一种微泡器内溶氢反应器及其应用方法_2

文档序号:9927742阅读:来源:国知局
[0041] 上述的微泡器内溶氨反应器的应用方法,其中,所述的工艺条件为反应器内溫度 为150~400°C,反应器内压力1~lOMpa,所述原料油进料时的体积空速为0.1 h 1~化1, 所述反应器床层为多层时,循环氨气量与所述原料油体积百分比值为1 :1~10 :1。
[0042] 与现有液相加氨技术和传统两相加氨技术相比,本发明的优点是:
[0043] 由于微孔溶氨管束均匀分布于催化剂床层,使氨气纵向可扩散到整个床层,及时 补充反应中反应掉的氨,克服了传统加氨反应器,催化剂床层纵向氨气存在浓度梯度的缺 点,使床层的各个部位的氨气浓度一致,使反应平稳进行。
[0044] 床层之间采用冷油代替冷氨,减小反应器体积,节省空间和能源。
[0045] 由于器内采用微孔溶氨管束,提高了油品氨气混合和分散,减小了分配盘大小,提 高了反应器催化剂床层的空间,提高了催化剂的装填量和反应器的使用效率。
[0046] 采用器内微孔溶氨管束装置,提高氨气在油品中的分散效率,提高氨气利用率。
[0047] 可利用现有的液相加氨装置或传统加氨装置改造,具有一定的经济可行性和操作 灵活性。
[0048] W下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0049] 图1为本发明的微泡器内溶氨反应器的剖面图及其适用的一种工艺过程图;
[0050] 图2为本发明的微泡器内溶氨反应器的微孔溶氨管束在分布盘上的排布示例图 (一);
[0051] 图3为本发明的微泡器内溶氨反应器的微孔溶氨管束在分布盘上的排布示例图 (二);
[0052] 图4为本发明的微泡器内溶氨反应器的微孔溶氨管束的内部及周围环境局部放 大图;
[0053] 图5为本发明的微泡器内溶氨反应器的应用方法的步骤流程图。
[0054] 图中: 阳化5] 100 微泡器内溶氨反应器
[0056] 110 原料油入口
[0057] 120 分布器
[0058] 130、130,、130" 反应器床层
[0059] 131、131'、131" 催化剂床层
[0060] 132、132'、132" 氨气进料口
[0061] 133、133,、133" 分配盘
[0062] 134、134'、134"微孔溶氨管束
[0063] 1:342、1342,、1342"进口
[0064] 1:343、1343,、1343"出口 阳0化]1344 连接部 W66] 1345 侧部 W67] 300 混合累 W側 400 循环累
[0069] 500 高压分离器
[0070] 600 低压分离器
【具体实施方式】
[0071] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述,W更进一步了解 本发明的目的、方案及功效,但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0072] 参阅图1,本发明的微泡器内溶氨反应器100包括原料油入口 110、分布器120和 反应器床层130。原料油入口 110设置于微泡器内溶氨反应器100的器壁上,原料油从原 料油入口 110进入微泡器内溶氨反应器100。分布器120设置于微泡器内溶氨反应器100 内,与原料油入口 110相连通,反应器床层130设置于分布器120下方。原料油由原料油入 口 110进入分布器120内,分布器120将进入微泡器内溶氨反应器100的原料油均匀地喷 洒于反应器床层130。
[0073] 反应器床层130包括催化剂床层131、氨气进料口 132、分配盘133 W及微孔溶氨 管束134。催化剂床层131内放置催化剂,原料油由分布器120进入催化剂床层131。氨气 进料口 132设置于微泡器内溶氨反应器100的器壁上,分配盘133连接在催化剂床层131 的底部,微孔溶氨管束134设置于催化剂床层131中。微孔溶氨管束134包括管壁,管壁上 具有多个微孔,氨气从氨气进料口 132进入微孔溶氨管束134,并由微孔溶氨管束134的管 壁上的微孔扩散至催化剂床层131。于催化剂床层131的原料油与微孔溶氨管束134的管 壁上的微孔出来的氨气泡进行混合溶氨,并在催化剂环境下反应。
[0074] 微孔溶氨管束134垂直于分配盘133放置,微孔溶氨管束134包括进口 1342和出 口 1343,微孔溶氨管束134的进口 1342与氨气进料口 132相连接,微孔溶氨管束134的出 口 1343与分配盘133相连接。如图1所示的实施例中,微孔溶氨管束134的进口 1342通 过分布器120与氨气进料口 132相连通。
[0075] 本发明所述的反应器床层130可W为一层或是多层。优选反应器床层130的层数 在3~5层之间。
[0076] 其中,当反应器床层130为一层时,微孔溶氨管束134的出口 1343与分配盘133 相连通。
[0077] 当反应器床层130为两层及W上时,各反应器床层层叠设置,此时,上一层反应器 床层的微孔溶氨管束的出口与下一层反应器床层的微孔溶氨管束的进口相连通,最后一层 反应器床层的微孔溶氨管束的出口与该层的分配盘相连通。
[0078] 例如,图1所示的实施例的微泡器内溶氨反应器100具有=个反应器床层130、 130'、130"。反应器床层130'包括催化剂床层131'、氨气进料口 132'、分配盘133' W及微 孔溶氨管束134'。反应器床层130"包括催化剂床层131"、氨气进料口 132"、分配盘133" W及微孔溶氨管束134"。
[0079] 其中,反应器床层130连接在分布器120的下方,反应器床层130'连接在反应器 床层130的下方,反应器床层130"连接在反应器床层130'的下方。反应器床层130的微 孔溶氨管束134的出口 1343与反应器床层130'的微孔溶氨管束134'的进口 1342'相连 通,反应器床层130'的微孔溶氨管束134'的出口 1343'与反应器床层130"的微孔溶氨管 束134"的进口 1342"相连通,反应器床层130"的微孔溶氨管束134"的出口 1343"与该层 的分配盘133"相连通。
[0080] 本发明氨气进料是通过每层反应器床层的氨气进料口打入到该层的微孔溶氨管 束的进口中,通过微孔溶氨管束的管壁的微孔孔隙均匀的向催化剂床层的油相及催化剂相 扩散形成微泡,W达到溶氨的目的。
[0081] 上一层的反应器床层微孔溶氨管束的出口与下一反应器床层的氨气进料口进入 的新氨混合通入到下一床层的微孔溶氨管束中。反应所需要的氨是溶解在液体原料中的氨 提供。
[0082] 上一层反应器床层将原料油通过分配盘进行分配,向下一层反应器床层均匀喷洒 油相于催化剂上,与从该层的反应器床层的微孔溶氨管束中出来的氨气混合,于催化剂床 层中在催化剂环境下反应。
[0083] 每一层的反应器床层的微孔溶氨管束的高度小于或等于催化剂床层的高度。如图 1所示,反应器床层130中,微孔溶氨管束134的高度等于催化剂床层131的高度,反应器床 层130'及反应器床层130"中,微孔溶氨管束134' W及微孔溶氨管束134"的高度分别小 于催化剂床层131' W及催化剂床层131"的高度。
[0084] 参阅图1、图2 W及图3,本发明所述的微孔溶氨管束134至少为一个,当具有多个 时,多个微孔溶氨管束134均匀的分布在分配盘133上。图2所示的实施例中,分配盘133 上均布16个微孔溶氨管束134,图3所示的实施例中,分配盘133上均布8个微孔溶氨管束 1:34。 阳0化]微孔溶氨管束134为中空的特殊材质滤材圆柱体,微孔溶氨管束134的管壁材质 可采用但不限定为不诱钢、石墨、陶瓷等高强度,耐高溫高压、耐腐蚀、耐热冲击材质,采用 激光打孔技术或金属粉末烧结,打孔均匀,打孔数为多个,均匀遍布整个管。
[0086] 微孔溶氨管束134的管壁上的微孔可W是纳米级、微米级,也可W大于微米级。
[0087] 参阅图1及图4,本发明中的微孔溶氨管束134为中空的圆柱体,微孔溶氨管束 134包括连接部1344和侧部1345,侧部1345连接于连接部1344,微孔溶氨管束134的连接 部1344为圆柱形且连接氨气进料口 132,微孔溶氨管束134的侧部1345为环形且连接分配 盘 133。
[0088] 本发明的微泡器内溶氨反应器100为上进料反应器或下进料反应器。图1所示的 为上进料反应器,当该反应器为下进料反应器时,其布置W及液相、气相走向完全相反。
[0089] 本发明的微泡器内溶氨反应器由于采用器内微孔溶氨装置,可及时补充反应中反 应掉的氨,因而较传统器外溶氨液相加氨反应器,其不仅适用于低氨耗反应,也可适用于较 高氨耗反应。本发明所述的微孔溶氨管束的高度小于或等于催化剂床层的高度,W便可W 使氨气能够自上至下全面的扩散到整个反应器,可及时补充反应掉的氨,避免了常规加氨 反应器上
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