CN200949094Y - 一种悬浮床加氢反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种悬浮床加氢反应器，在反应器筒体内设置筒形内构件，筒形内构件的顶端密封，底端敞开，筒形内构件通过气液分布板固定在反应器筒体内，或通过其它连接形式固定在悬浮床反应器内，筒形内构件的侧壁不同高度位置上设置开口。与现有空筒形悬浮床加氢反应器相比，本实用新型反应器具有可以减小轴向和径向温度梯度，液体流动线速度增大，减少器内液体的返混状况，减少停留时间，避免气节等情况的发生。用于重、渣油悬浮床加氢裂化反应时具有传热速度快，***反应热能够及时导出有效反应区，大大降低温升幅度，能够保持反应器轴向床层温度的均匀，减少二次裂解反应的机率，减少结焦，保障反应稳定进行。

Description

一种悬浮床加氢反应器

技术领域

本实用新型涉及一种悬浮床加氢反应器，特别是涉及一种带有改善悬浮床中流体流动状态内构件的加氢反应器。

背景技术

悬浮床加氢裂化技术是重质烃类原料轻质化的重要工艺过程。但由于反应温度高，反应器易于结焦，难以稳定操作。悬浮床加氢裂化反应器一般采用无内构件的空筒形反应器，液体原料和氢气混合共同从反应器底部进入，向上流动。

流体(包括液体和气体)在反应器内的流动状态是悬浮床反应器性能优劣的重要标志。直接影响到转化率、产品质量和运转周期。由于器壁效应的作用，反应器轴心流体线速度较高，而在接近器壁面流体线速度相对较低。进入反应器的气体分布不均匀，其中含有一定数量的大气泡，而这些大气泡的比表面积远远小于小气泡的比表面积，同时由于大气泡在上升过程中速度很快，造成气体在上升过程中发生短路。两种现象直接导致流体在器内严重返混，相间传质、混合传热效果变差，难以使反应器内温度分布均匀。导致生焦率增大，转化率下降，严重影响了反应器的运转寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种带有内构件的悬浮床加氢裂化反应器，改善悬浮床内流体的流动状态，增加操作的稳定性。

本实用新型悬浮床加氢反应器包括反应器筒体，在筒体内设置筒形内构件，筒形内构件的顶端密封或设排气孔，筒形内构件底端敞开，筒形内构件通过气液分布板固定在反应器筒体内，或通过其它连接形式固定在悬浮床反应器内。筒形内构件的侧壁不同高度位置上设置开口。开口可以是各种适宜形状，如圆形、椭圆形、多边形、环形等。开口最好与筒形内构件的筒体形成一定角度向上，如10°～90°，如果筒壁较薄，也可以设置与上述角度相同的导流管。

本实用新型采用在器内设置内构件，通过内构件抑制器内气泡聚集并长大或气泡大小不均。改善流体流动性能，使器内流体达到良好的质量传质效果。本实用新型悬浮床加氢反应器可以减小轴向和径向温度梯度，液体流动线速度增大，将会相对减少器内液体的返混状况，避免气节等情况的发生。由于该内构件上布置的孔有一定的排列方向和分布角度，且孔径是斜开着的。因而使得器内流体能够克服自身向下的重力作用而保持向上流动，减少液体在器内的返混，从而大大减少停留时间，加快传热速度，***反应热能够及时导出有效反应区，大大降低温升幅度，能够保持反应器轴向床层温度的均匀，减少二次裂解反应的机率，最终导致器内结焦降低。因而可以在较高温度下进行加氢裂化反应，不仅可以满足重油最大轻质化的目的，而且还可以延长反应器的运转寿命。

附图说明

图1为本实用新型筒形内构件上设置的开口结构示意图。

图2为本实用新型图3中使用的一种分布板结构示意图。

图3为本实用新型带内构件的悬浮床加氢反应器局部剖开的侧视图，图中示出了流体在介质中的流动情况。

图4为本实用新型另一种结构的带内构件的悬浮床加氢反应器局部剖开的侧视图，即筒形内构件下端对应的分布板为敞开结构。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型悬浮床加氢反应器的一种具体结构。

本实用新型采用一种带有分布板的圆柱形筒体内构件，其结构如图3所示。它是由一个底部与分配盘相连接的柱形筒体组成，其上按不同方向分布多个锥形斜孔。该内构件所要完成的任务是：当气液两相通过内构件时，先经分布板进行第一次气液分布，再经圆柱形筒体进行第二次分布，可以将大气泡成功破碎。由于锥形孔的开孔尺寸较圆形大，不易被反应过程中产生的油泥团块和焦炭所堵塞，从锥孔中斜向射出的气液流有助于搅动沉积在分布盘上的油泥团块和焦粒，避免死角区的出现，不同的排列方向不仅可以改变单一轴向流，还可以克服流体在上升过程中出现的边壁效应，减少返混，加快传热。保证因重力或摩擦力作用向下移动的流体受到来自各个不同位置的向上的推动力而保持继续向上流动，减少流体在器内的停留时间。通过调整锥形孔的疏密程度以及孔径斜度和排列角度来调节构件的性能，更好的调控流动阻力，使液体循环速率始终保持在最优值附近，从而改变反应器内流体的流动状态。

如图3所示，本实用新型所述的内构件是由两个单元构件组成的，所述构件单元是由其上开有锥形斜孔，按一定角度排列的构件圆形筒体2和分布板3通过焊接点13焊接而成。分布板固定在反应器筒体1的内壁上。图3和图2分别表示构件圆形筒2和构件分布板3的结构示意图。在每个构件上开有如图1(锥形斜孔11放大图)所示的锥形斜孔11，锥形斜孔的流体入口端最好设扩径导流结构12，该锥形孔有一定的开孔斜度，一般可以在10～90度的范围内，其斜度可根据实验具体流体情况选定，布置在构件圆形筒2和构件分布板3上时，要按照一定的角度排列，一般在10～45度的范围内，其角度同样可根据实验具体流体情况选定。

悬浮床反应器的一般操作条件是气体与液体在反应器的外部混合再进入反应器内，当气液两相进入反应器时呈直线流，如图3中箭头6所示。而气相的速度要比液相的速度快得多，在经过构件分布板3时，碰撞破碎，大气泡变成小气泡，从锥形斜孔4和5中喷射而出，由于锥形斜孔4和5在分布板上的排列角度不同，因而从锥形斜孔4和5中喷射而出的流体流射方向不同，多个这样的锥形斜孔组成了各个角度的喷射流，改变了流体原有的单一轴向流。使反应器内气液流体趋于平衡。

流体通过分布板以后，随即进入了带有锥形斜孔8的圆柱筒2中，当流体在继续上升的过程中，在锥形斜孔8处流体改变方向，如图中箭头7所示，流体经锥形斜孔8喷射而出，进入反应器的流体流向如图中箭头9所示。当流体流经整个反应器时通过圆柱筒2上多个锥形斜孔8改变方向，这样，不但克服了流体的边壁效应，平衡了轴向和器壁面的流体流速，保持了流体始终向上的力，增强了流体的线速度，使气液混合均匀，大大改善了反应器内的流体流动状态。本实用新型的内构件可以根据反应器的规模，沿轴线和/或径向上在反应器内设置一个或多个。

Claims (4)

1、一种悬浮床加氢反应器，包括反应器筒体，其特征在于在筒体内设置筒形内构件，筒形内构件的顶端密封或设排气孔，筒形内构件底端敞开，筒形内构件通过气液分布板固定在反应器筒体内，或通过其它连接形式固定在悬浮床反应器内，筒形内构件的侧壁不同高度位置上设置开口。

2、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的开口是圆形、椭圆形、多边形或环形。

3、按照权利要求1所述的反应器，其特征在于所述的开口与筒形内构件的筒体形成一定角度向上。

4、按照权利要求3所述的反应器，其特征在于所述的角度为10°～90°。

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