[实用新型]一种流化床反应器及器外过滤流化床反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工设备领域，涉及一种流化床反应器及带器外过滤的流化床反应装置。

技术背景

流化床是利用流体通过颗粒状固体床层，流体流过床层的阻力大于床层颗粒所受重力时，固体颗粒处于悬浮运动状态，可以像流体一样流动起来的床层形式。与其对应的反应器就是流化床反应器。结构形式上流化床反应器有循环流化床和固定流化床反应器。循环流化床有固体物料连续进料和出料，用在固相加工和催化剂易失活的反应过程。固定流化床无固体物料连续进料和出料，固体颗粒长时间内不发生明显变化。

与固定床反应器相比，流化床反应器中的颗粒与流体一样能自由地流化，有以下主要优点：床层具有高效的传热性能，床层内温度均匀，易于控制，特别适用于强放热反应体系；可实现催化剂的连续反应和再生循环操作，适用于催化剂失活较快的反应；通过分离体系可以实现固体物料的连续输入和输出。基于以上优点，流化床反应器在石油化工领域有较快的发展，特别是石油催化裂化方面有较成熟的应用。

由于流态化技术的特性，流化床反应过程受到的影响因素很多。催化剂的物理性能、反应停留时间分布、两相分离、气体分布等都影响到流化床稳定运行。由于流化床反应器的颗粒尺寸较小，且呈一定的尺寸分布，为减少颗粒夹带，反应器顶部有直径显著大于反应段的分离段，反应段和分离段之间通过扩张段连接。但仍然会有部分颗粒被夹带反应器顶部，导致催化剂剂增加，并且还可能堵塞后续管路。对于催化裂化反应器，通过多级旋风分离器，使催化剂回到反应器，但对于一些强度较低的催化剂颗粒，旋风分离器磨损严重，会导致细粉增加，旋风分离器效率下降，大量细粉被带出，既增加了剂耗，也增加了旋风分离器的负荷，还可能堵塞后续管路。

流化床汽油脱硫所采用的催化剂，强度低，易磨损，不宜采用旋风分离器进行气固分离，故在反应器顶部采用烧结管过滤器进行气固分离，此法虽然可以有效实现气固分离，但催化剂细粉会堵塞烧结管小孔，导致阻力增加，故需每隔一定时间进行反吹，但细粉无法有效排出反应器，随时间延长，分离器的细粉密度增加，会加剧烧结管堵塞，增加反吹的频率，缩短烧结管寿命，并最终使装置停工，卸出催化剂，更换催化剂、更换烧结滤管。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是在现有技术的基础上，提供一种新的流化床反应器及带器外过滤的流化床反应装置。

一种流化床反应器，该流化床反应器由下至上由反应段17、扩张段14和分离段12组成；所述的反应段17底部连通原料进口，反应段17上部连通催化剂接收器16，下部连通催化剂还原器2；所述的扩张段14内设置盘环挡板13，所述的分离段12顶部设置气固混合物出口11；其中，所述的盘环挡板13为上小下大的圆筒形结构。

一种器外过滤流化床反应装置，包括流化床反应器和沉降器8，所述的流化床反应器由下至上由反应段17、扩张段14和分离段12组成；所述的反应段17底部设置原料进口，反应段17上部连通催化剂接收器16，下部连通催化剂还原器2；所述的扩张段14内设置盘环挡板13，反应器设置反应产物出口11；其中，所述的盘环挡板13为上小下大的圆筒形结构；所述的沉降器8内设置过滤滤芯9，过滤滤芯另一侧设置产品出口10；所述的流化床反应器顶部经气固混合物出口连通沉降器上部，所述的沉降器底部经立管连通所述的流化床反应器的反应段17。

本实用新型提供的流化床反应器和器外过滤流化床反应装置的有益效果为：

本发明提供的流化床反应器适用于采用低强度催化剂的流化床反应系统，能减少反应器顶部分离段的细粉浓度，降低过滤器反吹频率，延长过滤器烧结滤管寿命，并且本实用新型提供的流化床反应器还可根据反应需要卸出适量的催化剂细粉。

附图说明

附图1为本实用新型提供的器外过滤流化床反应装置的流程示意图。

其中：1-原料入口；2-还原器；3，5-阀；4-斜管；6-卸剂管；7-立管；8-沉降器；9-过滤滤芯；10-产品出口；11-反应物流出口；12-分离器；13-盘环挡板；14-扩张段；15-水平管；16-催化剂接收器；17-反应段。

具体实施方式

本实用新型提供的流化床反应器和器外过滤的流化床反应装置是这样具体实施的，在本实用新型的说明书中，提到的容器的“顶部”是指由上至下容器的0-10％的位置；容器的“上部”是指由上至下容器的0～50％的位置；容器的下部是指由上至下容器的50-100％的位置，容器的底部是指由上至下容器的90％-100％的位置。