CN2626604Y - 流体整体均布的径向反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种流体整体均布的径向反应器。它是在现有的径向反应器的锥形圆柱体导流器(13)和内多孔筒(7)之间设置有一组内纵向隔板(8)，每块内纵向隔板(8)与锥形圆柱体导流器(13)的外侧表面固定连接；在圆柱形筒体(2)和外多孔筒(4)之间设置有一组外纵向隔板(3)，每块外纵向隔板(3)与圆柱形筒体(2)的内侧表面固定连接；内纵向隔板(8)和外纵向隔板(3)的排列形状均与圆柱形筒体(2)的轴线呈轴射形；外纵向隔板(3)在与出料口(10)相对应的部位有缺口(14)。本实用新型增加的两组纵向隔板，将现有径向反应器的分流流动通道和合流流动通道，纵向均匀分割为多个单元，避免在上述通道内产生环向流动以及由此造成对反应器转化率和收率的影响。特别适用于乙苯催化脱氢制苯乙烯。

Description

流体整体均布的径向反应器

技术领域

本实用新型涉及一种流体整体均布的反应器。

背景技术

众所周知，气固相催化反应器是化工装置的核心设备，其效率和特征对整个化工装置的技术经济性能有决定性的影响。影响反应器效率的因素除了催化剂的特性和反应过程的本身特性外，主要还有催化剂床层中的流体均匀分布问题。如果反应物流体在催化剂床层分布不均匀，将会影响反应器的温度分布、浓度分布、热稳定性等，还会引起催化剂床层局部过热，影响产物质量和反应器的生产能力。因此，流体分布是反应器设计中关键问题。现有的固定床径向催化反应器的壳体内，催化剂床层置于同轴的内多孔筒和外多孔筒之间，内多孔筒内设置有一个同轴的锥形圆柱体导流器。这种导流器使得进入反应器的反应物流体径向分布均匀。但是，由于机械制造的偏差，任何圆筒形筒体都不是理想的圆形，圆筒形压力容器的圆度偏差可以达到直径的0.5～1％，所以，由同轴锥形圆柱体导流器、内多孔筒、外多孔筒和圆筒形壳体所构成的固定床径向催化反应器中，会在内多孔筒和锥形圆柱体导流器之间形成环柱形分流流动通道，在外多孔筒和壳体的圆柱形筒体之间形成环柱形合流流动通道。上述两个通道存在严重的环向流动，使得催化剂床层中周向流体分布严重不均匀，从而造成流体整体分布不均进而影响这类反应器的性能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种流体整体均布的径向反应器，消除目前径向反应器中催化剂床层中周向流体分布严重不均匀的缺点，改善径向反应器的性能。

实现上述目的的技术方案是：一种流体整体均布的径向反应器，它具有由圆柱形筒体、上封头和下封头组成的圆柱形壳体，该壳体上设有出料口、进料口、催化剂进口和催化剂出口，在壳体内，由内向外依次设有与圆柱形筒体共轴的锥形圆柱体导流器、内多孔筒和外多孔筒，内多孔筒和外多孔筒的支撑架固定连接在下封头上并构成环柱形催化剂筐，其内有由填充的催化剂形成的催化剂床层，在锥形圆柱体导流器和内多孔筒之间设置有一组内纵向隔板，每块内纵向隔板与锥形圆柱体导流器的外侧表面固定连接；在圆柱形筒体和外多孔筒之间设置有一组外纵向隔板，每块外纵向隔板与圆柱形筒体的内侧表面固定连接；内纵向隔板和外纵向隔板的排列形状均与圆柱形筒体的轴线呈轴射形；外纵向隔板在与出料口相对应的部位有缺口。

所述径向反应器，内纵向隔板为3～24块，外纵向隔板为3～24块。这样可以使流体分布得更为均匀。

所述径向反应器，每块外纵向隔板均设有缺口，或者除出料口对面的一块外纵向隔板外，其余外纵向隔板均设有缺口。这样更有利于反应物流体顺利地从外纵向隔板所分割的各个分割单元汇集到出料口，使反应能更顺利进行。

本实用新型的技术效果：采用本实用新型的技术方案后，与锥形圆柱体导流器外侧表面固定连接的一组内纵向隔板，将锥形圆柱体导流器和内多孔筒之间的环柱形分流流动通道纵向分割成多个单元；固定连接在圆柱形筒体内侧表面上的一组外纵向隔板，将外多孔筒和圆柱形筒体之间的环柱形合流流动通道纵向分割成多个单元。反应物流体受外纵向隔板和内纵向隔板的约束只能在各个单元内同时发生径向和轴向流动，因此，避免了流体在这两个通道内的环向流动，解决了现有径向反应器因周向流体分布不均匀而造成的流体整体分布不均的问题以及由此对反应器转化率和收率的影响。

附图说明

图1为本实用新型流体整体均布的径向反应器的一种结构示意图(A-A剖视图)，内纵向隔板和外纵向隔板均为6块，每块外纵向隔板均有缺口；

图2为图1的B-B剖视图；

图3为图1的C-C剖视图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～3所示，本实用新型的流体整体均布的径向反应器，它具有由圆柱形筒体2、上封头1和下封头5组成的圆柱形壳体，该壳体上设有出料口10、进料口6、催化剂进口11和催化剂出口12，在壳体内，由内向外依次设有与圆柱形筒体2共轴的锥形圆柱体导流器13、内多孔筒7和外多孔筒4，内多孔筒7和外多孔筒4的支撑架15固定连接在下封头5上并构成环柱形催化剂筐，其内有由填充的催化剂形成的催化剂床层9，在锥形圆柱体导流器13和内多孔筒7之间设置有一组内纵向隔板8，每块内纵向隔板8与锥形圆柱体导流器13的外侧表面固定连接；在圆柱形筒体2和外多孔筒4之间设置有一组外纵向隔板3，每块外纵向隔板3与圆柱形筒体2的内侧表面固定连接；内纵向隔板8和外纵向隔板3的排列形状均与圆柱形筒体2的轴线呈轴射形；外纵向隔板3在与出料口10相对应的部位有缺口14。

本实用新型的径向反应器，内纵向隔板8为3～24块，外纵向隔板3为3～24块。这些隔板的数目可根据具体反应器确定，最好为6～12块，而且为降低反应器造价，外纵向隔板3的数目可少于内纵向隔板8的数目。

本实用新型的径向反应器，每块外纵向隔板3均设有缺口14，或者除出料口10对面的一块外纵向隔板3外，其余外纵向隔板3均设有缺口14。

使用本实用新型的径向反应器时，先从催化剂进口11加入催化剂形成催化剂床层9。反应物由进料口6进入，经过结构填料层16，在内多孔筒7沿着被内纵向隔板8分割所形成的各个分流流动通道流动，同时部分反应物穿过内多孔筒7进入催化剂床层9并主要以径向通过催化剂床层9，同时与催化剂接触发生转化反应。反应生成物流出催化剂床层9，汇合到由外多孔筒4和圆柱形筒体2所构成的合流流动通道中，沿着被外纵向隔板3分割所形成的各个合流流动通道流动，流经缺口14，最后经出料口10流出反应器。

实施例1

采用如图1所示的本实用新型的径向反应器进行乙苯催化脱氢制苯乙烯。催化剂采用铁钾系。当所用径向反应器内多孔筒7的直径为1400mm，催化剂床层9径向厚度为680mm，开孔总高度为12000mm。反应物料进入径向反应器的温度为620℃，压力为60kPa。反应结果为：乙苯转化率41％，苯乙烯选择性为96.5％。

比较例1

除将如图1所示的径向反应器的内纵向隔板8和外纵向隔板3全部拆除外，其余(包括工艺条件)均同实施例1。反应结果为：乙苯转化率为40％，苯乙烯选择性为96.7％。

由实施例1和比较例1的反应结果可以看出，安装内纵向隔板8和外纵向隔板3提高了乙苯转化率。

Claims (3)

1、一种流体整体均布的径向反应器，它具有由圆柱形筒体(2)、上封头(1)和下封头(5)组成的圆柱形壳体，该壳体上设有出料口(10)、进料口(6)、催化剂进口(11)和催化剂出口(12)，在壳体内，由内向外依次设有与圆柱形筒体(2)共轴的锥形圆柱体导流器(13)、内多孔筒(7)和外多孔筒(4)，内多孔筒(7)和外多孔筒(4)的支撑架(15)固定连接在下封头(5)上并构成环柱形催化剂筐，其内有由填充的催化剂形成的催化剂床层(9)，其特征在于：在锥形圆柱体导流器(13)和内多孔筒(7)之间设置有一组内纵向隔板(8)，每块内纵向隔板(8)与锥形圆柱体导流器(13)的外侧表面固定连接；在圆柱形筒体(2)和外多孔筒(4)之间设置有一组外纵向隔板(3)，每块外纵向隔板(3)与圆柱形筒体(2)的内侧表面固定连接；内纵向隔板(8)和外纵向隔板(3)的排列形状均与圆柱形筒体(2)的轴线呈轴射形；外纵向隔板(3)在与出料口(10)相对应的部位有缺口(14)。

2、根据权利要求1所述的径向反应器，其特征在于：内纵向隔板(8)为3～24块，外纵向隔板(3)为3～24块。

3、根据权利要求1所述的径向反应器，其特征在于：每块外纵向隔板(3)均设有缺口(14)，或者除出料口(10)对面的一块外纵向隔板(3)外，其余外纵向隔板(3)均设有缺口(14)。