一種均溫加氫反應器的製造方法

2023-05-09 01:59:56 1

一種均溫加氫反應器的製造方法
【專利摘要】一種均溫加氫反應器，其特徵是包括反應管（10）、殼體（9）、氣液分布板（13）、分布帽（14）和下部管口膨脹節（7），所述反應管（10）內裝有催化劑，殼體（9）內裝有冷卻介質，反應管（10）置於殼體（9）內，反應管（10）沿管殼（9）軸向設置，反應管（10）上方設有氣液分布板（13）和分布帽（14），下部管口膨脹節（7）設置在反應管（10）下部，冷卻流體由管殼下方入口（4）進入，由上方出口（12）引出。本均溫加氫反應器突破過去一貫使用的多段絕熱反應結構和段間冷激移熱結構，改變傳統反應器絕熱溫升高（Δt=50～200℃），反應溫度難以控制的缺點。採用本反應器，整個床層的溫度由殼程內的冷流體的溫度、完全杜絕反應床層的超溫現象。
【專利說明】一種均溫加氫反應器
【技術領域】
[0001]本發明涉及反應器【技術領域】，尤其是一種均溫加氫反應器。
【背景技術】
[0002]傳統加氫反應器主要有固定床、流動床、流化床三大類，其中如圖1所示的固定床反應器採用的最多，它實際上是由多個催化劑床層組成的絕熱反應器，其大量反應熱由冷卻介質(氣體或液體)從層間弓I入激冷冷卻，在移走大量反應熱的同時，使每個床層溫度控制在一定的溫升(如50?IO(TC)範圍內。這類反應器的缺點是:(1)催化劑床層的溫升不能嚴格控制在最適範圍，易使催化劑過燒影響其壽命，或不在最佳溫區，影響產物的品質及產量；(2)反應熱由加入的冷介質直接激冷，因此其反應熱不能充分回收。
[0003]近期也有專利提出採用管殼式水冷反應器解決上述加氫反應器存在的問題，如圖2所示，該反應器的催化劑在管程，水在殼程。但是其缺點是:(I)內裝催化劑反應管數量多，要使加氫反應器的氣相和液相均勻進入每根管子有難度，從而影響反應的效率；(2)由於管程與殼程溫度不一(尤其在強放熱條件下)，要解決其熱應力，在殼程設有膨脹節，這不僅提高設備造價，增加不安全性，而且也不利於設備的大型化。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於提供一種均溫加氫反應器，以克服上述缺陷，達到延長催化劑使用壽命，提高反應效率，充分回收熱量等目的。
[0005]本發明的技術方案是:
[0006]—種均溫加氫反應器，包括反應管10、殼體9、氣液分布板13、分布帽14和下部管口膨脹節7，所述反應管10內裝有催化劑，殼體9內裝有冷卻介質，反應管10置於殼體9內，反應管10沿管殼9軸向設置，反應管10上方設有氣液分布板13和分布帽14，下部管口膨脹節7設置在反應管10下部。
[0007]所述分布帽14的數量和位置與反應管10 對應，即每個分布帽14與相對應的反應管10——對準。
[0008]所述反應管10的上下兩端分別焊接在上管板3和下管板5上，上管板3焊接固定在殼體9上。
[0009]所述殼體9頂部設有進料入口 1，進料入口 I下方設有分散器2。
[0010]所述殼體9側部下方設有冷卻流體入口 4，殼體9側部上方設有熱流體出口 12。
[0011]所述下部管口膨脹節7內設有下部集合柵8。
[0012]本發明的有益效果是:
[0013]1、本發明的均溫加氫反應器突破過去一貫使用的多段絕熱反應結構和段間冷激移熱結構，改變傳統反應器絕熱溫升高Λ t=50?200°C，反應溫度難以控制的缺點。採用本專利反應器，整個床層的溫度由殼程內的冷流體的溫度、壓力及流量加以調節，可有效控制在Λ t=50 °C之內，溫度調節簡單平穩，完全杜絕反應床層的超溫現象。[0014]2、本發明的均溫加氫反應器採用反應器頂部分布板13和分布帽14，並使分布帽對應於每根反應管10的結構，有效地控制好氣相和液相能夠均勻地分布到每根反應管，使全部反應管均勻有效地進行加氫反應。
[0015]3、由於本發明的均溫加氫反應器溫度平穩，溫區縮小，因此可以將催化劑有效地控制在其最佳使用溫區，以充分發揮催化劑的最佳選擇性、產量及使用壽命。
[0016]4、本發明的均溫加氫反應器採用反應器底部小直徑膨脹節7的結構，有效地消除管程和殼程的熱應力，免除在管殼9上設置大直徑膨脹節的結構，既安全有效，又降低成本。
[0017]5、本發明的均溫加氫反應器突破過去反應器大量餘熱難以利用和回收的缺點，本發明的均溫加氫反應器可以回收反應熱直接付產中壓或高壓蒸汽，付產蒸汽量根據反應熱大小，一般在0.5?2.0噸蒸汽/噸產品,大大提高了運行的經濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1固定床反應器的結構示意圖。
[0019]圖2管殼式水冷反應器的結構不意圖。
[0020]圖3本發明的均溫加氫反應器的結構示意圖。
[0021]圖中:1為進料入口、2為分散器、3為上管板、4為冷卻流體入口、5為下管板、6為反應後物料出口、7為下部管口膨脹節、8為下部集合柵、9為殼體、10為反應管、11為冷卻液流、12為熱流體出口、13為氣液分布板、14為分布帽。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明作進一步描述:
[0023]如圖3, —種均溫加氫反應器,包括反應管10、殼體9、氣液分布板13、分布帽14和下部管口膨脹節7，所述反應管10內裝有催化劑，殼體9內裝有冷卻介質，反應管10置於殼體9內，反應管10沿管殼9軸向設置,反應管10上方設有氣液分布板13和分布帽14,下部管口膨脹節7設置在反應管10下部。分布帽14的數量和位置與反應管10 —一對應，即每個分布帽14與相對應的反應管10——對準。
[0024]反應管10的上下兩端分別焊接在上管板3和下管板5上，上管板3焊接固定在殼體9上。殼體9頂部設有進料入口 1，進料入口 I下方設有分散器2。殼體9側部下方設有冷卻流體入口 4，殼體9側部上方設有熱流體出口 12。下部管口膨脹節7內設有下部集合柵8。
[0025]本發明的工作原理和工作過程如下:
[0026]如圖3，本發明的均溫加氫反應器，主要由裝有催化劑的反應管10，和裝有冷卻介質水等殼體9，以及氣液分布板13，分布帽14，下部管口膨脹節7構成。反應管10焊接在上管板3和下管板5上，而上管板3焊接固定在殼體9上。加氫反應的氣相及液相物料由進料入口 I進入反應器，經分散器2將物料分散，再經分布板13上的各個分布帽14將氣液均勻地分布到每根對應的反應管10內進行反應，每個分布帽14和每根反應管10是一一嚴格對準的。反應管內的反應熱由反應管外的冷卻流體11及時移走。
[0027]加氫反應後的物料經下部集合柵8匯合由反應後物料出口 6排出，而此處的膨脹節7，則是解決管體與殼體熱膨脹的主要元件。反應器冷卻流體如水、油等介質，則由冷卻流體入口 4進入，經加熱由熱流體出口 12導出去汽包。
[0028]本發明的均溫加氫反應器適用範圍見表1。
[0029]表1:均溫加氫反應器適用範圍
【權利要求】
1.一種均溫加氫反應器,其特徵是包括反應管(10)、殼體(9)、氣液分布板(13)、分布帽(14)和下部管口膨脹節(7)，所述反應管(10)內裝有催化劑，殼體(9)內裝有冷卻介質，反應管(10)置於殼體(9)內，反應管(10)沿管殼(9)軸向設置，反應管(10)上方設有氣液分布板(13)和分布帽(14)，下部管口膨脹節(7)設置在反應管(10)下部。
2.根據權利要求1所述的一種均溫加氫反應器，其特徵在於所述分布帽(14)的數量和位置與反應管(10)——對應，即每個分布帽(14)與相對應的反應管(10)——對準。
3.根據權利要求1所述的一種均溫加氫反應器，其特徵在於所述反應管(10)的上下兩端分別焊接在上管板(3 )和下管板(5 )上，上管板(3 )焊接固定在殼體(9 )上。
4.根據權利要求1所述的一種均溫加氫反應器，其特徵在於所述殼體(9)頂部設有進料入口( I)，進料入口( I)下方設有分散器(2)。
5.根據權利要求1所述的一種均溫加氫反應器，其特徵在於所述殼體(9)側部下方設有冷卻流體入口(4)，殼體(9)側部上方設有熱流體出口(12)。
6.根據權利要求1所述的一種均溫加氫反應器，其特徵在於所述下部管口處設有膨脹節(7)和設有下部集合柵(8)。
【文檔編號】B01J8/02GK103566836SQ201310602762
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】呂帆, 洪正鵬, 張結喜, 商紅巖, 王長永 申請人:南京國昌化工科技有限公司