CN217796060U - 一种管式加氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式加氢装置。属于化学工业中加氢反应器技术领域，可直接用于气液固三相加氢反应。该装置包括在管式反应器的内部加入多孔管，形成套管结构。在进行加氢反应时，液体从多孔管流入，氢气从空管和多孔管的间隙进入，在压力的作用下进入到多孔管液体中形成气泡并参与三相反应。该装置利用了多孔管的高效混合和优异的传质性能，强化了加氢反应过程中的气液传质，本实用新型具有加氢效率高、结构简单、操作灵活的特点，应用本实用新型可以优化反应器的传质性能，提高加氢反应的转化率。

Description

一种管式加氢装置

技术领域

本实用新型属于化学工业中加氢反应器技术领域，涉及一种管式加氢装置。

背景技术

加氢反应器在石油化工、制药、食品和环境行业有着广泛的用途，可作为化工产品开发，催化剂活性分析等的基础设备。由于加氢反应是放热反应，加氢反应器需要在高温高压下操作，所以对于加氢反应器的耐高温高压有着很高的要求。针对反应需求的不同，加氢反应可以是气液两相的反应，也可以是复杂的气液固三相加氢反应。在完成气液固三相加氢反应的过程中，需要气、液相与固相三相之间有着充足的接触面积，才能使得加氢反应的效率更高。对于增大反应物之间的接触面积，可以从两方面考虑，一方面从催化剂的角度出发，将催化剂的结构设计制备成多孔的，在加氢过程中，气液两相可以通过催化剂的孔道来更好的反应；另一方面，从反应器的角度出发，反应器可以设计合理的结构为气液固三相反应提供良好的场所。

常用的加氢反应器有两种类型，一类是间歇式的反应器，如搅拌釜或鼓泡塔反应器。另一类是连续加氢反应器，如管式反应器或浆态床反应器。目前涉及气液固三相的加氢反应主要依托搅拌式反应釜来完成，该反应器具有一次投料，操作简单的特点，但是这类反应釜存在着传质传热性能差，反应效率低等问题。管式反应器是一种比表面积大，可连续加氢的反应器，在化学工程领域的应用越来越广泛，但在气液固三相反应中的应用存在着传质性能差等问题。使用管式反应器完成加氢反应时，需要在前端加入混合器或者是在管内加内构件来加强气液相的混合。前端混合器虽然对气液传质和混合有一定的效果，但往往混合以后再与固相接触时，会损失一部分的混合效果；而内构件的存在会对固相造成一定的损耗。因此，采用高效率的气液分配装置，既可以强化气液传质性能，又能够简化反应器的结构，降低设备体积和投资。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型目的是提供一种管式加氢装置，是一种用于气液固三相加氢反应的管式加氢装置，该装置具有传质性能优异、结构简单、反应器体积小，操作灵活等特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种管式加氢装置，所述管式加氢装置采用的是套管结构，包括管式反应器壳体1，套装在管式反应器壳体1内的空管2，套装在空管2内的多孔管3；空管2下部侧面且位于管式反应器壳体1外部处开有氢气进口4，多孔管3底部为液体入口，多孔管3内盛装有固体催化剂。

所述多孔管3孔径为1μm-10μm，孔隙率为30％-60％。

所述空管2上下部端与管式反应器壳体1通过螺纹连接，多孔管3上下部端与空管2通过螺纹连接。

所述多孔管3与空管2之间、空管2与管式反应器壳体1之间均采用四氟垫圈密封。

所述多孔管3的材料选用316L不锈钢。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

由于本实用新型在管式加氢反应器的内部加入了多孔管，多孔管不会对固相造成损耗，可以提高气液的混合效果，气体以气泡的形式分散在液相中与固相接触，增大了气液固三相的接触面积。多孔管不会对固相造成损耗相对于已有的技术，该装置结构简单，传质性能优异，可显著提高加氢反应的效率。

附图说明

图1为本实用新型管式加氢装置剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型一种管式加氢装置，所述管式加氢装置采用的是套管结构，包括管式反应器壳体1，套装在管式反应器壳体1内的空管2，套装在空管2内的多孔管3；空管2下部侧面且位于管式反应器壳体1外部处开有氢气进口4，多孔管3底部为液体入口，多孔管3内盛装有固体催化剂。

作为本实用新型的优选实施方式，所述多孔管3孔径为1μm-10μm，孔隙率为30％-60％。这样气体可以通过多孔管分散到液相中形成微米级的气泡，可以与颗粒大小在微米级的催化剂进行匹配。所选孔隙率的范围适中，既保证了气体的分散效果，也兼顾强度和良好的保温性能。

作为本实用新型的优选实施方式，所述空管2上下部端与管式反应器壳体1通过螺纹连接，多孔管3上下部端与空管2通过螺纹连接。便于拆卸。

作为本实用新型的优选实施方式，所述多孔管3与空管2之间、空管2与管式反应器壳体1之间均采用四氟垫圈密封。这样，既能承受住实验的高温高压条件，也能起到很好的密封作用，同时，四氟垫圈拆卸简单，易安装，价格低廉，可满足长期实验的消耗需求。

作为本实用新型的优选实施方式，所述多孔管3的材料选用316L不锈钢。这样，采用316L不锈钢制备多孔管可以降低设备的加工成本，同时，该材料满足实验中耐高温耐压的需求，具备一定的机械强度，能够实现良好的分配效果。

在进行加氢反应时，液体从多孔管3底部入口流入，氢气从空管下部侧面的氢气进口4进入空管2与多孔管3的环隙中，通过控制气体的压力和流量使得气体通过多孔管的孔隙分配到多孔管内部形成均匀的气泡，气泡分散在液相中与多孔管3内的固体催化剂充分接触完成加氢过程。

本实用新型不限于以上实施例的结构和用途。本领域人员可依据本实用新型的上述实施例说明而做出各种等效的替代和修改。然而这些依据本实用新型技术方法所做的等效替代和修改，仍属于本实用新型要求所界定的专利范围。

Claims (5)

1.一种管式加氢装置，其特征在于：所述管式加氢装置采用的是套管结构，包括管式反应器壳体(1)，套装在管式反应器壳体(1)内的空管(2)，套装在空管(2)内的多孔管(3)；空管(2)下部且位于管式反应器壳体(1)外部处开有氢气进口(4)，多孔管(3)底部为液体入口，多孔管(3)内盛装有固体催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种管式加氢装置，其特征在于，所述多孔管(3)孔径为1μm-10μm，孔隙率为30％-60％。

3.根据权利要求1所述的一种管式加氢装置，其特征在于，所述空管(2)上下部端与管式反应器壳体(1)通过螺纹连接，多孔管(3)上下部端与空管(2)通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种管式加氢装置，其特征在于，所述多孔管(3)与空管(2)之间、空管(2)与管式反应器壳体(1) 之间均采用四氟垫圈密封。

5.根据权利要求1所述的一种管式加氢装置，其特征在于，所述多孔管(3)的材料选用316L不锈钢。

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