列管式固定床滴流反应器[实用新型专利]

(10)授权公告号
(45)授权公告日 (21)申请号 201520411579.0
(22)申请日 2015.06.15
B01J 8/06(2006.01)
(73)专利权人山东鲁新设计工程有限公司
地址255000 山东省淄博市张店区柳泉路
13号赢环商务大厦6-7层
(72)发明人刘强 毛曼蓉 张正业 李怀梅
朱健民 于慈让
(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有
限公司 37212
代理人
王燕 耿霞
(54)实用新型名称
列管式固定床滴流反应器
(57)摘要
本实用新型主要用于化学原料药、化工等小
型加氢反应器，特别涉及一种列管式固定床滴流
反应器，包括自上而下依次设置的反应器上部结
构、反应器中间结构及反应器下部结构，反应器上
部结构包括上封头，上封头顶部设置液体进口，两
侧设置气体进口，上封头内部横向设置液体分布
板，液体分布板的位置位于液体进口和气体进口
之间，液体分布板底部分布有滴液管，气体进口内
侧有气体防冲挡板，气体防冲挡板安装在液体分
布板上，反应器中间结构包括筒体，筒体内有反应
管，反应管的位置对应滴液管设置。

结构简单合
理，解决了液体在分布过程中液体流量大小不能
调整的问题，提高工作效率及产品质量。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(10)授权公告号CN 204710284 U (45)授权公告日2015.10.21
C N 204710284
U
1.一种列管式固定床滴流反应器，包括自上而下依次设置的反应器上部结构、反应器中间结构及反应器下部结构，其特征在于：反应器上部结构包括上封头(2)，上封头(2)顶部设置液体进口(1)，两侧设置气体进口(4)，上封头(2)内部横向设置液体分布板(15)，液体分布板(15)的位置位于液体进口(1)和气体进口(4)之间，液体分布板(15)底部分布有滴液管(3)，气体进口(4)内侧有气体防冲挡板(5)，气体防冲挡板(5)安装在液体分布板(15)上，反应器中间结构包括筒体(14)，筒体(14)内有反应管(6)，反应管(6)的位置对应滴液管(3)设置。

2.根据权利要求1所述的列管式固定床滴流反应器，其特征在于：反应管(6)内从下至上依次装填有瓷球、催化器、瓷球，筒体(14)上侧开设壳程物料出口(16)，筒体(14)下侧开设壳程物料进口(12)，筒体(14)内部设置上下分布的折流板(13)。

3.根据权利要求1所述的列管式固定床滴流反应器，其特征在于：反应器下部结构包括下封头(11)，下封头(11)底部开有反应物料出口(9)，上部设有催化剂支撑板(7)；下封头(11)底部分别设置床层温度计接口(8)和反应器压力表口(10)。

4.根据权利要求1所述的列管式固定床滴流反应器，其特征在于：滴液管(3)孔径设置为0.1mm～5mm，滴液管(3)数量与反应管(6)数量相同，位置上下一一对应，滴液管(3)插入反应管(6)内的距离设置为10mm～200mm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的列管式固定床滴流反应器，其特征在于：气体防冲挡板(5)上开设孔径为1mm的孔，开孔率为10％～30％。

列管式固定床滴流反应器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种列管式固定床滴流反应器，主要用于化学原料药、化工等小型加氢反应器。

背景技术
[0002] 滴流床反应器是一种石油化工、化工、精细化工中常用的加氢反应器，其特点有结构简单、投资少、反应可连续，全自动程控等优点。

特别是石油化工领域的油品加氢、烃类加氢，滴流床是一种常用的反应器。

[0003] 滴流床反应器从上世纪30年代可以研究，研究的方向主要有两个：1、流体分布均匀方向，2、流体在催化剂床层中的规律。

[0004] 文献1：滴流床反应器的气液分布器(申请号：200710039071.2)介绍了一种气液分布器，气体通道管与液体通道管都安装在分布器上。

气体通道管位于分布器上方并且设有管帽，液体流通管上开有小孔位于分布器下方，末端伸出分布器上方几毫米。

该分布器的优点为气液分布效果好，缺点是液体加料量不能灵活调整，液体加料过多会造成液体从气体通道管上溢出造成气体流通不足；液体加料过少会造成液体液体分配不足，位置较远的液体通道管没有液体流出。

[0005] 文献2：滴流床液体分布器(申请号：201220621737.1)介绍一种液体分布器，没有气体通道管。

液体通道管位于分布器下方。

该分布器的优点为液分布效果好，缺点是液体加料量不能灵活调整，液体加料过多会造成液体从最外侧的挡板溢出；液体加料过少会造成液体液体分配不足，位置较远的液体通道管没有液体流出。

[0006] 文献3：一种滴流床反应器(申请号：200710039089.2)介绍一种滴流床反应器，使用的是文献1提供的气液分布器，中部为瓷球跟催化剂床层，下部为下封头。

该反应器的优点为催化剂装填量大，单位体积生产负荷高。

缺点反应过程中产生的热量不容易导出。

[0007] 文献4：一种反应器(专利号：03213816.4)介绍一种单管滴流床反应器。

该反应器优点是结构简单，制造容易，比较适合实验室等小型装置实用。

该反应器最大的缺点就是生产负荷太小，不能放大生产。

[0008] 文献5：一种列管式反应器的液体分布器(专利号：00212467.X)介绍一种列管式反应器的液体分布器。

包括液体的一级分布器、二级分布器。

一级分布器为简单地槽式液体分布器。

二级分布器为圆盘式分布器，分布器内设置有降液管和通气管。

该分布器优点是放大效果好，气液分布效果好。

缺点是结构复杂，不好安装，液体加料量不能灵活调整，液体加料过多会造成液体从气体通道管上溢出造成气体流通不足；液体加料过少会造成液体液体分配不足，位置较远的液体通道管没有液体流出。

[0009] 以上文献都能有效解决滴流床反应过程中气液分布问题。

但是主要的问题都集中在液体在分布过程中液体流量大小调整的问题。

实用新型内容
[0010] 本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构简单合理，可在液体分布过程中调整流量大小的列管式固定床滴流反应器。

[0011] 本实用新型所述的列管式固定床滴流反应器，包括自上而下依次设置的反应器上部结构、反应器中间结构及反应器下部结构，反应器上部结构包括上封头，上封头顶部设置液体进口，两侧设置气体进口，上封头内部横向设置液体分布板，液体分布板的位置位于液体进口和气体进口之间，液体分布板底部分布有滴液管，气体进口内侧有气体防冲挡板，气体防冲挡板安装在液体分布板上，反应器中间结构包括筒体，筒体内有反应管，反应管的位置对应滴液管设置。

[0012] 反应器上部结构、中间结构和下部架构间用法兰连接；气体防冲挡板的作用是防止气体对滴液管的冲击；根据液体进料量计算，自流时流量为正常工况流量的5％，反应开始时液体分布板与上封头形成的空间内充满液体，通过调节反应器液体进口与气体进口之间的压差，来调整通过滴液管的液体的流量，以达到控制反应器液体的投料量。

[0013] 所述的反应管内从下至上依次装填有瓷球、催化器、瓷球，筒体上侧开设壳程物料出口，筒体下侧开设壳程物料进口，筒体内部设置上下分布的折流板。

反应器中部结构通过控制通过壳程物料进口与制壳程物料出口之间的物料的流量与温度差来导出反应生成的热量或者导入反应需要的热量。

[0014] 所述的反应器下部结构包括下封头，下封头底部开有反应物料出口，上部设有催化剂支撑板；下封头底部分别设置床层温度计接口和反应器压力表口。

反应器下部结构主要是支撑整个催化剂体系，防止催化剂损失。

[0015] 所述的滴液管孔径设置为0.1mm～5mm，滴液管数量与反应管数量相同，位置上下一一对应，滴液管插入反应管内的距离设置为10mm～200mm。

可以防止气体平流是对液滴的干扰。

[0016] 所述的气体防冲挡板上开设孔径为1mm的孔，开孔率为10％～30％。

[0017] 本实用新型的有益效果是：
[0018] 结构简单合理，解决了液体在分布过程中液体流量大小不能调整的问题，提高工作效率及产品质量。

附图说明
[0019] 图1是本实用新型的结构示意图。

[0020] 图中：1、液体进口 2、上封头 3、滴液管 4、气体进口 5、气体防冲挡板 6、反应管 7、催化剂支撑板 8、床层温度计接口 9、反应物料出口 10、反应器压力表口 11、下封头 12、壳程物料进口 13、折流板 14、筒体 15、液体分布板 16、壳程物料出口。

具体实施方式
[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
[0022] 如图1所示，本实用新型所述的列管式固定床滴流反应器，包括自上而下依次设置的反应器上部结构、反应器中间结构及反应器下部结构，反应器上部结构包括上封头2，上封头2顶部设置液体进口1，两侧设置气体进口4，上封头2内部横向设置液体分布板15，液体分布板15的位置位于液体进口1和气体进口4之间，液体分布板15底部分布有滴液
管3，气体进口4内侧有气体防冲挡板5，气体防冲挡板5安装在液体分布板15上，反应器中间结构包括筒体14，筒体14内有反应管6，反应管6的位置对应滴液管3设置。

反应管6内从下至上依次装填有瓷球、催化器、瓷球，筒体14上侧开设壳程物料出口16，筒体14下侧开设壳程物料进口12，筒体14内部设置上下分布的折流板13。

反应器下部结构包括下封头11，下封头11底部开有反应物料出口9，上部设有催化剂支撑板7；下封头11底部分别设置床层温度计接口8和反应器压力表口10。

滴液管3孔径设置为0.1mm～5mm，滴液管3数量与反应管6数量相同，位置上下一一对应，滴液管3插入反应管6内的距离设置为10mm～200mm。

气体防冲挡板5上开设孔径为1mm的孔，开孔率为10％～30％。

[0023] 根据液体进料量计算，自流时流量为正常工况流量的5％，反应开始时液体分布板15与上封头2形成的空间内充满液体，通过调节反应器液体进口1与气体进口4之间的压差，来调整通过滴液管3的液体的流量，以达到控制反应器液体的投料量。

[0024] 实施例一：
[0025] 反应器的筒体14直径2600mm，滴液管3孔径1mm，进气管管径DN150mm(4根)，进液管管径DN80mm，反应物料出口9DN150mm，壳程进出口DN100mm，反应管6长度6000mm。

整个反应器共布置1750根DN50mm的反应管6。

用于丙酮加氢生成甲基异丁基酮，反应单程收率30％，反映效果良好。

图1。