[实用新型]一种射流曝气三相均质反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种射流曝气三相均质反应器,属于加氢催化技术领域。

背景技术

石油工业生产中许多高温加氢的化学反应是需要通过多相催化反应合成得到的。现有的多相催化反应器根据固体催化剂的状态来划分可分为两大类：静止状态的反应器和流动状态的反应器。其中，催化剂处于静止状态的反应器有固定床反应器，催化剂处于流动状态的反应器有流化床反应器、移动床反应器和浆态床反应器等。

目前用于重油高压加氢领域的大多为浆态床反应器，而能够用于高压加氢领域的浆态床反应器又主要包括环流反应器和三相浆态床反应器两种类型。其中，环流反应器的反应过程难以控制，容易产生大量液体返混的现象，造成各类油品的转化率不均，且环流反应器的内部构件较多，设备结构较为复杂。而三相浆态床反应器虽然具有温度均匀易控、气速操作范围宽、结构简单等优点。然而其对原料与氢气、催化剂进行混合的均匀性要求较高，需要将催化剂、油品和氢气充分混合后，才能保证氢气和油品在催化剂表面充分发生反应，并且需要氢气能够迅速溶解至油品中，才能发挥氢气加氢的作用，对混合工艺的要求较高。

如现有技术中，中国文献CN103285784A公开了一种费托合成三相浆态床及其反应器，该费托合成三相浆态床及其反应器包括反应壳体和设置在该反应器壳体底部的进气分布器，反应器壳体的侧壁上设置有补充气体分布器，补充气体分布器包括穿出反应器壳体的侧壁外的进气管，该进气管包括主路管道和支路管道,所述主路管道具有位于所述反应器壳体外部的进气段和位于所述反应器壳体内部的分配段，所述支路管道设置在所述分配段上并与所述分配段相通。上述三相浆态床反应器通过设置该补充气体分布器为在圆管上开孔的结构，目的在于提高气相的分散性和可控性，进而提升气、液、固三相混合的均匀程度。然而上述补充气体分布器的结构设置并不能保证所分布的气体在同一水平面的均匀性，并且由于气体流速的改变会影响分布器吹出的气泡在径向上分布的均匀性，并且只是用于将单纯气相送至液相空间的混合，因此上述三相浆态反应器并不能实现气、液、固三相的充分均匀混合，进而直接影响了反应的效率，导致反应的效率较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的三相浆态床反应器难以实现气、液、固三相的充分均匀混合，反应效率低，从而提出一种能够实现油品、氢气和催化剂三相的均匀混合且反应效率高的射流曝气三相均质反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种射流曝气三相均质反应器，包括：

反应器壳体，与所述反应器壳体的底部连接设置有进浆通道，与所述反应器壳体的顶部连接设置有排料通道；

在所述反应器壳体内且位于所述反应器壳体的底部，或者在所述进浆通道内设置有射流曝气三相均质板，所述射流曝气三相均质板上布置有微孔，所述微孔贯穿所述射流曝气三相均质板设置。

所述射流曝气三相均质板设置在所述进浆通道内，所述射流曝气三相均质板与所述进浆通道的横截面平行设置。

所述射流曝气三相均质板设置在所述反应器壳体内且位于所述反应器壳体的底部，所述射流曝气三相均质板水平设置。

所述射流曝气三相均质板上微孔的孔隙率为0.0001-0.1；所述微孔在所述射流曝气三相均质板上均匀分布，每相邻两个微孔的间距为100-10000微米。

每个所述微孔的孔径沿浆料的流动方向先逐渐减小，再逐渐增大，每个所述微孔的最小孔径大于或者等于50微米，最大孔径小于或者等于1000微米。

所述反应器壳体的侧壁上设置有冷氢注入装置和冷油注入装置。

所述冷氢注入装置和冷油注入装置分别设置有多个，其中每个所述冷油注入装置在竖直方向上是位于两个所述冷氢注入装置之间。

所述冷氢注入装置包括：

送气管，所述送气管贯穿所述反应器壳体的侧壁设置；

盘状布气管，与所述送气管的出气端连接设置，在所述盘状布气管上设置有出气孔，所述盘状布气管与所述反应器壳体的横截面平行设置。

所述冷油注入装置的出油口设置在所述反应器壳体的中轴线上且沿轴向方向向下设置。

基于所述射流曝气三相均质反应器的加氢工艺，包括以下步骤：将原料油与加氢催化剂混合均匀，然后再与氢气混合后，自所述射流曝气三相均质反应器底部的进浆通道送入反应器，从所述射流三相均质板微孔中流出的三相均质混合物在液时空速为0.5h^-1、氢分压20MPa、反应温度为450℃条件下进行加氢反应。