專利名稱：一種高壓釜反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種用于沸騰床加氫裂化工藝連續(xù)進(jìn)出料的高壓釜反應(yīng)器，屬于石油加工、煤液化、生物化工等工藝中的反應(yīng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的高壓釜反應(yīng)器，通常為間歇式進(jìn)出料的反應(yīng)器，這些反應(yīng)器對(duì)于間歇進(jìn)出料而言，不存在催化劑流失和原料油與催化劑接觸不充分的問題?，F(xiàn)有的適于高壓釜使用的催化劑籃筐，通常為環(huán)柱型的，外壁均設(shè)篩網(wǎng)，以防止催化劑流失。但對(duì)于連續(xù)進(jìn)出料的沸騰床催化劑評(píng)價(jià)，上述的高壓釜均不適用，原因在于一方面，現(xiàn)有的環(huán)柱型催化劑籃筐外壁均設(shè)篩網(wǎng)，原料油的循環(huán)主要是橫向通過催化劑籃筐的過程，催化劑很容易聚集在籃筐下部，未能流化起來；另一方面，現(xiàn)有高壓釜采用單槳或雙槳或有上提作用的攪拌器或輸送元件，無論何種結(jié)構(gòu)，都存在原料油雖流過催化劑籃筐但流經(jīng)的卻是阻力小的催化劑含量較低或不含催化劑的籃筐的上部或籃筐與釜壁的空間，催化劑與原料油不能充分接觸，造成催化劑在籃筐內(nèi)堆積，存在生焦、反應(yīng)效果不理想的問題。上述原因決定了使用傳統(tǒng)的高壓釜，在連續(xù)進(jìn)出料的重油沸騰床催化劑高壓釜評(píng)價(jià)過程中，催化劑并不能在籃筐內(nèi)高度分散，原料油可能并未與催化劑充分接觸反應(yīng)就排出反應(yīng)器，使反應(yīng)評(píng)價(jià)不能達(dá)到預(yù)期目的，而且存在高壓釜進(jìn)出口堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于沸騰床加氫裂化的連續(xù)進(jìn)出料高壓釜反應(yīng)器。本實(shí)用新型通過在高壓釜內(nèi)部設(shè)置新型結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)催化劑籃筐和上提攪拌槳、下壓攪拌槳使得反應(yīng)釜內(nèi)原料油與催化劑充分接觸、并且處于良好的返混流動(dòng)狀態(tài)，避免了催化劑因?yàn)闄C(jī)械攪拌而破碎損耗，反應(yīng)釜內(nèi)無死區(qū)，減少了生焦可能性。本實(shí)用新型的高壓釜反應(yīng)器主要包括釜體、釜頭、上提攪拌槳、下壓攪拌槳和催化劑籃筐；上提攪拌槳位于催化劑籃筐的下方，下壓攪拌槳位于催化劑籃筐的上方，上提攪拌槳、下壓攪拌槳以及催化劑籃筐均固定在攪拌軸上；催化劑籃筐由圓柱面、上進(jìn)料面及下進(jìn)料面圍成，并通過上進(jìn)料面和下進(jìn)料面固定在攪拌軸上。所述的圓柱面、上進(jìn)料面和下進(jìn)料面均由篩網(wǎng)構(gòu)成。根據(jù)本實(shí)用新型的高壓釜反應(yīng)器，以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正方向，其中所述的上提攪拌槳槳葉與下進(jìn)料面夾角為30° 60°，槳葉的數(shù)量一般為3 6片；下壓攪拌槳的槳葉與上進(jìn)料面夾角為30° 60°，槳葉的數(shù)量一般為3 6片。其中上提攪拌槳與下壓攪拌槳均繞攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿軸向產(chǎn)生相對(duì)推力，即上提攪拌槳產(chǎn)生向上的推力，下壓攪拌槳產(chǎn)生向下的推力。所述釜頭上設(shè)有原料與氣體的混合進(jìn)料口和出料口。原料與氣體的混合進(jìn)料口通過導(dǎo)管伸入到下壓攪拌槳的下面，即到達(dá)反應(yīng)釜的底部。攪拌軸的上端穿過釜頭中央，由位
3于釜頭上方的變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。為了更好的裝填和卸出催化劑，所述催化劑籃筐的上進(jìn)料面與下進(jìn)料面均設(shè)計(jì)為可拆裝式。催化劑籃筐的網(wǎng)眼目數(shù)可根據(jù)催化劑粒度任意調(diào)換。同時(shí)，為了得到更加充分的返混，選擇攪拌槳葉片數(shù)量、槳葉方向、變頻電機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)速來控制反應(yīng)釜內(nèi)的返混狀態(tài)。本實(shí)用新型的高壓釜可以用于氣體、液體、固體三相同時(shí)存在的反應(yīng)過程，特別適用于使用高分散催化劑的重油沸騰床加氫裂化過程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型高壓釜具有以下特點(diǎn)采用上提攪拌槳和下壓攪拌槳作為反應(yīng)物流的攪拌部件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物流的均勻攪拌，在高壓釜內(nèi)形成物流的適度返混，因而可以消除反應(yīng)過程中高壓釜內(nèi)的局部過熱現(xiàn)象，使高壓釜內(nèi)各處的溫度保持均一；而且還可以增加固體、液體和氣體的接觸時(shí)間， 防止原料油未經(jīng)反應(yīng)即排出；而雙槳與動(dòng)態(tài)催化劑籃筐的有機(jī)結(jié)合，則實(shí)現(xiàn)了催化劑在催化劑籃筐內(nèi)的“沸騰”，既保證了催化劑的高度分散，又避免了催化劑因直接攪拌破碎而隨出料被帶出高壓釜反應(yīng)器的問題；同時(shí)，高度分散的催化劑還可以快速吸附反應(yīng)生焦和/ 或?qū)⒎磻?yīng)生焦隨出料快速的排出高壓釜，避免其在釜內(nèi)聚集成塊。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。各部分的名稱為1-進(jìn)料管；2-上提攪拌槳；3-催化劑籃筐；4-熱偶管；5-下壓攪拌槳；6-加熱爐；7-出料管；8-變頻電機(jī)；9-攪拌軸。圖2為本實(shí)用新型的催化劑籃筐示流化效果示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1來詳述本實(shí)用新型高壓釜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如圖1所示，本實(shí)用新型的高壓釜包括釜頭和釜體。上提攪拌槳2位于催化劑籃筐的下方，下壓攪拌槳位于催化劑籃筐的上方5，上提攪拌槳2、下壓攪拌槳5以及催化劑籃筐3均固定在攪拌軸9上；催化劑籃筐由圓柱面、上進(jìn)料面及下進(jìn)料面均由篩網(wǎng)圍成，并通過上進(jìn)料面和下進(jìn)料面固定在攪拌軸上。進(jìn)料管1釜頭上的混合進(jìn)料口相連，一直延伸到上提攪拌槳的下面，接近反應(yīng)釜的底部。釜頭上的出料口上連接出料管7。在附體內(nèi)靠近釜壁處設(shè)有熱偶管4，以測(cè)量高壓釜內(nèi)的反應(yīng)溫度。攪拌軸9可拆卸為兩段，其上端貫穿釜頭與變頻電機(jī)8相連。上提攪拌槳2和下壓攪拌槳5在繞攪拌軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠在軸向產(chǎn)生相對(duì)的推力。結(jié)合圖1，下面以重油沸騰床加氫處理過程為例來說明本實(shí)用新型高壓釜的工作過程。將催化劑裝入高壓釜催化劑籃筐3，通常催化劑的裝填量占催化劑籃筐體積的 209Γ80%，推薦裝填量30%飛0%。原料油與氣體的混合進(jìn)料通過進(jìn)料管1進(jìn)入上提攪拌槳2 的下面，由于上提攪拌槳2的上提作用，使得物料穿過催化劑籃筐下進(jìn)料面的篩網(wǎng)進(jìn)入催化劑籃筐3內(nèi)，并帶動(dòng)催化劑向上運(yùn)動(dòng)，形成沸騰的流化狀態(tài)；同時(shí)由于下壓攪拌槳5的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生下壓作用，使得催化劑籃筐外的物料穿過催化劑籃筐上進(jìn)料面的篩網(wǎng)向下流動(dòng)，與籃筐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的催化劑物料充分接觸，接觸后的物料通過籃筐的圓柱面篩網(wǎng)進(jìn)入催化劑籃筐與釜壁之間的區(qū)域。在釜壁阻礙作用下，物料一部分沿釜壁向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入反應(yīng)釜底部與新鮮物料混合，進(jìn)行循環(huán)；另一部分物料沿釜壁向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入反應(yīng)釜的上部空間；這部分物料有部分物料經(jīng)出料口排出高壓釜，一部分繼續(xù)快速進(jìn)入下壓攪拌槳形成的負(fù)壓區(qū)， 繼續(xù)循環(huán)。同時(shí)由于籃筐隨軸的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)上下的物料有剪切作用，加強(qiáng)了物料與催化劑的進(jìn)一步接觸。同時(shí)由于籃筐隨攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)向上或向下流動(dòng)的物料產(chǎn)生剪切作用，進(jìn)一步加強(qiáng)了物料與催化劑的接觸。這樣既實(shí)現(xiàn)了氣體、液體與催化劑之間的充分接觸，又維持氣體、液體和固體處于適度的返混狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種高壓釜反應(yīng)器，包括釜體、釜頭、攪拌軸、攪拌槳和催化劑籃筐，其特征在于，所述的攪拌槳包括上提攪拌槳和下壓攪拌槳，上提攪拌槳位于催化劑籃筐的下方，下壓攪拌槳位于催化劑籃筐的上方，上提攪拌槳、下壓攪拌槳以及催化劑籃筐均固定在攪拌軸上。
2.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述的催化劑籃筐由圓柱面、上進(jìn)料面及下進(jìn)料面圍成，并通過上進(jìn)料面和下進(jìn)料面固定在攪拌軸上。
3.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述的圓柱面、上進(jìn)料面和下進(jìn)料面由篩網(wǎng)構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述的上提攪拌槳槳葉與運(yùn)動(dòng)水平方向成30° 60°，槳葉的數(shù)量為3 6片；下壓攪拌槳的槳葉與運(yùn)動(dòng)方向水平成 120° 150°，槳葉的數(shù)量為3 6片。
5.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述的上提攪拌槳與下壓攪拌槳均繞攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿軸向產(chǎn)生相對(duì)推力，上提攪拌槳產(chǎn)生向上的推力，下壓攪拌槳產(chǎn)生向下的推力。
6.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述釜頭上設(shè)有原料與氣體的混合進(jìn)料口和出料口。
7.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述混合進(jìn)料口通過導(dǎo)管伸入到下壓攪拌槳的下面，即到達(dá)反應(yīng)釜的底部。
8.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述的攪拌軸包括可拆卸的兩段，攪拌軸的上端貫穿釜頭與位于釜頭上方的變頻電機(jī)固定連接。
9.按照權(quán)利要求1所述的高壓釜反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑籃筐的上網(wǎng)面與下網(wǎng)面均設(shè)計(jì)為可拆裝式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于沸騰床加氫裂化工藝連續(xù)進(jìn)出料的高壓釜反應(yīng)器，屬于石油加工、煤液化、生物化工等工藝中的反應(yīng)設(shè)備，可以用于氣體、液體、固體三相同時(shí)存在的反應(yīng)過程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣。本實(shí)用新型通過在高壓釜內(nèi)部設(shè)置新型結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)催化劑籃筐和上提、下壓雙攪拌槳使得反應(yīng)釜內(nèi)原料油與催化劑充分接觸、并且處于良好的返混流動(dòng)狀態(tài)，避免了催化劑因?yàn)闄C(jī)械攪拌而破碎損耗，反應(yīng)釜內(nèi)催化劑流化效果好無堆積，減少了生焦可能性。本實(shí)用新型的高壓釜反應(yīng)器特別適用于使用高分散催化劑的重油沸騰床加氫裂化過程。
文檔編號(hào)B01J8/38GK202277827SQ20112040261
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者楊濤, 葛海龍, 賈麗 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院