[实用新型]一种浆态床反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，涉及一种用于费托合成工艺的气液固三相浆态床反应器。

背景技术

浆态床反应器是目前费托合成工艺中的关键设备，其中液体为连续相、气体和固体为分散相。浆态床反应器利用合成气作为反应混合的动力源，将催化剂悬浮在液相中进行反应；由于没有机械搅拌，因而可以在高压下无泄漏运行。又因为浆态床反应器具有极高的储液量，对于反应热很大的反应工程，可以有效地移走反应热量、实现反应器的等温操作、避免出现床层热点、延长催化剂的寿命，从而保证浆态床反应器的正常运行。

现有的费托合成浆态床反应器把液体合成油、气液分离与液固分离作为研究的重点，在气体分布器防逆流特性上基本没有研究，部分通过增设辅助清淤系统解决分布器逆流堵塞问题。

有关浆态床反应器的专利较多，各有特点。中国专利CN201020133230.2公开了一种用于费托合成的浆态床反应器，设有反应器壳体；反应器壳体上部设有隔板，下部设有分布板，分布板的上方设有换热管。沿反应器壳体的轴向设有气液旋分器和顶部带扩张口的循环杯。每个气液旋分器都与一个循环杯同轴对应布置，气液旋分器下部的料腿伸入对应的循环杯顶部的扩张口内。气液旋分器的出气管穿过隔板，出气管顶部出口位于隔板的上方。循环杯的底部出口位于分布板的上方；分布板上均匀地设置有泡帽分布器，分布板的下方为气相空间。反应器壳体的底部封头上设有进气管，反应器壳体的顶部封头上设有气体出口管。操作过程中，合成气经进气管进入分布板下方的气相空间，经泡帽分布器分布后以气泡的形式进入浆态床中。存在的问题是，由于合成气仅经过泡帽分布器一次分布，容易造成其分布不均匀，同时带有止逆元件的泡帽式分布器容易造成床层旋流和回流，虽可以提高反应器气含率，但是扰动过大，床层不稳定。一定范围内的浆液扰动有利于传热，但是扰动过大对工艺流程中后续装置造成不利影响，也不利于反应器上部液固分离。随着浆态床反应器工业化规模的不断扩大，其直径迅速增大，目前已达到5～10m。因此保证合成气在床层中分布的均匀性和床层的稳定性是十分重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种浆态床反应器，以解决现有技术中采用泡罩式气体分布器的浆态床反应器所存在的容易造成旋流和回流较大、床层不稳定的问题。

本实用新型提供一种浆态床反应器，包括反应器壳体，其特征在于：浆态床反应器的反应器壳体内，其上部设有隔板，下部设有分布板，分布板上均匀设置有多个泡帽分布器，分布板上方的300-800毫米位置设有均布稳流板，隔板下方沿反应器壳体的轴向设有多个气液旋分器和一个上下带扩张口的循环杯，循环杯与反应器壳体之间设有液固分离器，反应器壳体的底部封头上设有进气管，反应器壳体的顶部封头上设有气体出口管。

本实用新型进一步技术特征在于：所述均布稳流板和循环杯之间设有换热管。

本实用新型进一步技术特征在于：所述每个气液旋分器都与浆态床反应器同轴对应布置，气液旋分器下部的料腿伸入循环杯内部。

本实用新型进一步技术特征在于：所述进气管出口处设置预分布器。

本实用新型进一步技术特征在于：所述循环杯的直筒段截面积占反应器截面积的60％-80％，锥段最大直径处截面积占反应器截面积的70％-90％，上锥段形成的扩张角β和下锥段形成的扩张角α均为100-150度。

本实用新型进一步技术特征在于：所述预分布器由顶板和侧壁组成，顶板为均匀开有第II直条缝的圆板，侧壁为均匀开有第I直条缝的圆管。

本实用新型进一步技术特征在于：所述第I直条缝21的长度为进气管直径的二分之一至三分之二，宽度为3-5毫米，数量为10-30个。

本实用新型进一步技术特征在于：所述第II直条缝的长度为进气管的直径的三分之一至五分之二，宽度为3-5毫米，数量为10-30个，第II直条缝呈辐射状分布。

本实用新型进一步技术特征在于：所述均布稳流板为一种多孔均布板，厚度为5-15毫米，上面均匀地开有稳流孔。

本实用新型进一步技术特征在于：所述稳流孔之间呈正三角形排列，稳流孔的直径d为10-30毫米，间距D为稳流孔直径d的2-2.5倍。