专利名称：丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器。
背景技术：
丁二烯是制备合成橡胶最重要的单体，丁烯氧化脱氢是生产丁二烯的主要工艺。在生产过程中，流化床反应器因其流化过程温度稳定，整个反应器内温差很小，可视为等温状态下反应，反应温度易于控制，且床层空隙率分布比较均匀，床层膨胀不受静止床高的限制，气固间传热、传质速率比其他接触方式高，气体返混率很小，生产能力高，催化剂装卸容易的优点，成为丁烯氧化脱氢生产丁二烯的首选反应器。现有的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器包括反应器本体，在反应器本体内设有旋风分离器组。其缺点是1.受反应器本体容积的限制，只能布置两级旋风分离器组，每级旋风分离器组中设有一个旋风分离器，分离能力有限，使大部分催化剂细粉末不能及时被排出，留在反应器内，堵塞气体分布板。2.内置旋风分离器体积庞大，在反应器内排布困难，因此现有反应器的扩能增产改造将受到制约。3、由于旋风分离器组的料腿处于反应器内部，难以直观的判断料腿堵塞，且不易疏通。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种催化剂粉末可及时充分排出、可按照扩能增产要求进行扩建改造、便于观察料腿堵塞情况的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器。本实用新型是这样实现的一种丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，包括反应器本体、废催化剂储罐，所述的反应器本体分为浓相段、稀相段、扩大段，其特殊之处是在反应器本体外设有三级旋风分离器组，其中一级旋风分离器组的料腿与反应器本体的浓相段相通，二级旋风分离器组的料腿与反应器本体的稀相段相通，所述的一级旋风分离器组气体出口与二级旋风分离器组入口相连，所述的二级旋风分离器组气体出口与三级旋风分离器组入口分别通过管路相连，三级旋风分离器组的料腿与废催化剂储罐相通。上述的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，所述的二级旋风分离器组和三级旋风分离器组分别内设多个并联的旋风分离器，防止催化剂被大量带出反应系统，造成设备堵塞和水体污染。上述的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，所述的一级旋风分离器组由旋风分离器、料腿、连接在料腿末端的防倒锥构成，所述的二级旋风分离器组和三级旋风分离器组分别由旋风分离器、料腿、连接在料腿末端的翼阀构成。上述丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，所述的一级旋风分离器组内设一个旋风分离器，二级旋风分离器组内设二个旋风分离器，三级旋风分离器组内设四个旋风分离器，以达到最佳的分离效果。[0010]本实用新型的有益效果是I、采用三级旋风分离器组并置于反应器外，不仅分离性能优异，能捕获97%左右的催化剂，减少旋风分离器料腿堵塞，降低催化剂的损耗，增加催化剂的活性，延长催化剂寿命，提高旋风分离器分离效率，改善流化质量，而且解决了现有装置不能改造扩建难以满足扩大生产的问题；2、由于旋风分离器置于反应器外，能增加旋风分离器数目，能增大反应器，从而增加了催化剂填装量，使流化床反应器处理能力大大提高。外置的旋风分离器在生产过程中便于查看工作状态，便于维修，降低维修费用。3、采用废催化剂储罐回收细粉末催化剂，避免流失到下一工序，防止设备堵塞和水体污染。
·[0014]图I是本实用新型的结构示意图(对应实施例I);图2是本实用新型的结构示意图(对应实施例2)。图中I-反应器本体，2- 一级旋风分离器组，3- 二级旋风分离器组，4-三级旋风分离器组，5-废催化剂储罐，101-浓相段，102-稀相段，103-扩大段，201-—级旋风分离器，202- 一级旋风分离器料腿，203-防倒锥，301-二级旋风分离器，302- 二级旋风分离器料腿，303-翼阀，401-三级旋风分离器，402-三级旋风分离器料腿，403-翼阀。
具体实施方式
实施例I如图I所示，该丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器包括反应器本体1，置于反应器本体I外的一级旋风分离器组2、二级旋风分离器组3、三级旋风分离器组4，废催化剂储罐5 ;所述的反应器本体I设有椭圆形上封头和锥体形下封头；在反应器本体I底部设有气体分布板，所述的反应器本体I分为浓相段101、稀相段102、扩大段103 ;所述浓相段101设有多旋挡板和夹套式内冷管；所述的一级旋风分离器组2由一级旋风分离器201、一级旋风分离器料腿202、连接在一级旋风分离器料腿202末端的防倒锥203构成，一级旋风分离器组2可内设一个或多个一级旋风分离器，本实施例以一个为例。一级旋风分离料腿202通过防倒锥203与反应器本体I的浓相段101相通；所述的二级旋风分离器组3由二级旋风分离器301、二级旋风分离器料腿302、连接在二级旋风分离器料腿302末端的翼阀303构成，所述的二级旋风分离器组3内设有多个并联的二级旋风分离器301，本实施例以二个为例，实际不受本实施例限定。二级旋风分离料腿302通过翼阀303与反应器本体I的稀相段102相通；所述的三级旋风分离器组4由三级旋风分离器401、三级旋风分离器料腿402、连接在三级旋风分离器料腿402末端的翼阀403构成，所述的三级旋风分离器组4内设有多个并联的二级旋风分离器401，本实施例以四个为例，实际不受本实施例限定。三级旋风分离器料腿402通过翼阀403与废催化剂储罐5相通；所述的一级旋风分离器组2气体出口与二级旋风分离器组3入口通过管路相连，所述的二级旋风分离器组3气体出口与三级旋风分离器组入口通过管路相连。生产时，将球形催化剂加入到反应器本体I浓相段101，在反应器本体I底部送入原料气，气体在锥体中进行缓冲后进入气体分布板，减轻了对气体分布板的负荷；不但使得原料气通过气体分布板均匀地进入到床层，而且还起到防止催化剂倒流作用，保证了催化剂床层高度。原料气向上经气体分布板后进入浓相段101，多旋挡板打破大气泡，抑制气泡的长大，改善了原料气和催化剂的气固两相的接触，使原料气在催化剂层停留的时间均匀，减少了催化剂以及气体的轴向返混；夹套式内冷管有效地控制了反应温度。在浓相段101原料气与球形催化剂接触，进行丁烯氧化脱氢反应；被上升气体带出的催化剂粉尘和少量溅起的催化剂颗粒进入稀相段102和扩大段103，由于扩大段103的直径比浓相段101和稀相段102直径大，上升气体流速变缓，于是催化剂颗粒便会沉降下一部分并返回浓相段101，上升气体继续进入一级旋风分离器组2，旋风分离器201分离出大粒度的催化剂通过一级旋风分离器料腿202，位于料腿出口处的防倒锥203上下端锥角分别为90度和120度，上端的设计使催化剂沿90度角顺流而下，送回反应器本体的浓相段101继续进行反应，下端的设计阻挡催化剂随自下而上的原料气进入料腿，气体继续进入二级旋风分离器组3，旋风分离器301分离出较小粒度的催化剂通过二级旋风分离器料腿302，当催化剂在料腿中积聚到一定的重量时，位于二级旋风分离器料腿302出口处的翼阀303就会自动地开启，将 催化剂排出送回稀相区102继续进行反应。气体继续进入三级旋风分离器组4，旋风分离器401分离出粉碎后的极细粒度的催化剂通过三级旋风分离器料腿402，当催化剂在料腿中积聚到一定的重量时，位于三级旋风分离器料腿402出口处的翼阀403就会自动地开启，将催化剂送入废催化剂储罐5回收，最后将三级旋风分离器组4顶部分离出的气体进行收集。实施例2如图2所示，一级旋风分离器组 三级旋风分离器组2、3、4分别内设一个旋风分离器，其它结构及工作原理同实施例I。
权利要求1.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，包括反应器本体、废催化剂储罐，所述的反应器本体分为浓相段、稀相段、扩大段，其特征是在反应器本体外设有三级旋风分离器组，其中一级旋风分离器组的料腿与反应器本体的浓相段相通，二级旋风分离器组的料腿与反应器本体的稀相段相通，所述的一级旋风分离器组气体出口与二级旋风分离器组入口相连，所述的二级旋风分离器组气体出口与三级旋风分离器组入口分别通过管路相连，三级旋风分离器组的料腿与废催化剂储罐相通。
2.根据权利要求I所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，其特征是所述的二级旋风分离器组和三级旋风分离器组分别内设多个并联的旋风分离器。
3.根据权利要求I所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，其特征是所述的一级旋风分离器组由旋风分离器、料腿、连接在料腿末端的防倒锥构成，所述的二级旋风分离器组和三级旋风分离器组分别由旋风分离器、料腿、连接在料腿末端的翼阀构成。
4.根据权利要求I所述的丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，其特征是所述的一级旋风分离器组内设一个旋风分离器，二级旋风分离器组内设二个旋风分离器，三级旋风分离器组内设四个旋风分离器。
专利摘要一种丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器，包括反应器本体、废催化剂储罐，所述的反应器本体分为浓相段、稀相段、扩大段，在反应器本体外设有三级旋风分离器组，其中一级旋风分离器组和二级旋风分离器组的料腿分别与反应器本体的浓相段、稀相段相通，所述的一级旋风分离器组气体出口与二级旋风分离器组入口相连，二级旋风分离器组气体出口与三级旋风分离器组入口分别通过管路相连，三级旋风分离器组的料腿与废催化剂储罐相通。由于设有三级旋风分离器，分离性能优异，能捕获97%左右的催化剂，改善流化质量；由于旋风分离器组外置，能按照扩能增产要求增加旋风分离器组进行扩建改造，提高流化床反应器处理能力，并且便于观察、维修，降低费用。
文档编号C07C5/327GK202516538SQ201220080178
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者刘秉伟, 刘说, 张玉, 李季, 杜颖, 江溪, 赵俊波, 赵永祥 申请人:中石油东北炼化工程有限公司锦州设计院