[实用新型]沸腾床加氢反应器

说明书

本实用新型属于加氢技术领域，具体涉及一种沸腾床加氢反应器。沸腾床加氢反应器包括壳体，壳体顶部设置有催化剂加入口和气体出口，壳体内上部设置有三相分离器，三相分离器包括内径不同的两个同心圆筒，即内筒和外筒，外筒下端开口的下方设置有导流体，导流体的形状是上下两端小、中间大的纺锤形，壳体内下部设置有分配盘，壳体底部设置有物料入口和催化剂排出口。本实用新型在提高反应器容积利用率的同时，减少或取消了催化剂稀相区，提升了加氢反应效果，克服了地球自转引起的催化剂分布不均造成的影响反应效果问题。

技术领域

本实用新型属于加氢技术领域，具体涉及一种沸腾床加氢反应器。

背景技术

沸腾床加氢反应指原料油(主要为液相)、氢气(气相)在催化剂(固相)上进行加氢反应的过程，加氢反应主要发生加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢饱和、加氢裂化等。反应器在气、液、固三相的沸腾状态下操作，催化剂在从反应器底部进入的原料油和氢气的带动下，处于沸腾状态，与固定床反应器处于完全不同的流体状态。沸腾床加氢反应可以处理高金属、高沥青质含量的劣质原料油，反应具有压力降小、温度均匀、可以在线加排催化剂以保持催化剂活性等特点。

目前存在两种主要类型的沸腾加氢技术，一类是采用油相循环的方式，如USRe25,770中描述的沸腾床工艺，此工艺在实际应用中的不足在于：为保持液固分离效果，反应器内催化剂用量不能太多，反应器利用率低，工业沸腾床反应器利用率一般只有40％左右(利用率一般指催化剂装填量占反应器容积(不计封头空间)的百分数，固定床反应器利用率一般90％以上)；反应器有较大空间使液体物料在没有催化条件下的停留时间过长，此部位没有加氢反应，物料在高温下容易反应结焦。另一类是在反应器内设置三相分离器，在反应器内上部进行气-液-固分离，如CN02109404.7介绍的沸腾床反应器，按该方案通过设置内置三相分离器，可以提高催化剂的用量，即提高反应器的利用空间，但在实际使用时，催化剂用量提高有限，如果催化剂用量增加，三相分离器的分离效果快速下降，实际上比第一类沸腾床反应器利用率提高有限；CN200710012680.9对上述技术进行了进一步改进，在三相分离器下部设置导向结构，利用导向结构，增加三相分离器的操作弹性，确保三相分离器的高效分离，减少催化剂的带出量，提高催化剂藏量，提高反应器利用率，但在使用时，仍需在三相分离器下部一定区域设置催化剂稀相区(如其附图所示，该区域催化剂量很少，基本不发生加氢反应)，否则三相分离器的分离效果仍不能满足要求，而稀相区的存在，影响反应器利用率的进一步提升(虽然其说明书中指出反应器壳体内的催化剂装量可以为反应器容积的40％～70％，但一般也只有在50％左右的情况下可以稳定运转)，也影响加氢反应效果，并且反应器规模放大后，催化剂装量更难以提高，难以达到实验装置的效果。

因此，如何提高沸腾床加氢反应器的利用效率，提高反应效果，是本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沸腾床加氢反应器，可以进一步提高反应器的利用率，可以进一步提升加氢反应效果。

本实用新型所述的沸腾床加氢反应器，包括壳体，壳体顶部设置有催化剂加入口和气体出口，壳体内上部设置有三相分离器，三相分离器包括内径不同的两个同心圆筒，即内筒和外筒，内筒和外筒的上下两端全部开口，外筒的上端开口低于内筒的上端开口，而外筒的下端开口低于内筒的下端开口，外筒上部为直筒段，外筒下部为一锥台形收缩段，该收缩段的下端开口即外筒的下端开口，内筒的下端开口与外筒收缩段之间设置有间隙，壳体为垂直于水平面的圆筒型壳体，壳体、内筒和外筒为同轴心设置，外筒通过支撑结构固定在壳体内壁上，内筒通过支撑结构固定在外筒内壁上，内筒内的上部设置有液体排出管线，壳体上部设置有液体出口，液体排出管线与液体出口相连，外筒下端开口的下方设置有导流体，导流体的形状是上下两端小、中间大的纺锤形，壳体内下部设置有分配盘，壳体底部设置有物料入口和催化剂排出口。

所述的内筒与外筒之间的环隙距离为外筒相应位置半径的30～70％，优选为40～60％。