CN2761258Y - 一种气液逆流式反应器 - Google Patents

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杨福利
刘忠信
刘继华
张志华
宋永一
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China Petroleum and Chemical Corp
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China Petroleum and Chemical Corp
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Abstract

本实用新型公开了一种气液逆流式反应器。该反应器的特征是反应器和分离器集成为一体，反应器筒体设置在分离器筒体之上，反应器筒体下端开口与分离器筒体上端相通，分离器筒体直径大于或等于反应器筒体，反应器筒体与分离器筒体之间采用焊接或一体结构。反应器筒体顶部设置气体出口和液体进口，反应器筒体下部设气体进口。分离器筒体上部设液位检测装置，下部设液体出口。本实用新型气液逆流式反应器通过将反应器与分离器有机结合，实现液相产品的稳定排放，气相不能窜入液相产品出口，操作稳定。另外本实用新型反应器结构紧凑，所需空间小。本实用新型气液逆流式反应器可以用于各种中小型逆流反应过程，如逆流加氢反应过程等。

Description

一种气液逆流式反应器
技术领域
本实用新型属于一种气液逆流式反应器，具体地说涉及一种中小型气液逆流式临氢反应器，尤其是一种用于石油烃类气液逆向接触式反应的设备。
背景技术
随着加氢工艺日益成为石油炼制中主要方法之一，加氢工艺能够大量脱出金属、硫、氮等有害杂质，还能将重油馏分裂解成高价值的低沸点组分。目前，加氢工艺中大多采用固定床加氢反应器，工艺流程为原料油与氢气在进反应器之前混合后，由反应器顶部进入反应器，原料油与氢气以并流向下的方式通过加氢催化剂床并发生加氢反应。由于气液两相并流通过催化剂床层，反应物同进同出，因此，反应生成的硫化氢和氨仍滞流在反应体系中，氢气浓度逐渐减少，温度逐渐升高对脱芳反应的进行不利，从而强烈抑制了脱硫、脱芳反应的进行。采用两段法加氢工艺和气、液逆流加氢工艺来解决上述问题。逆流反应是原料油从上部进入反应器，气体从底部进入反应器，在催化剂床层气、液逆流接触反应。逆流工艺不仅可以增大反应的氢分压，及时除掉反应产生的H2S、NH3，还可以使反应器的反应温度趋于等温或较小温差，增大芳烃脱除率。
逆流式加氢工艺对反应器设计有一定要求，目前逆流临氢反应器是管式反应器。一些公开的技术如USP5,985,131涉及采用气体旁路的催化剂装填方法，USP6,623,621用液体温度控制反应器液阻性能，USP5,942,197公开的逆流反应器是关于通过旁路装置调节各反应区进气量。主要不足：无气液分配器，气、液逆流分配不均，靠压差推动上升的气体易于夹带液体。工艺流程中，反应器与高压分离器是分体通过管线连接，反应器与高压分离器必须有一定位差的液体才能使液体流入高压分离器，管线弯曲和管阀件内部阻力增加了生成物靠自重向下流动阻力，液体流动经常发生阻断。气相易于进入高压分离器中。影响逆流反应正常进行。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种逆流反应器系统以及内置件，可以使气液逆流反应顺利进行。
本实用新型逆流反应器包括反应器筒体和分离器筒体，反应器和分离器集成为一体，反应器筒体设置在分离器筒体之上，反应器筒体下端开口与分离器筒体上端相通，分离器筒体直径大于或等于反应器筒体，反应器筒体与分离器筒体之间采用焊接或一体结构。
反应器筒体顶部设置反应器封头、气体出口和液体进口，反应器筒体下部设气体进口。分离器筒体上部设液位检测装置，下部设液体出口，底端设置分离器封头。反应器筒体内上部设置液体分配器，下部设置气体分配器，中间设置由分离器封头伸入的热电偶套管。
本实用新型气液逆流汽提式反应器通过将反应器与分离器有机结合，实现液相产品的稳定排放，气相不能窜入液相产品出口，实现了稳定操作。另外本实用新型反应器结构紧凑，所需空间小。
附图说明
图1-1是分离器筒体直径大于反应器筒体直径的结构示意图，图1-2是分离器筒体直径等于反应器筒体直径结构的剖面示意图。
1.原料入口，2.反应器上端封头，3.反应器密封环，4.反应器上端连接螺母，5.气体出口管，6.液体分配器，7.热电偶套管，8.反应器筒体，9.加热炉，10.催化剂支撑盘，11.分离器筒体，12.液体产品出口，13.分离器连接螺母，14.分离器密封环，15.热电偶压紧螺帽，16.分离器封头端盖，17.分离器内反应后液体，18.液位检测口，19.气体入口管，20.下填料层，21.催化剂床层，22.上填料层，23.液体进口管。
图2是逆流反应器液体分配器结构示意图。24.扩散孔，25.液气分配盘，26.液体分配孔，27气体上升管。
图3是逆流反应器催化剂支撑盘结构示意图。
图4反应器示意图。28.液位检测器，29.气动排液阀。
具体实施方式
本实用新型反应器将反应器与分离筒器行一体化设计，反应后生成液体进入分离器，在反应分离器中，液位检测装置通过液位检测孔设置，液位检测孔在分离器上部侧面，液体出口管在液位检测孔下方，最好在另一侧，液位检测孔与液体出口管之间距离50～150mm，液位检测孔和液体出口管之间始终有一段液位使得气体不能进入出口管。用液体出口管上设置的液位控制阀通过液位检测装置发出信号把液体排出反应系统(一般送入低压分离器)。
液体进口的液体分配器主要作用是引入液体原料，使上升气体与下降液体分配均匀互不干扰，靠重力向下流动的液体与催化剂接触而且在催化剂床均匀分配原料，在催化剂床层下面设置气液分配器，气体由上升管上升，通过顶部的孔进入填料层继续分配，而液体则由支撑装置的底板上的小孔流下，气流分道而行，彼此很少干扰。反应器下端有与反应器连接一起的高压分离器。
反应器各部件的具体结构和寸尺可以根据装置规模按本领域一般知识进行设计确定。
下面结合附图具体说明逆流临氢反应器结构极其工作过程。
在一个连续操作逆流临氢气提式反应器系统中，原料油通过液体入口管1向下进入液气分配器6，通过液气分配器6上的降液孔靠重力向下进一步通过填料22空隙路径分散到催化剂床层21在氢气存在下反应，反应后通过下部填料20进入分离器筒体11内，液位检测器28通过检测孔18检测液位，液位高于设定值时，气动排液阀29把液体产品排出反应系统外。
气体反应物(氢气)从气体入口管19进入反应器，向上流动与向下流动的液相在催化剂上进行反应。气相通过液体分配器6上的气体上升管27由气体出口管5排出反应系统。

Claims (8)

1、一种气液逆流式反应器，其特征在于反应器和高压分离器集成一体，反应器筒体设置在分离器筒体之上，反应器筒体下端开口与分离器筒体上端相通，分离器筒体直径大于或等于反应器筒体，反应器筒体与分离器筒体之间采用焊接或一体结构。
2、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的反应器筒体顶部设置反应器封头、气体出口和液体进口，反应器筒体下部设气体进口。
3、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的分离器筒体上部设液位检测装置，下部设液体出口，底端设置分离器封头。
4、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的反应器筒体内上部设置液体分配器，下部设置气体分配器，中间设置由分离器封头伸入的热电偶套管。
5、按照权利要求3所述的反应器，其特征在于所述的液位检测装置通过液位检测孔设置，液位检测孔在分离器上部侧面。
6、按照权利要求5所述的反应器，其特征在于所述的液位检测孔在液体出口管的另一侧。
7、按照权利要求6所述的反应器，其特征在于所述的液位检测孔与液体出口管之间距离50～150mm，液位检测孔和液体出口管之间始终有一段液位使得气体不能进入出口管。
8、按照权利要求5所述的反应器，其特征在于用液体出口管上设置的液位控制阀通过液位检测装置发出信号把液体排出反应系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102463078A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 中国石油化工股份有限公司 一种沸腾床催化剂在线加注系统
CN102917784A (zh) * 2010-05-28 2013-02-06 埃克森美孚化学专利公司 带有反应器集管和集成阀的反应器
CN102041069B (zh) * 2009-10-16 2013-12-04 中国石油化工股份有限公司 一种柴油脱硫、脱氮及芳烃饱和的气液逆流加氢方法

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