[发明专利]沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复方法和装置

权利要求书

1.一种沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复装置，该装置包括：

沸腾床加氢反应器壳体（1）和内置于沸腾床加氢反应器顶部的催化剂旋流活性恢复器（2），其中，所述催化剂旋流活性恢复器（2）由柱段（8）、与柱段（8）连接的锥段（9）、置于柱段（8）内的旋流导流环（10）、与锥段（9）连接的催化剂返回管（11）、与催化剂返回管（11）连接的止逆导向锥（12）、置于柱段（8）内并伸出柱段（8）的液相溢流管（13）、和与反应器顶部连接的气液混出管（14）组成；其中，所述液相溢流管（13）的上端面高于所述沸腾床加氢反应器中的液面高度，

其中，所述旋流导流环（10）由多个旋流叶片组成，所述旋流叶片在所述柱段的投影高度为所述柱段的高度的5~20%，所述旋流叶片相对水平面的倾斜角度为15~80°，相邻两块旋流叶片之间具有扇形重叠区域，且所述扇形重叠区域的圆心角为1~10°；所述旋流导流环（10）由一个或多个螺旋通道构成；

所述锥段（9）的上端连接所述柱段（8）的下端，锥段（9）的下端连接所述催化剂返回管（11）的上端；锥段（9）是倒置圆锥形，其轴线同所述柱段（8）的轴线重合，其母线同水平面的夹角为5~89°；以及

所述沸腾床加氢反应器壳体1自下而上由同轴的下部通径段、中部锥形变径段和上部扩大段组成，所述上部扩大段的直径为下部通径段的100~200%，上部扩大段的高度为下部通径段高度的2~20%；中部锥形变径段为用于连接下部通径段和上部扩大段的倒置锥形，其母线同水平面的夹角为30~60°。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述沸腾床加氢反应器中设置有1台或多台并联的催化剂旋流活性恢复器（2）。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述沸腾床加氢反应器用于对含有氧、硫、氮、氯和金属杂质原子的大分子烃类的加氢处理、加氢精制和加氢裂化过程，其加氢条件为：操作温度为250~500℃，操作压力为5~30MPa，反应重量时空速度为0.2~4h^-1，氢油体积比为200~3000。

4.一种使用权利要求1所述的装置的沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复方法，该方法包括以下步骤：

（a）沸腾床加氢反应器中由气相、液相和催化剂颗粒组成的三相混合物在沸腾床加氢反应器中脱气得到气相以及由液相和催化剂颗粒组成的两相混合物；

（b）强制所得的两相混合物在所述沸腾床加氢反应器中做旋转运动形成旋流流场，并调控催化剂颗粒在所述旋流流场中绕旋流流场中心轴公转和绕催化剂颗粒自身中心轴自转的耦合运动状态；以及

（c）利用催化剂颗粒在所述旋流流场中的公转运动产生的离心力实现催化剂颗粒从所述两相混合物中的分离，截留在沸腾床加氢反应器中，不含催化剂颗粒的澄清液相与所述脱气得到的气相混合后作为产品被引出所述沸腾床加氢反应器。

5.如权利要求4所述的沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复方法，其特征在于，所述由气相、液相和催化剂颗粒组成的三相混合物在所述沸腾床加氢反应器中所占据的高度就是沸腾床加氢反应器中的液面高度；在所述液面高度的上方是由所述三相混合物脱气得到的气相形成的气相空间。

6.如权利要求4所述的沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述催化剂颗粒为担载了元素周期表中从IIIB族到IIB族过渡金属元素和它们之间形成的合金的多孔性氧化硅或多孔性碳或作载体的金属氧化物的条索形颗粒，其颗粒直径为0.2~5mm，长径比为1~5；或者，所述催化剂颗粒为担载了元素周期表中从IIIB族到IIB族过渡金属元素和它们之间形成的合金的多孔性氧化硅或多孔性碳或作载体的金属氧化物的球形颗粒，其颗粒直径为0.2~5mm；所述催化剂颗粒的装填量占所述沸腾床加氢反应器容积的20~85%。

7.如权利要求4所述的沸腾床加氢反应器中催化剂原位在线旋流活性恢复方法，其特征在于，在步骤（b）中，通过内置于沸腾床加氢反应器顶部的催化剂旋流活性恢复器中的旋流导流环的导流强制所得的两相混合物在所述沸腾床加氢反应器中做旋转运动形成旋流流场，并调控催化剂颗粒在所述旋流流场中绕旋流流场中心轴公转和绕催化剂颗粒自身中心轴自转的耦合运动状态。