[发明专利]沸腾床加氢反应器及其使用方法

权利要求书

1.一种沸腾床加氢反应器，包括：

承压外壳（3），

设置于所述承压外壳上部空间内的折流板（7），

与折流板（7）连接的气液固三相旋流分离器，和设置于所述气液固三相旋流分离器底部的止逆锥（12），

设置于所述承压外壳中部的降液式液相产品引出管（10），以及

设置在反应器封头和承压外壳上的单独气相出口（8）、液相双出口（11）和气液混相入口（1），

其中，所述气液固三相旋流分离器自上而下依次由溢流管（9）、柱段（6）、锥段（5）和底流管（4）同轴设置而成，

其中，溢流管套于降液式液相产品引出管外围，柱段套于溢流管外围；柱段、锥段和底流管由上至下连通；溢流管中布置有旋流导叶片；

其中，所述降液式液相产品引出管直径为承压外壳直径的5 ~ 10%，与承压外壳同轴布置，其上设有双出口；

其中，所述折流板是由多块波纹板按照有间隙的方式有序排列组成，其组成的通道内有倒刺结构。

2.如权利要求1所述的沸腾床加氢反应器，其特征在于，所述止逆锥为纺锤形结构，上部锥角为15～150°，下部锥角大于上部锥角，以防止液相倒流。

3.如权利要求1所述的沸腾床加氢反应器，其特征在于，所述柱段直径为承压外壳直径的10～90%，柱段高度为承压外壳切线高度的2.5～10%；所述锥段的母线同水平面的夹角为20～80°；所述溢流管的直径为承压外壳直径的20～80%，溢流管上布置的旋流导叶片倾角为20~60°；所述柱段与溢流管高度差h1在100～500 mm之间；柱段与折流板高度差h2在100~500mm之间；柱段与降液式液相产品引出管进口高度差h3在400~800mm之间。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的沸腾床加氢反应器的使用方法，该方法包括以下步骤：

（i）折流板除气固：三相混合物进入气液固三相旋流分离器前，首先经过折流板的作用，固体颗粒因其质量大而惯性大，难以在曲折的流道中跟随迁移，从而被折流板挡住，同样地，折流板对一部分的气相也有拦截捕集的作用；以及

（ii）旋流除气固：步骤（i）中的三相混合物经折流板作用后进入气液固三相旋流分离器进行深层净化，通过离心力使得固体颗粒向壁面迁移，气相向中间聚并上升实现脱除，溢流管上的旋流导叶片强化了三相分离的效果；净化后的液相在内旋流作用下在溢流管内上升，并最终通过降液式液相产品引出管排出；在气液固三相旋流分离器下部出口处，止逆锥的设置有效防止了液相倒流，保证了分离精度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沸腾床加氢反应器以两级或更多级串联使用，其中，空气与水两相混合物进入第一级反应器内部，使得原料在反应器内部发生反应，三相混合物通过气液固三相旋流分离器分离，洁净液相产品通过管道进入下一级加氢反应器继续反应，得到更洁净的液相产品；每一级之间的反应器的液面高度差h4大于沿程阻力损失+1 m。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，反应原料为各种生物质经过快速热裂解、慢速热裂解、加氢液化、气化或炭化热裂解过程得到的液体；来自于石油的常压渣油、减压渣油或馏分油；或者来自于煤热解的低温煤焦油、中温煤焦油或高温煤焦油。

7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，催化剂颗粒的粒径在0.05 mm~0.1 mm之间。