[发明专利]一种旋流式悬浮床反应装置

说明书

技术领域

本发明属于悬浮床加氢裂化领域，具体涉及一种旋流式悬浮床反应装置。

背景技术

悬浮床加氢裂化工艺是煤、石油基渣油及煤焦油轻质化加工的重要技术，但由于原料劣质、反应条件苛刻导致反应系统难以稳定，反应器内容易发生固体颗粒沉积、生焦、结焦等现象。现有技术中，一般在悬浮床反应器的筒体内设置某些结构，用以解决反应物沉积、结焦的问题。

反应物料流体在反应器内的流动状态是评价悬浮床加氢裂化反应器的重要指标，其会影响反应物料的混合效果，进而影响传质、传热、传动及反应的效果。悬浮床加氢裂化反应器分为空筒反应器、强制循环反应器及环流反应器，其中强制循环反应器及环流反应器中物料混合效果较好，但内构件设计复杂；而空筒反应器由于器壁的作用，一般反应器轴心流体线速度较高，而器壁附近流体线速度低，无内构件的设计导致气、液、固三相物料混合效果差，难以实现反应器内温度的均匀分布，容易导致反应效果变差、固体物料发生沉积等现象。

中国专利：CN104789253 A，公开了一种煤液化反应器和煤液化生产系统，通过在反应器筒体内反应液位的下方，从底部向上分别设置气体分布器和浆液分布器，以实现煤液化过程中轻质产品在煤液化反应器内需要停留时间短，重质煤液化产品在液化反应器内需要停留时间长的要求。

中国专利：CN103861532 A，公开了一种射流曝气三相均质反应器，在反应器壳体底部或进浆通道内设置射流曝气三相均质板，三相均质板上设置有微孔，三相反应物经过微孔后变得细小和均匀，有利于三相物质的相互扩散和接触，能强化悬浮床反应器性能，反应充分，效率高。

中国专利：CN 200949094 Y，公开了一种悬浮床加氢反应器，在反应器内设置一个导流筒，使喷射状的反应物料从导流筒内向上移动的同时进行反应，导流管出口处反应未完全的物料从导流筒外向下流到导流管底，并在物料喷射的作用下，再次循环进入导流筒进行反应，从而增强悬浮床反应器性能。

中国专利：CN205988681 U，公开了一种内置螺旋导流板的气液混合装置，通过在混合罐内设置螺旋导流板，使顶部进来的气体物料和液体物料在罐混合均匀后，从底部排出。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种旋流式悬浮床反应装置，包括旋流发生器和悬浮床反应器，该悬浮床反应器内无任何内构件，结构简单，检修方便，通过旋流发生器，使反应进料呈旋转流，有效强化了反应器的传热传质效果，提高反应器性能。

一种旋流式悬浮床反应装置，包括旋流发生器和悬浮床反应器，所述旋流发生器的出口与所述悬浮床反应器的进口相连接，所述旋流发生器由壳体和设置在壳体内壁的螺旋结构组成，所述螺旋结构沿轴向的长度与所述壳体的轴向长度相等。

优选地，所述螺旋结构在壳体上凸起的高度与所述螺旋结构所在壳体的横截面的内径比为0.2-1.0。

优选地，所述螺旋结构的螺旋角度为10-80°。

优选地，所述螺旋结构为螺旋导流板。

优选地，所述壳体为空管状，所述壳体的直径为不可变的或者可变的。

优选地，所述壳体呈喇叭形，所述壳体的直径由壳体的一端向另一端逐渐变小。

优选地，所述旋流发生器为一个或者多个串联连接。

优选地，所述悬浮床反应器包括依次相连的反应器进口、反应器锥形底、反应器筒体和反应器出口，所述反应器锥形底的直径向所述反应器进口逐渐收敛。

优选地，所述反应器锥形底的锥角为30-120°。

优选地，所述旋流发生器与悬浮床反应器通过法兰或者螺纹连接。

所述螺旋结构与所述壳体内壁通过现有技术中的方式连接，包括焊接、或者通过螺栓固定连接都可以实现。

本发明的优点：

（1）本发明提供的旋流式悬浮床反应装置，通过旋流发生器，物料在螺旋结构的作用下呈双螺旋旋转进料，进入到反应器锥形底，物料在上升的同时搅动锥形底内的反应物料，促使反应器内的物料混合均匀，有效强化了反应器的传热传质效果，提高反应器性能；

（2）悬浮床反应器内部无任何内构件，结构简单，检修方便。

附图说明

图1 旋流式悬浮床反应装置的结构示意图。

图2 图1中的旋流发生器的结构示意图。

图3 图1中的旋流发生器的A-A方向俯视图。

其中，1-旋流发生器，2-悬浮床反应器，3-反应器进口，4-反应器锥形底，5-反应器筒体，6-反应器出口，7-壳体，8-螺旋结构。

具体实施方式