[发明专利]一种用于三相浆态床反应器的产品过滤系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，该系统适用于三相浆态床的液体产品与固体催化剂的分离，具体的说适用于煤化工中费托合成反应器的液体产品的连续抽出净化过滤系统。 

背景技术

三相浆态床反应器是指气体鼓泡分散的气、液、固三相反应器，其中气或(气、液)为反应物，固体颗粒多为催化剂，浆态床的反应产物一般为液体或气体和液体的混合物。浆态床具有显著的传热性能，一般用于放热反应中。浆态床的典型应用是F-T合成反应。但浆态床反应器在运行中存在液体产品的自动连续抽出和液固分离难点。以F-T合成反应浆态床反应器为例，反应原料合成气(H₂+CO)从反应器下部进入反应器，通过鼓泡分布与悬浮于液体介质中的固体催化剂颗粒混合接触反应生产气液多产物体系，其中气相产物，从反应器上部排出，液体产品从反应器的侧线抽出。由于F-T合成浆态床反应体系的固体催化剂浓度高，为体系重量的10％-30％左右，所以其液相产品的自动连续抽出和液固分离始终是一个难题。 

美国专利US5770629、英国专利GB2403728、中国专利CN101417219B均提供浆态床器外过滤液固分离技术，美国专利US5770629的技术优势是进入过滤器的体系中固含量比实际的反应体系小，减轻了过滤负荷，缺点是过滤系统容易受反应系统波动的影响，容易操作不稳，而且过滤原件在线清洗困难；英国专利GB2403728专利技术的缺陷是器外过滤流程长，被过滤下的浆液用泵输送返回系统，会导致催化剂的破损；CN101417219B提供的器外错流过滤技术，虽然属于无泵操作，缩短了过滤流程，但催化剂的器外运输仍会导致催化剂的破碎，损坏催化剂的催化活性。 

为了避免器外过滤带来的催化剂破损问题，美国专利US8022109B2提 供一种三相浆态床液体产品的器内过滤方案，该方案中器内过滤器进行精过滤，器外过滤器只起安全作用即只在器内过滤器泄漏时保护下游设备，而不起过滤作用。这样由于器内采用一次完成产品净化任务的精过滤器，所以过滤通量很低、需要较大的过滤面积，不仅导致成本增加，更导致器内布置困难；而且，滤芯容易堵塞，在过滤操作中压差增长快，频繁反冲洗会影响器内反应系统传质的稳定性。因此，业内一直在寻求一种经济安全高效的进行三相浆态床的液体产品与固体催化剂的分离系统。 

发明内容

本发明为克服目前技术的不足提供一种器内粗过滤、器外精过滤的三相浆态床液体产品与固体催化剂分离的系统，器内过滤器抽出液体产品的同时，将未破损的催化剂留在系统内，而夹带有少量破损小颗粒催化剂的液体产品在系统外由器外过滤器进一步过滤净化，该过滤系统全自控操作，连续在线运行，并在线清洗，经济高效。 

本发明采用的技术方案如下： 

一种用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，包括 

设置在所述三相浆态床反应器内部的器内过滤器； 

设置在所述三相浆态床反应器外部的器外过滤器组、反吹扫流体缓冲罐组、净化产品缓冲罐； 

以及控制系统， 

所述器内过滤器含有多组液固过滤分离组件，所述器内过滤器为粗过滤器； 

所述器外过滤器组含有至少一个器外过滤器，所述器外过滤器为精过滤器； 

所述器内过滤器和所述器外过滤器之间的管道上设有流量控制阀门，所述反吹扫流体缓冲罐和所述器内过滤器之间的管道上设有出口控制阀门，所述反吹扫流体缓冲罐和所述器外过滤器之间的管道上设有第一阀门，所述净化产品缓冲罐和所述器外过滤器之间的管道上设有第二阀门，控制系统控制流量控制阀门的开启度以及出口控制阀门、第一阀门、第二 阀门的关闭和开启。 

上述用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，优选地，所述过滤分离组件均匀分布在所述三相浆态床反应器的内部侧壁，所述器内过滤分离组件包括上、下连通组件，所述上、下连通组件之间设有多个多孔烧结金属滤管。 

上述用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，优选地，所述器内过滤器具有6-20个液固过滤分离组件。 

上述用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，优选地，所述反吹扫流体缓冲罐中的流体为液体或压缩气体。 

上述用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，优选地，所述气体为压缩工艺气体。

上述用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，优选地，所述器外过滤器并联设置2-3，用于交替下线反冲洗。 

上述用于三相浆态床反应器的产品过滤系统，优选地，所述器内过滤器过滤精度为2-40μm；所述器外过滤器过滤精度为0.1-10μm。