一种高压釜反应器的制作方法

  本实用新型涉及一种用于沸腾床加氢裂化的连续进出料高压釜反应器，属 于石油加工或煤液化工艺中的反应设备，其能够适用于气体、液体和固体三相同 时存在的反应过程，非常适合于高分散催化剂的重油沸腾床加氢裂化过程催化 剂评价。

  目前，实验室现有的高压釜反应器，通常为间歇式进出料的反应器，这些 反应器对于间歇进出料而言，不存在催化剂流失和原料油与催化剂接触不充分 的问题。现有的适于高压釜使用的催化剂篮筐，通常为环柱型的，外壁均设筛 网，以防止催化剂流失。但对于连续进出料的沸腾床催化剂评价，上述的高压 釜均不适用，原因主要在于 一方面，现有的环柱型催化剂篮筐外壁均设筛网，原 料油的循环主要是横向通过催化剂篮筐的过程，催化剂很容易聚集在篮筐下部； 另一方面，现有高压釜是通过搅拌翅来进行搅拌的，无论何种结构，都存在原 料油虽流过催化剂篮筐但流经的却是阻力小的催化剂含量较低或不含催化剂的 篮筐的上部，造成催化剂与原料油不能充分接触。此外，对于连续进出料的重 油沸腾床加氢裂化过程，即使反应生成的焦炭量不是很大(如2wt%)，但在催 化剂分散状态不好的情况下，生成的焦炭若不能及时被催化剂吸附或排出高压 釜，沉积在高压釜中比较粘稠的焦粒就会聚集成块，最终堵塞高压釜进出料或 气体口。上述原因决定了使用传统的高压釜，在连续进出料的重油沸腾床催化剂高 压釜评价过程中，催化剂并不能在篮筐内高度分散，原料油可能并未与催化剂 充分接触反应就排出反应器，使反应评价不能够达到预期目的，而且存在高压釜 进出口堵塞的风险。实用新型内容针对现存技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于沸腾 床加氢裂化的连续进出料高压釜反应器。它主要是采用在高压釜反应器内部设 置新型结构的催化剂篮筐和轴流式输送机来达到强化返混、催化剂和原料油充 分接触、催化剂不破碎和不流失、减少和及时排出反应生焦避免其在高压釜内 聚集、适用性好的目的。本实用新型的高压釜反应器最重要的包含釜体、釜头、轴流式输送机和催化剂 篮筐；所述的轴流式输送机包括环流筒和设置在驱动轴上的输送元件；所述的 催化剂篮筐位于轴流式输送机的下部，由环流筒壁和筛网围成。其中所述的输送元件在环流筒的壁内可以为螺纹、螺桨或叶片。如果用螺纹作为输送元件，最好为单头到四头螺纹结构。螺纹的节距即相 对于直径的相对高度最好从0.2到0.9。如果用螺桨作为输送元件，叶片的数量最好为2到5。所述的釜头上还设有原料入口、气体入口和出料口。原料入口和气体入口 均通过导管在环流筒式催化剂篮筐和釜壁间引入反应釜底部。此外，釜头上设 置的驱动轴往上与变频电机相连接，在釜体内则与输送元件相连接。为越来越好的实现本实用新型的目的，所述催化剂篮筐两端的筛网设计为可 拆装式，其目数可根据催化剂粒度任意调换。同时，为得到更加充分的返混， 选择轴流输送机作为高压釜的搅拌部件。根据不同的反应要求，通过调换不同节距的螺纹和/或调节连接驱动轴的变频电机的转速来控制环流速度进而控制反 应釜内的返混状态。与现存技术相比，本发明的特点表现在采用轴流式输送机作为反应物流 的搅拌部件，能轻松实现对反应物流的均匀搅拌，在高压釜内形成物流的适度返 混，因而可以消除反应过程中高压釜内的局部过热现象，使高压釜内各处的温 度保持均一；而且还能增加固体、液体和气体的接触时间，防止原料油未经 反应即排出；而轴流式输送机与催化剂篮筐的有机结合，则实现了催化剂在催化剂篮筐内的沸腾，既保证了催化剂的高度分散，又避免了催化剂因搅拌的 原因破碎而随出料被带出高压釜反应器的问题；同时，高度分散的催化剂还可 以快速吸附反应生焦和/或将反应生焦随出料快速的排出高压釜，避免其在釜内 聚集成块。

  图1为本实用新型的总体结构示意图。图2为本实用新型的环流筒式催化剂篮筐示意图,图1中各部分的名称为1—输送元件 2--进料口 3—进气口5—热偶口 6—釜头 7—出料口9一-加热炉体 10…催化剂 11…支点13—筛网 14—环流筒 15…支腿4--变频电机 8--釜体12…催化剂篮筐 16一_驱动轴具体实施方式

  以下结合附图1来详述本实用新型高压釜的结构特点。如图1-2所示，本实用新型的高压釜包括釜头6、釜体8、催化剂篮筐12 和加热炉体9。其中驱动轴16贯穿釜头6，往上与变频电机4相连接，往下则 与输送元件1相连；在釜头上还设置有进料口 2、进气口 3和出料口 7和热偶口 5，其中进料口2和进气口3分别通过管线与高压釜底部相通，测温热偶套管则 置于热偶口中并伸入篮筐壁与釜体壁之间。在釜体8的内部，环流筒14由支点 11和支腿15支撑，支点11及支腿15的数目通常为3 6个，沿圆周方向均匀分 布；催化剂篮筐12由环流筒14的环壁及上下两端的筛网13围成。筛网13通 常设计成可拆装式，其目数根据所装催化剂的粒度来确定，通常催化剂的装填 量占催化剂篮筐体积的20%~80%。输送元件1位于环流筒14内部，置于催化 剂篮筐12的上部，并由驱动轴16驱动。根据不同的反应要求及返混程度，输送元件1可以为螺桨、叶片或螺纹。 如果用螺桨作为输送元件，叶片的数量最好为2到5。如果螺纹作为输送元件，最好为单头到四头螺纹结构。螺纹的节距即相对于直径的相对高度最好从0.2到 0.9。下面以重油沸腾床加氢处理过程为例来说明本实用新型高压釜的工作过程。重油进料和氢气分别通过进料口 2和进气口 3进入高压釜底部。由于输送 元件1能够产生向上的提升力，将携带物流沿主轴方向流动，向上流动的反应 物流到达高压釜顶部时，部分会在重力作用下将向周围溢流，被迫从环流筒 与釜壁的环状空隙中返回；还有一部分将通过出料口 7排出高压釜。在输送元 件1产生的提升力作用下，返回到釜体8底部的物流与新鲜原料和气体混合后， 再次通过催化剂区并携带催化剂10向上流动，从而在催化剂篮筐12内实现催 化剂的沸腾；而继续向上流动的物流又将重复上述的过程，从而在环流筒的 内部和外部之间形成环流，既维持了气体、液体和固体处于适度的返混状态， 又实现了气体、液体与催化剂之间的充分接触。由于催化剂始终处于一种沸腾状态，系统中生成的焦炭可以均匀的吸 附在呈高度分散的催化剂上面，或者随反应物流排出高压釜，避免了其在釜体 内的聚集成块，从而延长了高压釜的运转周期。

  权利要求1、一种高压釜反应器，最重要的包含釜体和釜头，其特征是，在釜体内还设有轴流式输送机和催化剂篮筐，所述的轴流式输送机包括环流筒和设置在驱动轴上的输送元件；所述的催化剂篮筐位于轴流式输送机的下部，由环流筒壁和两层筛网围成。

  2、 按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征是，所述的输送元件在 环流筒的壁内可以为螺桨、叶片或螺纹。

  3、 按照权利要求2所述的高压釜反应器，其特征是，所述的输送元件为 螺桨，叶片的数量为2到5片。

  4、 按照权利要求2所述的高压釜反应器，其特征是，所述的输送元件为 螺纹，所述螺纹具有单头到四头螺纹结构。

  5、 按照权利要求4所述的高压釜反应器，其特征是，所述螺纹的节距即 相对于直径的相对高度为从0.2到0.9。

  6、 按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征是，所述的釜头上还设 有原料入口、气体入口和出料口。

  7、 按照权利要求1所述的高压釜反应器，其特征是，所述的筛网设计为 可拆装式，其目数根据催化剂粒度任意调换。

  专利摘要本实用新型涉及一种用于沸腾床加氢裂化工艺的连续进出料高压釜反应器，属于石油加工或煤液化工艺中的反应设备。能够适用于气体、液体或固体三相同时存在的反应过程。本实用新型通过在高压釜内部设置新型结构的催化剂篮筐和轴流式输送机达到强化返混、催化剂和原料油充分接触、催化剂不破碎和不流失、不减少和及时吸附和/或排出反应生焦避免其在高压釜内聚集、适用性好的目的。本实用新型的高压釜反应器非常适合于使用高分散催化剂的重油沸腾床加氢裂化过程。

  发明者杰 刘, 孙素华, 成 张, 派 彭, 朱慧红, 光 杨 申请人:中国石油化学工业股份有限公司;中国石油化学工业股份有限公司抚顺石油化工研究院

  技术所有人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院

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