一种固定床反应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种固定床反应器，主要由反应器壳体、反应器底、球面密封接头、密封预热球头、压帽、进料管、测温管和反应器底接头组成；反应器壳体顶部与球面密封接头焊接在一起，反应器壳体底部与反应器底焊接在一起；密封预热球头通过压帽与反应器壳体连接在一起；进料管及测温管从上而下穿过密封预热球头伸入反应器壳体内，并与密封预热球头焊接在一起；反应器底内腔呈锥形，锥形内腔底部与反应器底接头上的反应产物导出管相通，反应器底接头通过螺纹连接于反应器底锥形内腔底部，反应器底接头上部与反应器底锥形内腔连接处设有过滤元件。本实用新型专利技术结构合理，安装拆卸方便，能提高试验数据的精度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在不存在氢的情况下，石油烃的催化裂化设备，更具体地说涉及一种用于试验研究的固定床反应器。
技术介绍
催化裂化是石油二次加工中一个重要的加工过程，是重质油轻质化的有效手段，因此，几十年来，催化裂化过程一直是炼油行业的一个研究重点，国内外对催化裂化技术一直在不断地进行深入的研究。固定床反应器在研究过程中是必不可少的设备之一。由于固定床反应器的返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。同时实验室在进行基础研究、理论研究时，反应评价过程的催化剂用量少(几百毫克 几十克)，常常利用固定床反应器进行FCC催化剂微反活性和动态活性的测定、催化剂 的研究评价、石油化工工艺的探索研究、反应机理及动力学方面的研究。目前，国内常用的固定床反应器通常采用球面接头连接，测温管设置在反应器底部的中心位置，热电偶从反应器底部热电偶套管插入。反应器底部采用平面设计，反应器产物导管设置在靠近反应器壁的位置，这样的设置不能保证未反应完全物料与催化剂充分接触，有一部分催化剂没有参与反应，未反应完全物料直接沿反应器器壁通过反应器产物导管离开反应器，这样取得的试验数据有一定的误差。同时该反应器在装填催化剂时，首先将一片圆形筛网(直径小于反应器)从反应器顶部放入反应器底部，往往要借助聚光灯才能操作，为了使圆形筛网片更好的贴合在反应器底部，有时需要反复多次才能放好；其次再放置预制好的陶瓷纤维棉(主要起过滤催化剂作用)，常常是陶瓷纤维棉不是放多了就是压得紧了，无法让反应油气通过反应器，放少了会漏掉催化剂，不能使试验正常进行。所以这种反应器的操作步骤比较繁琐，常常需要多次装填才能达到试验要求。中国专利CN1817436A公开了一种新型套管反应器，反应器设置在套管中，拆卸比较方便。该反应器采用三段加热，测温点设置在反应器外壁，无法准确测得反应器内部温度。这样测得的反应温度有一定的误差，会影响试验数据的准确度。同时反应产物从反应器底部排出，为了防止催化剂从反应器底部漏掉，在每次装填催化剂时，需在反应器管底部同样放置一些石英棉，这样仍然没能很好的解决石英棉放置过多，造成底部透气性差的问题。
技术实现思路
本技术提供了一种固定床反应器，主要解决现有固定床反应器存在的催化剂的装填步骤繁琐、试验数据的准确度低及反应器底部透气性差的技术问题。本技术结构合理，能提高试验数据的精度。本技术提供了一种固定床反应器，主要由反应器壳体、反应器底、球面密封接头、密封预热球头、压帽、进料管、测温管和反应器底接头组成；反应器壳体顶部与球面密封接头焊接在一起，反应器壳体底部与反应器底焊接在一起；密封预热球头通过压帽与反应器壳体连接在一起；其中，进料管及测温管从上而下穿过密封预热球头伸入反应器壳体内，并与密封预热球头焊接在一起；反应器底内腔呈锥形，锥形内腔底部与反应器底接头上的反应产物导出管相通，反应器底接头通过螺纹连接于反应器底锥形内腔底部，反应器底接头上部与反应器底锥形内腔连接处设有过滤元件。所述的过滤元件可以为金属筛网或过滤器。金属筛网采用多层120 200目的不锈钢网重叠而成。过滤器采用孔径30 50微米、气孔率50 70%的刚玉、碳化硅或者金属材料制成。为了使物料充分雾化，进料管伸入反应器壳体内的一端即出口端为缩颈。与现有技术相比，本技术提供的固定床反应器具有以下优点I)本技术的固定床反应器锥形内腔的底部用金属筛网或者过滤器替代了传统的固定床反应器底部采用的陶纤棉或石英棉，透气性好，保证了反应油气的通道通畅以及和催化剂的良好分离；同时简化了安装步骤，使过滤元件的安装拆卸更方便，大大的简化了催化剂的装填方法，从而减少了装填催化剂的时间，通常安装和催化剂装填可一次完成， 提高了工作效率。2)本技术反应器底采用锥形空腔及反应产物导出管设置在反应器轴心位置，能保证未反应完全物料与催化剂充分接触，充分反应，提高了试验数据的精度。而现有固定床反应器底部为平面，其反应产物导出管设置在靠近反应器壁的位置，导致有一部分催化剂没有参与反应，未反应完全物料直接沿反应器器壁通过反应产物导出管离开反应器，这样取得的试验数据有一定的误差。3)本技术的固定床反应器的进料管穿过密封预热球头的径向中心伸入反应器壳体内的出口端采用缩颈处理，能使物料经缩颈后雾化得更完全，与催化剂的反应更充分。附图说明图I为本技术的结构示意图。图中1_进气入口导管，2-进料入口导管，3-密封预热球头，4-压帽，5-球面密封接头，6-进料管，7-反应器壳体，8-反应器底，9-密封垫，10-反应器底接头，11-反应产物导出管，12-过滤元件，13-锥形内腔，14-测温管，15-进料三通接头。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。如图I所示，本技术提供的固定床反应器，主要由反应器壳体7、反应器底8、球面密封接头5、密封预热球头3、压帽4、进料管6、测温管14和反应器底接头10组成；反应器壳体7顶部与球面密封接头5焊接在一起，反应器壳体7底部与反应器底8焊接在一起；密封预热球头3通过压帽4与反应器壳体7连接在一起；进料管6及测温管14从上而下穿过密封预热球头3伸入反应器壳体7内，并与密封预热球头3焊接在一起；反应器底8内腔呈锥形，锥形内腔13底部与反应器底接头10上的反应产物导出管11相通，反应器底接头10通过螺纹连接于反应器底锥形内腔13底部，反应器底接头10上部与反应器底锥形内腔13连接处设有过滤元件12。所述的进料管6的上端连接有进料三通接头15，进料三通接头15另采用卡套式连接分别与进气入口导管I和进料入口导管2连接。进料管采用0 3X0. 5mm或者0 4X0. 5mm的不锈钢管。进料管6出口端采用缩颈处理，缩颈孔径￠0. 5 I. 0_。所述的锥形内腔13的锥角a为30 150°。所述的反应器底接头10与反应器底8底面之间设有密封垫9，密封垫9为石墨密封垫。所述的测温管14测温端设置在反应器壳体7的径向中心位置，热电偶从反应器顶部向下插入，测温管14在反应器内的置入深度占反应器腔体长度的60 95%。测温管14顶部高出密封预热球头3顶部I 15mm即可。测温管14采用4>3X0. 5mm的不锈钢管。测温管14的测温端采用密封焊。所述的过滤元件12为有金属筛网或者过滤器。金属筛网采用多层120 200目 的不锈钢网重叠而成。过滤器采用孔径30 50微米、气孔率50 70%的刚玉、碳化硅或者金属材料制成。所述的密封预热球头3的底部不超过反应器壳体长度的三分之一。所述的反应器壳体7、密封预热球头3，压帽4，球面密封接头5，反应器底接头10和反应产物导出管11均采用不锈钢材料加工焊接而成。固定床反应器的高径(指高度与反应器壳体内经之比)比为20 50，分子筛催化剂的装填量为5 50克。本技术所提供的固定床反应器按照下列步骤进行操作I)试验用的催化剂根据试验要求，在反应器顶端加入催化剂。在加入前，先将球面预热接头组件卸下，在催化剂加入后，再将球面预热接头组件安装好，并进行气密试验，保证反应器气密正常；2)将反应器放入到反应炉内，进行加热；3)当反应器的温度达到预先设定的温度时，经预热后(轻质油品可以不用加热)的烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床反应器，主要由反应器壳体、反应器底、球面密封接头、密封预热球头、压帽、进料管、测温管和反应器底接头组成；反应器壳体顶部与球面密封接头焊接在一起，反应器壳体底部与反应器底焊接在一起；密封预热球头通过压帽与反应器壳体连接在一起；其特征在于，进料管及测温管从上而下穿过密封预热球头伸入反应器壳体内，并与密封预热球头焊接在一起；反应器底内腔呈锥形，锥形内腔底部与反应器底接头上的反应产物导出管相通，反应器底接头通过螺纹连接于反应器底锥形内腔底部，反应器底接头上部与反应器底锥形内腔连接处设有过滤元件。

【技术特征摘要】
1.ー种固定床反应器，主要由反应器壳体、反应器底、球面密封接头、密封预热球头、压帽、进料管、测温管和反应器底接头组成；反应器壳体顶部与球面密封接头焊接在一起，反应器壳体底部与反应器底焊接在一起；密封预热球头通过压帽与反应器壳体连接在一起；其特征在于，进料管及测温管从上而下穿过密封预热球头伸入反应器壳体内，并与密封预热球头焊接在一起；反应器底内腔呈锥形，锥形内腔底部与反应器底接头上的反应产物导出管相通，反应器底接头通过螺纹连接于反应器底锥形内腔底部，反应器底接头上部与反应器底锥形内腔连接处设有过滤元件。2.根据权利要求I所述的固定床反应器，其特征在于，所述的过滤元件为金属筛网或过滤器，金属筛网由多层120 200目的不锈钢网重叠构成，过滤器由孔径30 50微米、气孔率50 70%的刚玉、碳化硅或者金属材料构成。3.根据权利要求I或2所述的固定床反应器，其特征在于，所述的进料管为(j53X0.5mm或者<^4X0. 5mm的不锈钢管，进料管出...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊麦跃，闫鸿飞，孟凡东，王文柯，陈章淼，黄延召，吴辰捷，李秋芝，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化洛阳工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：