[实用新型]一种浆态床反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浆态床反应装置，用于液固或气液固反应领域。

背景技术

浆态床反应器是一种常用的气液固三相接触的反应设备。液体为连续相，气体和固体为分散相。气体作为混合及提升的动力，将催化剂悬浮在液相中进行反应。由于没有机械搅拌，因而可以在高压下无泄漏运行。浆态床反应器通常都采用细颗粒催化剂，其粒度一般在10-150微米之间，可有效消除内扩散对反应的影响，具有很高的催化效率，同时浆态床反应器容易实现等温操作、避免出现床层热点，利于提高反应选择性等特点。

尽管浆态床反应器具有很多优点，但在石油化工过程中的应用并不广泛，制约其应用的最主要的原因是采用细颗粒催化剂所带来的反应产物与催化剂颗粒的分离问题、浆液输送问题、产物中夹带微细固体颗粒以及为解决这些问题而带来的一系列工程问题。为此国内外学者提出了许多改进方案。

GB2403728A公开了一种采用器外过滤的方法分离产品和催化剂，但该工艺路线较长。而且，从浆态床反应器抽出悬浮液的输送及返回浆态床反应器的输送，以及被过滤下来的催化剂浆液输送的动力都是由泵来提供的，不仅能耗较高，过程中极易造成催化剂颗粒的破损，增加了液固分离的难度，对反应器长周期的运行造成不便。

CN102049222A提出了一种在上升管内部设置过滤组件的浆态床反应器，但该过滤器的拆卸困难，同时也增加了反应器内部结构的复杂程度，过滤器的检修更换对浆态床的操作影响很大，难以大型化。另外，未考虑浆液脱气，浆液中含气泡，增加了浆液循环管道气阻，同时气体侵占过滤介质表面，过滤效率低。

CN1233451C公开了一种含有气体分布部件、换热部件、液固分离部件和除沫部件的浆态床反应器，但反应器结构复杂，操作繁复，多种内构件不仅占用了反应器内的反应空间，使得反应器高度较高，而且还影响浆态床内流体流型的控制。

CN101314120A公开了一种包括上升管和下降管的浆态床环流反应器。其中，上升管由反应区和管径扩大的沉降区组成。沉降区与反应区之间开有小孔连通。虽然该反应器采用气体代替机泵提供输送动力、外设过滤器、设有脱气区，但是由于浆态床通常采用微米级细颗粒催化剂，所以沉降区的直径需要很大。因此，该反应器只适用于催化剂颗粒较大的情况。而且，沉降区内催化剂颗粒浓度较高，会导致过度反应的发生，进一步造成结焦、催化剂失活等不良后果。

由以上分析可知，浆态床反应器的液相输送、液固分离、气液分离、反应取热是几个必须解决的关键问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种结构简单实用、操作方便、占地面积少、易于大型化的浆态床反应装置。

本实用新型提供的浆态床反应装置，包括反应筒1、分离器2和过滤器3，所述的反应筒1的顶部开口伸入分离器2内部，反应筒1的外壁与分离器2底部相连，所述的分离器2经液相出口14与过滤器3连通，所述的过滤器3经浆液出口22与反应筒1的底部连通；所述的分离器2上部设有气体出口13，所述的反应筒1下部设有气体入口12、液相入口11和卸料口15。

本实用新型提供的浆态床反应装置的应用方法，原料由液相入口11和/或气体入口12进入反应筒1底部，和反应筒1中的浆液混合，与催化剂接触并发生反应，同时向上流动；在气体推动下，反应物流从反应筒1顶部开口流入分离器2中，进行气液分离后，浆液从液相出口14进入过滤器3，气体从分离器2顶部的气体出口13排出装置；浆液在过滤器3中过滤后，清液作为产品由清液出口19引出反应装置；由浆液出口22流出的浆液返回反应筒1中继续参与反应。

本实用新型提供的浆态床反应装置及其应用方法的有益效果为：

本实用新型提供的浆态床反应装置在反应筒上部设置分离器，反应物流在分离器内流速降低，气体和浆液充分分离，可避免输送管线内的气阻，也避免了气体进入过滤器侵占过滤滤芯表面，保证了过滤器高效稳定运行。分离器底部含固体催化剂颗粒的浆液经液相出口流入过滤器，再经过滤器的浆液出口循环回反应筒底部，浆液依靠位差流动，节省了循环能耗。本实用新型的浆态床反应装置集成度高、结构简单、占地面积少、通用性强且易于工业化放大。本实用新型提供的浆态床反应装置的应用方法适用于多种反应体系，操作稳定。

附图说明

附图1为本实用新型提供的浆态床反应装置的结构示意图；

附图2为实施例中采用的浆态床反应装置的结构示意图。

其中：