【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学反应装置，特别涉及一种四氢呋喃的硫化催化反应装置。
技术介绍
1、天然气是全球第三大能源，同时也是一种清洁能源。天然气的特点：无色、无味、易爆。燃气中添加警示剂能有效提高燃气使用安全性，常用警示剂为四氢噻吩。四氢噻吩是一种重要的含硫饱和杂环化合物，因其具有特殊气味性，被广泛用作天然气中的赋臭剂即警告剂。此外，四氢噻吩还可用作医药、农药原料和有机溶剂。
2、四氢呋喃直接硫化合成四氢噻吩是现今主流工艺，如授权公告日为2023-8-15、公告号为cn116586003a的中国专利技术专利，公开了一种四氢呋喃硫化催化反应器及四噻吩工业合成系统，包括设有进出口的壳体和装填在壳体内的催化剂，壳体外侧包裹有分段的换热装置；壳体底部纵向设有不同高度的温度传感器；所述换热装置和温度传感器与温控装置连接。上述四氢呋喃硫化催化反应器及四噻吩工业合成系统通过温度传感器测得壳体内不同高度的温度，通过在壳体外从上到下设置分段的换热装置，根据温度传感器测得的温度通过温控装置控制换热装置对壳体进行换热工作，使得壳体的上下不同位置处温度均匀，实现精准控温，提高催化反应器催化效率高。
3、上述四氢呋喃硫化催化反应器及四噻吩工业合成系统，虽然具备安全防护措施，但催化反应器依然采用的是固定床反应器，在该种结构下：1、催化剂更换不方便；2、催化剂的传热传质效率低；3、无法实现连续化催化反应。
技术实现思路
1、本技术提出了一种四氢呋喃的硫化催化反应装置，解决了现有技术中硫化催化反应
2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、一种四氢呋喃的硫化催化反应装置，包括连接在流化床催化反应器上下两端的进料口、出料口，出料口通过旋风分离器连接有产物气出口和催化剂循环管，所述催化剂循环管与流化床催化反应器内腔接通。
4、通过流化床催化反应器和催化剂循环管的设计，可以有效地提高四氢呋喃的硫化催化反应的效率，使反应更加充分和高效；采用旋风分离器连接出料口，可以有效地将产物气体和催化剂进行分离；通过催化剂循环管与流化床催化反应器内腔接通，可以实现催化剂的循环再利用，降低成本并减少废弃物的产生。
5、进一步地，所述进料口包括贯穿流化床催化反应器底端的热氮气进气管，所述热氮气进气管连接有混合反应进气管。所述混合反应气进口位于气体分布器底部15-30cm处，主要输送硫化氢和四氢呋喃混合气。可以有效地控制进料的温度和混合物的进入，有利于提高反应器的稳定性和效率。
6、进一步地，所述热氮气进气管包括入口处的大径段，大径段朝向流化床催化反应器的一端连接有内腔直径逐渐减少的缩径段，缩径段朝向流化床催化反应器的一端连接有直径逐渐增大的小径段，所述混合反应进气管连接在小径段靠近缩径段的位置。上述结构可以增加气体的扩散和混合，从而促进更有效的反应。此外，漏斗状的管道设计还可以减少气流的阻力，提高气体的流动性和速度，进一步促进混合和反应的效率。
7、进一步地，所述热氮气进气管位于流化床催化反应器内腔的一端连接有气体分布板，所述气体分布板连接有若干气体分布器，贯穿所述气体分布板设置有与气体分布器对应的贯通孔，所述气体分布器上方为催化剂床层。
8、所述气体分布器，例如：帽式分布器、同心圆锥式分布器、充填式分布器、开口式分布器和弯管式分布器。所述气体分布板，例如：凹型筛孔板、单个直孔泡帽、泡帽侧缝分布板、泡帽侧孔分布板、锥型侧孔分布板中的一种。通过气体分布板和分布器，热氮气能够在反应器内腔中得到均匀分布，可以有效地提高反应器内部的气体分布均匀性，从而优化反应条件，提高反应效率；可以更好地控制热氮气在反应器内的分布和流动，从而有利于控制反应的温度、压力和其他重要参数，提高反应的可控性和稳定性；均匀分布的热氮气可以更充分地与反应物料接触，提高反应速率和反应效率，从而提高生产过程的效率和产量。
9、进一步地，所述贯通孔在所述气体分布板上交错分布，各个相邻贯通孔等间距分布。这种设置可以有效地将气体均匀地分布到催化剂床层上方，从而提高催化剂的利用效率，增强反应过程中的均匀性和稳定性。这有助于提高反应的效率和产率，同时减少能源消耗和废弃物产生。
10、进一步地，所述流化床催化反应器内腔连接有催化剂加料管和催化剂出料管。所述催化剂进料口位于流化床催化反应器1/2-1/3高度处，催化剂加料管的出口位于催化剂床层上方可以确保新加入的催化剂连续的在床层上方反应，从而提高了催化剂的利用率和反应效率。
11、进一步地，所述催化剂加料管的出口位于所述催化剂床层正上方。主要用于补给新催化剂。可以实现对催化剂的实时补给和排放，保持反应器内部催化剂的活性和稳定性，从而提高反应效率和产品质量。
12、进一步地，所述流化床催化反应器的内腔底端设有折流板、催化剂出料管，所述催化剂床层位于折流板的一侧，所述催化剂出料管位于折流板的另一侧。
13、进一步地，所述折流板位于所述流化床催化反应器的内腔底端中部。折流板用于克服流化催化反应中的腾涌和沟流现象，同时用于分离失活催化剂，便于后期采出和补给。催化剂出料管位于催化剂加料管下方并处于折流板一侧，主要用于排出失活催化剂。可以更好地控制催化剂的流动路径，从而提高了催化剂的利用率和反应效率。这些技术特征的技术效果将有助于提高流化床催化反应器的反应效率和催化剂利用率，从而提高生产效率和降低成本。
14、进一步地，所述旋风分离器为立式圆筒结构，所述旋风分离器上端口为产物气出口，所述旋风分离器下端口与催化剂循环管相连，所述旋风分离器的入料口与流化床催化反应器内腔顶端连通。有助于提高气固两相的旋转动能传递效率，减小了能量损失，提高了气体的旋转速度和离心分离效果。整体采用上部进气，主要用于分离混合气和催化剂。这样的结构设计有助于提高流化床催化反应器的气固分离效率。
15、本技术的有益效果是：
16、1. 催化剂循环利用效果显著：通过连接催化剂循环管与流化床催化反应器内腔，可以实现催化剂的循环利用，提高催化剂利用率，降低生产成本。
17、2. 进气管设计独特，提高气体分布效果：热氮气进气管的漏斗状设计和位置布置，以及连接气体分布板和气体分布器的设置，可以有效提高气体在流化床催化反应器内的分布均匀度，提高反应效率。
18、3. 催化剂添加和排出管道设置合理：催化剂加料管的出口位于催化剂床层上方，催化剂出料管位于催化剂加料管下方并单独处于折流板一侧，这样的设置可以有效控制催化剂的添加和排出，提高反应的稳定性和催化剂的利用率。
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1.一种四氢呋喃的硫化催化反应装置，包括流化床催化反应器（1），其特征在于：包括连接在流化床催化反应器（1）上下两端的进料口、出料口，出料口通过旋风分离器（10）连接有产物气出口（13）和催化剂循环管（8），所述催化剂循环管（8）与流化床催化反应器（1）内腔接通。
2.根据权利要求1所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述进料口包括贯穿流化床催化反应器（1）底端的热氮气进气管（3），所述热氮气进气管（3）连接有混合反应进气管（11）。
3.根据权利要求2所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述热氮气进气管（3）包括入口处的大径段，大径段朝向流化床催化反应器（1）的一端连接有内腔直径逐渐减少的缩径段，缩径段朝向流化床催化反应器（1）的一端连接有直径逐渐增大的小径段，所述混合反应进气管（11）连接在小径段靠近缩径段的位置。
4.根据权利要求2或3所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述热氮气进气管（3）位于流化床催化反应器（1）内腔的一端连接有气体分布板（4），所述气体分布板（4）连接有若干气体分布器（5），贯穿所述气
5.根据权利要求4所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述贯通孔在所述气体分布板（4）上交错分布，各个相邻贯通孔等间距分布。
6.根据权利要求5所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述流化床催化反应器（1）内腔连接有催化剂加料管（7）和催化剂出料管（6）。
7.根据权利要求6所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述催化剂加料管（7）的出口位于所述催化剂床层（12）正上方。
8.根据权利要求6或7所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述流化床催化反应器（1）的内腔底端设有折流板（2）、催化剂出料管（6），所述催化剂床层（12）位于折流板（2）的一侧，所述催化剂出料管（6）位于折流板（2）的另一侧。
9.根据权利要求8所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述折流板（2）位于所述流化床催化反应器（1）的内腔底端中部。
10.根据权利要求1-3、5-7、9任一项所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述旋风分离器（10）为立式圆筒结构，所述旋风分离器（10）上端口为产物气出口（13），所述旋风分离器（10）下端口与催化剂循环管（8）相连，所述旋风分离器（10）的入料口与流化床催化反应器（1）内腔顶端连通。
...【技术特征摘要】
1.一种四氢呋喃的硫化催化反应装置，包括流化床催化反应器（1），其特征在于：包括连接在流化床催化反应器（1）上下两端的进料口、出料口，出料口通过旋风分离器（10）连接有产物气出口（13）和催化剂循环管（8），所述催化剂循环管（8）与流化床催化反应器（1）内腔接通。
2.根据权利要求1所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述进料口包括贯穿流化床催化反应器（1）底端的热氮气进气管（3），所述热氮气进气管（3）连接有混合反应进气管（11）。
3.根据权利要求2所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述热氮气进气管（3）包括入口处的大径段，大径段朝向流化床催化反应器（1）的一端连接有内腔直径逐渐减少的缩径段，缩径段朝向流化床催化反应器（1）的一端连接有直径逐渐增大的小径段，所述混合反应进气管（11）连接在小径段靠近缩径段的位置。
4.根据权利要求2或3所述的四氢呋喃的硫化催化反应装置，其特征在于：所述热氮气进气管（3）位于流化床催化反应器（1）内腔的一端连接有气体分布板（4），所述气体分布板（4）连接有若干气体分布器（5），贯穿所述气体分布板（4）设置有与气体分布器（5）对应的贯通孔，所述气体分布器（5）上方为催化剂床层（12）。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴懿波，张一多，崔钰雪，袁裕樟，史钰川，
申请(专利权)人：平顶山学院，
类型：新型
国别省市：
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