滴流床反應裝置氣液分布器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種滴流床反應裝置氣液分布器，具體為一種固定床反應器中的氣液兩相流分布的氣液分布器，廣泛應用于煤化工、煉油、石油化工、精細化工、制藥、油脂等行業(yè)。
【背景技術】
[0002]工業(yè)上應用滴流床規(guī)模最大的是煉油工業(yè)中的加氫過程，如重油或渣油的加氫脫硫、加氫裂解以及柴油、潤滑油的加氫精制等。床層中液體分布狀況是滴流床反應器的重要特性參數(shù)之一，工業(yè)反應器對液體分布非常敏感，液體分布不均會引起催化劑潤濕不完全，在床層形成溝流和熱點等，會降低催化劑的利用效率，縮短使用壽命，并導致產(chǎn)品性質變差。在清潔燃料油生產(chǎn)過程中，采用一套好的內構件技術(例如氣液分布器)所得到的效果決不亞于換用一種活性更好的催化劑。
[0003]眾所周知，影響液體分布的因素主要有:液體預分布狀況、氣/液操作速度、液體性質、催化劑顆粒形狀、床層直徑和顆粒直徑之比值以及固體顆粒和反應器材料潤濕性能等。隨著世界范圍內環(huán)保法規(guī)定的日益嚴格、清潔燃料在全球的推廣和應用以及未來生產(chǎn)超低硫柴油的要求，傳統(tǒng)的煉油技術必須進行升級換代的技術改進。其中關鍵技術之一就是反應器必須有良好的液體、氣體初始分布及床層間再分布以實現(xiàn)催化劑的最大利用率，否則不可能生產(chǎn)出超低硫柴油。
[0004]在催化劑床層上面，通常布置入口擴散器、分布盤、氣液分布器，擴散器和分布盤的主要作用是粗分布和減少氣液高速流動對氣液分布器的沖擊，催化劑床層正上方的氣液分布器的分布器性能至關重要。對于精餾和吸收用塔器，氣液逆流比較常見，常用的氣液分布器有槽盤式氣液分布器、排管式氣液分布器、槽式液體分布器、盤式液體分布器等，這些分布器使用的工況大多液體流量相對較大，容易形成穩(wěn)定、均勻的分布效果，對于氣液并流的工況，既要把氣液混合均勻，也要把兩相同時分布均勻，同時還要具有很好的操作彈性、抗堵及抗污垢性能。
[0005]隨著裝置規(guī)模的擴大，反應器的直徑在不斷加大，氣液分布越來越重要。氣液分布不均會嚴重影響反應器操作性能，直接影響滴流床反應器的效率。評價氣液分布器性能的幾個重要指標包括:1、在較大的氣液負荷范圍內保持穩(wěn)定、良好的性能；2、布液點之間距離小、數(shù)量足夠多；3、對分布器水平度敏感性低；4、壓降??；5、不容易被堵塞；目前國內外所用的分配器有多種形式:液流式分配器、篩板式分配器、煙囪式分布盤、長短管分配器、斜口管分配器、V型缺口分配器、泡罩式分配器、氣舉式分配器等，這些分布器在操作彈性、抗堵性能方面不斷改進，但是仍然有提高的空間；在布液點的數(shù)量、密度增加方面仍然有不足。面對裝置不斷大型化的趨勢，在氣液均勻分布的前提下，如何使氣液形成噴射狀態(tài)成為研究開發(fā)的熱點。
[0006]文獻US4708852介紹了一種滴流床反應器。此反應器包括一進口預分布器，一氣液分布器，瓷球床層，催化劑床層。該文獻的氣液分布器采用開孔波紋板的結構，在波谷內保持一定的液位，谷底、谷坡、峰頂都開孔，液體從谷底的孔以及處于液面下的谷坡上的孔穿出，形成橫向流，而氣體則從峰頂和處于液面之上的谷坡的孔穿過。氣體與液體在波紋板下方接觸，提高企業(yè)分布均勻性。此氣液分布器能夠提供氣液在不同角度的分布均勻性，但谷中的液位不能控制，如果初始氣體或液體分布不均勻，則此氣液分布器難于形成均勻的谷內液位，達不到均勻分布的目的，反應器內部滴流效果不佳，影響滴流床反應器的反應效率。
[0007]中國專利CN101279229A公布了一種滴流床反應器，在分布板上安裝有氣體通道管和液體通道管，氣體通道管由圓錐頂蓋和直立短管組成，液體通道管為垂直短管，垂直短管的上端伸出分布板上方10-100毫米，下端伸出分布板下方200-1000mm，在沿軸向不同位置的橫截面上均勾地開有小孔。CN103212345A公布了一種懸空結構的氣液分布器，分布器由外管和內管組成，外管和內管靠支撐板連接，外管通過蓋板使其頂端封閉，外管壁上開有作為氣液流體入口的孔道，外管為支撐管，安裝在分布器塔盤上，內管為懸空結構，其下部里塔盤的距離為30-50毫米，通過支撐板安置在外管上；支撐板為內管與外管之間的一塊環(huán)形板，將內管固定，使其為懸空結構，并阻止流體沿內管與外管之間的環(huán)隙向下流動。此分布器的缺陷在于屬于適合低壓、大氣液比工況條件下的應用，對于高壓反應裝置，大多數(shù)情況下氣體的動能較低，無法很好地實現(xiàn)抽吸功能和噴射分散功能。
[0008]上述滴流床反應器的氣液得到一定程度的均布，但是氣液相互作用較少，液體分布主要是小流股集中流動，無法以液滴狀態(tài)噴灑，進而液體在催化劑床層的初始理想均布無法實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0009]本實用新型的目的在于提供一種新型的滴流床反應裝置氣液分布器，可以克服已有技術的缺陷。本實用新型基于若干帽罩組合、液體多級均布設計，提供一種成本低，結構簡單，分布效果好的滴流床反應裝置氣液分布器。
[0010]本實用新型提供的氣液分布器主要包括水平板、帽罩組合結構、進液孔、布液罩、布液管、布液擋板、布液罩底邊；水平板上均布若干帽罩組合結構，帽罩組合結構為內層帽罩嵌入水平板內，內層帽罩外設外層帽罩，內層帽罩、外層帽罩均開有若干篩孔，內層帽罩無頂蓋，外層帽罩有頂蓋；內層帽罩在靠近水平板的位置，內層帽罩設置若干進液孔；布液擋板下部設置布液罩，布液罩上設置篩孔；內層帽罩的底部距離水平板的高度設置進液孔，進液孔對應的位置設置布液擋板；布液罩的底部設置若個布液管(例如至少3個)，減少了布液罩中心部位的干點，有利于液體的均勻滴落。
[0011]所述的進液孔距離水平板的高度為5-50mm，其個數(shù)為3_12個。
[0012]所述的布液罩內安裝3-12個布液管。所述的布液管為直管、彎管或者是二者的組入口 ο
[0013]所述的內層帽罩和外層帽罩均為立式垂直篩板。
[0014]所述的布液罩底邊為鋸齒式底邊。鋸齒沿圓周分別向內和向外打開，角度為30-60°，有利于從布液罩外壁滑落的液體的分散和均勻滴落，使氣液充分混合并達到均勻分布的效果。
[0015]本實用新型提供了新型的滴流床反應裝置氣液分布器按照常規(guī)安裝方式安裝(包括支撐梁、卡子、螺栓及壓板等安裝在滴流床反應器中)。
[0016]本實用新型提供的滴流床反應裝置的氣液分布器可以直接應用于蓖麻油加氫的工藝，取得優(yōu)異的效果。本實用新型同樣廣泛應用于煤化工、煉油、石油化工、精細化工、制藥、油脂等領域。
[0017]本實用新型突出的實質性優(yōu)點和效果描述如下:
[0018]1、本實用新型能使氣液體分布達到良好效果，阻力降較小，可以控制在150Pa—300Pa范圍內，布液點密、分布均勻，減少無液區(qū)，從而提高催化劑床層的效率，減少局部熱點。
[0019]2、本實用新型采用液體多級均布，考慮到了多種氣液流動和相互作用模式，氣液的操作彈性更大。
[0020]3、本實用新型由于液體分布主要靠液層壓力，因而對于分布器安裝的水平度要求更低，放大效應更小。
[0021]4、本實用新型內層帽罩和外層帽罩均為垂直篩孔，抗堵性能更高，適合于液體性質較為惡劣的工況。
[0022]5、本實用新型易于安裝、拆卸方便。
[0023]總之，本實用新型可以克服已有技術的缺陷。本實用新型基于若干內外帽罩組合、液體噴射分散、布液管二次分均布、液體滴式分配的設計理念，提供了一種阻力低、抗堵塞、成本低，結構簡單，分布效果好的滴流床反應裝置氣液分布器，應用廣泛，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0024]圖1A為本實用新型氣液分布器結構示意圖。
[0025]圖1B為圖1A所不氣液分布器的進液孔局部氣液狀態(tài)流向不意圖。
[0026]圖1C為本實用新型氣液分布器在反應器中安裝位置及總體結構剖面示意圖。
[0027]圖1D為本實用新型氣液分布器中布液罩、布液管與導流板空間位置，按照圖1CE-E剖面示意圖。
[0028]圖2A為文獻US4708852滴流反應器示意圖。
[0029]圖2B為放大的圖2A所示的滴流反應器中的氣液分布器14的氣液狀態(tài)流向示意圖。
[0030]圖3A為國內現(xiàn)行的滴流床反應器示意圖。
[0031]圖3B為放大的圖3A所示滴流床反應器中的氣液分布器15的氣液狀態(tài)流向示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合具體實施例與附圖進一步詳細闡述本實用新型。實施例中未注明具體條件的實驗、測試方法，通常按照常規(guī)條件以及手冊中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件；所用的設備、材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0033]如圖所示，1、外層帽罩；2、內層帽罩；3、布液檔板；4、布液罩；5、布液管；6、鋸齒式導流板；7、進液孔；8、水平板；9為反應器，10為瓷球床層，11為進料口，12為催化劑床層，13為出料口 ； 14為文獻US4708852滴流床反應器中的氣液分布器；15為現(xiàn)行滴流床反應器中的氣液分布器。
[0034]所述的氣液