[实用新型]下行床反应器

说明书

本实用新型公开了一种下行床反应器，其涉及石油化工技术领域，包括：反应管，其包括：第一恒径段、扩径段、第二恒径段，扩径段的管径由上到下逐渐增大；安装在扩径段的侧壁上的多个第一套管，第一套管与反应管相连通，第一套管绕扩径段的轴线呈圆周分布，第一套管具有朝向上方的趋势，其用于输入反应原料；设置在第一套管上的第一喷嘴；安装在第二恒径段的侧壁上的多个第二套管，第二套管与反应管相连通，第二套管绕第二恒径段的轴线呈圆周分布，第二套管具有朝向上方的趋势，其用于输入终止剂；设置在第二套管上的第二喷嘴。本申请能够解决下行床反应器中床内颗粒由上向下方向需要不断增浓的问题。

技术领域

本实用新型涉及石油化工技术领域，特别涉及一种下行床反应器。

背景技术

下行床是20世纪70年代中期由Stone-Webster、Mobil等国际知名石油公司提出的一种气固超短接触反应器，由于其具有气固轴向返混小、停留时间分布窄、颗粒沿径向分布均匀等特点，加之顺重力场流动导致颗粒流速高，可实现真正意义上的“气固短接触时间”，因而可实现气固间的充分、快速接触。根据下行床内的气固流场特征，近年来研究者提出将其用于重质油高温短接触催化裂化工艺、重油催化裂解制取低碳烯烃、煤及生物质的热解等能源高效利用领域。以催化裂化工艺为例，高温便于重油汽化，短的剂油接触时间可以防止二次反应，可提高轻质油收率，降低产焦率。

为此，国内外研究者均早已开发了高温短接触时间的催化裂化工艺。目前，传统的催化裂化工艺中使用带有提升管的反应器内颗粒分布并不均匀，表现为“上稀下浓”的轴向结构及“中间稀边壁浓”的径向分布特征；且反应器内催化剂颗粒聚团和滑落返混严重，导致提升管内的油气无法达到“短反应时间”的工艺要求，进而导致油气过裂化和产物分布恶化。因此，研究者进一步提出了气固并流下行折叠式快速流化床反应的渣油催化裂化工艺。对于炼油行业，面对我国燃料油产能严重过剩的局势，炼油向烯烃、芳烃等基本化工原料转型已成为行业主流。针对这一趋势，研究者提出利用下行床反应器生产丙烯、丁烯等低碳烯烃的催化裂解工艺方案，该工艺成为连接炼油和化工的桥梁，为合理利用有限的石油资源提出了新思路。因此，开发与上述工艺过程相适应的高效下行床装备成为工艺技术实现工业应用过程中亟待解决的技术瓶颈。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种下行床反应器，其能够解决下行床反应器中床内颗粒由上向下方向需要不断增浓的问题。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种下行床反应器，所述下行床反应器包括：

反应管，其包括：第一恒径段、连接在所述第一恒径段下端的扩径段、连接在所述扩径段下端的第二恒径段，所述扩径段的管径由上到下逐渐增大，所述第一恒径段的上端为催化剂颗粒入口，所述第二恒径段的下端为出口；

安装在所述扩径段的侧壁上的多个第一套管，所述第一套管与所述反应管相连通，所述第一套管绕所述扩径段的轴线呈圆周分布，所述第一套管具有朝向上方的趋势，其用于输入反应原料；设置在所述第一套管上的第一喷嘴；

安装在所述第二恒径段的侧壁上的多个第二套管，所述第二套管与所述反应管相连通，所述第二套管绕所述第二恒径段的轴线呈圆周分布，所述第二套管具有朝向上方的趋势，其用于输入终止剂；设置在所述第二套管上的第二喷嘴。

优选地，所述第一套管与所述扩径段的轴线的夹角α的范围为15゜至80゜。

优选地，所述第二套管与所述第二恒径段的轴线的夹角β的范围为20゜至70゜。

优选地，所述扩径段具有扩径角γ，所述扩径角γ的范围在2゜至30゜，且α与γ的关系为：α相应的范围为不大于(70-2γ)゜。

优选地，所述第二恒径段的直径D与所述第一恒径段d的直径比在1.1至1.5之间。