一种气体调控内循环浆态床环流反应器的制造方法
【专利说明】
1.
技术领域
[0001]本发明提供一种气体调控内循环浆态床环流反应器，涉及化工领域的生物油、煤焦油或石油液相催化加氢反应过程。
2.
【背景技术】
[0002]将生物油、煤焦油或石油进行催化加氢精制是目前提高油品品质和附加值的常用方法之一。液相加氢是利用液体高温高压溶氢特性，通过液体大量循环携带氢气实现高效加氢反应，避免使用氢气循环压缩机以及反应后液体和氢气的高低压分离器，简化了工艺流程，高压设备数量减少70%以上，大幅度降低了加氢能耗和投资，是未来油品加氢工艺的发展方向。目前常用的油品液相加氢反应器有强制外循环的固定床反应器和沸腾床反应器以及正在开发的浆态床环流反应器。固定床反应器优点是结构简单，大颗粒催化剂装填简单、磨损小，催化剂床活性逐层降低，高活性周期长，易于操作，但由于反应器内部存在死角或滞留区从而导致催化剂颗粒容易结焦，大颗粒催化剂与气液体有效接触面积小导致加氢效率低和液体循环量大以及催化剂更换困难。沸腾床反应器为了消除固定床反应器的缺陷，采用粉末催化剂和流态化技术，使气液固接触充分混合均匀、加氢效率高，反应器内基本不存在死角或滞留区，结焦现象减轻，催化剂更换方便。强制外循环的固定床反应器和沸腾床反应器通过在反应器外设置液体循环泵和氢气溶解混合器，强制液体物料循环和携氢，大大增加氢气和液体物料在氢气溶解混合器内的混合溶解速度和程度，大幅度提高加氢效率、避免了氢气循环和使用高能耗的氢气循环压缩机，但这要求循环泵要承受高温、高压、气-液-固三相物料和氢蚀等苛刻条件，循环泵的价格昂贵且长时间的运转风险较大，成为制约油品液相加氢技术应用和推广的瓶颈。
[0003]浆态床环流反应器是在沸腾床反应器的基础上开发的另一种高效多相反应器，利用流体循环区内外的密度差实现液体物料的内循环，避免使用外循环泵强制物料循环，既适合处理量大的高粘度油品物料，又有利于气一液一固之间的非均相反应，同时还具有结构简单、造价低、能够长周期运行等优点，是进行油品催化加氢的理想反应器。目前最常见的是环形区下降循环的环流反应器，处理量越大的反应器直径约大，环形区的流通面积所占比例越大，液体循环速度大大降低，滞留时间加长；加之油品接触的器壁表面积增大，油品结焦几率大大增加，这也是目前重油悬浮床加氢工业化应用的主要瓶颈。中心管下降循环的环流反应器，从结构上克服了环形区下降循环的缺陷，适合作为大处理量的浆态床反应器，但与强制循环沸腾床反应器相比，现有中心下降管液体流速偏低导致液体循环倍率低，不能满足液相加氢大循环量的要求，加之氢气分散、混合和溶解性能较差，加氢转化效率有待提高。因此急需开发高液体循环倍率和氢气混溶性能优良的新型环流反应器，满足油品液相加氢的循环需要，增大气-液-固三相的接触面积和湍动强度，提高固体流化分布的均匀性，强化传质传热，提高加氢反应效率，避免结焦和提高反应器处理能力。
3.
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有强制循环悬浮床反应器和环流反应器的不足而发明的一种气体调控内循环浆态床环流反应器，适合于中小型的液相加氢装置。通过在中心下降管下部设置多个气体高速喷射孔，氢气经环形气室稳压均流后经中心下降管下部的气体喷射孔高速喷出，抽吸液体强制循环，强化氢气与油品的混合和溶解，消除下降循环区结焦；气体分为两级进料，利用进料比例实现循环液体倍率调控，提高液相加氢效率。
[0005]本发明的技术方案:
[0006]一种气体调控内循环浆态床环流反应器，包括反应器筒体、中心下降管、气室、气体喷射孔、集液器、导流板、分布挡板、气体分布器、一级进气管、二级进气管、液体分布器、进液管、排渣口、排液口、轴流旋分器、反应物出口等；反应器筒体轴向中间设置中心下降管，中心下降管上部连接锥形液体收集器；中心下降管下部周边与其同轴的环形气室连接，气室内的中心下降管边壁上设置有两排或多排斜向下的气体喷射孔，气室的进气口与反应器筒体的二级进气管相连；中心下降管出口正对分布挡板；分布挡板下设置的气体分布器与反应器筒体的一级进气管连接，气体分布器中间设置排渣口 ；反应器筒体底部设置排液口 ；气体分布板与分布挡板之间设置液体分布器并与反应器筒体的进液管连接；中心下降管顶部设置集液器，反应器筒体上部依次设置导流板和轴流旋分器，集液器与导流板之间的环形通道面积大于反应器筒体与中心下降管的环形面积；反应器筒体顶部设置反应物出
□ O
4.
【附图说明】
[0007]附图是发明的设备结构图。其中:图1是一种气体调控内循环浆态床环流反应器的整体图；图2是环形气室俯视图；图3是环形气室剖视图。
[0008]其中:1、反应器筒体；2、中心下降管；3、气室；4、气体喷射孔；5、集液器；6、导流板；7、分布挡板；8、气体分布器；9、一级进气管；10、二级进气管；11、进液管；12、排液口 ；13、排渣口 ；14、反应物出口 ；15、液体分布器；16.轴流旋分器。
5.
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明作详细的介绍:一种气体调控内循环浆态床环流反应器，包括反应器筒体(I)、中心下降管(2)、气室(3)、气体喷射孔(4)、集液器(5)、导流板(6)、分布挡板(7)、气体分布器(8)、一级进气管(9)、二级进气管(10)、进液管(11)、排液口
(12)、排澄口(13)、反应物出口(14)、液体分布器(15)、轴流旋分器(16)等；反应器筒体
(1)轴向中间设置中心下降管(2)，中心下降管(2)上部连接锥形集液器(5);中心下降管
(2)下部周边与其同轴的环形气室(3)连接，气室(3)内的中心下降管(2)边壁上设置有两排或多排斜向下的气体喷射孔(4)，气室(3)的进气口与反应器筒体(I)的二级进气管
[10]相连；中心下降管(2)出口正对分布挡板(7);分布挡板(7)下设置的气体分布器(8)与反应器筒体⑴的一级进气管连接(9)，气体分布器⑶中间设置排渣口(13);反应器筒体(I)底部设置排液口(12);气体分布板(8)与分布挡板(7)之间设置液体分布器(15)并与反应器筒体(I)的进液管(11)连接；中心下降管(2)顶部设置集液器(5)，反应器筒体
(I)上部依次设置导流板(6)和轴流旋分器(16)，集液器(5)与导流板(