在于：

所述反应器的高径比为1.9~2.5。