[发明专利]一种列管式固定床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种列管式固定床反应器，具体地说是涉及一种用于固体催化剂连续反应与在线原位再生的列管式固定床反应器。

背景技术

对于诸如苯氧化制备顺丁烯二酸酐等催化反应来说，工业上存在催化剂失活后不能实现在线原位再生的问题，催化剂失活后，停车，拆卸反应器取出失活的催化剂，将催化剂运至再生炉子进行器外再生，这样的再生方式大大地增加了装卸催化剂的工作量，降低了生产效率，增加了生产的成本；另外，在催化剂装卸的过程中，造成了催化剂的磨损等问题。

目前，工业上采用的固定床反应器主要包括固定床反应器壳体，原料分布器，上封头，下封头，催化剂床层，进料口和出料口等，实用新型专利ZL200920225638.X提供了一种采用不同规格换热管的固定床反应器；专利201120460074.5提供的一种固定床反应器主要用于解决现有技术中存在的加氢效果差的问题；申请号为201210371631.5的发明专利主要通过在能够延伸至进料腔内部的原料气进气管上设置各向异性的出气孔，使得从进气口输入的原料气同时朝向多个方向分散地进入到进料腔，减少流畅紊乱，均匀地协同催化剂一同进入到反应器列管内，减少耗能，提高原料转化率和产品的收率问题。以上专利均未涉及催化剂的在线原位再生问题。专利201220447164.5虽然涉及一种催化剂分段再生的径向固定床氧化脱氢反应器，但是该装置由两个反应器组成，装置本身比较复杂，其中1#反应器每段设置有物料入口，2#反应器每段均设置有反应气入口和再生气入口；同时，该反应器装置的占地面积相对单台固定床反应器装置的要大。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化剂连续反应与在线原位再生，降低、甚至避免了催化剂在再生过程中的磨损，催化剂在线原位再生的均匀性好的列管式固定床反应器。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种列管式固定床反应器，它包括固定床反应器壳体，上封头，下封头，进料口，出料口，其特征在于固定床反应器壳体顶端有上封头，固定床反应器壳体底端有下封头，上封头上有再生废气出口，温度计、压力计管束入口和进料口；进料口与再生废气出口通过四通阀门连接在一起，上封头内位于进料口下方有原料分布器，固定床反应器壳体内设置带有再生气柱子的圆柱形催化剂料盒，下封头有再生气体入口和出料口、再生气气体入口与通过四通阀门连接在一起，在固定床反应器壳体下端有热流体入口，在固定床反应器壳体上端有热流体出口，再生气柱子上端与原料分布器中原料预分布板连接，再生气柱子的下端位于下封头内。

如上所述的原料分布器包括原料预分布板，原料集液池，原料分布管和分布器喷头，原料集液池上面连接原料预分布板，原料预分布板上开有再生气柱子孔道和小孔，小孔位置与下方的原料分布管的位置错开布置，原料预分布板通过再生气柱子孔道使用密封卡垫固定再生气柱子，原料分布管通过法兰连接在原料集液池底上，原料分布管的下端通过螺纹连接分布器喷头；原料分布管的上端高出原料集液池底形成原料溢流堰，分布器喷头底面的中央位置开有再生气柱子孔道，再生气柱子孔道的圆周均匀分布有喷头出口，分布器喷头通过再生气柱子孔道使用密封卡垫固定再生气柱子。

如上所述的带有再生气柱子的圆柱形催化剂料盒中的圆柱形催化剂料盒与圆柱形催化剂料盒盒盖之间采用螺纹连接，圆柱形催化剂料盒盒盖底部开有再生气柱子孔道和小孔，再生气柱子通过再生气柱子孔道用密封卡垫与圆柱形催化剂料盒盒盖密封连接，再生气柱子的两端长出圆柱形催化剂料盒。

如上所述上封头和下封头分别设有人孔。

如上所述的再生气柱子的顶端有外螺纹，并用带有内螺纹的再生气柱子的盒盖35密封再生气柱子的顶端，再生气柱子的顶端高出原料预分布板的距离为15cm-100cm，优选30cm-80cm。

如上所述的再生气柱子与与圆柱形催化剂料盒等高部分开有气孔，其孔径为1.5mm-15mm，优选5mm-10mm，开孔率在55％-85％，优选60％-70％之间，气孔开口向上，并与竖直方向的夹角在0°-180°范围之间，较好的夹角在25°-90°之间，以供催化剂再生时再生气进入催化剂床层再生催化剂时有效分布再生气。再生气柱子高出圆柱形催化剂料盒的部分不开孔，一方面，能够有效防止原料进入再生气柱子内，造成原料的浪费，另一方面，防止原料堵塞再生气柱子上的气孔，影响催化剂在线原位再生的顺利进行。