一種漿態床反應及分離設備制造技術

一種漿態床反應及分離設備，包括漿態床反應器（2）、多相分離罐（4）、沉降罐（8）和過濾組件（12）；其中漿態床反應器（2）上部經下流管（5）與多相分離罐（4）連通，多相分離罐（4）的底部經回流管（6）與漿態床反應器（2）相連通；回流管頂部多相分離罐（4）連通沉降罐（8），沉降罐（8）上部連通過濾組件（12），過濾組件（12）的漿液出口經管線連通沉降罐（8）下部，過濾組件（12）的液體出料口（17）為液體產品出口。與現有技術相比，該漿態床反應器具有結構合理、分離效率高和能夠長周期連續穩定運行的特點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種氣液固三相反應分離設備,更具體地說，涉及一種衆態床反應器及后續的液體固體顆粒連續分離的設備。
技術介紹
漿態床反應器是一種常用的氣液(漿)接觸反應設備，具有極高的儲液量。對于反應熱很大的催化反應過程，使用漿態床反應器可以有效地移走反應熱，實現反應器的等溫操作，保證反應器的正常運行，因此廣泛應用于化工過程。在漿態床反應器中為了消除擴散的影響，一般采用幾十微米甚至更細顆粒的催化劑，但隨之也帶來了液態反應產物與催化劑顆粒分離這一難題。如何有效的實現液固分離，成為在使用漿態床反應過程中的關鍵技術。漿態床反應器催化劑漿液的液固分離一般在反應器外進行，含有催化劑的漿液必須使用特殊泵進行輸送，分離出來的催化劑仍需要以漿液形式送回到反應器中。該過程易于造成催化劑顆粒的破損，因而對反應器的長時間連續操作帶來問題。過濾技術是獲取高分離效率的常用方法。按流動形式，過濾分為死端過濾和錯流過濾，相比傳統的死端過濾，錯流過濾濾餅不易堆積，過濾周期長，是目前研究的重點。US6068760.W002/097007A2均公開了采用沉降技術在漿態床反應器內實現液固分離的方法，將反應后的漿液引出反應器，通過一根沉降管后，漿液進入沉降罐進行沉降，上層清液排出作為產品，而下層含有大量催化劑顆粒的稠漿返回反應器循環。EP1405664A1公開的分離方法是將反應后的漿液直接引入沉降罐，沉降灌中設有擋板，且擋板高度高于沉降罐中液位高度，因此漿液流過擋板與罐體底部的縫隙后，清液緩慢上升在沉降罐上方流出，而含有顆粒的濃漿在沉降罐底部的出口返回反應器主體。CN1600412A公開了一種液固分離系統,將一層或多層固液分離裝置至于反應器內，通過過濾實現固液分離的目的。這樣占用了大量的反應器空間，而且固液分離單元在反應器主體區域內影響了反應的能量和質量傳遞，效果不佳。US2005/0027021公開了 一種液固分離系統，通過在反應器外設置豎直放置的過濾元件來實現液固分離，起主要過濾作用的是沉積在過濾元件上的濾餅，通過調節漿液流動速度來調節濾餅的厚度。但是由于元件所處空間大小是設計確定了的，單純通過調節元件外部漿液流速來控制過濾速率使得調節范圍非常有限，且細顆粒容易堵塞過濾管而沒有有效的反沖洗方法使過濾過程難以實現連續化。US2005/0000861公開了一種可以放置在反應器內部和/或外部的過濾元件，這種元件分為粗濾區和細濾區，且二者同軸同徑豎直放置，上部粗濾區將大顆粒的催化劑攔在過濾區外，再返回反應器重新循環使用，而經過粗濾的濾液會直接進入設在粗濾區下面的細濾區進行進一步過濾分離。這種液固分離方法需要借助外界動力，且沒有提供詳細的反沖洗方法，難以實現液固的連續有效分離。由以上分析可知單純利用過濾的方法難以實現連續操作，即使實現了連續操作也會造成催化劑固體顆粒磨損嚴重，影響分離效率，還會使設備復雜，投資和操作費用增加。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種漿態床反應及液固連續分離設備，用于氣液固三相反應及固液分離過程，可以連續操作，并能排出磨損破碎的催化劑顆粒。本技術提供的漿態床反應及分離設備，包括漿態床反應器2、多相分離罐4、沉降罐8和過濾組件12 ;漿態床反應器2上部經下流管5與多相分離罐4中部連通，多相分離罐4的底部經回流管6與漿態床反應器連通，多相分離罐4的頂部與漿態床反應器頂部連通，多相分離罐上部與沉降罐8中部連通，沉降罐8上部與過濾組件12連通，過濾組件12的漿液出口連通沉降罐8下部，過濾組件12的清液出料口 17為液體產品出口。本技術提供的漿態床反應及分離設備的有益效果為本技術提供的漿態床反應及分離設備在漿態床反應區外部設置了多相分離 罐、沉降罐、過濾組件，以及用于過濾介質再生的反吹系統，結構簡單，分離效率高，過濾介質易于再生，實用性強。可以實現固體催化劑顆粒與液態產品的連續高效分離，還可以使因磨損而破碎的固體催化劑顆粒連續排出反應體系，操作簡便靈活。附圖說明附圖為本技術提供的漿態床反應及分離設備的結構示意圖。圖中，1-氣體分布器；2_衆態床反應器；3_排氣口 ；4_多相分離罐；5_下流管；6-回流管；8_沉降罐；11-濃縮漿液出口 ； 12-過濾組件；13-過濾介質；15-泵；17-液體出料口 ； 18-反吹入口 ； 19-漿液加料口 ；7、9、10、14、16_管線。具體實施方式以下具體說明本技術提供的漿態床反應及分離設備的具體實施方式，在本說明書中，所涉及到的術語“頂部”是指該容器的最頂端部分；“上部”是指由下至上容器總高度的709^100%的部分，“中部”是指由下至上容器總高度的309Γ70%的部分，“下部”是指由下至上容器總高度的(Γ30%的部分，“底部”是指該容器最底端部分。本技術提供的漿態床反應及分離設備，包括漿態床反應器2、多相分離罐4、沉降罐8和過濾組件12 ;漿態床反應器2上部經下流管5多相分離罐4中部連通，多相分離罐4的底部經回流管6連通漿態床反應器，多相分離罐4的頂部與漿態床反應器頂部連通，多相分離罐上部與沉降罐8中部連通，沉降罐8上部與過濾組件12連通，過濾組件12的漿液出口連通沉降罐8下部，過濾組件12的清液出料口 17為液體產品出口。本技術提供的漿態床反應及分離設備中，所述的多相分離罐4的頂部與所述的漿態床反應器的頂部經管線連通。本技術提供的漿態床反應及分離設備中，為確保固體顆粒不會在下流管和回流管內沉積。優選下流管和回流管均為傾斜設置，與水平基準面的夾角均大于固體顆粒的休止角。所述下流管5的管徑與回流管6的管徑之比為O. 5飛1，優選f 5 :1，更優選1.5^3 :1。優先選用較大直徑的下流管5，便于較粗的顆粒在此處依靠重力沉降沿下流管的下壁緩慢流至多相分離罐4的底部，同時氣泡在此處能聚并上浮，使大部分能夠返回漿態床反應器2，起到初步氣液分離、消除氣泡的作用。本技術提供的漿態床反應及分離設備中，所述的漿態床反應器2的底部設有氣體分布器I，氣相反應物經氣體分布器I進入漿態床反應器中，所述的漿態床反應器的頂部設有排氣口 3。所述的多相分離罐4底部經回流管6與漿態床反應器中部或下部連通，所述的回流管上設置有漿液加料口 19。本技術提供的漿態床反應及分離設備中，所述的多相分離罐可以為一個或多個。當多相分離罐為多個時，多個多相分離罐可以排布在同高度的漿態床反應器四周，以便于平衡漿態床反應器與多相分離罐之間的壓力。在使用過程中，由于沉降作用多相分離罐內部可以實現氣液固三相的初步分離，所述的多相分離罐內部從頂部到底部可分為氣體富集區、稀釋漿液區和濃縮漿液區。優選地，為了在多相分離罐內實現氣液固三相較好分離效·果，多相分離罐的橫截面積與漿態床反應器的橫截面積之比為O. Γ10 :1，優選O. 3^5 :1，更優選0.6 3 :1。當有多個多相分離罐時，所述的多相分離罐的橫截面積為多個多相分離罐橫截面積之和。本技術提供的漿態床反應及分離設備中，所述多相分離罐中部與沉降罐8中部連通；所述沉降罐8頂部與多相分離罐頂部連通；所述沉降罐8的底部設有濃縮漿液出口 U。在使用過程中，由于沉降作用，所述沉降罐8內部從頂部到底部分為氣體富集區、稀釋漿液區和濃縮漿液區。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種漿態床反應及分離設備，其特征在于，包括漿態床反應器（2）、多相分離罐（4）、沉降罐（8）和過濾組件（12）；漿態床反應器（2）上部經下流管（5）與多相分離罐（4）中部連通，多相分離罐（4）的底部經回流管（6）連通漿態床反應器，多相分離罐（4）的頂部與漿態床反應器頂部連通，多相分離罐上部與沉降罐（8）中部連通，沉降罐（8）上部與過濾組件（12）連通，過濾組件（12）的漿液出口連通沉降罐（8）下部，過濾組件（12）的清液出料口（17）為液體產品出口。

【技術特征摘要】
1.一種漿態床反應及分離設備，其特征在于，包括漿態床反應器(2)、多相分離罐(4)、 沉降罐(8)和過濾組件(12);漿態床反應器(2)上部經下流管(5)與多相分離罐(4)中部連通，多相分離罐(4)的底部經回流管(6)連通漿態床反應器，多相分離罐(4)的頂部與漿態床反應器頂部連通，多相分離罐上部與沉降罐(8)中部連通，沉降罐(8)上部與過濾組件 (12)連通，過濾組件(12)的漿液出口連通沉降罐(8)下部，過濾組件(12)的清液出料口 (17)為液體產品出口。2.按照權利要求1的設備，所述的多相分離罐(4)的頂部與所述的漿態床反應器(2) 的頂部經管線連通。3.按照權利要求1的設備，其特征在于，所述的下流管(5)和回流管(6)均為傾斜設置， 與水平基準面的夾角大于固體顆粒的休止角。4.按照權利要求1的設備，其特征在于，所述的下流管(5)的管徑和回流管(6)的管徑之比為O. 5 6 :1。5.按照權利要求4的設備，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡立峰，唐曉津，張占柱，朱振興，
申請(專利權)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石油化工科學研究院，
類型：實用新型
國別省市：