專利名稱：一種內(nèi)置過(guò)濾裝置的流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置過(guò)濾裝置的流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，細(xì)顆粒和高流速的湍流流化床及高速流化床均已有工業(yè)應(yīng)用。在流速高 于顆粒夾帶速度的條件下，流化床通過(guò)固體的循環(huán)以維持床層，強(qiáng)化了氣固或者液固兩相 間的接觸，特別有利于相際傳質(zhì)阻力高的反應(yīng)體系。然而，由于大量的催化劑顆粒被氣體夾 帶出，需要進(jìn)行分離并再循環(huán)返回床層，因此對(duì)分離的要求也很高。因?yàn)榇蠖鄶?shù)流化床內(nèi)的反應(yīng)都是在較高的溫度和壓力下進(jìn)行的，反應(yīng)介質(zhì)通常也 存在腐蝕性。因此通用的流化床內(nèi)氣固分離器要求具有較好的化學(xué)耐受性、較高的溫度適 用范圍、較高的壓力適用范圍?，F(xiàn)在應(yīng)用的循環(huán)流化床的分離技術(shù)存在諸多缺陷1)旋風(fēng)除塵器和旋流分離器——造價(jià)低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但除塵效率低，不能去除極 微細(xì)顆粒，催化劑跑損嚴(yán)重；2)顆粒層除塵器——效率較高，但投資高、占地面積大，對(duì)某些高溫粘性粉塵凈化 效果差；3)袋式除塵器——易結(jié)露，壽命短，不耐高溫；4)金屬氈過(guò)濾器——過(guò)濾精度達(dá)不到要求，流體通量小，不耐磨蝕。所以，在流化床反應(yīng)器的出料凈化方面，迫切要求一種適用范圍廣、分離效率高、 性能可靠、操作費(fèi)用低的過(guò)濾新技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中用于流化床反應(yīng)器出料分離的諸多缺陷，本實(shí)用新型特提供一 種內(nèi)置過(guò)濾裝置的新型流化床反應(yīng)器。本實(shí)用新型提供一種流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、流化床反 應(yīng)器分布器、反應(yīng)器進(jìn)料管和反應(yīng)器出料管，其中，該流化床反應(yīng)器還包括過(guò)濾裝置，該過(guò) 濾裝置內(nèi)置于所述反應(yīng)器殼體內(nèi)，并與所述流化床反應(yīng)器分布器一起將該反應(yīng)器殼體所界 定的腔室分隔為進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)、過(guò)濾區(qū)和出料區(qū)，所述反應(yīng)器進(jìn)料管和反應(yīng)器出料管分別 與進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)相連通，所述過(guò)濾裝置使用濾芯式金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾元件或板式金屬粉 末燒結(jié)過(guò)濾元件，所述流化床反應(yīng)器分布器為金屬粉末燒結(jié)多孔材料。其中，所述流化床反應(yīng)器還可包括反吹氣包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐，該反吹氣包或 者反沖洗液體儲(chǔ)罐通過(guò)反吹或者反洗管路來(lái)對(duì)所述過(guò)濾裝置進(jìn)行反吹或者反沖洗。其中，所述流化床反應(yīng)器還可包括反吹氣體或者反沖洗液體分布器，該反吹氣體 或者反沖洗液體分布器位于所述過(guò)濾裝置上，與所述反吹氣包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐通過(guò)一 條或多條所述反吹或者反沖洗管路相連通。其中，所述流化床反應(yīng)器還可包括反吹或者反沖洗閥，位于所述反吹或者反沖洗
3管路上；壓差計(jì)，輸出代表所述反應(yīng)器殼體內(nèi)過(guò)濾裝置兩側(cè)的壓差的信號(hào)；以及控制器，與 所述壓差計(jì)電連接，接收所述代表壓差的信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)輸出控制反吹或者反沖洗閥 打開或關(guān)閉的信號(hào)至反吹或者反沖洗閥。其中，所述控制器還可根據(jù)預(yù)定時(shí)序輸出控制反吹或者反沖洗閥打開或關(guān)閉的信 號(hào)至反吹或者反沖洗閥。其中，所述流化床反應(yīng)器還可包括反應(yīng)器出料循環(huán)管，該反應(yīng)器出料循環(huán)管一端 連接至所述出料區(qū)，另一端連接至所述反應(yīng)器進(jìn)料管，該反應(yīng)器出料循環(huán)管、所述反應(yīng)器進(jìn) 料管以及反應(yīng)器出料管上分別設(shè)置有循環(huán)閥、進(jìn)料閥以及出料閥。其中，所述控制器還可與所述循環(huán)閥、進(jìn)料閥以及出料閥電連接，輸出在預(yù)定時(shí)間 之內(nèi)控制所述進(jìn)料閥和循環(huán)閥打開、出料閥關(guān)閉的信號(hào)至進(jìn)料閥、循環(huán)閥和出料閥，并輸出 在所述預(yù)定時(shí)間之后控制所述循環(huán)閥關(guān)閉、進(jìn)料閥和出料閥打開的信號(hào)至進(jìn)料閥、循環(huán)閥 和出料閥。本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了流化床反應(yīng)與催化劑分離的一體化，能夠 在多相流化床反應(yīng)器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物流和反應(yīng)催化劑的分離，廣泛適用于各種高溫高壓的 苛刻工況，且可在該苛刻工況下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，保證流化床反應(yīng)器的出料為符合工藝要 求的不夾帶催化劑顆粒的潔凈物料，完全滿足下游工藝的要求。

圖1是本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2是本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖 示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。此外，在本實(shí)用新型的說(shuō)明中，相同的構(gòu)件以相同的符號(hào)表示，于此合 先敘明。圖1是本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型 提供的流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體100、流化床反應(yīng)器分布器600、反應(yīng)器進(jìn)料管200以 及反應(yīng)器出料管300，該流化床反應(yīng)器還包括過(guò)濾裝置400，所述過(guò)濾裝置400內(nèi)置于所述 反應(yīng)器殼體100內(nèi)，并與所述流化床反應(yīng)器分布器600 —起將該反應(yīng)器殼體100所界定的 腔室分隔為進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)、過(guò)濾區(qū)和出料區(qū)。所述反應(yīng)器進(jìn)料管200和反應(yīng)器出料管300 分別與所述進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)相連通。其中，所述反應(yīng)器殼體100內(nèi)反應(yīng)器進(jìn)料管200與流化床反應(yīng)器分布器600之間 的區(qū)域?yàn)檫M(jìn)料區(qū)，流化床反應(yīng)器分布器600與過(guò)濾裝置400之間的區(qū)域?yàn)榉磻?yīng)區(qū)，過(guò)濾裝置 400所位于的區(qū)域?yàn)檫^(guò)濾區(qū)，過(guò)濾裝置400與反應(yīng)器出料管300之間的區(qū)域?yàn)槌隽蠀^(qū)。其中，所述過(guò)濾裝置400可采用濾芯式金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾元件或板式金屬粉末燒 結(jié)過(guò)濾元件，其適用的溫度范圍為-20 900°C，能耐受的壓差范圍為0 1. 5Mpa，能耐受 的壓力范圍為0 30. OMpa,分離精度0. 01 500 μ m。所述流化床反應(yīng)器分布器600位于 所述反應(yīng)器殼體內(nèi)下部，藉由該流化床反應(yīng)器分布器600，可以使物料均勻進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，與 通過(guò)催化劑入口 500進(jìn)入反應(yīng)區(qū)內(nèi)的催化劑進(jìn)行充分接觸。所述流化床反應(yīng)器分布器600為金屬粉末燒結(jié)多孔材料。圖2是本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所 示，本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器還包括反吹氣包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐10，該反吹氣包 或者反沖洗液體儲(chǔ)罐10通過(guò)反吹管路或者反沖洗管路來(lái)對(duì)所述過(guò)濾裝置400進(jìn)行反吹或 者反沖洗。該反吹氣包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐10可通過(guò)對(duì)過(guò)濾裝置400進(jìn)行反吹或者反沖 洗，以使過(guò)濾裝置400上粘附的催化劑顆粒重新回到反應(yīng)區(qū)內(nèi)參與反應(yīng)。優(yōu)選地，所述流化床反應(yīng)器還可包括反吹氣體(或者反沖洗液體)分布器20，該反 吹氣體(或者反沖洗液體)分布器20位于所述過(guò)濾裝置400上，與所述反吹氣包或者反沖 洗液體儲(chǔ)罐10通過(guò)一條或多條所述反吹(或者反沖洗)管路相連通。所述反吹氣體(或 者反沖洗液體)分布器20上具有多個(gè)分布管，分別針對(duì)過(guò)濾裝置400的不同部分，藉此，可 通過(guò)控制相關(guān)反吹(或者反沖洗)管路的打開或關(guān)閉來(lái)對(duì)過(guò)濾裝置400的部分或整體進(jìn)行 反吹。例如，圖2繪示了兩條反吹(或者反沖洗)管路，該兩條反吹(或者反沖洗)管路上 分別設(shè)置有反吹(或者反沖洗)閥31和反吹(或者反沖洗)閥32，可通過(guò)控制該兩個(gè)反吹 (或者反沖洗)閥的打開或關(guān)閉來(lái)對(duì)過(guò)濾裝置400進(jìn)行分區(qū)反吹(或者反沖洗)或整體反 吹(或者反沖洗)。優(yōu)選地，所述流化床反應(yīng)器還可包括反吹(或者反沖洗)閥，位于所述反吹(或 者反沖洗)管路上；壓差計(jì)40，輸出代表所述殼體內(nèi)過(guò)濾裝置400兩側(cè)的壓差的信號(hào)；以及 控制器50，與所述壓差計(jì)40電連接，接收代表所述壓差的信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)輸出控制反 吹(或者反沖洗)閥的打開或關(guān)閉的信號(hào)至反吹(或者反沖洗)閥。過(guò)濾裝置400兩側(cè)的 壓差即代表了過(guò)濾裝置400上的催化劑顆粒粘附情況，粘附得越多，壓差越大。藉此，控制 器50可根據(jù)壓差來(lái)對(duì)過(guò)濾裝置400進(jìn)行反吹(或者反沖洗)，以在過(guò)濾裝置400上粘附催 化劑顆粒過(guò)多的情況，進(jìn)行反吹(或者反沖洗)清灰處理。除上述根據(jù)壓差來(lái)控制反吹(或者反沖洗)之外，所述控制器50還可根據(jù)預(yù)定時(shí) 序輸出控制反吹(或者反沖洗)閥的打開或關(guān)閉至反吹(或者反沖洗)閥。例如，控制器 50可每隔預(yù)定時(shí)間或者每逢預(yù)定時(shí)刻便打開反吹(或者反沖洗)閥一段預(yù)定時(shí)間，以對(duì)過(guò) 濾裝置400進(jìn)行反吹(或者反沖洗)。另外，還可人為手動(dòng)操作反吹(或者反沖洗)閥，以 對(duì)過(guò)濾裝置400進(jìn)行反吹(或者反沖洗)。優(yōu)選地，所述流化床反應(yīng)器還可包括反應(yīng)器出料循環(huán)管800，該反應(yīng)器出料循環(huán) 管800 —端連接至所述出料區(qū)，另一端連接至所述反應(yīng)器進(jìn)料管200，該反應(yīng)器出料循環(huán)管 800、所述反應(yīng)器進(jìn)料管200以及反應(yīng)器出料管300上分別設(shè)置有循環(huán)閥810、進(jìn)料閥210以 及出料閥310，控制器50可與該循環(huán)閥810、進(jìn)料閥210以及出料閥310電連接，輸出在預(yù) 定時(shí)間之內(nèi)(即，進(jìn)料初期)控制所述進(jìn)料閥210和循環(huán)閥810打開、出料閥310關(guān)閉的信 號(hào)至進(jìn)料閥210、出料閥310和循環(huán)閥810，并輸出在所述預(yù)定時(shí)間之后控制所述循環(huán)閥810 關(guān)閉、進(jìn)料閥210和出料閥310打開的信號(hào)至進(jìn)料閥210、出料閥310和循環(huán)閥810。由于 在進(jìn)料初期，出料物流并未完全反應(yīng)，故此控制器50控制進(jìn)料閥210和循環(huán)閥810打開，出 料閥310關(guān)閉，出料物流通過(guò)反應(yīng)器出料循環(huán)管800重新回到流化床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；在 所述預(yù)定時(shí)間之后，即流化床反應(yīng)器工作正常之后，控制器50控制所述循環(huán)閥810關(guān)閉、進(jìn) 料閥210和出料閥310打開，反應(yīng)完成的合格物料可排出流化床反應(yīng)器。上述預(yù)定時(shí)間可 以根據(jù)實(shí)際工作情形來(lái)進(jìn)行設(shè)定，例如，可為10分鐘 50分鐘。
5[0030]下面對(duì)本實(shí)用新型的流化床反應(yīng)器的工作過(guò)程進(jìn)行描述(1)流化床反應(yīng)器開始工作，控制器50控制進(jìn)料閥210和循環(huán)閥810打開、出料閥 310關(guān)閉，物料在反應(yīng)區(qū)與催化劑進(jìn)行接觸。此時(shí)出料物流反應(yīng)并不完全，出料物流會(huì)經(jīng)由 反應(yīng)器出料循環(huán)管800重新進(jìn)入流化床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；(2)預(yù)定時(shí)間之后(即，硫化床反應(yīng)器正常工作之后)，控制器50控制進(jìn)料閥210 和出料閥310打開、循環(huán)閥810關(guān)閉，完成反應(yīng)的物料夾帶部分小顆粒催化劑上升到流化床 的過(guò)濾區(qū)，通過(guò)過(guò)濾裝置400過(guò)濾之后，催化劑顆粒被攔截，重新回到流化床反應(yīng)器內(nèi)參與 反應(yīng)，凈化后的流體經(jīng)由出料閥310排出硫化床反應(yīng)器。(3)在流化床反應(yīng)器正常工作期間，可由壓差計(jì)40檢測(cè)過(guò)濾裝置400兩側(cè)的壓差， 當(dāng)過(guò)濾裝置400兩側(cè)的壓差超出預(yù)定值之后，打開反吹(或者反沖洗)閥，以對(duì)過(guò)濾裝置 400進(jìn)行反吹或者反向沖洗，反吹(或者反沖洗)的氣體(或者液體)推動(dòng)凈化流體緩沖區(qū) 內(nèi)的潔凈物料反向通過(guò)過(guò)濾裝置400，以去除沉積在過(guò)濾裝置400的催化劑顆粒，使該催化 劑顆粒重新回到硫化床反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)參與反應(yīng)。此時(shí)可通過(guò)控制圖2中的反吹(或者反 沖洗)閥31和反吹(或者反沖洗)閥32的打開或關(guān)閉，以對(duì)過(guò)濾裝置400的反吹(或者 反沖洗)方式進(jìn)行控制。雖然本實(shí)用新型已被上述實(shí)施例所公開，然而上述實(shí)施例并非用于限定本實(shí)用新 型，任何本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng) 可以作出各種變動(dòng)與修改。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以所附權(quán)利要求書所界定的范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體(100)、流化床反應(yīng)器分布器(600)、反應(yīng)器進(jìn)料管(200)和反應(yīng)器出料管(300)，其特征在于，該流化床反應(yīng)器還包括過(guò)濾裝置(400)，該過(guò)濾裝置(400)內(nèi)置于所述反應(yīng)器殼體(100)內(nèi)，并與所述流化床反應(yīng)器分布器(600)一起將所述反應(yīng)器殼體(100)所界定的腔室分隔為進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)、過(guò)濾區(qū)和出料區(qū)，所述反應(yīng)器進(jìn)料管(200)和反應(yīng)器出料管(300)分別與進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)相連通，所述過(guò)濾裝置(400)為濾芯式金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾元件或板式金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾元件，所述流化床反應(yīng)器分布器(600)為金屬粉末燒結(jié)多孔材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，該流化床反應(yīng)器還包括反吹氣 包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐(10)，該反吹氣包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐(10)通過(guò)反吹或者反沖洗 管路來(lái)對(duì)所述過(guò)濾裝置(400)進(jìn)行反吹或者反沖洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，該流化床反應(yīng)器還包括反吹氣 體或者反沖洗液體分布器(20)，該反吹氣體或者反沖洗液體分布器(20)位于所述過(guò)濾裝 置(400)上，與所述反吹氣包或者反沖洗液體儲(chǔ)罐(10)通過(guò)一條或多條所述反吹或者反沖 洗管路相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，該流化床反應(yīng)器還包括反吹或者反沖洗閥，位于所述反吹或者反沖洗管路上；壓差計(jì)(40)，輸出代表所述反應(yīng)器殼體(100)內(nèi)過(guò)濾裝置(400)兩側(cè)的壓差的信號(hào)；以及控制器(50)，與所述壓差計(jì)(40)電連接，接收代表所述壓差的信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)輸 出控制反吹或者反沖洗閥打開或關(guān)閉的信號(hào)至反吹或者反沖洗閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，該流化床反應(yīng)器還包括反吹或者反沖洗閥，位于所述反吹或者反沖洗管路上；以及控制器(50)，根據(jù)預(yù)定時(shí)序輸出控制反吹或者反沖洗閥打開或關(guān)閉的信號(hào)至反吹或者 反沖洗閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述流化床反應(yīng)器還包括反應(yīng) 器出料循環(huán)管(800)，該反應(yīng)器出料循環(huán)管(800) —端連接至所述出料區(qū)，另一端連接至所 述反應(yīng)器進(jìn)料管(200)，該反應(yīng)器出料循環(huán)管(800)、所述反應(yīng)器進(jìn)料管(200)以及反應(yīng)器 出料管(300)上分別設(shè)置有循環(huán)閥(810)、進(jìn)料閥(210)以及出料閥(310)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，該流化床反應(yīng)器還包括控制器 (50)，該控制器(50)與所述循環(huán)閥(810)、進(jìn)料閥(210)以及出料閥(310)電連接，輸出 在預(yù)定時(shí)間之內(nèi)控制所述進(jìn)料閥(210)和循環(huán)閥(810)打開、出料閥(310)關(guān)閉的信號(hào)至 進(jìn)料閥(210)、循環(huán)閥(810)和出料閥(310)，并輸出在所述預(yù)定時(shí)間之后控制所述循環(huán)閥 (810)關(guān)閉、進(jìn)料閥(210)和出料閥(310)打開的信號(hào)至進(jìn)料閥(210)、循環(huán)閥(810)和出 料閥(310)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種內(nèi)置過(guò)濾裝置的流化床反應(yīng)器，所述流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、流化床反應(yīng)器分布器、反應(yīng)器進(jìn)料管和反應(yīng)器出料管。其中，該流化床反應(yīng)器還包括內(nèi)置過(guò)濾裝置，該內(nèi)置過(guò)濾裝置與所述流化床反應(yīng)器分布器一起將所述反應(yīng)器殼體所界定的腔室分隔為進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)、過(guò)濾區(qū)和出料區(qū)，所述反應(yīng)器進(jìn)料管和反應(yīng)器出料管分別與進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)相連通，所述過(guò)濾裝置為濾芯式金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾元件或板式金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾元件。本實(shí)用新型提供的流化床反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了流化床反應(yīng)與催化劑分離的一體化，能夠在多相流化床反應(yīng)器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物流和反應(yīng)催化劑的分離。
文檔編號(hào)B01J8/24GK201735387SQ20102021352
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者劉凱中, 曹松, 李少中, 謝志成, 黃德友 申請(qǐng)人:北京中天元環(huán)境工程有限責(zé)任公司