[发明专利]浆态床反应系统

说明书

技术领域

本发明涉及反应器技术领域，尤其是涉及一种浆态床反应系统。

背景技术

浆态床反应系统是一种气-液-固多相反应装置，可以用于乙炔催化加氢制乙烯、费托合成等多相催化反应体系，但是在利用浆态床反应系统进行乙炔催化加氢制乙烯等反应的过程中会放出大量的反应热，若这些反应热没有及时移走，极易导致反应装置内出现飞温，不利于反应的进行和操作，严重时会使催化剂失活甚至导致出现安全生产事故。

相关技术中，浆态床反应系统一般采用内置或外置换热器，通过换热冷却将反应装置内产生的反应热移走以确保反应装置内温度稳定，当反应装置内出现飞温时，可以迅速增加冷却剂的量以将更多的热量带走，预防飞温。然而，在飞温不严重时，增加冷却剂的量可以将反应装置内的温度迅速降低到合理反应温度范围内，但在飞温较严重时，增加冷却剂的量很难将反应装置内的温度迅速降低到合理反应温度范围内，尤其是当冷却系统出现异常时，更难以有效地处理飞温现象。当通过冷却无法有效避免飞温时，不得不采用紧急停供气压缩机以停止向浆态床反应系统内供气的方法来防止飞温，这会造成压缩机频繁启停，并严重影响提供原料气的设备的正常运行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种浆态床反应系统，该浆态床反应系统可在确保整个供原料气系统稳定运行的情况下，有效地控制反应温度，防止飞温现象的发生。

根据本发明的浆态床反应系统，包括：反应器，所述反应器上形成有气体入口和气体出口，所述反应器内具有浆料；第一换热器，所述第一换热器设在所述反应器上，所述第一换热器具有换热介质进口和换热介质出口；原料管，所述原料管用于向所述反应器内输送原料气，所述原料管与所述气体入口相连；旁通管，所述旁通管的一端与所述原料管连通，所述旁通管的另一端与所述换热介质进口连通；和补气管，所述补气管与所述气体入口连通，所述补气管内的气体的流量不小于所述旁通管内气体的流量。

根据本发明的浆态床反应系统，通过设置旁通管和补气管，并在反应器内设置第一换热器，将旁通管分流出的原料气作为第一换热器的换热介质对浆料进行降温，由此，当反应器内的温度升高时，可以在通过旁通管对原料气进行分流减少进入反应器内的原料气的量以减少原料气反应时生成的反应热对反应器进行降温的同时，将旁通管分流的原料气输送至第一换热器内作为换热介质对浆料进行冷却，不仅提高了降温效果有效地防止了飞温现象，还可以保证从供原料气管网系统输出的原料气的总量没有变化，使得对向该系统提供原料气的压缩机的负荷没有发生变化，确保了供原料气管系统的正常运行，提高了浆态床反应系统的稳定性和可靠性，从而可以在不影响提供原料气的设备的正常运行的前提下，将反应器内的温度迅速降低到合理反应温度范围内。

此外，通过补气管向反应器内输送补充气体，使得补气管内气体的流量不小于旁通管内气体的流量，可以保证进入反应器内的气体流量不会因旁通管的分流而减小，从而可以保证反应器的压力不会因旁通管的分流而减小，进而可以有效地避免反应器内的浆料倒灌入原料管中，保证了浆态床反应系统的正常运行，提高了浆态床反应系统的安全性和可靠性。

另外，根据本发明的浆态床反应系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述旁通管上设有第一调节阀，所述补气管上设有第二调节阀，所述反应器上设有用于测量所述浆料温度的测温元件，所述测温元件具有第一临界温度，所述浆态床反应系统进一步包括：控制器，所述控制器分别与所述测温元件、所述第一调节阀和所述第二调节阀相连，当所述测温元件检测到的所述浆料的温度大于所述第一临界温度时，所述控制器控制所述第一调节阀和所述第二调节阀打开。

具体地，所述补气管的一端与所述原料管相连，所述补气管的所述一端位于所述旁通管的所述一端的下游。

进一步地，所述旁通管上设有用于测量所述旁通管内气体流量的第一流量计，所述原料管上设有用于测量进入所述反应器内气体流量的第二流量计，所述第二流量计设在所述补气管的所述一端与所述气体入口之间，所述第一流量计和所述第二流量计分别与所述控制器相连，所述控制器根据所述第一流量计测得的所述旁通管内气体的流量和所述第二流量计测得的进入所述反应器内气体的流量调节所述第一调节阀和所述第二调节阀的开度。