一種流化催化反應器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種反應器，特別是一種流化床反應器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)的氣相聚合反應器主要有固定床反應器和流化床反應器。固定床反應器形式大多采用列管式，其優(yōu)點是催化劑磨損小，返混低，催化劑生產(chǎn)能力較高，缺點是傳熱能力較差。固定床中催化劑顆粒較大，與換熱管的接觸效率不高，反應生成的熱量不易移出，對于強放熱反應存在“熱點溫度”，極易造成反應溫度的驟升，因此，反應器中的溫度容易分布不均，催化劑易失活，更危險的是降低了操作的安全系數(shù)，并且列管式反應器催化劑的裝卸、反應器的清洗等等都是工業(yè)生產(chǎn)中要面臨的問題。與固定床反應器相比，流化床反應器的主要優(yōu)點一是可以使用小顆粒的催化劑，因而內(nèi)擴散的影響完全可以忽略，從而提高了催化劑的利用率。二是溫度均勻，完全可以實現(xiàn)等溫操作。這對于溫度范圍要求很窄的催化反應過程是十分適宜的。當然，流化床反應器也有其缺點，一是由于磨損和氣體夾帶造成催化劑損失大，二是軸向返混嚴重，三是氣體以氣泡形式通過床層造成氣固接觸不良。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有固定床和流化床反應器的不足，提出了一種采用兩段流化床的新型反應器，可以限制兩催化劑密相區(qū)間的氣體軸向返混，提高反應單體的轉(zhuǎn)化率。
[0004]為達上述目的，本實用新型提供一種流化催化反應器，其包括:
[0005](a) 一提供反應空間的反應室I ;
[0006](b) 一設置在所述反應室I底部的反應原料氣體入口 2以及設置在該入口上部的第一氣體分布器13 ；
[0007](c) 一設置在所述反應室I軸向高度中部的第二氣體分布器17，所述第二氣體分布器17將所述反應室I分為第一催化劑密相區(qū)15，第二催化劑密相區(qū)19兩段；
[0008](d) 一設置在所述第一催化劑密相區(qū)中的換熱器14、一設置在所述第二催化劑密相區(qū)中的換熱器18，設置在所述第一催化劑密相區(qū)中的換熱器14的冷卻水進口 9、冷卻水出口 10及設置在所述第二催化劑密相區(qū)中的換熱器18的冷卻水進口 11、冷卻水出口 12分別設置在所述反應室I的外部；
[0009](e) 一設置在所述反應室I內(nèi)部的催化劑溢流裝置22，所述催化劑溢流裝置22分別與所述第一催化劑密相區(qū)和第二催化劑密相區(qū)相連，所述催化劑溢流裝置22的底部設有一個防止氣體倒竄的構(gòu)件23，所述構(gòu)件23為倒錐體結(jié)構(gòu)或翼閥結(jié)構(gòu)，所述催化劑溢流裝置22的入口 6設在所述第二分布器17的上方，所述催化劑溢流裝置22的出口 4設在所述第一分布器13的上方；
[0010](f) 一設置在所述第二催化劑密相區(qū)19上方的催化劑入口 5和一設置在所述反應室I底部的失活催化劑出口 3 ；
[0011](g) 一氣固分離裝置，包括:設置在所述反應室I的上端的擴大段20和固定在所述擴大段20中的旋風分離器21 ;在所述擴大段的頂部設有氣體及催化劑進入旋風分離器的入口 7和反應氣體出口 8 ;所述旋風分離器21的料腿16分別與所述第一催化劑密相區(qū)和第二催化劑密相區(qū)相連。
[0012]上述的流化催化反應器，其中，所述第一氣體分布器13為多孔板式分布器、浮閥式分布器或管式分布器。
[0013]上述的流化催化反應器，其中，所述的第二氣體分布器17為多孔板式分布器或浮閥式分布器。
[0014]上述的流化催化反應器，其中，所述第一氣體分布器13與第二氣體分布器17間的距離為所述反應室I的直徑的1.5?10倍。
[0015]上述的流化催化反應器，其中，所述催化劑溢流裝置22的入口 6距所述第二分布器17的距離為所述反應室I的直徑的0.2?3倍，所述催化劑溢流裝置22的出口 4距所述第一分布器的距離為所述反應室I的直徑的0.05?0.70倍。
[0016]本實用新型由于采用了兩段流化床的結(jié)構(gòu)設計，具有反應器操作彈性大，可以限制兩催化劑密相區(qū)間的氣體軸向返混，單體轉(zhuǎn)化率高，催化劑用量少，催化劑壽命長的特點。
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型流化催化反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，附圖標記
[0020]1-反應室
[0021 ]2-反應原料氣體入口
[0022]3-失活催化劑出口
[0023]4-溢流裝置出口
[0024]5-催化劑入口
[0025]6-溢流裝置入口
[0026]7-氣體及催化劑進入旋風分離器的入口
[0027]8-反應氣體出口
[0028]9-冷卻水進入設在第一催化劑密相區(qū)的換熱器的入口
[0029]10-水汽混合物流出設在第一催化劑密相區(qū)的換熱器的出口
[0030]11-冷卻水進入設在第二催化劑密相區(qū)的換熱器的入口
[0031]12-水汽混合物流出設在第二催化劑密相區(qū)的換熱器的出口
[0032]13-第一氣體分布器
[0033]14-設在第一催化劑密相區(qū)的換熱器
[0034]15-第一催化劑密相區(qū)
[0035]16-旋風分離器的料腿
[0036]17-第二氣體分布器
[0037]18-設在第二催化劑密相區(qū)的換熱器
[0038]19-第二催化劑密相區(qū)
[0039]20-反應器擴大段
[0040]21-旋風分離器
[0041]22-催化劑的溢流裝置
[0042]23-內(nèi)溢流裝置底部的構(gòu)件。
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0044]在圖1所示的【具體實施方式】中，本實用新型揭示一種流化催化反應器，其包括:
[0045](a) 一個提供反應空間的反應室I ;
[0046](b) 一個設置在所述反應室I底部的反應原料氣體入口 2以及設置在該入口上部的第一氣體分布器13 ；
[0047](c) 一個設置在所述反應室I軸向高度中部的第二氣體分布器17，所述第二氣體分布器17將反應室I分為兩段，下段為第一催化劑密相區(qū)15，上段為第二催化劑密相區(qū)19 ；
[0048](d)兩個分別設置在反應室內(nèi)兩個催化劑密相區(qū)中的換熱器14、18，換熱器14的冷卻水進口 9、冷卻水出口 10及換熱器18的冷卻水進口 11、冷卻水出口 12分別設置在反應室I的外部；
[0049](e) 一個設置在所述反應室I內(nèi)部的催化劑溢流裝置22，所述催化劑溢流裝置22分別與上下兩個催化劑密相區(qū)相連；
[0050](f) 一個設置在反應室I第二催化劑密相區(qū)19上方的催化劑入口 5和一個設置在反應室I底部的失活催化劑出口