[实用新型]一种气液固三相分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气、液、固混合物的分离装置。

背景技术

在石油炼制行业中，沸腾床加氢工艺是一种高转化率的加工过程。烃类液体进料与氢气混合后从反应器的下部进入反应器，流经分布板后向上通过催化剂床层，进行反应；催化剂被流化，处于具有返混的沸腾状态。在该过程中，反应生成的液相产品和油气同参与反应的催化剂和氢气相混合、形成气液固三相混合物；需在反应器内设置分离器，进行气液固三相分离。美国专利US 4753721公开了一种用于沸腾床加氢反应器的气液固三相分离器，主要由下降管和位于其顶部的循环杯、流出产物管线和循环泵组成。催化剂、液相和气相在下降管外混合沸腾，由于密度不同使得催化剂沉积分离。循环杯进行气液分离；分离出的液相油进入下降管，由循环泵抽出，部分进行再循环；分离出的油气和氢气经流出产物管线由反应器抽出。这种分离器的气液固分离效率较好，但存在如下问题：占据反应器的容积较大(主要是下降管、循环杯和流出产物管线占据)，使催化剂装填量一般只有反应器容积的35％，并使反应器内预留沸腾反应空间较少，降低了生产效率。另外，分离器的结构复杂、检修困难，循环泵的维修费用较高。中国专利CN 1185047C公开的沸腾床反应器中所用的气液固三相分离器主要由内筒和外筒组成，能够解决US 4753721存在的问题。但这种结构的分离器，气液固三相的分离效果有限，主要是气-液、液-固的分离效果不太好。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种气液固三相分离器，以解决现有的气液固三相分离器分别存在的占据反应器的容积较大、结构复杂或气液固三相的分离效果有限等问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种气液固三相分离器，设于圆筒型反应器壳体内的上部，包括外套筒、内套筒，外套筒与内套筒之间形成环形通道，其特征在于：外套筒自上而下依次由外套筒上锥段、外套筒直筒段和外套筒下锥段组成，外套筒上锥段的顶部设有升气管，内套筒自上而下依次由内套筒上锥段、内套筒直筒段和内套筒下锥段组成，外套筒上锥段、外套筒下锥段和内套筒下锥段为截头圆锥面形，内套筒上锥段为倒置截头圆锥面形，外套筒直筒段、内套筒直筒段和升气管为圆筒形，外套筒上锥段的上部设有开孔，内套筒上锥段上设有条形孔，内套筒上锥段的顶部位于外套筒上锥段上部所设开孔与外套筒上锥段的底部之间，内套筒直筒段的顶部位于外套筒直筒段的顶部与底部之间，外套筒下锥段的底部位于内套筒下锥段的顶部与底部之间，内套筒下锥段的底部圆孔直径大于外套筒下锥段的底部圆孔直径。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：(1)本实用新型气液固三相分离器所占据的反应器容积较小(一般占5％～20％)，所以反应器内催化剂的装填量和预留沸腾反应空间较大、反应器空间利用率较高，可以提高生产效率。催化剂装填量一般可以达到反应器容积的50％～70％。(2)结构简单、易于检修，维修费用低。(3)能有效地将气相、液相、固相分离，分离效果较好。具体的分离过程，详见本说明书具体实施方式部分的说明。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是设于反应器壳体内的本实用新型气液固三相分离器的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的气液固三相分离器设于圆筒型反应器壳体9内的上部，反应器为沸腾床加氢反应器。反应器壳体9的顶部设有催化剂装填管14、气相出口管12，上侧部设有液相出口管13，底部设有入口管11和催化剂卸出管15。反应器壳体9内的下部设有分布板10。这些结构都是常规的。本实用新型的气液固三相分离器(简称为分离器)，包括外套筒2、内套筒3，外套筒2与内套筒3之间形成环形通道7。外套筒2自上而下依次由外套筒上锥段21、外套筒直筒段22和外套筒下锥段23组成，外套筒上锥段21的顶部设有升气管1。内套筒3自上而下依次由内套筒上锥段31、内套筒直筒段32和内套筒下锥段33组成。外套筒上锥段21、外套筒下锥段23和内套筒下锥段33为截头圆锥面形，内套筒上锥段31为倒置截头圆锥面形，外套筒直筒段22、内套筒直筒段32和升气管1为圆筒形。

外套筒上锥段21的上部设有开孔4，开孔率根据通过开孔4的气相流速确定。开孔4一般为圆形孔、正方形孔或条形孔等。开孔4具有降低进入外套筒上锥段21中的气相的流速、促使气相中部分反应生成油气冷凝的作用。内套筒上锥段31上设有条形孔5，开孔率根据沸腾层6中的液相通过条形孔5的流速确定。条形孔5的宽度要求小于催化剂颗粒的尺寸，以阻挡催化剂颗粒。