[发明专利]固定床反应器

说明书

本申请公开了一种固定床反应器，反应器包括反应器壳体、取热组件和中心导流分布器；取热组件和中心导流分布器沿反应器壳体的轴向同轴地固定在反应器壳体中；取热组件包括换热管层；换热管层缠绕在中心导流分布器上；中心导流分布器含有多个导流孔以使进入中心分布器中的反应介质沿径向流动。本申请的固定床反应器反应介质沿反应器径向流动，压差小，有利于降低装置能耗；催化剂装填率高，易于实现装置大型化；取热组件的缠绕式结构，降低了制造难度，易于实现直径的放大，且绕管可有效消除温差应力，降低泄漏风险。

技术领域

本发明涉及一种固定床反应器，属于化工设备技术领域。

背景技术

化工装置内主反应为放热反应的，其主反应器一般都具备取热功能。现有技术中的固定反应器的结构：取热管螺旋缠绕在中心筒结构上，催化剂装填在换热管之间，反应介质轴向流过壳程时与催化剂接触发生反应，反应放热通过管内的换热介质移出。

然而由于反应介质轴向流过壳程与催化剂接触反应，而反应介质与催化剂的接触时间有一定限制，不宜过长进而引发过度反应，且床层压降也要符合工艺系统的要求，所以催化剂床层高度受限，该类型反应器在装置放大过程中，只能通过放大设备直径来增加催化剂装填量，而放大直径又会导致设备直径超限，缠绕管束难度增加等问题。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种固定床反应器，通过改变中心导流分布器的流道设计和分布孔板的布置，保证了反应介质均匀通过催化剂床层；同时调整取热组件的结构形式和催化剂的装填方式提高催化剂装填率。

本申请提供的固定床反应器，包括反应器壳体、取热组件和中心导流分布器；所述取热组件和中心导流分布器沿所述反应器壳体的轴向同轴地固定在所述反应器壳体中；所述取热组件包括换热管层；所述换热管层缠绕在所述中心导流分布器上；所述中心导流分布器含有多个导流孔以使进入所述中心分布器中的反应介质沿径向流动。

可选地，所述换热管层沿所述反应器壳体的轴向缠绕在所述中心导流分布器上。

可选地，所述中心导流分布器包括内导流筒，所述导流孔包括第一导流孔；所述第一导流孔设置在所述内导流筒上。

可选地，多个所述第一导流孔设置在所述内导流筒的侧壁上端。

可选地，多个所述第一导流孔在所述内导流筒的侧壁上端呈周向分布。

可选地，多个所述第一导流孔设置在所述内导流筒的侧壁上端，所述内导流筒的侧壁下端和中部为实体，此种设置方式可以保证反应介质在径向流动时在纵向高度上分布均匀。

可选地，反应介质通过反应介质入口进入所述内导流筒，反应介质从所述内导流筒侧壁上端呈周向分布的多个第一导流孔中流出。

可选地，本申请中的内导流筒上的第一导流孔为内导流筒的顶端出口，反应介质从反应介质入口流入内导流筒中，在内导流筒中向上流动，流至内导流筒的顶端时，直接从出口流入内导流筒外壁与分布孔板间的间隙中。当第一导流孔为此种设置方式时，内导流筒顶部设置适当高度的空隙以便于反应介质从内导流筒的顶端出口流出。

优选地，多个所述第一导流孔在所述内导流筒侧壁上端呈周向均匀分布，本申请中的多个所述第一导流孔的排列方式也可呈其他形状分布，不限于此排列方式。

可选地，所述第二导流孔的孔径为2～30mm。

可选地，所述中心导流分布器还包括分布孔板和内网；所述内导流筒、分布孔板和内网沿径向向外同轴依次分布；所述导流孔还包括第二导流孔和第三导流孔；所述分布孔板上的孔为所述第二导流孔，所述第二导流孔在所述分布孔板的板面上呈阵列式分布；所述内网上的网孔为第三导流孔，所述第三导流孔在所述内网上呈阵列式分布。