[发明专利]固定床反应器

权利要求书

1.一种确定用于固定床反应器中的工艺的合适水力条件的方法，包括：在曲线图上绘制多个坐标(Ta，φ)，每个坐标通过在固定床反应器中在预选的水力条件下进行所述工艺而获得，其中Ta是在用于所述工艺的所述反应器中在所述反应器中预选的点处的惯性力和重力之和除以界面力和粘性力之和，φ是在用于所述工艺的所述反应器中在所述预选的点处的气体与液体的体积比；以及由所述曲线图确定合适的水力条件。

2.根据权利要求1的方法，还包括，在由所述曲线图确定合适的水力条件之后，在固定床反应器中在所述合适的水力条件下进行所述工艺。

3.根据权利要求1的方法，其中在所述固定床反应器中的所述工艺是加氢处理工艺。

4.根据权利要求1的方法，其中在所述固定床反应器中的所述工艺包括有机原料的向下流动、并流、固定床氢化。

5.根据权利要求1的方法，其中在所述固定床反应器中的所述工艺以泡沫流动形式运行。

6.根据权利要求1的方法，其中在所述曲线图上通过以下变量中的至少一个在与用于所有其它坐标(Ta，φ)的水力条件不同的水力条件下获得每个坐标(Ta，φ)：反应器直径、反应器长度、压力、液体流量、气体流量、气体/液体化学计量、催化剂颗粒尺寸、催化剂颗粒形状、催化剂装载密度、催化剂床空隙率、存在或不存在再循环物、再循环物化学计量、容器数目和除热方法。

7.根据权利要求1的方法，其中对于每个坐标(Ta，φ)，Ta进一步由表达式Ta＝(1+1/Fr)/(We+1/Re)限定，φ进一步由表达式φ＝u_G/u_L限定，其中u_G和u_L分别是气相和液相的单位为m/s的表观流速，并且进一步其中：

Fr＝[(L+G)υ_LG]²/gD_h

We＝D_h(L+G)²υ_LG/σ_L

Re＝D_h(L+G)/μ_LG

υ_LG＝(L/G)υ_L/(1+L/G)+υ_G/(1+L/G)

μ_LG＝(L/G)μ_L/(1+L/G)+μ_G/(1+L/G)

D_h＝2εD/[2+3(1-ε)(D/D_p)]

其中

D＝塔直径，m

D_h＝床水力直径，m

D_p＝催化剂的等效粒径，m

Fr＝弗劳德数，无单位

G＝气体的表观质量速度，kg/m²s

g＝重力加速度，m/s²

L＝液体的表观质量速度，kg/m²s

Re＝雷诺数，无单位

u_G＝在反应器温度和压力下的气体理想表观速度，m/s

u_L＝液体的表观速度，m/s

We＝韦伯数，无单位

ε＝催化剂床的空隙率，无单位

μ_G＝气体的粘度，kg/m-s

μ_L＝液体的粘度，kg/m-s

μ_LG＝气液混合物的有效粘度kg/m-s

ρ_G＝在反应器温度和压力下的理想气体密度kg/m³

ρ_L＝液体密度，kg/m³

σ_L＝液体表面张力，N/m

υ_G＝在反应器温度和压力下的气体理想比容积，m³/kg，

υ_L＝液体的比容积，m³/kg

υ_LG＝气液混合物的比容积，m³/kg