专利名称：一种上进下出型连续重整反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及重整反应器领域，更进一步说，涉及一种上进下出型连续重整反应器。
背景技术：
石油化工行业的连续重整反应器中进行的反应是在催化剂的作用下进行的，反应物料连续的通过催化剂床层进行反应，并且催化剂床层在反应器内是从上向下连续移动的，催化剂要连续的进入和离开反应器。连续重整的特点要求反应器应提供即结合又独立的反应物料和催化剂两个通道，与此同时，又要尽可能地降低反应器的内件和催化剂床层的阻力降。因此，反应器的内部结构应能同时满足这两个基本要求，反应器采用薄催化剂床层的径向移动床型式。·[0003]逆流移动床连续重整反应器的型式不同于现有的连续重整，现有技术的反应器大多采用两个或多个重叠布置，而逆流移动床连续重整在反应区催化剂是逆向输送的，反应器必须是单个布置，要求反应器压力降进一步降低，并且为了密封反应物，每个反应器都必须在上下部直接连接上下料斗，在结构上就要满足此要求。现有技术的反应器其催化剂床层高度是固定的，反应器内催化剂的藏量是固定的不能调整；反应物料不能通过分气道下面的部分催化剂，使得这部分催化剂形成死区，不能被充分利用，并且容易在上面积碳。本实用新型结合逆流移动床连续重整与现有技术的不同特点，对反应器的内部结构进行优化和改进，使得反应器内的催化剂藏量可以在一定范围内进行调整，并且使用部分反应物料通过分气道下面的催化剂来消除催化剂死区。
实用新型内容为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种上进下出型连续重整反应器，采用低阻力降的径向结构，并可与上下部料斗直接相连接，可实现反应物料连续地通过压力降较小的催化剂径向床层完成反应，催化剂能连续的进出反应器并在床层中移动，由此实现逆流移动床连续重整反应条件的优化。本实用新型的目的是提供一种上进下出型连续重整反应器。包括筒体、上部封头和下部封头，上部封头和下部封头分别设置在筒体的两端，与筒体固定连接形成密封的结构；所述上部封头为球形或椭球形，顶部设置有反应物料进料口和催化剂进料管；所述下部封头为球形或椭球形，底部设置有反应产物出口和催化剂出料管；所述反应器筒体与上部封头之间设置有挡板，所述催化剂进料管穿过挡板伸入反应器内的催化剂床层中。所述反应器为径向结构，反应器内设置有分配器、集气道、分气道和催化剂床层；分配器连接反应物料进料口，[0014]所述集气道为反应器的中心管内的空间，所述中心管上端封闭，下端与反应产物出口连接，中心管壁上设置有孔，中心管的开孔率优选为1(Γ30%，优选用约翰逊网制造，约翰逊网筛条之间的缝隙为O. 2 2. 0mm。中心管上端的封闭结构，此结构既用来密封中心管上端又作为挡板的支撑，并且可以用设在此封闭结构上不同高度的螺栓位置来调节挡板的高度，这样可以在一定范围内改变催化剂床层的高度调整反应器中催化剂的装填量。所述分气道上端敞开，下端封闭；所述催化剂床层为环形，设置在集气道和分气道之间。所述的分气道是外筛网与反应器内壁之间形成的环形流通通道，所述的外筛网是与反应器筒体同心的筒状结构，套在中心管外。所述的分气道也可以为多个带开孔的扇形筒形成的内部空间流道，所述扇形筒紧贴反应器内壁沿周向连续排布；所述的扇形筒其贴在反应器内壁侧为不开孔的弧形板，在催化剂床层侧为开孔的弧形板，其开孔率优选为1(Γ30%，优选用约翰逊网制造，约翰逊网筛条之间的缝隙为O. 2 2. Omm ；以上所述的外筛网和扇形筒是环形支撑方式，所述的环形支撑是在最下部的反应器筒壁上固定一周环形支撑板，外筛网和扇形筒至于此环形支撑板上，这种环形支撑方式比较牢固，因为在外筛网和扇形筒的环形支撑板下面还有催化剂，为了充分利用这部分催化剂不使之形成死区，在环形支撑板上开小孔形成气体通道，使分气道中的部分反应物料通过此气体通道进入环形支撑板下面的催化剂区，这样就减少了催化剂的死区，提高催化剂的利用率。所述催化剂进料管为多个，沿周向均匀分布，即在上部封头上，以反应器轴线为圆心的圆周上均匀分布；所述催化剂出料管为多个，沿周向均匀分布，即在下部封头上，以反应器轴线为圆心的圆周上均匀分布；所述催化剂进料管和催化剂出料管的数量优选为8、12、16、20或24个，最优选为12个。催化剂进料管和催化剂出料管的规格可采用现有技术中通常的规格，如DN40、DN80、DN100、DN150 ；Sch. 80 或 Sch. 160。所述反应器的高径比为2 3。具体可采用以下技术方案筒体、上部封头、下部封头、分气道、集气道、反应物料进料口、反应产物出口、催化剂进料管、催化剂出料管、分配器、档板是主要设备和部件。反应进料以气体状态从反应物料进料口进入反应器，通过分配器进入分气道，然后穿过分气道壁上的孔道径向向心通过催化剂床层进行重整反应，反应生成的产物穿过集气道壁的孔道进入集气道然后从反应产物出口离开反应器，催化剂通过催化剂进料管进入反应器，在分气道和集气道之间的环形床层向下移动，最后经催化剂出料管离开反应器，由此可实现反应物料连续地通过压力降较小的催化剂径向床层完成反应，催化剂能连续的进出反应器并在床层中移动。[0031]反应器催化剂床层为移动床，催化剂从上向下连续移动，反应物和氢气径向通过催化剂床层并在其中发生反应，操作压力为O. I I. OMPa(g)，操作温度为常温 550°C。反应器内所用的催化剂为工业用连续重整催化剂，含钼锡等物质，为直径I. O
2.5mm的球型颗粒，堆积密度450 850kg/m3,含有O 10%(wt)的积碳。本实用新型的技术要点在于I反应器的高径比严格控制反应器的高径比决定了催化剂床层的厚度和气体流通截面积，气体流通截面积决定气体通过中心管时的流速，如果流速太高使得催化剂“贴在”中心管壁上，床层不能向下移动，称为“贴壁”现象。“贴壁”时的气体速度可计算，要严格控制反应器的高径比使气体流速低于“贴壁”气速20%以下。一般高径比控制在2 3范围内。 2控制反应器各内部件的压力降值和分配比例如果反应器各内部件的压力降值的范围不合适或者比例不合理，就会产生反应物料在催化剂床层的上下部分分布不均匀，本实用新型通过调整和优化分气道、集气道的开孔率和催化剂床层的厚度来控制和调整反应器各内部件的压力降值和分配比例，控制反应器总压降为O. 02MPa/ (每米床层)左右，使得不均匀度小于3%。本实用新型的效果在于采用上进下出型径向移动床连续重整反应器，通过分别严格控制反应器的高径t匕，优化各内部件的结构尺寸，使得气体流速远低于“贴壁”气速，并且在低压力降的条件下实现反应器中的反应物在催化剂床层中分布均匀，优化了反应条件，满足逆流移动床连续重整的要求。
图I是本实用新型的上进下出型连续重整反应器结构示意图图2是分气道为外筛网型式的上进下出型连续重整反应器横截面示意图图3是分气道为多个扇形筒的上进下出型连续重整反应器横截面示意图附图标记说明I筒体；2上部封头；3下部封头；4分气道；5集气道；6反应物料进料口 ；7反应产物出口 ；8催化剂进料管；9催化剂出料管；10分配器；11档板；12催化剂床层；13中心管；14外筛网；15扇形筒
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本实用新型。实施例如图I所示，一种上进下出型连续重整反应器，包括筒体I、上部封头2和下部封头3，上部封头2和下部封头3分别设置在筒体I的两端，与筒体I固定连接形成密封的结构；所述上部封头2为球形，顶部设置有反应物料进料口 6和催化剂进料管8 ；所述下部封头3为球形，底部设置有反应产物出口 7和催化剂出料管9 ；[0051]所述反应器筒体I与上部封头2之间设置有挡板11，所述催化剂进料管8穿过挡板11伸入反应器内的催化剂床层12中。所述反应器为径向结构，反应器内设置有分配器10、集气道5、分气道4和催化剂床层12 ；分配器10连接反应物料进料口 6，所述集气道5为反应器的中心管13内的空间，所述中心管13上端封闭，下端与反应产物出口 7连接，中心管13壁上设置有孔；所述分气道4上端敞开，下端封闭；所述催化剂床层12为环形，设置在集气道5和分气道4之间。所述的分气道4是外筛网14与反应器内壁之间形成的环形流通通道，如图2所示，所述的外筛网14是与反应器筒体同心的筒状结构，套在中心管外。 所述催化剂进料管为12个，沿周向均匀分布；所述催化剂出料管为12个，沿周向均匀分布。筒体I直径2100mm，切线长4100mm ;上部封头2和下部封头3都是圆型封头，分别带有12个DN80的催化剂进料管和12个DN50的催化剂出料管；反应物料进料口 6和反应产物出口 7的直径都是DN800 ;分气道4是开孔的外筛网与筒体之间的环形流通通道组成，上端是敞开的，下端封闭；外筛网是与筒体同心的筒状结构，开孔率为24. 5%，用约翰逊网制造；集气道5为直径为750mm的开孔中心管，开孔率为20. 7%，由约翰逊网制成。实施例2:同实施例1，区别仅在于所述分气道为26个带开孔的扇形筒15形成的内部空间流道，所述扇形筒紧贴反应器内壁沿周向连续排布；如图3所示，所述的扇形筒15其贴在反应器内壁侧为不开孔的弧形板，在催化剂床层侧为开孔的弧形板，弧形板的拱高140mm,弦长250mm,开孔率25. 1% ;由约翰逊网制成。
权利要求1.一种上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述反应器包括筒体、上部封头和下部封头，上部封头和下部封头分别设置在筒体的两端，与筒体固定连接形成密封的结构； 所述上部封头为球形或椭球形，顶部设置有反应物料进料口和催化剂进料管； 所述下部封头为球形或椭球形，底部设置有反应产物出口和催化剂出料管； 所述反应器筒体与上部封头之间设置有挡板，所述催化剂进料管穿过挡板伸入反应器内的催化剂床层中； 所述反应器为径向结构，反应器内设置有分配器、集气道、分气道和催化剂床层； 分配器连接反应物料进料口， 所述集气道为反应器的中心管内的空间，所述中心管上端封闭，下端与反应产物出口连接，中心管壁上设置有孔； 所述分气道上端敞开，下端封闭； 所述催化剂床层为环形，设置在集气道和分气道之间。
2.如权利要求I所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述的分气道是外筛网与反应器内壁之间形成的环形流通通道， 所述的外筛网是与反应器筒体同心的筒状结构，套在中心管外。
3.如权利要求I所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述的分气道为多个带开孔的扇形筒形成的内部空间流道，所述扇形筒紧贴反应器内壁沿周向连续排布， 所述的扇形筒其贴在反应器内壁侧为不开孔的弧形板，在催化剂床层侧为开孔的弧形板。
4.如权利要求I所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述催化剂进料管为多个，沿周向均匀分布； 所述催化剂出料管为多个，沿周向均匀分布。
5.如权利要求4所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述催化剂进料管和催化剂出料管的数量为8、12、16、20或24个。
6.如权利要求I所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述中心管开孔率为10 30%。
7.如权利要求I所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述开孔的弧形板的开孔率为10 30%。
8.如权利要求广7之一所述的上进下出型连续重整反应器，其特征在于 所述反应器的高径比为2 3。
专利摘要本实用新型公开了一种上进下出型连续重整反应器，包括筒体、上部封头和下部封头，上部封头和下部封头分别设置在筒体的两端，与筒体固定连接形成密封的结构。所述反应器为径向结构，反应器内设置有分配器、集气道、分气道和催化剂床层；分配器连接反应物料进料口。本实用新型采用低阻力降的径向结构，并可与上下部料斗直接相连接，可实现反应物料连续地通过压力降较小的催化剂径向床层完成反应，催化剂能连续的进出反应器并在床层中移动，由此实现逆流移动床连续重整反应条件的优化。
文档编号B01J8/02GK202683178SQ201220300849
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者袁忠勋, 刘家明, 刘永芳, 罗家弼, 姜晓花, 司马坚, 李啸东 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石化工程建设有限公司