上流式反应器及其应用的制作方法

文档序号:21405117发布日期:2020-07-07 14:38阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种上流式反应器,所述上流式反应器包括反应器壳体,反应器壳体内沿物料流动方向设置催化剂床层支撑格栅和催化剂床层,所述催化剂床层下部和/或催化剂床层上部设置弹性承托层,所述弹性承托层包括塑性弹性体床层和瓷球承托层,当弹性承托层位于催化剂床层下部时,塑性弹性体床层位于瓷球承托层上方,当弹性承托层位于催化剂床层上部时,瓷球承托层位于塑性弹性体床层上方;所述的塑性弹性体床层包括若干塑性弹性体单元,所述塑性弹性体单元内包括由弹性材料制备的颗粒体,所述塑性弹性体单元之间以及单元内部具有空隙作为流体流过的通道。

2.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:所述颗粒体为球形、条形、多边形、齿球型、块状中的一种或多种;所述弹性材料为耐高温橡胶材料,具体为硅橡胶、硼硅橡胶、氟硅橡胶中的一种或几种。

3.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:所述瓷球承托层为内部填装惰性瓷球、外部四周采用丝网做成的一体式框架结构。

4.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:所述反应器壳体内包括浮动除灰层,所述浮动除灰层设置于壳体内顶部,位于催化剂床层上方,当催化剂床层上部设置有弹性承托层时,浮动除灰层设置于弹性承托层上方。

5.按照权利要求4所述的上流式反应器,其特征在于:所述浮动除灰层包括滑道和除灰单元,所述除灰单元包括上格栅板、中格栅板、下格栅板和过滤筒,所述下格栅板固定在滑道最底端,中格栅板与上格栅板通过若干组轴向筋板进行连接,形成牢固的“笼式”框架结构,所述下格栅板与中格栅板之间的夹层为集灰层,所述中格栅板与上格栅板之间的夹层为滤灰层,所述过滤筒底端固定在下格栅板表面上,向上延伸贯穿集灰层和滤灰层,所述过滤筒顶端至少与滑道上端平齐,过滤筒表面均匀开孔,作为物料流动通道。

6.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:所述滤灰层中的中格栅板和上格栅板活动搭接在滑道上。

7.按照权利要求5所述的上流式反应器,其特征在于:所述滑道为沿反应器轴向位置固定在反应器壳体内壁的钢结构,滑道上边为反应器封头空间;所述浮动除灰层中的滤灰层可在滑道上整体上下浮动。

8.按照权利要求5所述的上流式反应器,其特征在于:所述过滤筒外壳是由不锈钢丝网或约翰逊网制作而成,过滤筒内部装填有填充物,用于对流体物料进行过滤,所述填充物为惰性多孔材料,如惰性瓷球、陶瓷膜、金属烧结滤芯等中的一种或几种,优选惰性氧化铝瓷球,进一步优选为φ3~φ30的惰性氧化铝瓷球。

9.按照权利要求5所述的上流式反应器,其特征在于:所述过滤筒的开孔率为10%~98%,优选50%~80%,孔的形状为圆形、条形、三角形、星形中的任意一种。

10.按照权利要求5所述的上流式反应器,其特征在于:所述过滤筒的外形为圆柱形、正方体、菱形体、长方体、多边形体中的任意一种,优选为圆柱形。

11.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:所述滤灰层中装填惰性材料,所述惰性材料为惰性氧化铝瓷球、惰性多孔陶瓷材料、惰性多孔金属材料中的一种或几种,优选为惰性氧化铝瓷球,进一步优选为直径为φ3mm~φ30mm惰性氧化铝瓷球。

12.按照权利要求11所述的上流式反应器,其特征在于:所述惰性材料的装填空隙率为0.5%~15%,优选3%~8%。

13.按照权利要求5所述的上流式反应器,其特征在于:所述集灰层中包括液固分离单体,液固分离单体的底端固定在下格栅板上。

14.按照权利要求13所述的上流式反应器,其特征在于:所述液固分离单体为具有液固分离功能的组件,组件的结构为折板式、挡板式、旋流式、聚结式、烟囱式、旋转式中的任意一种或多种组合。

15.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:所述的催化剂床层支撑格栅为平行的金属栅条拼接而成,用于支撑其上部催化剂床层的重量。

16.按照权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于:催化剂床层支撑格栅上方首先填装保护剂层,所述保护剂层与催化剂床层的高度比为1:1~1:50,优选1:2~1:5。

17.权利要求1-16中任一权利要求所述上流式反应器的应用,将所述上流式反应器用于烃油加氢反应,特别适用于烃油液相加氢反应。

18.按照权利要求17所述的应用,其特征在于:所述烃油是馏程在130~550℃范围内任意馏分的烃类原料,所述烃类原料可以选自但不限于石脑油、重整生成油、航煤、柴油、蜡油、润滑油、渣油、脱沥青油、生物柴油、动物油或植物油等中的一种或多种。

19.按照权利要求17所述的应用,其特征在于:所述加氢反应条件为:温度为40~360℃;压力为0.5~20.0mpa,优选为1.0~8.0mpa;液时体积空速为0.5~15h-1;氢油质量比为0.001%~15%,优选0.01%~5%。

20.按照权利要求17所述的应用,其特征在于:当用于烃油液相加氢反应时,首先将原料油与氢气进行混合溶解,得到一种含有氢气的物流;然后将形成的物流作为反应进料自上流式反应器的底部引入,经过反应后自反应器顶部离开。

21.按照权利要求20所述的应用,其特征在于:所述的混合溶解过程中,氢油质量比为0.001%~15%;氢油混合溶解条件为:40~360℃,0.5~20.0mpa,停留时间为0.5~30分钟。


技术总结
本发明公开了一种上流式反应器及其应用,所述上流式反应器包括反应器壳体,反应器壳体内沿物料流动方向依次设置催化剂床层支撑格栅和催化剂床层,所述催化剂床层下部和/或催化剂床层上部设置弹性承托层,所述弹性承托层包括塑性弹性体床层和瓷球承托层,塑性弹性体床层包括若干塑性弹性体单元,所述塑性弹性体单元内包括由弹性材料制备的颗粒体,所述塑性弹性体单元之间以及单元内部具有空隙作为流体流过的通道。本发明还提供一种所述上流式反应器的应用。本发明上流式反应器中的塑性弹性体床层可随催化剂床层的膨胀和收缩而同步发生形变,防止催化剂在浮动过程中由于颗粒磨损而造成床层压降增加,保证上流式反应器的长周期稳定运行。

技术研发人员:金平;杨秀娜;王昊晨;姜阳;崔国英;周嘉文;关明华
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院
技术研发日:2018.12.30
技术公布日:2020.07.07
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