[实用新型]一种流化催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，特别是一种流化床反应器。

背景技术

目前国内的气相聚合反应器主要有固定床反应器和流化床反应器。固定床反应器形式大多采用列管式，其优点是催化剂磨损小，返混低，催化剂生产能力较高，缺点是传热能力较差。固定床中催化剂颗粒较大，与换热管的接触效率不高，反应生成的热量不易移出，对于强放热反应存在“热点温度”，极易造成反应温度的骤升，因此，反应器中的温度容易分布不均，催化剂易失活，更危险的是降低了操作的安全系数，并且列管式反应器催化剂的装卸、反应器的清洗等等都是工业生产中要面临的问题。与固定床反应器相比，流化床反应器的主要优点一是可以使用小颗粒的催化剂，因而内扩散的影响完全可以忽略，从而提高了催化剂的利用率。二是温度均匀，完全可以实现等温操作。这对于温度范围要求很窄的催化反应过程是十分适宜的。当然，流化床反应器也有其缺点，一是由于磨损和气体夹带造成催化剂损失大，二是轴向返混严重，三是气体以气泡形式通过床层造成气固接触不良。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有固定床和流化床反应器的不足，提出了一种采用两段流化床的新型反应器，可以限制两催化剂密相区间的气体轴向返混，提高反应单体的转化率。

为达上述目的，本实用新型提供一种流化催化反应器，其包括：

(a)一提供反应空间的反应室1；

(b)一设置在所述反应室1底部的反应原料气体入口2以及设置在该入口上部的第一气体分布器13；

(c)一设置在所述反应室1轴向高度中部的第二气体分布器17，所述第二 气体分布器17将所述反应室1分为第一催化剂密相区15，第二催化剂密相区19两段；

(d)一设置在所述第一催化剂密相区中的换热器14、一设置在所述第二催化剂密相区中的换热器18，设置在所述第一催化剂密相区中的换热器14的冷却水进口9、冷却水出口10及设置在所述第二催化剂密相区中的换热器18的冷却水进口11、冷却水出口12分别设置在所述反应室1的外部；

(e)一设置在所述反应室1内部的催化剂溢流装置22，所述催化剂溢流装置22分别与所述第一催化剂密相区和第二催化剂密相区相连，所述催化剂溢流装置22的底部设有一个防止气体倒窜的构件23，所述构件23为倒锥体结构或翼阀结构，所述催化剂溢流装置22的入口6设在所述第二分布器17的上方，所述催化剂溢流装置22的出口4设在所述第一分布器13的上方；

(f)一设置在所述第二催化剂密相区19上方的催化剂入口5和一设置在所述反应室1底部的失活催化剂出口3；

(g)一气固分离装置，包括：设置在所述反应室1的上端的扩大段20和固定在所述扩大段20中的旋风分离器21；在所述扩大段的顶部设有气体及催化剂进入旋风分离器的入口7和反应气体出口8；所述旋风分离器21的料腿16分别与所述第一催化剂密相区和第二催化剂密相区相连。

上述的流化催化反应器，其中，所述第一气体分布器13为多孔板式分布器、浮阀式分布器或管式分布器。

上述的流化催化反应器，其中，所述的第二气体分布器17为多孔板式分布器或浮阀式分布器。

上述的流化催化反应器，其中，所述第一气体分布器13与第二气体分布器17间的距离为所述反应室1的直径的1.5～10倍。

上述的流化催化反应器，其中，所述催化剂溢流装置22的入口6距所述第二分布器17的距离为所述反应室1的直径的0.2～3倍，所述催化剂溢流装置22的出口4距所述第一分布器的距离为所述反应室1的直径的0.05～0.70倍。

本实用新型由于采用了两段流化床的结构设计，具有反应器操作弹性大，可以限制两催化剂密相区间的气体轴向返混，单体转化率高，催化剂用量少，催化剂寿命长的特点。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型流化催化反应器的结构示意图。

其中，附图标记

1-反应室

2-反应原料气体入口

3-失活催化剂出口

4-溢流装置出口 

5-催化剂入口 

6-溢流装置入口 

7-气体及催化剂进入旋风分离器的入口

8-反应气体出口 

9-冷却水进入设在第一催化剂密相区的换热器的入口

10-水汽混合物流出设在第一催化剂密相区的换热器的出口

11-冷却水进入设在第二催化剂密相区的换热器的入口