本實用新型涉及石油化工設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種催化干氣芳構(gòu)化制汽油用列管式反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
：在催化干氣芳構(gòu)化制汽油工業(yè)生產(chǎn)過程中，干氣中以乙烯為主的烯烴，在ZSM-5催化劑床層上，進行芳構(gòu)化反應(yīng)，生成C5～C9的混合芳烴，用來做高辛烷值汽油調(diào)和組分，該反應(yīng)是劇烈的放熱反應(yīng)，以往的工藝采用普通固定床型式裝填催化劑，催化劑床層厚，取熱不易，常常導(dǎo)致反應(yīng)器溫度不均勻，甚至飛溫。為了控溫，常采用循環(huán)貧烯干氣返回到反應(yīng)器來取熱，但是這種方法的弊端是，需要循環(huán)大量的貧烯干氣，貧烯干氣循環(huán)壓縮機的電耗也是相當大；另一方面，循環(huán)的干氣與原料干氣一起混合進入反應(yīng)器，導(dǎo)致后面系統(tǒng)汽油與干氣的分離難度提高，干氣帶走的汽油較多，能得到的汽油量降低，經(jīng)濟效益也會受到相當?shù)膿p失。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種催化干氣芳構(gòu)化制汽油用的列管式反應(yīng)器。該反應(yīng)器能從內(nèi)部取熱，有效地把反應(yīng)熱及時帶走，防止反應(yīng)過程中飛溫，防止生成的芳烴在高溫下發(fā)生裂解和過度疊合，從而保證乙烯疊合反應(yīng)的汽油收率，提高該工藝的經(jīng)濟效益。本實用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種干氣芳構(gòu)化制汽油反應(yīng)用列管式反應(yīng)器，是一種立式列管式固定床反應(yīng)器，高徑比在2～20之間，優(yōu)選范圍在3～10，催化劑重量空速(WHSV)在0.3～1.5h-1，包括反應(yīng)器的管程、殼程、進出管口、大法蘭、分布器和捕集器、卸劑口、折流板等，其特征在于：所述反應(yīng)器管程，是由一系列的DN10～100mm，優(yōu)選范圍為DN19～65mm的列管組成，列管外側(cè)可焊接一種豎式(或橫式)翅片，幫助反應(yīng)熱的擴散。這些列管要耐高溫，耐一定的壓力；列管內(nèi)裝干氣芳構(gòu)化催化劑，列管內(nèi)催化劑的重量，要滿足干氣芳構(gòu)化反應(yīng)的空速要求，列管的換熱面積要滿足及時取走反應(yīng)熱的要求；列管要求焊接在管程的管板上，管程的管板焊接在封頭處的大法蘭上；所述反應(yīng)器殼程，是內(nèi)空結(jié)構(gòu)，與上下封頭采用大法蘭連接，殼程要耐高溫、耐一定壓力；所述反應(yīng)器管程進出口，走的是管程流體，進口走的是高溫的原料干氣，出口走的是高溫的反應(yīng)產(chǎn)物；所述反應(yīng)器殼程進出口，走的是殼程流體，一般是原料干氣或者水蒸氣、氮氣等需要升溫的氣體；所述反應(yīng)器內(nèi)的分布器是為了把原料干氣均勻分布開，以便平均分布到各個列管中去；所述反應(yīng)器內(nèi)的捕集器是防止氣相的反應(yīng)產(chǎn)物流出反應(yīng)器時把催化劑顆粒、惰性瓷球、焦炭等帶出反應(yīng)器，進入后面的分離系統(tǒng)；所述反應(yīng)器的卸劑口，是當列管內(nèi)催化劑失活以后，通過卸劑口把催化劑從反應(yīng)器內(nèi)卸出去，以便清理反應(yīng)器，準備裝新鮮催化劑。所述反應(yīng)器的折流板，是指裝在反應(yīng)器殼程的橫向折流板，間隔距離200～2000mm，優(yōu)選范圍為450～1000mm安裝一塊，目的在于用來加強殼程取熱介質(zhì)的擾動，增強傳熱效果。所述反應(yīng)器的大法蘭，是用來固定管程和殼程的，把管程和殼程做成可拆卸式，便于安裝和檢修。附圖說明圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。1-管程進口，2-分布器，3-反應(yīng)器殼程，4-列管，5-殼程入口，6-大法蘭，7-惰性瓷球，8-捕集器，9-管程出口，10-卸劑口，11-排污口，12-折流板，13-催化劑，14-殼程出口；圖2為本實用新型在干氣芳構(gòu)化工藝中的實施例1示意圖；圖3為本實用新型在干氣芳構(gòu)化工藝中的實施例2示意圖；具體實施方式為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。圖2所示，一套催化干氣芳構(gòu)化制汽油的反應(yīng)部分，包括反應(yīng)器、加熱爐、冷卻器；原料催化干氣組分如下表1：原料催化干氣質(zhì)量流率，kg/h5000組成，m％H2O0.66H22.47N225.55CO29.01CH420.28C2H618.53C2H420.55C3+2.95合計100采用的催化劑是ZSM-5分子篩催化劑，原料催化干氣中以乙烯為主的烯烴，將會在催化劑的床層上，發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)，生成C5～C9之間的混合芳烴。如圖2所示，如果冷卻介質(zhì)F，采用原料干氣(常溫)作為反應(yīng)熱的取熱介質(zhì)。該反應(yīng)的直徑采用DN1800mm，列管采用DN25mm，2559根，長度采用8米，列管內(nèi)的催化劑裝填量約有5.5噸，重量空速約為0.91h-1。反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器底部出來的溫度為T2，原料干氣經(jīng)過換熱后，殼程出口溫度為T3，采用本圖中列管式反應(yīng)器，能使烯烴在溫度為T2的條件下盡可能少的發(fā)生裂解或過度疊合；并且能使殼程出口溫度T3小于或等于烯烴芳構(gòu)化反應(yīng)的引發(fā)溫度T1。當列管內(nèi)的催化劑經(jīng)過一個周期后活性降低，需要再生時，停止原料催化干氣的進料，把反應(yīng)器的管程和殼程吹掃干凈之后，再生用的空氣從殼程進入，經(jīng)過加熱爐，從反應(yīng)器頂部進入列管催化劑床層，由于催化劑的燒焦過程也是一個劇烈的放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱也是需要及時取走，因此本實用新型也可以用于再生過程，原理同烯烴芳構(gòu)化反應(yīng)取熱原理。采用列管式反應(yīng)器取熱，一方面為干氣芳構(gòu)化制汽油工藝省去了一個循環(huán)干氣增壓的壓縮機固定投資費用和操作費用；同時還可以及時的取走反應(yīng)熱，減小床層溫升，優(yōu)化反應(yīng)條件；另一方面因為分離系統(tǒng)中氣體的進料量少而更容易分離得到汽油。這是一個能降低投資、減小操作費用、增加芳烴油收率的方法。如圖3所示，如果冷卻介質(zhì)F，采用蒸汽或者氮氣作為反應(yīng)熱的取熱介質(zhì)。原料干氣從反應(yīng)器頂部進入，要經(jīng)過預(yù)熱達到反應(yīng)引發(fā)溫度T1，可以通過調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)蒸汽或氮氣的流量，來控制反應(yīng)器出口溫度T2，也能使烯烴在溫度T2條件下盡可能少的發(fā)生裂解或過度疊合。本實用新型可用于石油化工行業(yè)中干氣芳構(gòu)化、液化氣芳構(gòu)化等放熱劇烈，需要及時取熱的工藝中。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)，本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當前第1頁1 2 3