專利名稱：煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的l^i發(fā)展，石油資源的不足，已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要 因素之一。為了增加燃料油的產(chǎn)量，以煤焦油替代石油生產(chǎn)燃料油，現(xiàn)已成為我國
煤化工技術(shù)的賺方向之一。在煤焦油加氫6 生產(chǎn)燃料油的方法中，煤焦油加氫
改質(zhì)反應(yīng)裝置是其關(guān)鍵設(shè)備之一，對提高煤焦油加氫M生，料油的產(chǎn)率、并使 其穩(wěn)定運行具有重要作用。用煤焦油替代石油生產(chǎn)燃料油，所用的煤焦油加氫, 反應(yīng)裝置目前環(huán)沒有定型裝置，用煤焦油生產(chǎn)燃料油的技術(shù)領(lǐng)域中當(dāng)前迫切需要解 決的技術(shù)問題是提供一種煤焦油加氫反應(yīng)裝置。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于皿一種設(shè)計合理、效率高、生產(chǎn)操作穩(wěn) 定可靠、易控制、適應(yīng)各類煤焦油的煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)裝置。
解決上述技術(shù)問,采用的技術(shù)方案是在筒體上端 料管、下端設(shè)反應(yīng)產(chǎn)
物出口管，筒體左側(cè)設(shè)伸入筒體內(nèi)的上冷氫管和下冷氫管、右側(cè)至少設(shè)3個熱電偶 管、底部設(shè)卸料管，在進料管內(nèi)設(shè)置入口擴散器，筒體內(nèi)入口擴散器下設(shè)氣液分配 器，氣液分配器與上冷氫管之間設(shè)上表面放置上瓷球的上，格柵，上瓷球上表面 設(shè)置上催化劑，上冷氫管下設(shè)上冷氫箱，下冷氫管上部設(shè)上表面放置中瓷球的中支 承格柵，中瓷球上表面設(shè)置中催化劑，下冷氫管下設(shè)下冷氫箱，在筒體內(nèi)底部設(shè)出 口收集器，出口M器上設(shè)上表面放置下催化劑的下瓷球，在中催化劑上表面設(shè)置 上篩板盤，下催化劑上表面設(shè)置下篩板盤。本實用新型的入口擴散器為錐形體和 支撐桿的底端設(shè)置在開孔底板的上表面、上端設(shè)置與吊耳聯(lián)接的封閉頂蓋，開孔底
板上的開孔率為8% 10%、孔徑為5 10ram,開孑L^板的夕卜微置擴散器外罩、下 表面設(shè)置定位塊以及至少通過3根吊桿與一個7jC平開孔檔板聯(lián)接， 一個水平開孔檔 板至少通過3根吊桿與另一個水平開 L檔板聯(lián)接，水平開孔檔板上的開孔率為
10% 12%、 ？L徑為5 8咖。本實用新型的下冷織為在檔板的下表面設(shè)置混^H 和環(huán)圈，混合箱內(nèi)的下端設(shè)置中心管，環(huán)圈與筒體之間形成半圈^t，環(huán)圈與筒體 之間設(shè)置節(jié)流管，環(huán)圈與混合箱之間設(shè)置旋流管。
本實用新型的上篩板盤是在一塊平面的板狀體上加工有篩孔。 本實用新型的上篩板盤上的篩孔排列成正三角形或同心圓形。
本實用新型的下篩板盤的結(jié)構(gòu)與上篩 :相同，上冷氫箱的結(jié)構(gòu)與下冷，相
同，上支承格柵的結(jié)構(gòu)與中支承格柵相同。
本實用新型對石油煉制過程中所用的加氫反應(yīng)器進行了&it設(shè)計，采用了入口 擴散器，將進入筒體內(nèi)的煤焦油和氫氣均勻混合灑布到氣液分配器，在上冷氫管下 設(shè)置上冷氫箱，下冷氫管下設(shè)置下冷氫箱，新加入的氫氣在上冷氫箱和下冷氫箱內(nèi) 高速旋轉(zhuǎn)與上催化劑和中催化劑后的反應(yīng)物充分混合。本實用新型具有設(shè)計合理、 效率高、生產(chǎn)操作穩(wěn)定可靠、易控制等優(yōu)點，可作為煤焦油與氫氣的反應(yīng)裝置。


圖l是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中入口擴散器2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的左視圖。
圖4是圖2的俯視圖。
圖5是圖1中氣液分配器3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖1中上篩板盤9的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的A-A剖面圖。
圖8是圖1中出口收集器18與反應(yīng)產(chǎn)物出口管19的聯(lián)接示意圖。
圖9是圖8中I的局部放大示意圖。
圖10是圖1中下冷氫箱21的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖ll是圖10的B-B剖視圖。
圖12是圖1中的下冷氫管22的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是圖12的OC剖視圖。
圖14是圖1中的中支承格柵23的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細(xì)說吸，但本實用新型不限于這
些實施例。
實施例1
在圖1中，本實施例的煤焦油加氫3W反應(yīng)裝置由進料管1、入口擴散器2、 氣液分配器3、筒體4、上熱電偶管5、上催化劑6、上瓷球7、中上熱電偶管8、 上篩板盤9、中熱電偶管IO、中催化劑ll、中瓷球12、中下熱電偶管13、下篩板 盤14、下熱電偶管15、下催化劑16，下瓷球17、出口收集器18、反應(yīng)產(chǎn)物出口 管19、卸料管20、下冷氫箱21、下冷氫管22、中支承格柵23、上冷氫箱24、上 冷氫管25、上支承格柵26連接構(gòu)成。
在筒體4外的上端與筒體4焊接連為一體有進料管1，進料管1與筒體4內(nèi)相 聯(lián)通，煤焦油與氫氣織料管1進入筒體4內(nèi)，在筒體4下端與筒體4焊接連為一 體有反應(yīng)產(chǎn)物出口管19，反應(yīng)產(chǎn)物出口管19與筒體4內(nèi)相聯(lián)通，反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng) 產(chǎn)物出口管19流出。在筒體4左側(cè)上與筒體4焊接連為一體有上冷氫管25，上冷 氫管25插入筒體4內(nèi)與筒體4內(nèi)相通，在筒體4左側(cè)下與筒體4焊接聯(lián)為一體有 下冷氫管22，下冷氫管22插入筒體4內(nèi)與筒體4內(nèi)相通，在筒體4底部左側(cè)與筒 體4焊接連為一體有卸料管20，卸料管20與筒體4內(nèi)相聯(lián)通，卸料管20用于將筒 體4內(nèi)反應(yīng)后的剩，從卸料管20取出。在筒體4右側(cè)上部與筒體4焊接連為一 體有上熱電偶管5、中部與筒體4焊,為一體有中熱電偶管10、下部與筒體4悍 接連為一體有下熱電偶管15，上熱電偶管5與中熱電偶管10之間與筒體4焊, 為一體有中上熱電偶管8，下熱電偶管15與中熱電偶管10之間與筒體4焊,為 一體有中下熱電偶管13，上熱電偶管5、中上熱電偶管8、中熱電偶管IO、中下熱 電偶管13、下熱電偶管15與筒體4內(nèi)相M，上熱電偶管5、中上熱電偶管8、中 熱電偶管10、中下熱電偶管13、下熱電偶管15用于將熱電偶放入筒體4內(nèi)不同高 度，須啦筒體4內(nèi)不同高度的鵬。也可在筒體4的右側(cè)上部與筒體4焊接連為一 體上熱電偶管5、中部與筒體4焊接連為一體中熱電偶管10、下部與筒體4焊接連 為一體下熱電偶管15。
在筒體4內(nèi)的上tlit料管1內(nèi)安裝有入口擴散器2，入口擴散器2用于將M 料管1加入的煤焦油與氫氣均勻地灑布到筒體4內(nèi)。在簡體4內(nèi)的上部入口擴散 器2下安,氣液分配器3，氣液分配器3與上冷氫管25之間中上熱電偶管8上安 裝有上支承格柵26，上，格柵26上^ffij^S有上瓷球7，上瓷球7上表面放置
有上催化劑6。在筒體4內(nèi)上冷氫管25下安裝有上冷氫箱24，上冷氫箱24與上冷 氫管25相通。在筒體4內(nèi)下冷氫管22上安裝有中支承格柵23，中支承格柵23上 放置有中瓷球12，中瓷球12上表面放置有中催化劑11，中催化劑11的上表面放 置有上篩板盤9。在筒體4內(nèi)下冷氫管22下安裝有下冷氫箱21，下冷氫箱21與下 冷氫管22相通。在筒體4內(nèi)底部反應(yīng)產(chǎn)物出口管19處放置有出口收集器18，出口 收集器18上放置有下瓷球17，下瓷球17的上表面放置有下催化劑16，下催化 劑16的上表面放置有下篩板盤14。
圖2 圖4給出了本實用新型入口擴散器2的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2 圖4中， 本實施例的入口擴散器2由封閉頂蓋2-l、開孔底板2-2、水平開 L檔板2-3、定位 塊2-4、吊桿2-5、吊耳2-6、錐形體2-7、流道2-8、支,2-9、擴散器外罩2-10 聯(lián)接構(gòu)成。錐形體2-7和支撐桿2-9的底端焊接聯(lián)接在開 L底板2-2的上表面，錐 形體2-7和支撐桿2-9的上端焊接聯(lián)接有封閉頂蓋2-1，封閉頂蓋2-1上焊接聯(lián)接 吊耳2-6，開孔底板2-2上加工有孔，開孔底板2_2上的開孔率為9%、孑L徑為8跳 開孔底板2-2的圓周上焊蹄擴散器外罩2-10，擴散器外罩2-10的上端掛在進料 管1上，開孔底板2-2的左側(cè)下表面悍接聯(lián)接有定位塊2-4，開孔底板2-2的下表 面通過4根吊桿2-5與一個水平開孔檔板2-3的上表面焊接聯(lián)接， 一個7jC平開孔檔 板2-3的下表面通過4根吊桿2-5與另一個水平開孔檔板2-3的上表面焊接聯(lián)接， 水平開孔檔板2-3上的開孔率為11%、孑L徑為6mm。由進料管1進入的煤焦油與氫 氣經(jīng)錐形體2-7與支撐桿2-9之間的流道2-8進入錐形體2-7和支撐桿2-9內(nèi)，從 開孔底板2-2以及兩個水平開孔檔板2-3擴散后進入筒體4內(nèi)。
圖5給出了本實用新型氣液分配器3的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖5中，本實施例的氣 液分配器3由固定栓3-l、齒縫3-2、泡帽盤3-3、下降管3-4、泡帽3-5、聯(lián)接 片3-6聯(lián)接構(gòu)成。下降管3-4的下端焊接聯(lián)接在泡帽盤3-3的中心位置，聯(lián)接片3-6 的一端與下降管3-4焊接聯(lián)接、另一端用固定栓3-1與泡帽3-5聯(lián)接，在泡帽3-5 的下部側(cè)壁軸向加工有齒縫3-2。氣一液兩相物流由泡帽3-5上的齒縫3-2進入下 降管3-4均布在上催化劑6上。泡帽盤3-3上的泡帽3-5排列成正三角形。
圖6、 7給出了本實用新型上篩M;9的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖6、 7中，本實施例 的上篩板盤9由篩板9-2構(gòu)成。在篩板9-2上均布加工有篩孔9-1 ，篩孔9-1為圓 形孔，篩孔9-l排列成正三角形，篩板盤9用于氣一液兩相物流在反應(yīng)裝置截面上
進行均勻分布。
下篩板盤14的結(jié)構(gòu)與上篩板盤9完全相同。
圖8給出了本實用新型出口收集器18與反應(yīng)產(chǎn)物出口管19的聯(lián)接示意圖。在 圖8、 9中，本實施例的收集器18由絲網(wǎng)18-1、長條孔18-2、圓孔18-3、收集 罩18-4構(gòu)成。在收集罩18-4的上表面均布加工有圓孔18-3、側(cè)面均布加工有長條 孔18-2，收集罩18-4的下端用螺紋緊固聯(lián)換件與反應(yīng)產(chǎn)物出口管19固定聯(lián)接，在 收集罩18-4的上表面和側(cè)面安裝有絲網(wǎng)18-1。反應(yīng)產(chǎn)物由絲網(wǎng)18-1 ii/i圣收集罩 18-4上的圓孔18-3、長射L 18-2 ^A收集罩18-4內(nèi)，從反應(yīng)產(chǎn)物出口管19流出。
圖10、 11給出了本實用新型下冷氫箱21的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖10、 11中，本 實施例的下冷氫箱21由檔板21-1、節(jié)流管21-2、混合箱21-3、中心管21-4、半 圈流道21-5、旋流管21-6、環(huán)圈21-7聯(lián)接構(gòu)成。在檔板21-1的下表面焊接聯(lián)接 混合箱21-3，混合箱21-3內(nèi)的下端焊接聯(lián),中心管21-4，套裝在混合箱21-3 外的環(huán)圈21-7焊接在檔板21-1的下表面，環(huán)圈21-7與筒體4之間形成半圈流道 21-5，在環(huán)圈21-7與筒體4之間焊接聯(lián)接節(jié)流管21-2，環(huán)圈21-7與混合箱21-3 之間焊接聯(lián)接旋流管21-6。氫氣與反應(yīng)物由筒體4外從節(jié)流管21-2進入，流經(jīng)半 圈流道21-5、旋流管21~6進入混合箱21-3與反應(yīng)物混合，從中心管21-4流向篩 板盤14。
上冷氫箱24的結(jié)構(gòu)與下冷氫箱21完全相同。
圖12、 13給出了本實用新型下冷氫管22的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖12、 13中，本 實施例的下冷氫管22由進氫氣主管22-1、進氫氣支管22-2聯(lián)接構(gòu)成。在氫氣主 管22-1上平行地焊接有一組進氫氣支管22-2，進氫氣支管22-2與進氫氣主管22-1 垂直且相聯(lián)通，在進氫氣支管22-2上加工有噴氫氣孔22-3。氫氣由進氫氣主管22-1 進入，從進氫氣支管22-2的噴氫氣孔22-3噴出。
圖14給出了本實用新型中支承格柵23的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖14中，本實施例 的中支承格柵23由支承環(huán)23-l、格柵23-2、支承墊板23-3聯(lián)接構(gòu)成。在支承 環(huán)23-1的內(nèi)圓環(huán)上平行地焊接一組格柵23-2 ，格柵23-2的數(shù)量應(yīng)按照，環(huán)23-1 的內(nèi)徑確定，在支承環(huán)23-1的內(nèi)圓環(huán)上格柵23-2下平行地焊接有2條支承墊 板23-3，支承墊板23-3與格柵23-2垂直，支承墊板23-3起加強作用。
上支承格柵26與中支承格柵23完全相同。 實施例2
在本實施例中，入口擴散器2的開孔底板2-2上的開孔傘為漲、孔徑為lOram， 水平開孔檔板2-3上的開孔率為10%、孔徑為8mm。其它零部件以及零部件的 關(guān)系與實施例1相同。
實施例3
在本實施例中，入口擴散器2的開孔底板2-2上的開孔率為10%、孔徑為5咖， 水平開孔檔板2-3上的開孔率為U孑L徑為5md。其它零謝牛以及零部件的 關(guān)系與實施例l相同。
實施例4
在本實施例中，入口擴散器2的開 L底板2-2下表面通過3根吊桿2-5與一個 水平開孔檔板2-3聯(lián)接， 一個水平開孔檔板2-3通過3根吊桿2-5與另一個7JC平開 孑L檔板2-3聯(lián)接。上篩板盤9上的篩孔9-1排列成同心圓形。其它零部件以及零部 件的聯(lián)接關(guān)系與實施例1相同。
本實用新型的工作過程如下
煤焦油與氫氣的物流由進料管1SA筒體4內(nèi)，由入口擴散器2將氣-液兩相 進行混合，氣液分配器3將物流均布在上催化劑6iJft行反應(yīng)，反應(yīng)物tt過上瓷 球7和上支承格柵26與由上冷氫管25送入的氫氣在上冷氮箱24內(nèi)混合，上篩板 盤9將反應(yīng)物流均布在中催化劑11上進行再次反應(yīng)，反應(yīng)tT流再 ^M:中瓷球12 和中支承格柵23與下冷氫管22送入的氫氣在下冷氫箱21中混合，經(jīng)下篩板盤14 將反應(yīng)物流均布在下催化劑16上進行深度反應(yīng)，物流煤焦油與氫氣的最終反應(yīng)產(chǎn) 物通過下瓷球17和出口收麟18，由反應(yīng)產(chǎn)物出口管19輸出。筒體4內(nèi)的的反應(yīng) 溫度可由上熱電偶管5、中上熱電偶管8、中熱電偶管IO、中下熱電偶管13、下熱 電偶管15插入的熱電偶進行檢測。
權(quán)利要求1、一種煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)裝置，在筒體(4)上端設(shè)進料管(1)、下端設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物出口管(19)、左側(cè)設(shè)伸入筒體(4)內(nèi)的上冷氫管(25)和下冷氫管(22)、右側(cè)至少設(shè)3個熱電偶管、底部設(shè)卸料管(20)，在進料管(1)內(nèi)設(shè)入口擴散器(2)，筒體(4)內(nèi)入口擴散器(2)下設(shè)氣液分配器(3)，氣液分配器(3)與上冷氫管(25)之間設(shè)上表面放置上瓷球(7)的上支承格柵(26)，上瓷球(7)上表面設(shè)上催化劑(6)，上冷氫管(25)下設(shè)置上冷氫箱(24)，下冷氫管(22)上部設(shè)上表面放置中瓷球(12)的中支承格柵(23)，中瓷球(12)上表面設(shè)中催化劑(11)，下冷氫管(22)下設(shè)下冷氫箱(21)，在筒體(4)內(nèi)底部設(shè)出口收集器(18)，出口收集器(18)上設(shè)上表面放置下催化劑(16)的下瓷球(17)，其特征在于在中催化劑(11)上表面設(shè)上篩板盤(9)，下催化劑(16)上表面設(shè)下篩板盤(14)；所說的入口擴散器(2)為錐形體(2-7)和支撐桿(2-9)的底端設(shè)置在開孔底板(2-2)的上表面、上端設(shè)置與吊耳(2-6)聯(lián)接的封閉頂蓋(2-1)，開孔底板(2-2)上的開孔率為8％～10％、孔徑為5～10mm，開孔底板(2-2)的外端設(shè)置擴散器外罩(2-10)、下表面設(shè)置定位塊(2-4)以及至少通過3根吊桿(2-5)與一個水平開孔檔板(2-3)聯(lián)接，一個水平開孔檔板(2-3)至少通過3根吊桿(2-5)與另一個水平開孔檔板(2-3)聯(lián)接，水平開孔檔板(2-3)上的開孔率為10％～12％、孔徑為5～8mm；所說的下冷氫箱(21)為在檔板(21-1)的下表面設(shè)置混合箱(21-3)和環(huán)圈(21-7)，混合箱(21-3)內(nèi)的下端設(shè)置中心管(21-4)，環(huán)圈(21-7)與筒體(4)之間形成半圈流道(21-5)，環(huán)圈(21-7)與筒體(4)之間設(shè)置節(jié)流管(21-2)，環(huán)圈(21-7)與混合箱(21-3)之間設(shè)置旋流管(21-6)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)裝置，其特征在于所說的上 篩板盤(9)是在一塊平面的板狀體上加工有篩孔(9-1)。
3、 按照權(quán)利要求2所述的煤焦油加氫g^M反i^置，其特征在于所說上篩 板盤(9)上的篩孔(9-1)排列成正三角形或同心圓形。
4、 按照權(quán)利要求1所述的煤焦油加氫 反1^置，，征在于所說的下 篩髓(14)的結(jié)構(gòu)與上篩 (9)相同，上冷氫箱(24)的結(jié)構(gòu)與下冷氫箱(21) 相同，上支承格柵26的結(jié)構(gòu)與中支承格柵(23)相同。
專利摘要一種煤焦油加氫改質(zhì)反應(yīng)裝置，在筒體上端設(shè)進料管、下端設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物出口管，筒體左側(cè)設(shè)伸入筒體內(nèi)的上冷氫管和下冷氫管、右側(cè)至少設(shè)3個熱電偶管、底部設(shè)卸料管，進料管內(nèi)設(shè)入口擴散器，筒體內(nèi)入口擴散器下設(shè)氣液分配器，氣液分配器與上冷氫管之間設(shè)上表面放置上瓷球的上支承格柵，上瓷球上表面設(shè)上催化劑，上冷氫管下設(shè)上冷氫箱，下冷氫管上部設(shè)上表面放置中瓷球的中支承格柵，中瓷球表面設(shè)中催化劑，下冷氫管下設(shè)下冷氫箱，筒體內(nèi)底部設(shè)出口收集器，出口收集器上設(shè)上表面放置下催化劑的下瓷球，中催化劑上表面設(shè)上篩板盤，下催化劑上表面設(shè)下篩板盤。它具有設(shè)計合理、效率高、生產(chǎn)操作穩(wěn)定可靠、易控制等優(yōu)點，可作為煤焦油與氫氣的反應(yīng)裝置。
文檔編號C10C1/00GK201058862SQ20072003131
公開日2008年5月14日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者楊占彪, 王樹寬 申請人:楊占彪