CN204251564U - 一种碳四临氢芳构化反应器 - Google Patents
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Abstract
一种碳四临氢芳构化反应器，包括筒体、下封头、上封头和裙座，上封头顶部设置人孔，人孔下方设有组合式气体分布器，组合式气体分布器包括预分布器和再分布器，再分布器间隙设有上瓷球层，人孔上设有的进料管与预分布器相焊接成一体；下封头与筒体底部相焊接，下封头底部设有收集器组件及出料管，下封头内部设有下瓷球层；上瓷球层与下瓷球层之间设有催化剂床层，下封头侧边设有卸剂导筒；裙座与下封头外侧对接焊接。本实用新型结构简单、造价低；显著提高了反应器床层内气体与催化剂的接触量和接触时间，有效的避免了短路、沟流问题，有效提高了催化剂的转化率和收率，实现了反应的平稳控制以及反应器的长周期运转。
Description
技术领域
本实用新型属于炼化设备领域，尤其涉及一种碳四临氢芳构化反应器。
背景技术
碳四资源主要来自炼化企业中的各种副产碳四馏分，包括催化裂化碳四液化气、催化裂化碳四经过甲基叔丁基醚（MTBE）装置抽出异丁烯后的醚后碳四、蒸汽裂解装置的抽余碳四（抽出丁二烯后） 等。主要组成有丁二烯、1-丁烯、异丁烯、正丁烷和异丁烷等，是重要的石油化工资源。目前，我国碳四资源除小部分用来生产MTBE、烷基化油和聚合单体外，绝大部分仍作为民用液化气燃料，这在一定程度上造成了石油资源的浪费。近年来，随着我国天然气产量的快速上升，以及从国际市场引进液化天然气量的逐年增加，民用燃料逐渐被天然气所替代，加速了碳四资源的综合利用。如何将碳四资源变为高附加值的石化产品，为企业创造效益，成为炼化企业需要解决的问题之一。目前，利用碳四临氢芳构化技术来生产芳烃和高辛烷值汽油组分，由于其工艺简单、反应条件温和、经济效益可观而备受关注。
目前，国内外芳构化技术多采用非临氢工艺，均在较高的反应温度下进行，存在催化剂失活快、液相收率低、反应器的选材高、造价高等问题。碳四临氢芳构化技术，即在固定床反应器中临氢芳构化生产高辛烷值汽油调和组分，同时联产优质乙烯裂解料的工艺技术。是以碳四烃为原料，利用纳米 ZSM-5 沸石催化剂，在一定温度，甚至是较低温度下，将碳四烯烃通过叠合、齐聚、裂解、脱氢等反应转化为芳烃，同时部分烃类化合物发生烷基化反应，生成高辛烷值汽油组分，达到改质和增产汽油的目的。该技术能有效减缓催化剂积炭，延长催化剂单程运行寿命，减少催化剂的频繁再生和固定床反应器的频繁切换，有利于装置平稳操作和长周期运行，降低生产操作成本。
碳四临氢芳构化技术，其关键在于芳构化反应器。由于流化床反应器自身具有结构复杂，操作难度高，催化剂粉化流失严重，产品分布不均等缺陷，目前芳构化反应器多采用绝热固定床反应器。固定床反应器具有结构简单，空速高，催化剂装填量小且不易磨损，操作方便且生产能力大等优点，因此在工业生产中得以广泛应用。
其中，临氢条件下固定床反应器中物料的传质方式，反应器的传热和控温问题是芳构化反应的核心。而反应器内的流体分布与上述问题密切相关，固定床床层内的流体分布直接影响床层中的传质、传热以及化学反应。如何采用合理的流体分布技术，提高芳构化反应效率和收率，显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种碳四临氢芳构化反应器。
本实用新型的一种碳四临氢芳构化反应器，包括筒体、下封头、上封头和裙座，所述上封头顶部设置人孔，人孔下方设有组合式气体分布器，所述组合式气体分布器包括预分布器和再分布器，所述再分布器间隙设有上瓷球层，所述人孔上设有的进料管与预分布器相焊接成一体；所述下封头与筒体底部相焊接，下封头底部设有收集器组件及出料管，下封头内部设有下瓷球层；所述上瓷球层与下瓷球层之间设有催化剂床层，下封头侧边设有卸剂导筒；所述裙座与下封头外侧对接焊接。
所述筒体中部设有温度计套管组件，并插入催化剂床层。
所述预分布器与进料管处于同一个轴心上，预分布器筒体设置有扩散口变径段，且底部侧壁设置有环隙开口，孔径的总面积等于物料气入口管截面积的1.5~2.5倍。
所述再分布器包括多个内部呈中空的篮筐、支撑板、丝网和紧固件组件；篮筐通过紧固件与支撑板固定，对称布置于上瓷球层。
所述上瓷球层自上而下依次设置2~3层直径由大到小的Φ25~Φ6的瓷球层；所述下瓷球层自上而下依次设置2~5层直径由小到大的Φ6~Φ56的瓷球层。
所述收集器组件包括收集器和丝网，与出料管组成一体构件；收集器筒体底部设有环隙开孔，孔径的总面积等于物料气出口管截面积的1.5~2.5倍，收集器外覆盖1~3层2~6目的丝网。
所述反应器为固定床反应器。
本实用新型结构简单、造价低，在一定温度甚至是较低温度和临氢条件下，反应器内气体通过预分布器的环隙开口进入反应器顶部均化空间后，再次通过再分布器进一步均布，显著提高了反应器床层内气体与催化剂的接触量和接触时间，有效的避免了短路、沟流问题，使反应气体与催化剂床层可以均匀、充分的接触，床层温度分布均匀且温升稳定，有效提高了催化剂的转化率和收率，实现了反应的平稳控制以及反应器的长周期运转。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1—进料管 2—人孔 3—预分布器 4—上瓷球层 5—再分布器 6—筒体 7—催化剂床层 8—下瓷球层 9—下封头 10—卸剂导筒 11—裙座 12—出料管 13—收集器组件 14—温度计套管组件 15—上封头。
具体实施方式
如图1的一种碳四临氢芳构化反应器，包括筒体6、下封头9、上封头15和裙座11，上封头15顶部设置人孔2，人孔2下方设有组合式气体分布器，组合式气体分布器包括预分布器3和再分布器5，再分布器5间隙设有上瓷球层4，人孔2上设有的进料管1与预分布器3相焊接成一体；下封头9与筒体6底部相焊接，下封头9底部设有收集器组件13及出料管12，下封头9内部设有下瓷球层8；上瓷球层4与下瓷球层8之间设有催化剂床层7，下封头9侧边设有卸剂导筒10；裙座11与下封头9外侧对接焊接。
筒体6中部设有温度计套管组件14，并插入催化剂床层7。
预分布器3与进料管1处于同一个轴心上，预分布器3筒体设置有扩散口变径段，且底部侧壁设置有环隙开口，孔径的总面积等于物料气入口管截面积的1.5~2.5倍，与所需处理的物料流量相匹配。
再分布器5包括多个内部呈中空的篮筐、支撑板、丝网和紧固件组件；篮筐通过紧固件与支撑板固定，按一定形状对称布置，置于上瓷球层4中，篮筐的直径、数量根据物料流量确定。
上瓷球层4自上而下依次设置2层直径由大到小的Φ25和Φ13的瓷球层；下瓷球层8自上而下依次设置4层直径由小到大的Φ6、Φ13、Φ25和Φ56的瓷球层。
收集器组件13包括收集器和丝网，与出料管12组成一体构件；收集器筒体底部设有环隙开孔，孔径的总面积等于物料气出口管截面积的1.5~2.5倍，收集器外覆盖2层丝网，外层丝网为4目，内层丝网为2目，以防破碎物带入后续流程。
反应器为固定床反应器。一种碳四临氢芳构化反应器，为固定床反应器。
实施例一：
反应器进料为醚后碳四，其中烯烃含量为41.31ω%，进料量为25000kg/h；氢气进料量为33.801 kg/h。在进料温度280℃、反应压力1.9MPa、进料空速1.0h-1的临氢操作条件下，反应器温升120℃，碳四烯烃转化率达97.5%，生成油收率为32.0%，汽油馏程分析为36~203℃，汽油中烯烃含量2.10%~2.80%，芳烃含量30.65%，汽油辛烷值（RON）93以上。
实施例二：
反应器进料为抽余碳四，其中烯烃含量为55.10ω%，进料量为25000kg/h；氢气进料量为29.158 kg/h。在进料温度280℃、反应压力1.9MPa、进料空速1.0h-1的临氢操作条件下，反应器温升132℃，碳四烯烃转化率达98.0%，生成油收率为35.0%，汽油馏程分析为38~209℃，汽油中烯烃含量2.00%~2.50%，芳烃含量44.96%，汽油辛烷值（RON）94以上。
Claims (7)
1.一种碳四临氢芳构化反应器，包括筒体（6）、下封头（9）、上封头（15）和裙座（11），其特征在于：所述上封头（15）顶部设置人孔（2），人孔（2）下方设有组合式气体分布器，所述组合式气体分布器包括预分布器（3）和再分布器（5），所述再分布器（5）间隙设有上瓷球层（4），所述人孔（2）上设有的进料管（1）与预分布器（3）相焊接成一体；所述下封头（9）与筒体（6）底部相焊接，下封头（9）底部设有收集器组件（13）及出料管（12），下封头（9）内部设有下瓷球层（8）；所述上瓷球层（4）与下瓷球层（8）之间设有催化剂床层（7），下封头（9）侧边设有卸剂导筒（10）；所述裙座（11）与下封头（9）外侧对接焊接。
2.如权利要求1所述的一种碳四临氢芳构化反应器，其特征在于：所述筒体（6）中部设有温度计套管组件（14），并插入催化剂床层（7）。
3.如权利要求1或2所述的一种碳四临氢芳构化反应器，其特征在于：所述预分布器（3）与进料管（1）处于同一个轴心上，预分布器（3）筒体设置有扩散口变径段，且底部侧壁设置有环隙开口，孔径的总面积等于物料气入口管截面积的1.5-2.5倍。
4.如权利要求1或2所述的一种碳四临氢芳构化反应器，其特征在于：所述再分布器（5）包括多个内部呈中空的篮筐、支撑板、丝网和紧固件组件；篮筐通过紧固件与支撑板固定，对称布置于上瓷球层（4）。
5.如权利要求1或2所述的一种碳四临氢芳构化反应器，其特征在于：所述上瓷球层（4）自上而下依次设置2-3层直径由大到小的Φ25-Φ6的瓷球层；所述下瓷球层（8）自上而下依次设置2-5层直径由小到大的Φ6-Φ56的瓷球层。
6.如权利要求1或2所述的一种碳四临氢芳构化反应器，其特征在于：所述收集器组件（13）包括收集器和丝网，与出料管（12）组成一体构件；收集器筒体底部设有环隙开孔，孔径的总面积等于物料气出口管截面积的1.5-2.5倍，收集器外覆盖1-3层2-6目的丝网。
7.如权利要求1或2所述的一种碳四临氢芳构化反应器，其特征在于：所述反应器为固定床反应器。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110270277A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-24 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 气体物料分布器和煤直接液化加氢反应器 |
| CN115253655A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-01 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种免人员进入装卸的大尺寸高床层干法脱硫塔 |
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2014
- 2014-11-27 CN CN201420720155.8U patent/CN204251564U/zh active Active
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