專利名稱：氣液分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油煉制與化工行業(yè)中固定床加氫反應(yīng)器所用的一種氣液分配
O
背景技術(shù)：
氣液分配器是固定床加氫反應(yīng)器的重要構(gòu)件，用于將氣液相原料均勻地噴灑到下方的催化劑床層表面，以充分發(fā)揮整個(gè)床層中催化劑的作用，從而保證反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量和收率。液相與氣相分布得不均勻，會(huì)使宏觀反應(yīng)速率、產(chǎn)品收率以及催化劑失活速度等受到影響，導(dǎo)致催化劑使用率降低、催化劑床層中溫度分布不均、產(chǎn)品質(zhì)量下降等。特別是由于加氫反應(yīng)多數(shù)是強(qiáng)烈的放熱過程，在催化劑床層中反應(yīng)原料油的分布不均勻會(huì)導(dǎo)致床層局部過熱和催化劑結(jié)焦。目前加氫技術(shù)正向反應(yīng)器大型化和產(chǎn)品精細(xì)化的方向發(fā)展，因此氣液分布的重要性就更加突出。多個(gè)氣液分配器按一定規(guī)律設(shè)于塔盤板上，組成氣液分配盤。每個(gè)氣液分配器為一個(gè)分配單元，氣液兩相共同通過氣液分配器，均勻地分布到催化劑床層上?，F(xiàn)有的氣液分配器按液相進(jìn)入氣液分配器的方式可分為三類溢流型、抽吸型和二者混合型。美國專利 US3524731提到的長短管氣液分配器就屬于溢流型分配器；從局部看，氣液分配不均勻，但通過整個(gè)氣液分配盤上多對長短管的組合，氣液兩相基本上能實(shí)現(xiàn)均勻分布。溢流型氣液分配器的主要特點(diǎn)是壓降小，適用于高粘度介質(zhì)，缺點(diǎn)是對安裝水平度的要求較苛刻；通常用于小直徑反應(yīng)器內(nèi)，或用于分配高粘度介質(zhì)的場合。抽吸型氣液分配器可以解決上述溢流型氣液分配器存在的問題，例如中國專利CN2756309Y所述的抽吸旋流型氣液分配器。這種氣液分配器設(shè)有泡帽、中心管、旋流結(jié)構(gòu)等部件；工作時(shí)，氣相攜帶液相沖擊旋流片產(chǎn)生旋流，旋流液相因離心力作用及氣相的沖擊被破碎為液滴。這種氣液分配器雖然通過旋流在一定程度上強(qiáng)化了碎流霧化效果，但是中心管下方的液體流量依然較大，造成氣液分布不均。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種氣液分配器，以解決現(xiàn)有的抽吸型氣液分配器所存在的氣液分布不均的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種氣液分配器，同軸設(shè)置有泡帽、中心管，泡帽與中心管之間形成環(huán)形空間，泡帽的下部設(shè)有泡帽條縫，中心管設(shè)有頂部入口和底部出口，中心管的上部通過連接件和緊固件與泡帽的頂蓋相連，其特征在于中心管頂部入口邊緣為波紋邊或多邊形齒邊，中心管的下部設(shè)有上定位件和下定位件，底部出口水平設(shè)置有碎流板，碎流板上設(shè)有碎流孔。采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果本實(shí)用新型采用多級碎流霧化，泡帽條縫、中心管頂部入口邊緣以及碎流板都具有碎流霧化作用；碎流霧化效果好，有利于氣液相的均勻分布。碎流板還可以對中心管底部出口流出的氣液相原料進(jìn)行分配，消除中心管下
3方液體流量較大的現(xiàn)象。因此，本實(shí)用新型能夠使氣液較為均勻地分布。此外，本實(shí)用新型還具有液相噴灑面積大、壓降小、操作穩(wěn)定性高、操作彈性大、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、牢固穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型主要用于石油煉制與化工行業(yè)中的固定床加氫反應(yīng)器。與塔盤板組裝成氣液分配盤后，可將氣液相原料均勻地分配到固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)的催化劑床層上，使之與催化劑充分接觸，以降低催化劑床層橫截面內(nèi)的溫差，從而提高油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和具體實(shí)施方式
并不限制本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。

圖1是本實(shí)用新型氣液分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；該氣液分配器固定于塔盤板上。圖2是圖1所示氣液分配器中連接件的俯視圖。圖3是圖1所示氣液分配器中碎流板的俯視圖。圖4是呈三角形鋸齒邊的中心管頂部入口邊緣的示意圖。圖5是呈矩形齒邊的中心管頂部入口邊緣的示意圖。圖6是本實(shí)用新型氣液分配器使用另外一種下定位件固定于塔盤板上的示意圖。圖1至圖6中，相同附圖標(biāo)記表示相同的技術(shù)特征。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的氣液分配器同軸設(shè)置有泡帽4、中心管3。泡帽4為圓泡帽，與中心管3之間形成均勻的環(huán)形空間7(即環(huán)形空間7各處的徑向?qū)挾认嗟?；泡帽4 的下部設(shè)有泡帽條縫41。中心管3設(shè)有頂部入口和底部出口，中心管3的上部通過連接件 6和緊固件5與泡帽4的頂蓋相連。中心管頂部入口邊緣32為波紋邊，還可以為多邊形齒邊(參見下文)，以強(qiáng)化碎流霧化效果。中心管3的下部設(shè)有上定位件21和下定位件22， 底部出口水平設(shè)置有碎流板1，碎流板1上設(shè)有碎流孔。參見圖2和圖1，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是，連接件6由一個(gè)圓環(huán)板61和沿圓環(huán)板61的外邊緣均勻設(shè)置的3條支腿62組成。支腿62的下部與中心管3的上部相連(一般采用焊接)，圓環(huán)板61通過緊固件5與泡帽4的頂蓋相連。圖1、圖2所示的支腿62，由水平段和垂直段組成；圓環(huán)板61的上表面以及支腿62水平段的上表面，應(yīng)處于同一個(gè)水平面上。上述的結(jié)構(gòu)，有利于保證泡帽4的水平度及其工作時(shí)的穩(wěn)定性，并且有利于保證泡帽 4與中心管3之間形成均勻的環(huán)形空間7。采用這種結(jié)構(gòu)，氣液分配器比較牢固穩(wěn)定，能夠抵抗氣液沖擊碎流所引起的較大的振動(dòng)。中心管3的上部、與每條支腿62相對的方位各開設(shè)一個(gè)中心管條縫31，共開設(shè)3個(gè)。這樣開設(shè)的中心管條縫31具有如下作用①使氣液進(jìn)行二次抽吸碎流。氣液的一次抽吸碎流在泡帽條縫41處；②可以彌補(bǔ)3條支腿62對氣液的阻擋作用，進(jìn)一步強(qiáng)化氣液的混合；③可以降低氣液分配器的壓降。泡帽4下部和中心管3上部同時(shí)開設(shè)條縫，可以為氣液相原料提供更大的相互作用空間，強(qiáng)化液相霧化效果、提升氣液分配性能，同時(shí)又可以降低氣液分配器的壓降。上述的緊固件5可以是螺栓螺母，如圖1所示。螺栓穿過泡帽4頂蓋的中心孔和圓環(huán)板61的中心孔，用螺母緊固。緊固件5還可以使用卡子等常用的緊固件。中心管條縫 31—般為直條形(如圖1、圖4、圖5所示)或螺旋形(圖略)，都是現(xiàn)有氣液分配器所常用的。中心管頂部入口邊緣32為多邊形齒邊時(shí)，多邊形齒邊可以為三角形鋸齒邊(如圖 4所示)，或矩形齒邊(如圖5所示)。本實(shí)用新型最好是使用圖3所示的碎流板1。參見圖3以及圖1，沿碎流板1的外邊緣設(shè)有多條連接腿14，連接腿14的端部與中心管3底部出口的邊緣相連(一般是焊接連接)。連接腿14通常為2至4條，圖3所示為3條。碎流板1上所設(shè)的碎流孔，由中心圓孔 13、環(huán)向開孔11和徑向開孔12組成。中心圓孔13設(shè)于碎流板1的中心，設(shè)置1個(gè)。環(huán)向開孔11圍繞中心圓孔13、設(shè)于與連接腿14的方位相對應(yīng)的位置，設(shè)置多個(gè)。徑向開孔12 沿碎流板1的外邊緣設(shè)置，設(shè)置多個(gè)，均勻分布。在氣液分配器工作時(shí)，上述碎流板1上的液相可以由中心圓孔13流下，以保證氣液分配器下方中心區(qū)域的氣液流量；環(huán)向開孔11可以減少碎流板1上沖向各條連接腿14的液相，從而減少向各條連接腿14方位的過量偏流； 徑向開孔可以起到擴(kuò)散液相分布范圍、進(jìn)一步強(qiáng)化碎流霧化效果的作用。所以，上述的碎流板1可以使液相在多個(gè)方向分流，有利于氣液的均勻分布。泡帽4下部所設(shè)的泡帽條縫41 一般為直條形(如圖1所示)或螺旋形(圖略)， 數(shù)量一般為4至12個(gè)。圖1所示的氣液分配器，中心管3的底部出口為喇叭狀擴(kuò)口，作為下定位件22 ；上定位件21為卡環(huán)。中心管3的底部出口采用喇叭狀擴(kuò)口的益處是，除了定位以外，還可以擴(kuò)大液相的噴灑面積。中心管3的底部出口還可以為直管形，以焊接凸臺(tái)作為下定位件22 ； 上定位件21仍為卡環(huán)(如圖6所示)。參見圖1和圖6，本實(shí)用新型氣液分配器在使用時(shí)，將中心管3的下部置于塔盤板 8上的開孔內(nèi)，依靠上定位件21和下定位件22定位并將氣液分配器固定于塔盤板8上。塔盤板8上按要求安裝多個(gè)氣液分配器，即組成氣液分配盤。下面以圖1所示的氣液分配器為例說明本實(shí)用新型的工作原理。氣相經(jīng)泡帽條縫 41進(jìn)入環(huán)形空間7，再經(jīng)中心管頂部入口邊緣32和中心管條縫31進(jìn)入中心管3內(nèi)；液相由氣相攜帶，也進(jìn)入中心管3。在泡帽條縫41、環(huán)形空間7、中心管頂部入口邊緣32和中心管條縫31處，氣液劇烈地相互作用，液相被碎流霧化。在中心管3的底部出口處，液相在氣相動(dòng)能的作用下流經(jīng)碎流板1，進(jìn)一步碎流霧化。最終，氣液相原料被均勻地分配到固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)的催化劑床層上。
權(quán)利要求1.一種氣液分配器，同軸設(shè)置有泡帽、中心管(3)，泡帽(4)與中心管C3)之間形成環(huán)形空間(7)，泡帽的下部設(shè)有泡帽條縫(41)，中心管(3)設(shè)有頂部入口和底部出口， 中心管C3)的上部通過連接件(6)和緊固件( 與泡帽(4)的頂蓋相連，其特征在于中心管頂部入口邊緣(3 為波紋邊或多邊形齒邊，中心管(3)的下部設(shè)有上定位件和下定位件(22)，底部出口水平設(shè)置有碎流板(1)，碎流板(1)上設(shè)有碎流孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分配器，其特征在于連接件(6)由一個(gè)圓環(huán)板(61)和沿圓環(huán)板(61)的外邊緣均勻設(shè)置的3條支腿(62)組成，支腿(62)的下部與中心管(3)的上部相連，圓環(huán)板(61)通過緊固件( 與泡帽(4)的頂蓋相連，中心管(3)的上部、與每條支腿(6 相對的方位各開設(shè)一個(gè)中心管條縫(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣液分配器，其特征在于緊固件( 為螺栓螺母，中心管條縫(31)為直條形或螺旋形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分配器，其特征在于中心管頂部入口邊緣(32)為多邊形齒邊，多邊形齒邊為三角形鋸齒邊或矩形齒邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分配器，其特征在于沿碎流板(1)的外邊緣設(shè)有連接腿(14)，連接腿(14)的端部與中心管C3)底部出口的邊緣相連，碎流板(1)上所設(shè)的碎流孔，由中心圓孔(13)、環(huán)向開孔(11)和徑向開孔(12)組成，中心圓孔(13)設(shè)于碎流板 (1)的中心，環(huán)向開孔(11)圍繞中心圓孔(13)、設(shè)于與連接腿(14)的方位相對應(yīng)的位置， 徑向開孔(12)沿碎流板(1)的外邊緣設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分配器，其特征在于泡帽(4)下部所設(shè)的泡帽條縫Gl)為直條形或螺旋形，數(shù)量為4至12個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分配器，其特征在于中心管(3)的底部出口為喇叭狀擴(kuò)口，作為下定位件(22)，上定位件為卡環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氣液分配器，以解決現(xiàn)有的抽吸型氣液分配器所存在的氣液分布不均的問題。本實(shí)用新型同軸設(shè)置有泡帽(4)、中心管(3)，泡帽(4)與中心管(3)之間形成環(huán)形空間(7)。泡帽(4)的下部設(shè)有泡帽條縫(41)。中心管(3)設(shè)有頂部入口和底部出口，中心管(3)的上部通過連接件(6)和緊固件(5)與泡帽(4)的頂蓋相連。中心管頂部入口邊緣(32)為波紋邊或多邊形齒邊。中心管(3)的下部設(shè)有上定位件(21)和下定位件(22)，底部出口水平設(shè)置有碎流板(1)，碎流板(1)上設(shè)有碎流孔。本實(shí)用新型主要用于石油煉制與化工行業(yè)中的固定床加氫反應(yīng)器。
文檔編號(hào)B01J8/02GK201959779SQ20112001208
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者龐晶晶, 李保鋒, 盛維武, 蔡連波, 趙曉青, 陳強(qiáng) 申請人:中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司