[实用新型]列管式浆态床反应器及反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工领域，尤其是利用高浓度乙炔制备乙烯领域，具体涉及一种列管式浆态床反应器及应用所述浆态床反应器的反应系统。

背景技术

乙烯是现代工业中一种重要的基础原料，也是世界产量最大的化学品之一，其产品广泛应用于国民经济、人民生活、国防等领域，是“有机合成之母”。面对石油资源的短缺和国际油价的攀升，原料来源成为发展乙烯工业的瓶颈，也是摆在人们面前必须解决的问题。因此，研究开发一种新的来源和工艺方法制备乙烯替代石油为原料的新工艺新技术，能够缓解对石油的依赖性。

在煤化工技术中，以煤为原料通过电石工艺或以天然气为原料通过非催化部分氧化工艺制取乙炔，已成为成熟工艺。以乙炔为原料，在选择性加氢催化剂的作用下，通过加氢过程得到乙烯产品，可进一步拓展煤化工路线。因此，开发乙炔加氢制乙烯的新工艺及技术，具有广阔的应用前景。

低浓度乙炔气固相催化加氢技术在石油工业中已非常成熟，主要用于乙烯中去除乙炔杂质,使用的反应器为固定床反应器，在反应器中装填固相催化剂进行气固相反应。但由于乙炔活性高，加氢反应放热量大，即使是裂解气中存在少量乙炔，传统的气固相固定床加氢反应器仍存在着绿油生成量大、催化剂循环周期短、反应器易“飞温”等严重问题。

传统的浆态床反应器的出现在一定程度上解决了上述问题，因其结构简单，易于移热，生成的乙烯产品用途广泛，因此，利用浆态床反应器进行高浓度乙炔选择性加氢成为一条重要的制烯烃生产路线。但是传统的浆态床反应器在乙炔制备乙烯时，气液固三相混合不均匀，反应原料接触时间短，并且反应器内床层温度均匀，温度不易控制。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提供一种列管式浆态床反应器以及反应系统，使得反应器内部温度均匀，增加反应原料接触时间，降低反应产物中的杂质成分，便于更换溶剂，提高生产效率。本实用新型所述的系统具有绿油脱除单元，极大的降低了绿油对催化剂活性的影响实现了装置的长期平稳运行。

本实用新型所述的列管式浆态床反应器，用于高浓度乙炔制备乙烯的反应器。所述列管式浆态床反应器包括顺序排列的进气段、列管分布段和扩大段，还包括连通所述列管分布段的上段和下段列管联通区，其中，

所述进气段的底部设置有气体入口，用于将反应气体通入所述列管式浆态床反应器；

所述列管分布段设置有多个列管，用于所述反应气体在所述列管分布段内发生反应，制备乙烯，所述多个列管中部靠下位置设置有上段列管联通区，所述上段列管联通区的两端设置有过滤器；所述多个列管下部设置有下段列管联通区，所述下段列管联通区的一端设置有卸料口；

所述扩大段的顶部设置有气体出口。

进一步地，所述列管式浆态床反应器的多个列管与列管之间的区域构成壳程，所述壳程内设置有换热介质。

进一步地，所述列管分布段的下部侧面设置有换热介质入口，上部侧面设置有换热介质出口，用于将换热介质从所述换热介质入口进入所述壳程，再从所述换热介质出口排出。

进一步地，所述多个列管底部设置有气体分布器，其上分布有气孔。

进一步地，所述扩大段的下部侧面设置有溶剂入口，所述下段列管联通区侧面设置有卸料口，用于将溶剂从所述溶剂入口进入所述多个列管，再从所述卸料口排出。

具体地，所述扩大段的上端设置有金属除沫器。

本实用新型所述的反应系统，用于利用乙炔制备乙烯。所述反应系统包括上述的列管式浆态床反应器、冷凝器、气液分离器、催化剂配制罐以及绿油脱除单元，其中，

所述列管式浆态床反应器具有气体入口、气体出口、溶剂入口、卸料口、换热介质入口、换热介质出口以及

设置于上段列管联通区两端的过滤器；

所述冷凝器具有高温产品气入口与混合气出口，所述高温产品气入口与所述列管式浆态床反应器的气体出口相连；

所述气液分离器具有混合气入口、乙烯出口与溶剂导出口，所述混合气入口与所述冷凝器的混合气出口相连；

所述催化剂配制罐与所述列管式浆态床反应器的溶剂入口相连；

所述绿油脱除单元与所述列管式浆态床反应器的过滤器连通，用于接收所述过滤器过滤的溶剂。

进一步地，所述绿油脱除单元包括溶剂储罐与溶剂再生装置，其中，所述溶剂储罐具有绿油入口与绿油出口，所述绿油入口与所述列管式浆态床反应器的滤器相连；

所述溶剂再生装置具有脱油入口与脱油出口，所述脱油入口与所述溶剂储罐的绿油出口相连，所述脱油出口与所述列管式浆态床反应器的溶剂入口相连。