(参见图6)。
[0049]在本实用新型又一个优选技术方案中，所述内(气体)分布器14和外(气体)分布器13可由多孔厚板紧贴多孔薄板、由多孔厚板和多孔薄板中间用支撑条架空、由多孔厚板和格栅组成的双层紧贴结构、或约翰逊网结构形式。
[0050]本实用新型所述的固定床径向反应装置可以装填现有应用于由乙苯脱氢制备苯乙烯的催化剂(如现有的铁系列催化剂等)。
[0051]本实用新型所述的固定床径向反应装置能满足恒沸热回收节能的由乙苯脱氢制备苯乙烯的工艺要求(即要求具有低压降的反应装置的要求)，其乙苯转化率为64%?65%，苯乙烯的选择性为96%?97 %。
[0052]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0053]1、轴径向反应器内催化剂床层高厚比(值)为20?36，大大降低反应器床层压降；
[0054]2、在分流流道内的锥形导流筒上设置螺旋挡板，使反应流体在分流流道内螺旋流动，消除反应流体在分流流道入口截面的不均匀性，保证反应气流体沿周向的均匀分布；
[0055]3、催化剂封内设置双锥形挡板，增加反应流体从催化剂封通过的路程长度，减少催化剂封端发生反应流体短路的可能性，从而可降低催化剂封的高度，提高催化剂的利用率；
[0056]4、在低压降导流喷嘴混合器中设置一个混合度调节孔，减少了导流喷嘴后的高温热区，提高混合均匀度，同时降低了混合压降。
[0057]下面通过实施例对本实用新型做进一步阐述，其目的仅在于更好理解本实用新型的内容及本实用新型的进步性。所举之列并不限制本实用新型的保护范围。
[0058]实施例1
[0059]采用恒沸热回收节能工艺的两段负压中间再热乙苯脱氢制苯乙烯的反应系统，采用如图3所示的超低压降的乙苯脱氢制苯乙烯的反应装置结构型式，反应器直径4200mm，催化剂床层厚度600mm，高18000mm，催化剂床层的高厚比(值)为30，催化剂封高为1800mm，双锥形挡板的上挡板与水平面的夹角α为74°和双锥形挡板的下挡板与水平面的夹角β为60°。内分布筒直径为1800mm，螺旋挡板的螺距t为5000mm。混合器的导流喷嘴为4个，短管直径为300mm，混合度调节孔直径为80mm。催化剂采用市场上销售的乙苯脱氢GS-1l铁系催化剂。该反应系统中乙苯流进反应装置的压力为62.3kPa，反应系统出口压力为37.2kPa，反应系统压降为25.1kPa，乙苯转化率64.2%，苯乙烯选择性96.9%，完全满足恒沸热回收节能工艺的要求。
[0060]实施例2
[0061]采用恒沸热回收节能工艺的两段负压中间再热乙苯脱氢制苯乙烯的反应系统，采用如图3所示的超低压降的乙苯脱氢制苯乙烯的反应装置结构型式，反应器直径3100mm，催化剂床层厚度550mm，高11000mm，催化剂床层的高厚比(值)为20，催化剂封高为1500mm，双锥形挡板的上挡板与水平面的夹角α为79°和双锥形挡板的下挡板与水平面的夹角β为45°。内分布筒直径为1400mm，螺旋挡板的螺距t为2000mm。混合器的导流喷嘴为6个，短管直径为175mm，混合度调节孔直径为50mm。催化剂采用市场上销售的乙苯脱氢GS-1l铁系催化剂。该反应系统中乙苯流进反应装置的压力为68.7kPa，反应系统出口压力为40.4kPa，反应系统压降为24.3kPa，乙苯转化率64.0%，苯乙烯选择性97.0%，完全满足恒沸热回收节能工艺的要求。
[0062]【对比例I】
[0063]采用传统工艺的两段负压中间再热乙苯脱氢制苯乙烯的反应系统，采用如专利CN1050114C公开的制苯乙烯的装置结构型式，反应器直径3600mm，催化剂床层厚度690mm，高10350mm，床层高比厚15。催化剂采用市场上销售的乙苯脱氢GS-1l铁系催化剂。该反应系统中乙苯流进反应装置的压力为90.2kPa，反应系统出口压力为44.3kPa，反应系统压降为45.9kPa，乙苯转化率64.0% ,苯乙烯选择性96.5%，满足传统乙苯负压脱氢工艺的要求。
【主权项】
1.一种低压降的乙苯脱氢制苯乙烯的反应装置，其特征在于，所述的固定床径向反应装置包括:原料混合器和反应器，所述的原料混合器与反应器通过圆柱状构件同轴联通； 所述原料混合器包括:同轴设置的圆柱状壳体A和两端敞口的圆锥形管， 在所述圆柱状壳体A的侧部设有原料入口，在所述圆锥管的近锥顶端，内置气体分布器，在所述圆锥管的侧部设有若干个导流喷嘴，且在所述导流喷嘴与所述圆锥管的锥底端间设有数量与所述导流喷嘴个数相同的孔； 所述反应器包括:同轴设置的圆柱状壳体B、外气体分布器、内气体分布器和导流器，在圆柱状壳体B的一端设有反应物入口，另一端设有产物出口，所述的反应物入口和产物出口与外气体分布器、内气体分布器和导流器同轴设置， 在圆柱状壳体B的产物出口端设有催化剂入口，在圆柱状壳体B的反应物入口端设有催化剂出口， 所述外气体分布器是一个两端敞口、且其侧面为网状的多孔结构的圆柱形筒， 所述内气体分布器是一个一端敞口、一端密闭、且在密闭端的侧面设有双锥形挡板及余下侧面为网状的多孔结构的圆柱形筒，所述内气体分布器按其密闭端近圆柱状壳体B的产物出口端方式设置， 所述导流器是一个两端封口、且其侧面设有螺旋挡板的圆锥形筒，所述导流器、按其锥底端近圆柱状壳体B的产物出口端方式设置， 内气体分布器与圆柱状壳体B的反应物入口同轴联通，导流器上的螺旋挡板与内气体分布器的内壁相接触，构成螺旋式反应物气体分流流道， 内气体分布器与外气体分布器间的空间构成催化剂床层，所述催化剂床层分别与圆柱状壳体B上的催化剂入口与催化剂出口相连通，所述催化剂床层的高厚比(值)为20?36，外气体分布器与圆柱状壳体B间的空间构成产物气体集流流道，其与圆柱状壳体B上产物出口相连通。2.如权利要求1所述的反应装置，其特征在于，其中所述原料混合器包括同轴设置的圆柱状壳体(4)和两端敞口的圆锥形管(7)， 在所述圆柱状壳体(4)的侧部设有原料入口，在所述圆锥管(7)的近锥顶端，内置半球形气体分布器(2)，在所述圆锥管(7)的侧部设有若干个导流喷嘴(5)，且在所述导流喷嘴(5)与所述圆锥管(7)的锥底端间设有数量与所述导流喷嘴个数相同的混合度调节孔(6)。3.如权利要求2所述的反应装置，其特征在于，其中，混合度调节孔(6)的孔心至导流喷嘴(5)中心的距离(t2)为导流喷嘴(5)的短管(3)内直径(d2)的I?5倍，混合度调节孔(6)的面积为导流喷嘴(5)的短管(3)的截面面积的5%?25%。4.如权利要求1?3中任意一项所述的反应装置，其特征在于，其中所述反应器包括:同轴设置的圆柱状壳体B、外气体分布器(13)、内气体分布器(14)和导流器， 在圆柱状壳体B的一端设有反应物入口，另一端设有产物出口，所述的反应物入口和产物出口与外气体分布器(13)、内气体分布器(14)和导流器同轴设置， 在圆柱状壳体B的产物出口端设有催化剂进料口(19)，在圆柱状壳体B的反应物入口端设有催化剂卸料口(9)， 所述外气体分布器(13)是一个两端敞口、且其侧面为网状的多孔结构的圆柱形筒， 所述内气体分布器(14)是一个一端敞口、一端密闭、且在密闭端的侧面设有双锥形挡板(17)及余下侧面为网状的多孔结构的圆柱形筒，所述内气体分布器(14)按其密闭端近圆柱状壳体B的产物出口端方式设置， 所述导流器是一个两端封口、且其侧面设有螺旋挡板(11)的圆锥形导流筒(15)，所述导流器按其锥底端近圆柱状壳体B的产物出口端方式设置， 内气体分布器(14)与圆柱状壳体B的反应物入口同轴联通，导流器上的螺旋挡板(11)与内气体分布器(14)的内壁相接触，构成螺旋式反应物气体分流流道， 内气体分布器(14)与外气体气体分布器(13)间的空间构成催化剂床层，所述催化剂床层分别与圆柱状壳体B上的催化剂进料口(19)与催化剂卸料口(9)相连通，所述催化剂床层的高厚比(值)为20?36， 外气体分布器(13)与圆柱状壳体B间的空间构成产物气体集流流道，其与圆柱状壳体B上产物出口相连通。5.如权利要求4所述的反应装置，其特征在于，其中所述螺旋挡板(11)的螺距^为内气体分布器(14)内直径di的0.5?5倍。6.如权利要求4所述的反应装置，其特征在于，其中所述双锥形挡板(17)的上挡板与水平面的夹角为α，所述双锥形挡板(17)的下挡板与水平面的夹角为β，α的取值范围是:30° <α<90°，β的取值范围是:45° <β<90°ο
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于乙苯脱氢制苯乙烯的固定床径向反应装置，所述固定床径向反应装置在反应物气体分流流道内设置螺旋挡板，构成螺旋式反应物气体分流流道。在导流喷嘴的上方设置混合度调节孔，减少了导流喷嘴上方的高温热区，提高混合均匀度，又有利于降低混合压降。此外，在催化剂封内设置双锥形挡板，可减少反应流体短路发生的可能性、降低催化剂封的高度及提高催化剂的利用率。本实用新型提供的固定床径向反应装置更适用于采用恒沸热回收节能技术的乙苯脱氢制苯乙烯的工艺要求。
【IPC分类】B01F5/00, B01F5/06, C07C5/333, B01J4/00, C07C15/46, B01J8/02
【公开号】CN205288348
【申请号】
【发明人】朱子彬, 李瑞江, 朱学栋, 黄震尧, 吴勇强, 倪燕慧
【申请人】华东理工大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月9日