一种井下隔热还空悬浮床反应器的制造方法_2

文档序号:9295919阅读:来源:国知局
50. 0MPa(50(TC),视导热系数《0. 0抓?(m? °K)-U50(TC)/1000m,隔热 管件脱扣强度> 5(K)U50(rC)。
[0030] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其中隔热管柱(3) 的件抗压强度> 30.OMPa(350°C),视导热系数《0. 2抓?(m? °K)-1 (350°C)/1000m,隔热 管件脱扣强度> 500t(35(TC)。
[0031] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其中隔热管柱(3) 的件抗压强度> 20.OMPa(350°C),视导热系数《0. 3抓?(m? °K)-1 (350°C)/1000m,隔热 管件脱扣强度> 500t(35(TC)。
[0032] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其中内管管柱(4) 由标准内管管件连接组成,标准内管管件之间的连接方式为:标准内管管件两端正反螺纹 口连接,标准内管管件的脱扣强度> 2(K)U5〇(rc)。
[0033] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其中所述的标准 内管管件是高强碳素管材或抗氨耐温不镑钢无缝管材。
[0034] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其中隔热管柱(3) 和内管管柱(4)之间的扶正器优选为H叶型或五叶型扶正器,优选的安置个数为0.5-2个 /100米;
[0035] 优选地,隔热管柱(3)与井下筒型复合安全壳体(2)之间的扶正器为H叶型或五 叶型扶正器,优选的安置个数为0. 5-2个/100米。
[0036] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其中隔热管柱(3) 和内管管柱(4)顶部分别与地面控制阀组中的外、内管连接,连接方式可W是焊接或正反 螺纹扣连接。
[0037] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其特征在于,所述 的反应器在井下筒型复合安全壳体中的相对位置是由反应器在井下筒型复合安全壳体中 的安全容量空间系数k和反应器在井下筒型复合安全壳体中的下深系数hk确定,安全容量 空间系数k随反应苛刻程度的增加而降低,下深系数hk与安全容量空间系数k呈正比函数 关系,安全容量空间系数k越小,下深系数hk越小,安全容量空间系数k和下深系数hk的计 算公式如下:
[0038]
[0040] 在一个优选的实施方案中,本发明第一方面所述的反应器,所述的反应器在井中 筒型复合安全壳体中的相对位置可W按照W下原则来确定:
[0041] 反应器内工作温度《50(TC,工作压力为20-25MPa时,安全容量空间系数 k《0. 05,下深系数hk《0. 5 ;
[0042] 反应器内工作温度《50(TC,工作压力为15-20MPa时,安全容量空间系数 k《0. 10,下深系数hk= 0. 5-0.6;
[0043] 反应器内工作温度《50(TC,工作压力为8-15MPa时,安全容量空间系数 k《0. 15,下深系数hk= 0. 5-0. 65 ;
[0044]反应器内工作温度《50(TC,工作压力为5-8M化时,安全容量空间系数k《0. 20, 下深系数hk= 0. 50-0. 70 ;
[004引 反应器内工作温度《500。工作压力《5M化时,安全容量空间系数k《0. 25,下 深系数hk= 0.60-0. 70。
[0046] 在一个优选的实施例中,本发明第一方面任一项所述的反应器,其特征在于,该反 应器的工作流程为:物料流体由位于内管管柱(4)顶部的入口(6)进入反应器,经过内管管 柱(4)流到内管管柱(4)的底部后,上返到倒流还空通道内,经位于倒流还空通道顶部的出 口(7)排出。
[0047] 本发明的第二方面涉及井下隔热还空悬浮床反应器井组,由本发明第一方面任一 项所述的反应器组成,通过地面控制阀组与地面管线串联或并联组成不同布井方式的井下 隔热逆流式固定床反应器井组,优选的布井方式为,直排式、反H点、反五点或反走点的布 井形式,井距> 5.0m。
[0048] 在一个具体的实施方案中,本发明所述的井中隔热还空悬浮床反应器井组可W采 用图3所示直排式排列,也可W采用反H点、反五点或反走点(参见图4)的布井方式式,井 距> 5.Om。所述的井中隔热逆流式固定床反应器井组中的每个反应器可W通过通过地面控 制阀组与地面管线串联或并联连接,W形成完整的井下工艺流程。送些布井方式在工程上 能够通过地面的维护设备对安装后的井中隔热逆流式固定床反应器进行操作和维护。
[0049] 本发明的第H方面涉及本发明第一方面任一项所述的反应器的用途,用于石油加 工过程中的重质油加氨轻质化工艺,煤与生物质的加氨直接液化工艺,煤、生物质和重油的 混合共炼加氨轻质化加工工艺,W及其它流体物料的高温高压化学反应工程。
[0050] 发明的有益效果
[0051] 本发明的井下隔热还空悬浮床反应器克服了现有的设置于地面的高温高压容器 在安全防护与环保中存在的问题,通过改善高温高压容器的安全、防爆、环保环境,为高温 高压容器提供设置井下复合安全空间,不仅提高了安全控制、环境保护能力,还降低了高温 高压容器装置的制造成本与运行成本。
[0052] 本发明的井下隔热还空悬浮床反应器,可根据反应器的大小任意模块化组合,并 可通过地面控制阀组间的管线串联或并联连接组成不同布井方式的井下反应器井组。该井 下隔热还空悬浮床反应器适应于石油加工过程中的重质油加氨轻质化工艺,煤与生物质的 加氨直接液化工艺,煤、生物质和重油的混合共炼加氨轻质化加工工艺,W及其它流体物料 的高温高压化学反应工程。
【附图说明】
[0053] 图1本发明井下隔热还空悬浮床反应容器结构示意图。
[0054] 图2本发明标准隔热管件结构示意图,其中:
[005引a为接缠,b为内管,C为扶正管,d为隔热层,e为外管。
[0056] 图3为本发明井下隔热还空悬浮床反应器井组的一种布井形式的示意图。
[0057] 图4为本发明井下隔热还空悬浮床反应器井组的另一种布井形式的示意图。
【具体实施方式】
[0058] 为进一步说明本发明井下隔热还空悬浮床反应器的具体特征,结合附图加W说 明,但并不因此而限制本发明。
[0059] 本发明的井下隔热还空悬浮床反应器设置于井下筒型复合安全壳体中,其结构组 成W意图见图1。
[0060] 该反应器安置于地面1W下的井下筒型复合安全壳体2中,该反应器包括隔热管 柱3、内管管柱4、安全泄压阀5和地面控制阀组,隔热外管3与催化内管4之间形成倒流还 空通道,安全泄压阀5位于隔热管柱3的底部,内管管柱4底部与安全泄压阀5之间相隔一 定距离,隔热管柱3和内管管柱4之间的空间位置W及反应器与井下筒型复合安全壳体2 之间的空间位置均用扶正器控制,该反应器的物料入口6位于内管管柱4的顶部,物料出口 7位于倒流还空通道的顶部。
[0061] 本发明所述的井下隔热还空悬浮床为长径比10-10000的反应容器,优选的长径 比为100-5000,更优选的长径比200-2000。
[0062] 本发明的井下隔热还空悬浮床反应器的结构特征参数,例如反应容器的体积、长 径比,W及反应容器材质与结构等参数,W及井下筒型复合安全壳体结构特征参数与地面 控制阀组特征参数,依据产能与反应转化条件,如;单位时间内反应液相体积量、液相空速、 线速度、流态类型、温度、压力等参数设计得到。
[0063] 本发明的井下隔热还空悬浮床反应器在井筒复合安全壳体结构中设置的结构特 征参数,由井下隔热还空悬浮床反应器结构特征参数与井筒复合壳体结构特征参数确定, 通常条件下井下隔热还空悬浮床反应器安置参数为,井下安全容量系数k= 0. 05-0. 20、反 应器下深系数hk= 0.4-0. 7。
[0064] 本发明的井下隔热还空悬浮床反应器,其标准隔热管件为内外管无缝焊接的封闭 真空管中管复合隔热结构或其它类型管中管复合隔热结构。设计时依据反应容器外壁隔热 管柱的工程要求,
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