[发明专利]一种分区径向反应器

说明书

本发明公开了一种分区径向反应器，该反应器包括壳体(2)、进气管(18)、出气管(10)和径向催化反应区(8)，所述径向催化反应区(8)内具有用于轴向均匀分割催化剂床层的多组隔板和多个气体再分布板(19)。该反应器压降低、空间利用率高、无气体偏流和短路现象。

技术领域

本发明涉及一种分区径向反应器。

背景技术

固定床反应器主要有两种类型，一种是轴向固定床反应器，另一种是径向固定床反应器。轴向固定床反应器设计、加工过程相对容易、操作简单，但存在反应器设备尺寸庞大、床层压降大、容易出现局部飞温、移热缓慢、转化率低、放大效应明显等问题。径向床反应器具有高径比较大、床层压降小、反应物在催化剂床层停留时间短、操作费用低、生产能力高，可使用小颗粒催化剂，易于大型化等优势，但很难实现反应物在径向上的均匀分布。

径向床反应器设计的优劣对反应过程影响较大。流体在床层中轴向均布问题是实现该类反应器优化设计的技术关键。反应物分布均匀与否，直接关系着反应物的转化率、产物的选择性以及反应器的操作稳定性。张成芳等人(径向反应器流体均布设计的研究(II)[J].化学工程,1980,2(2):82-89.)、王金福等人(重整径向反应器布气系统的流体力学行为及其优化设计[J].石油炼制与化工,1997,28(4):47-52.)提出了径向反应器流体均布的方法。一般而言，流体均布主要是通过选取适当的分流道、集流道形式以及开孔率控制的方法实现对流体的均布。

因此，为了进一步提高径向反应器的流体均匀度，满足径向反应器不断大型化的发展需求仍然是目前亟待解决的技术问题，同时也是未来径向固定床反应器的发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种分区径向反应器，该反应器压降低、空间利用率高、无气体偏流和短路现象。

为了实现上述目的，本发明提供一种分区径向反应器，该反应器包括径向圆筒形密封承压壳体、从所述壳体顶部伸入到壳体内部的进气管、从所述壳体底部伸入到壳体内部的出气管、设置在所述壳体内所述进气管的下方所述出气管上方的径向催化反应区；所述径向催化反应区为与所述壳体同轴的圆筒形，其上下由顶部密封板和底部密封板密封；径向催化反应区的反应区侧壁与壳体的内侧壁之间形成有环隙，环隙的下端封闭且上端与所述进气管流体连通；径向催化反应区包括与所述壳体同轴的中心管，中心管的上端由所述顶部密封板封闭，下端密封穿过所述底部密封板与所述出气管连接并流体连通；所述径向催化反应区的反应区侧壁和中心管的中心管侧壁为流体可透过结构，所述径向催化反应区的筒体内外通过该流体可透过的侧壁而流体连通；其特征在于，所述径向催化反应区内具有用于轴向均匀分割催化剂床层的多组隔板和多个气体再分布板，所述气体再分布板为流体可透过结构；所述多组隔板包括按径向从外到内的一组数量为3-30的外层隔板、可选的一组或多组每组数量为3-30的中间隔板、和一组数量为3-30的内层隔板，同一组隔板中的每一块隔板径向设置且径向宽度基本相同，同一组隔板中的每一块隔板与中心点等距地沿圆周均匀排列，同一组隔板中的每一块隔板与与其相邻的一组隔板中的每一块隔板之间在径向上不重叠，且每一块隔板与与其相邻的一组隔板中距离最近的隔板之间具有5-120°的夹角；所述外层隔板的外侧边与所述径向催化反应区的反应区侧壁相接，所述内层隔板的内侧边与所述中心管的中心管侧壁相接；在相邻的二组隔板之间，位于外侧的一组隔板中的每一块隔板的内侧边与位于内侧的一组隔板中的最近的二块隔板的外侧边通过所述气体再分布板连接。

优选地，每一组隔板中的隔板的数量彼此相同，所述中间隔板为1-20组。

优选地，相邻二组隔板之间的径向距离为所述径向催化反应区的半径长度的0-0.5。

优选地，每组隔板中的隔板的径向宽度各自独立地为所述径向催化反应区的半径长度的0.01-0.3。

优选地，所述隔板的上下分别密封固定于所述顶部密封板和所述底部密封板。