一種沙浴爐中的反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種沙浴爐中的反應(yīng)器，包括沙浴爐、反應(yīng)器和熱電偶，反應(yīng)器的主體為圓筒狀筒體，由軸向的隔板均勻分為2-4個獨立的反應(yīng)區(qū)，每個反應(yīng)區(qū)的中心垂直設(shè)置熱電偶，每個反應(yīng)區(qū)具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)。本實用新型提供的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能保證多個反應(yīng)區(qū)中的溫度基本保持一致，利于在微型裝置或者中式裝置上做平行研究實驗。
【專利說明】一種沙浴爐中的反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗室用的小型或中型的沙浴爐中的反應(yīng)器，應(yīng)用于加氫處理、加氫精制、加氫改質(zhì)或者加氫裂化領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在化工領(lǐng)域中，實用的反應(yīng)器有固定床反應(yīng)器，漿態(tài)床反應(yīng)器，移動床反應(yīng)器等。通常的固定床反應(yīng)器所采用的反應(yīng)器都為圓柱形管式反應(yīng)器，所以實驗室研究工作也基本是采用圓柱形管式反應(yīng)器。目前所涉及到的反應(yīng)器加熱方式主要有電熱套加熱，沙浴爐加熱等。電加熱套的優(yōu)點是溫度容易控制，操作方便。缺點是加熱均勻性不高，而沙浴爐加熱其優(yōu)點正好彌補了電熱套加熱這一不足。同時沙浴爐是比較簡潔高效的加熱裝置，其加熱均勻性是其受到廣泛使用的前提。
[0003]在試驗研究中，很多時候要求試驗要同時進行，并且要求一定的變量穩(wěn)定，然后通過對比分析。例如評價不同催化劑的反應(yīng)活性或者考察不同壓力條件下的反應(yīng)效果。目前，在一個沙浴爐中放置多個反應(yīng)器基本都是多個管式反應(yīng)器分開放在沙浴中。加氫過程不僅包括加氫精制，主要用來脫出油品中存在的含氧、硫、氮等雜質(zhì)，并使烯烴和芳烴飽和，以提高油品的質(zhì)量；還包括加氫裂化，加氫的同時發(fā)生裂化反應(yīng)。整體的加氫過程是放熱反應(yīng)，尤其是裂化反應(yīng)。用傳統(tǒng)的單個管式反應(yīng)器，熱量只能通過反應(yīng)器與沙浴爐中的沙子進行交換，導(dǎo)致很多時候沙浴爐中的幾個反應(yīng)器的反應(yīng)溫度有較大差別，最大可能會達到:TC?5°C，對幾個并行反應(yīng)器的考察就失去嚴格的可對比性。
[0004]CN 102527446A公開了一種多樣品平行催化劑水熱老化裝置。是在沙浴爐中均勻排列水熱老化反應(yīng)器，該實用新型可以實現(xiàn)老化條件一致的工況下，多臺反應(yīng)器平行操作，具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于催化劑的水熱處理試驗中。
[0005]CN 1802201A提供了一種維護多管式反應(yīng)器的方法，其能確保多管式反應(yīng)器中反應(yīng)管中反應(yīng)狀態(tài)的一致。
[0006]CN 102389767A涉及一種方形反應(yīng)器。使混合氣體反應(yīng)經(jīng)過所發(fā)明反應(yīng)器時可以充分地反應(yīng)，且多點溫度測量實現(xiàn)對設(shè)備內(nèi)部反應(yīng)的準(zhǔn)確控制。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提供一種沙浴爐中的反應(yīng)器，目的是提供一種能平行控制多個反應(yīng)區(qū)溫度一致的反應(yīng)器。
[0008]本實用新型提供的反應(yīng)器，包括沙浴爐、反應(yīng)器和熱偶管，反應(yīng)器的主體為圓筒狀筒體，由軸向的隔板均勻分為2-4個獨立的反應(yīng)區(qū)，每個反應(yīng)區(qū)的中心垂直設(shè)置熱偶管，每個反應(yīng)區(qū)具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)。
[0009]所述的反應(yīng)器為加氫處理、加氫精制、加氫改質(zhì)或加氫裂化的固定床反應(yīng)器。所述的反應(yīng)器可為下流式固定床反應(yīng)器，也可為上流式固定床反應(yīng)器。
[0010]本實用新型是將多個反應(yīng)區(qū)緊湊組合在一起，相鄰反應(yīng)區(qū)的中間共用一塊隔板。幾個反應(yīng)區(qū)之間的熱量交換不僅僅是反應(yīng)區(qū)與沙浴爐中沙子之間的交換，還包括了相鄰反應(yīng)區(qū)之間的熱量交換。因此，所述的多個反應(yīng)區(qū)之間有穩(wěn)定的溫度平衡過程，使得緊湊的多個反應(yīng)區(qū)中的溫度能維持在一致水平。
[0011]當(dāng)反應(yīng)器主體內(nèi)均勻設(shè)置兩個反應(yīng)區(qū)時，每個反應(yīng)區(qū)的橫截面為半圓形。當(dāng)反應(yīng)器主體內(nèi)均勻設(shè)置三個反應(yīng)區(qū)時，每個反應(yīng)區(qū)的橫截面為120°扇形形狀。當(dāng)反應(yīng)器主體內(nèi)均勻設(shè)置四個反應(yīng)區(qū)時，每個反應(yīng)區(qū)的橫截面為90°扇形形狀。每個反應(yīng)區(qū)都具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)，可供幾組平行試驗同時進行。
[0012]所述反應(yīng)器主體的高徑比為20:1?100:1，優(yōu)選為30:1?80:1，更優(yōu)選為30:1?50:1。
[0013]所述反應(yīng)器主體直徑與沙浴爐筒體直徑的比例為1:6?1:15。
[0014]所述反應(yīng)器主體的厚度與軸向隔板的厚度相同。
[0015]所述反應(yīng)器主體的材料和軸向隔板的材料相同。所述反應(yīng)器主體的材料和軸向隔板的材料選自鋁、鐵、鋼或其合金材料中的一種。
[0016]所述在反應(yīng)器主體的中心垂直設(shè)置熱偶管。所述的熱偶管中內(nèi)裝熱電偶，用來測里!軸向溫度。
[0017]所述每個反應(yīng)區(qū)中心設(shè)置的熱偶管的直徑一致。所述的熱偶管中內(nèi)裝熱電偶，用來測量每個獨立反應(yīng)區(qū)的軸向溫度。
[0018]本實用新型提供的反應(yīng)器能夠方便地調(diào)節(jié)溫度，并且同時能有效控制幾個反應(yīng)區(qū)的平行反應(yīng)溫度保持一致。本實用新型提供的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，有效節(jié)省材料和空間，有利于在微型裝置或者中式裝置上做平行研究實驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施提供的具有四個獨立反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器示意圖。
[0020]圖2為圖1中反應(yīng)器及其沙浴爐的俯視圖。

【具體實施方式】
[0021]下面參照附圖來說明本實用新型，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本實用新型無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0022]圖1為本實用新型實施提供的具有四個獨立反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器示意圖，圖2為圖1中反應(yīng)器及其沙浴爐的俯視圖。如圖1和圖2所示，本實用新型提供的反應(yīng)器，包括沙浴爐
1、反應(yīng)器2和熱偶管4，反應(yīng)器的主體2為圓筒狀筒體，由軸向的隔板3均勻分為四個獨立的反應(yīng)區(qū)，每個反應(yīng)區(qū)的橫截面為90°扇形形狀，每個反應(yīng)區(qū)的中心垂直設(shè)置熱偶管4，在反應(yīng)器主體的中心垂直設(shè)置熱偶管5。使用時，氫氣和原料油的混合物從反應(yīng)區(qū)的上端進入反應(yīng)區(qū)，與加氫催化劑接觸進行加氫反應(yīng)，所得反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器下部流出后，進入后續(xù)的分離系統(tǒng)，經(jīng)過分離后得到氣體和液體產(chǎn)品。
[0023]進料管線6、原料罐7和進料管線8為反應(yīng)區(qū)I的進料系統(tǒng)，出料管線9、分離器10和出料管線11為反應(yīng)區(qū)I的后續(xù)分離系統(tǒng)。進料管線12、原料罐13和進料管線14為反應(yīng)區(qū)II的進料系統(tǒng)，出料管線15、分離器16和出料管線17為反應(yīng)區(qū)II的后續(xù)分離系統(tǒng)。進料管線18、原料罐19和進料管線20為反應(yīng)區(qū)III的進料系統(tǒng)，出料管線21、分離器22和出料管線23為反應(yīng)區(qū)III的后續(xù)分離系統(tǒng)。進料管線24、原料罐25和進料管線26為反應(yīng)區(qū)IV的進料系統(tǒng)，出料管線27、分離器28和出料管線29為反應(yīng)區(qū)IV的后續(xù)分離系統(tǒng)。
[0024]當(dāng)有多個平行試驗同時進行反應(yīng)試驗時，則可以通過多個熱偶管里的熱偶進行溫度的測量，對試驗進行對比分析。
[0025]下面的實施例將對本發(fā)明予以進一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。本實施例中的反應(yīng)器的主體由軸向的隔板均勻分為3個獨立的反應(yīng)區(qū)，每個反應(yīng)區(qū)的橫截面為120°扇形形狀。每個反應(yīng)區(qū)的中心垂直設(shè)置熱偶管，每個反應(yīng)區(qū)具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)。其中，反應(yīng)器主體的高度為1700_，反應(yīng)器主體的內(nèi)徑為83_，沙浴爐的內(nèi)徑為 420mm。
[0026]所述的三個反應(yīng)區(qū)內(nèi)分別裝填不同的加氫處理催化劑。
[0027]實施例1
[0028]三個反應(yīng)區(qū)具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)。蠟油原料油與氫氣的混合物分別進入不同的反應(yīng)區(qū)，改變操作條件進行加氫處理反應(yīng)，同時測量每個反應(yīng)區(qū)溫度。反應(yīng)條件和反應(yīng)區(qū)溫度如表I所示。
[0029]對比例I
[0030]本對比例中的設(shè)置3個獨立的管式反應(yīng)器，均勻分布在沙浴爐中，每個反應(yīng)器的中心垂直設(shè)置熱偶管，每個反應(yīng)器具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)。其中，反應(yīng)器的高度為1700mm,反應(yīng)器的內(nèi)徑為48mm,沙浴爐的內(nèi)徑為420mm。
[0031]與實施例1相對應(yīng)，所述的三個反應(yīng)器內(nèi)分別裝填不同的加氫處理催化劑。蠟油原料油與氫氣的混合物分別進入不同的反應(yīng)器，改變操作條件進行加氫處理反應(yīng)，同時測量每個反應(yīng)區(qū)溫度。反應(yīng)條件和反應(yīng)區(qū)溫度如表I所示。
[0032]表I
[0033]
" 反應(yīng)溫度330°C
才今--1-
知,L 體積空速l_5h—12.0h.'
條件-------
‘、 氫分壓 5.0MPa 7.0MPa 9.0MPa 5.0MPa 7.0MPa 9.0MPa.^ 反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)
溫度測量/°C
__(器)1(器)2.(器)3(器)1(器)2(器)3
對比例 I__327330331331333332
實施例1 丨 329 丨330330330330331
[0034]從表I可以看出，采用傳統(tǒng)的反應(yīng)器進行平行實驗時，不同反應(yīng)器的溫差能達到4°C。而采用本實用新型提供的反應(yīng)器，進行平行實驗時，不同反應(yīng)區(qū)的溫差只有1°C，達到了同時使幾個反應(yīng)區(qū)的平行反應(yīng)溫度保持一致的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種沙浴爐中的反應(yīng)器，包括沙浴爐、反應(yīng)器和熱偶管，其特征在于，反應(yīng)器的主體為圓筒狀筒體，由軸向的隔板均勻分為2-4個獨立的反應(yīng)區(qū)，每個反應(yīng)區(qū)的中心垂直設(shè)置熱偶管，每個反應(yīng)區(qū)具有獨立的進料系統(tǒng)和后續(xù)分離系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述的反應(yīng)器為加氫處理、加氫精制、加氫改質(zhì)或加氫裂化的固定床反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器主體的高徑比為20:1?100:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器主體的高徑比為30:1?50:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器主體直徑與沙浴爐筒體直徑的比例為1:6?1:15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器主體的厚度與軸向隔板的厚度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器主體的材料和軸向隔板的材料相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器主體的材料和軸向隔板的材料選自鋁、鐵、鋼或其合金材料中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，在反應(yīng)器主體的中心垂直設(shè)置熱偶管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，每個反應(yīng)區(qū)中心設(shè)置的熱偶管的直徑一致。
【文檔編號】B01J8/00GK203971920SQ201420341147
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】周興彪, 梁家林, 蔣東紅, 胡志海, 田鵬程 申請人: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(xué)研究院