催化重整反应器的制作方法

本实用新型涉及石油二次加工技术领域，特别涉及一种催化重整反应器。

背景技术：

催化重整是石油二次加工的重要过程，是通过一系列特殊反应，将低辛烷值的直馏石脑油在催化剂的作用下生产高辛烷值汽油组分和芳烃为目的的催化反应过程。催化重整反应器是催化重整过程中的重要设备，也是整个催化重整反应的核心部分。催化重整反应器的作用是让油气在反应条件下与催化剂接触，同时催化剂离开时不夹带产品。

催化重整反应器包括筒体、扇形筒与中心管。扇形筒紧贴在筒体的内壁上，扇形筒的下端封闭，筒体的内壁具有中心管，在扇形筒与中心管之间形成了一个催化剂床层，扇形筒上部开口，为自由端，油气沿扇形筒上部进入扇形筒内部；中心管上开设有气孔。催化剂进入催化剂床层，筒体底部开有催化剂输送口，与油气接触反应后的催化剂经输送口进入催化剂收集区，油气进入扇形筒，穿过催化剂床层，反应后的产物进入中心管，通过中心管上的气孔流出筒体。

设计人发现相关技术至少存在以下技术问题：

由于在催化重整反应器内油气与催化剂均为流动状态，催化重整反应器内上部流过的油气会比下部流过的多，这种不均匀的气流分布会使反应器内上下物流与催化剂的接触机会不对等，造成反应不完全、催化剂容易积碳，影响反应的转化率。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种催化重整反应器，可解决不均匀的气流分布会使反应器内上下物流与催化剂的接触机会不对等，造成反应不完全、催化剂容易积碳，影响反应的转化率的技术问题。具体技术方案如下：

一种催化重整反应器，所述催化重整反应器包括：筒体、扇形筒、中心管与催化剂收集区；

所述扇形筒的一面贴在所述筒体的内壁上，所述中心管位于所述筒体的中心，所述扇形筒与所述中心管之间形成催化剂床层，所述催化剂床层用于容纳催化剂；

所述催化剂收集区与所述筒体的底端连接；

所述筒体的一侧具有油气进口，另一侧具有油气出口，所述油气进口与所述扇形筒连通，所述油气出口与所述中心管连通；

所述扇形筒的扇形面具有第一气孔，所述中心管上具有第二气孔。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：催化剂缓冲区，所述催化剂缓冲区与所述筒体的顶端连接，所述催化剂缓冲区顶部具有催化剂进口。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：催化剂进料管，所述催化剂进料管一端与所述催化剂缓冲区连接，另一端与所述催化剂床层连通。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：盖板，所述盖板盖合在所述筒体上。

在一种可选地实施方式中，所述扇形筒包括多个“v”形丝网，所述多个“v”形丝网围绕成圆筒状，所述圆筒状的外壁与所述中心管之间形成所述催化剂床层，“v”形丝网上的网孔形成所述第一气孔。

在一种可选地实施方式中，所述第一气孔的开孔率为20-30％。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：第二丝网，所述第二丝网设置在所述中心管的第二气孔上。

在一种可选地实施方式中，所述第二丝网的开孔率为20-30％。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：进口阀门，所述进口阀门与所述催化剂缓冲区连接，所述进口阀门用于控制所述催化剂的进量。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：催化剂出料管，所述催化剂出料管与所述催化剂床层的底部连通，所述催化剂出料管用于排出所述催化剂。

在一种可选地实施方式中，所述催化重整反应器还包括：人孔，所述人孔开设在所述筒体上。

在一种可选地实施方式中，所述第二气孔在所述中心管上的开孔率为1％-8％。

本实用新型提供的方案至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的催化重整反应器，油气沿油气进口进入扇形筒内，通过扇形筒上开设的第一气孔进入催化剂床层中与催化剂反应，反应后的油气通过中心管上的第二气孔进入中心管，通过中心管流出筒体。本实用新型实施例提供的反应器通过在筒体的侧壁设置油气进口与油气出口，减小了中心管内的上下压力差，使得油气流量分布更均匀，更有利于油气在催化剂床层中均匀分配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的催化重整反应器主视图；

图2是本实用新型实施例提供的催化重整反应器俯视图。

1-筒体，100-催化剂床层，101-油气进口，102-油气出口，2-扇形筒，3-中心管，4-催化剂收集区，5-催化剂缓冲区，6-催化剂进料管，7-盖板，8-催化剂出料管，9-人孔。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

催化重整是石油二次加工的重要过程，是通过一系列特殊反应，将低辛烷值的直馏石脑油在催化剂的作用下生产高辛烷值汽油组分和芳烃为目的的催化反应过程。催化重整反应器是催化重整过程中的重要设备，也是整个催化重整反应的核心部分。催化重整反应器的作用是让油气在反应条件下与催化剂接触，同时催化剂离开时不夹带产品。但是由于在催化重整反应器内油气与催化剂均为流动状态，催化重整反应器内上部流过的油气会比下部流过的多，这种不均匀的气流分布会使反应器内上下物流与催化剂的接触机会不对等，造成反应不完全、催化剂容易积碳，影响反应的转化率。鉴于此，本实用新型实施例提供了一种催化重整反应器，旨在解决上述技术问题。

一种催化重整反应器，如图1和2所示，该催化重整反应器包括：筒体1、扇形筒2、中心管3与催化剂收集区4；

扇形筒2的一面贴在筒体1的内壁上，中心管3位于筒体1的中心，扇形筒2与中心管3之间形成催化剂床层100，催化剂床层100用于容纳催化剂；

催化剂收集区4与筒体1的底端连接；

筒体1的一侧具有油气进口101，另一侧具有油气出口102，油气进口101与扇形筒2连通，油气出口102与中心管3连通；

扇形筒2的扇形面具有第一气孔，中心管3上具有第二气孔。

本实用新型提供的方案至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的催化重整反应器，油气沿油气进口101进入扇形筒2内，通过扇形筒2上开设的第一气孔进入催化剂床层100中与催化剂反应，反应后的油气通过中心管3上的第二气孔进入中心管3，通过中心管3流出筒体1。本实用新型实施例提供的反应器通过在筒体1的侧壁设置油气进口101与油气出口102，减小了中心管3内的上下压力差，使得油气流量分布更均匀，进而减少了油气通过中心管3上第二气孔时的阻力，更有利于油气在催化剂床层100中均匀分配。

以下将通过可选地实施例进一步详细解释和描述本实用新型提供的催化重整反应器。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的催化重整反应器为径向反应器，径向反应器是一种气体流动方向与设备轴向相垂直的反应器，流体沿径向流过床层，大都用于气-固催化反应。因此，通过在扇形筒2上设置第一开孔，在中心管3上设置第二开孔，使得油气可以沿着扇形筒2的径向流向中心管3，并沿着中心管3上的第二开孔从筒体1的顶端流出。

作为一种示例，扇形筒2上第一气孔的开孔率可以为25％。

需要说明的是，扇形筒2的顶部开口，油气可以通过扇形筒2进入，扇形筒2的底部封闭，油气不能通过扇形筒2的底部流出。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的油气进口101位于扇形筒2的上方，以保证油气可以进入扇形筒2中。

作为一种示例，本实用新型实施例提供的扇形筒2与筒体1的内壁之间可以为按放式连接。本实用新型实施例对扇形筒2与筒体1内壁之间的连接关系不限于此。

在一种可选地实施方式中，本实用新型实施例提供的反应器还包括油气出口管线，油气出口管线一端与中心管3连接，另一端伸出筒体1外。

作为一种示例，本实用新型实施例提供的油气进口管线的管嘴可以为产品代号为dn800的管嘴。

在一种可选地实施方式中，如图1所示，该催化重整反应器还包括：催化剂缓冲区5，催化剂缓冲区5与筒体1的顶端连接，催化剂缓冲区5顶部具有催化剂进口。

需要说明的是，本实用新型实施例通过设置催化剂缓冲区5，并将催化剂缓冲区5与筒体1的顶端连接，可以减少催化剂的行程，保证催化剂在反应器内稳定流动。

作为一种示例，催化剂缓冲区5可以为直径与筒体1顶端的直径相适配的缓冲罐，缓冲罐与筒体1可以为法兰连接，方便缓冲罐的拆卸和更换。作为另一种示例，催化剂缓冲区5也可以为具有一定容纳空间的缓冲筒，缓冲筒与筒体1之间可以为法兰连接。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的催化剂缓冲区5顶部设置有催化剂进口，用于向筒体1内通入催化剂。

在一种可选地实施方式中，如图1所示，该催化重整反应器还包括：催化剂进料管6，催化剂进料管6一端与催化剂缓冲区5连接，另一端与催化剂床层100连通。

通过设置催化剂进料管6，可以保证催化剂进料过程中不会进入扇形筒2，保证催化剂的稳定进料。作为一种示例，催化剂进料管6的材质可以为不与催化剂发生反应的材质，避免催化剂对其产生腐蚀。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的催化剂进料管6的数量可以为多根，例如催化剂进料管6可以为产品代号为dn60的进料管，催化剂进料管6的数量可以为15根。作为一种示例，催化剂进料管6的管嘴可以为产品代号为dn200的管嘴。

在一种可选地实施方式中，如图1所示，该催化重整反应器还包括：盖板7，盖板7盖合在筒体1上。

通过设置盖板7，可以保证催化剂床层100之间的催化剂不从催化剂床层100顶部流出。需要说明的是，盖板7上开设有连接孔，催化剂进料管6可以通过连接孔连接催化剂床层100与催化剂缓冲区5。可以理解的是，在盖板7的中心还设置有通孔，以使中心管3与油气出口102连接。

在一种可选地实施方式中，扇形筒2包括多个“v”形丝网，多个“v”形丝网围绕成圆筒状，圆筒状的外壁与中心管3之间形成催化剂床层100，“v”形丝网上的网孔为第一气孔。

需要说明的是，本申请实施例提供的第一丝网为“v”形丝网，即丝网的形状呈“v”字形。“v”形丝网沿圆周方向连接，形成圆筒状。

作为一种示例，第一丝网可以为不锈钢丝网等。本实用新型实施例对第二丝网的类型不限于此。

在一种可选地实施方式中，第一气孔的开孔率为25％。上述提及，扇形筒2包括多个“v”形丝网，该“v”形丝网由多个竖直的不锈钢钢丝和多个水平的不锈钢钢丝编织而成，多个水平的不锈钢钢丝与多个垂直的不锈钢钢丝之间的空隙开设度即为第一气孔的开孔率。通过设置第一气孔的开孔率为25％，一方面，保证从扇形筒进入的油气可以从第一气孔中进入催化剂床层进行反应；另一方面，可以将催化剂隔离在扇形筒外面，避免催化剂进入到扇形筒中。

在一种可选地实施方式中，该催化重整反应器还包括：第二丝网，第二丝网设置在中心管3的第二气孔上。

在一种可选地实施方式中，第二丝网的开孔率为24％。

需要说明的是，本申请实施例提供的中心管上开设有第二气孔，通过将第二

通过在第二气孔上设置第二丝网，一方面，避免催化剂床层100之间的催化剂进入中心管3内，另一方面，保证反应气体的初步均分。

作为一种示例，第二丝网可以为不锈钢丝网。本实用新型实施例对第二丝网的类型不限于此。

在一种可选地实施方式中，该催化重整反应器还包括：进口阀门，进口阀门与催化剂缓冲区5连接，进口阀门用于控制催化剂的进量。

通过设置进口阀门，可以根据需要控制催化剂进口的开合与关闭，正常运行情况下，阀门一直开合。作为一种示例，进口阀门可以为球阀，本实用新型实施例对进口阀门的种类不限于此。

在一种可选地实施方式中，本实用新型实施例提供的反应器还包括催化剂出料管8，催化剂出料管8与催化剂床层100的底部连通，催化剂出料管8用于排出催化剂。需要说明的是，催化剂在反应器内是连续缓慢的流入和流出。

作为一种示例，催化剂出料管8的管嘴可以为产品代号为dn200的管嘴。

在一种可选地实施方式中，如图1所示，该催化重整反应器还包括：人孔9，人孔9开设在筒体1上。

通过在筒体1上开设人孔9，可以对反应器及时进行检查和维修。作为一种示例，人孔9的数量可以为1个、2个或3个，本实用新型实施例对人孔9的数量不做限定。人孔9的位置可以开设在筒体1的上部、中部或底部，本实用新型实施例对人孔9开设的位置不限于此。

在一种可选地实施方式中，第二气孔在中心管3上的开孔率为1％-8％。

需要说明的是，开孔率规定为筛板上筛孔的总面积与开孔区(又称有效传质区)面积的比值。在本实用新型实施例中，开孔率是指中心管3上第二气孔的总面积与中心管3表面积的比值。通过控制中心管3上第二气孔的开孔率来减少上下压力降的差别，以达到流体均匀分布的目的。作为一种示例，第二气孔在中心管3上的开孔率可以为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％等。

作为一种示例，本实用新型实施例提供的筒体1直径可以为2400mm，切线长为12000mm；催化剂缓冲区5直径可以为1400mm，切线长为3000mm；催化剂收集区4直径可以为1400mm，切线长2000mm。需要说明的是，本实用新型实施例可以通过控制中心管3的尺寸和筒体1的高径比，使油气流速低于贴筒体1内壁的临界流速。

以上仅为本实用新型的说明性实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。