混合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及下流式固定床形加氫催化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混合系統(tǒng)，包括：外殼、上催化劑層、下催化劑層以及加氫管；上催化劑層與下催化劑層由上至下間隔地設(shè)置在外殼內(nèi)，且上催化劑層與下催化劑層之間形成混合腔；加氫管的一端設(shè)置在混合腔內(nèi)；加氫管的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)出氣孔。本實(shí)用新型提供的混合系統(tǒng)，在加氫管上設(shè)置多個(gè)出氣孔，冷氫氣從多個(gè)出氣孔內(nèi)流至混合腔，反應(yīng)流體流至混合腔內(nèi)時(shí)，可與冷氫氣充分混合，加氫管在通入冷氫氣的同時(shí)可使反應(yīng)流體與冷氫氣充分混合，減少了混合腔的空間，提高了反應(yīng)系統(tǒng)的空間利用率。
【專利說明】
混合系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及下流式固定床形加氫催化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]加氫反應(yīng)，是指氫與其他化合物相互作用的反應(yīng)過程，通常是在催化劑存在下進(jìn)行的。加氫反應(yīng)是可逆、放熱和分子數(shù)減少的反應(yīng)，根據(jù)呂.查德里原理，低溫、高壓有利于化學(xué)平衡向加氫反應(yīng)方向移動(dòng)。加氫過程所需的溫度決定于所用催化劑的活性，活性高者溫度可較低。加氫過程在石油煉制工業(yè)中，除用于加氫裂化外，還廣泛用于加氫精制，以脫除油品中存在的含氧、硫、氣等雜質(zhì)，并使稀經(jīng)全部飽和、芳經(jīng)部分飽和，以提尚油品的質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)中是通過加氫混合系統(tǒng)完成以上過程。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的混合系統(tǒng)包括外殼、加氫管、混合箱以及多孔板。外殼呈圓柱形，上端設(shè)置有進(jìn)料口，下端設(shè)置有出料口。外殼內(nèi)由上至下間隔設(shè)置有多個(gè)催化劑層，每?jī)蓚€(gè)催化劑層形成混合腔。混合箱設(shè)置在混合腔內(nèi)，混合箱的上端和下端均設(shè)置有多個(gè)通孔。加氫管設(shè)置在混合箱上，多孔板設(shè)置在混合箱下。反應(yīng)流體從進(jìn)料口進(jìn)入外殼內(nèi)，由上至下流動(dòng)，加氫管向混合腔內(nèi)釋放冷氫氣。當(dāng)反應(yīng)流體流至混合腔內(nèi)，反應(yīng)流體與冷氫氣混合形成混合流體并繼續(xù)向下流動(dòng)進(jìn)入混合箱內(nèi)充分混合，繼續(xù)流經(jīng)多孔板進(jìn)入下一層催化劑層，并最終從出料口流出。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的混合系統(tǒng)需要混合箱使反應(yīng)流體與氫氣混合，而混合箱增加了外殼內(nèi)混合腔的高度，降低了外殼的空間利用率。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的混合系統(tǒng)空間利用率較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供混合系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的混合系統(tǒng)空間利用率較低的技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型提供的混合系統(tǒng)，包括:外殼、上催化劑層、下催化劑層以及加氫管;上催化劑層與下催化劑層由上至下間隔地設(shè)置在外殼內(nèi)，且上催化劑層與下催化劑層之間形成混合腔;加氫管的一端設(shè)置在混合腔內(nèi)；加氫管的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)出氣孔。
[0007]進(jìn)一步地，加氫管包括出氫管和進(jìn)氫管；出氫管呈環(huán)形，并位于在混合腔內(nèi)；出氫管上設(shè)置有通氣孔；出氫管的側(cè)壁上，沿出氫管軸線延伸的方向，依次間隔地設(shè)置有多個(gè)出氣孔;進(jìn)氫管兩端開口，進(jìn)氫管的一端設(shè)置在外殼外，另一端與通氣孔連通。
[0008]進(jìn)一步地，出氫管的側(cè)壁上，沿其側(cè)壁周面延伸的方向，依次間隔的設(shè)置有多個(gè)出氣孔。
[0009]進(jìn)一步地，每個(gè)出氣孔上均設(shè)置有一個(gè)噴氫管;每個(gè)噴氫管均一端開口 ；每個(gè)噴氫管的開口端均與一個(gè)出氣孔連通;噴氫管的管壁上設(shè)置有切口。
[0010]進(jìn)一步地，切口開口深度為噴氫管直徑的四分之一至二分之一。
[0011]進(jìn)一步地，出氫管為多個(gè)；多個(gè)出氫管同心圓設(shè)置，且每個(gè)出氫管均與進(jìn)氫管連通。
[0012]進(jìn)一步地，還包括多孔板；多孔板設(shè)置在混合腔內(nèi)，且位于出氫管下方；多孔板上設(shè)置有多個(gè)通孔。
[0013]進(jìn)一步地，多孔板包括多個(gè)子板;多個(gè)子板拼接成多孔板;每個(gè)子板上均設(shè)置有通孔。
[0014]進(jìn)一步地，還包括多個(gè)導(dǎo)流板;多個(gè)導(dǎo)流板依次間隔地設(shè)置在下催化劑層上表面。
[0015]進(jìn)一步地，上催化劑層與下催化劑層均包括催化劑、上支撐架和下支撐架;上支撐架和下支撐架由上至下間隔地，設(shè)置在外殼內(nèi)；催化劑設(shè)置在上支撐架與下支撐架之間。
[0016]本實(shí)用新型提供的混合系統(tǒng)，反應(yīng)流體在重力的作用下在外殼內(nèi)由上至下流動(dòng)，加氫管內(nèi)加入冷氫氣，冷氫氣通過加氫管上的出氣孔通入至混合腔內(nèi)，當(dāng)反應(yīng)流體從上層催化劑流動(dòng)至混合腔內(nèi)，反應(yīng)流體與冷氫氣混合，混合氣體向下流動(dòng)至下層催化劑層。
[0017]本實(shí)用新型提供的混合系統(tǒng)，在加氫管上設(shè)置多個(gè)出氣孔，冷氫氣從多個(gè)出氣孔內(nèi)流至混合腔，反應(yīng)流體流至混合腔內(nèi)時(shí)，可與冷氫氣充分混合，加氫管在通入冷氫氣的同時(shí)可使反應(yīng)流體與冷氫氣充分混合，減少了混合腔的空間，提高了反應(yīng)系統(tǒng)的空間利用率。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)中加氫管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型另一提供的混合系統(tǒng)中加氫管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記:
[0023]1-外殼； 2-上催化劑層；3-加氫管；
[0024]4-多孔板；5_導(dǎo)流板；6_下催化劑層；
[0025]31-進(jìn)氫管；32-出氫管；33-噴氫管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0029]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，本實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)，包括:外殼1、上催化劑層2、下催化劑層6以及加氫管3;上催化劑層2與下催化劑層6由上至下間隔地設(shè)置在外殼I內(nèi)，且上催化劑層2與下催化劑層6之間形成混合腔；加氫管3的一端設(shè)置在混合腔內(nèi)；加氫管3的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)出氣孔。
[0030]其中，外殼I的形狀可以為多種，例如:圓柱形、方形或者不規(guī)則形狀等等。當(dāng)外殼I為圓柱形時(shí)，其高度可為3-20米，直徑可為1-10米。
[0031]上催化劑層2和下催化劑層6可以為多個(gè)。多個(gè)上催化劑層2和多個(gè)下催化劑層6由上至下依次間隔地設(shè)置在外殼I內(nèi)。
[0032]本實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)，反應(yīng)流體在重力的作用下在外殼I內(nèi)由上至下流動(dòng)，加氫管3內(nèi)加入冷氫氣，冷氫氣通過加氫管3上的出氣孔通入至混合腔內(nèi)，當(dāng)反應(yīng)流體從上層催化劑流動(dòng)至混合腔內(nèi)，反應(yīng)流體與冷氫氣混合，混合氣體向下流動(dòng)至下層催化劑層。
[0033]本實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)，在加氫管3上設(shè)置多個(gè)出氣孔，冷氫氣從多個(gè)出氣孔內(nèi)流至混合腔，反應(yīng)流體流至混合腔內(nèi)時(shí)，可與冷氫氣充分混合，加氫管3在通入冷氫氣的同時(shí)可使反應(yīng)流體與冷氫氣充分混合，減少了混合腔的空間，提高了反應(yīng)系統(tǒng)的空間利用率。
[0034]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的混合系統(tǒng)中加氫管的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，加氫管3包括出氫管32和進(jìn)氫管31;出氫管32呈環(huán)形，并位于在混合腔內(nèi)；出氫管32上設(shè)置有通氣孔；出氫管32的側(cè)壁上，沿出氫管32軸線延伸的方向，依次間隔地設(shè)置有多個(gè)出氣孔;進(jìn)氫管31兩端開口，進(jìn)氫管31的一端設(shè)置在外殼I外，另一端與通氣孔連通。
[0035]使用者對(duì)進(jìn)氫管31在外殼I外的一端通入冷氫氣，冷氫氣經(jīng)過進(jìn)氫管31的另一端進(jìn)入出氫管32，并通過多個(gè)出氣孔流入至混合腔內(nèi)，反應(yīng)流體與冷氫氣進(jìn)行混合。
[0036]本實(shí)施例中，將出氫管32設(shè)置為環(huán)形，并沿出氫管32軸線延伸的方向，依次間隔地設(shè)置有多個(gè)出氣孔，使冷氫氣在混合腔內(nèi)分布均勻，從而使冷氫氣與反應(yīng)流體充分混合，提高了混合效果。
[0037]圖3為本實(shí)用新型另一提供的混合系統(tǒng)中加氫管的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1和圖3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，出氫管32的側(cè)壁上，沿其側(cè)壁周面延伸的方向，依次間隔的設(shè)置有多個(gè)出氣孔。
[0038]其中，在出氫管32側(cè)壁上，沿其側(cè)壁周面延伸的方向，可以依次間隔的設(shè)置有四個(gè)出氣孔。四個(gè)出氣孔分別將出氫管32內(nèi)的冷氫氣向上下左右四個(gè)方向噴出，增加了冷氫氣與混合流體的接觸面積，使混合更充分。
[0039]本實(shí)施例中，在出氫管32周面延伸的方向依次間隔地設(shè)置有多個(gè)出氣孔，從而使得出氫管32內(nèi)的氫氣從不同方向的出氫孔內(nèi)流出，使得出氫管32周圍均有冷氫氣，從而使反應(yīng)流體與冷氫氣更好地進(jìn)行混合。
[0040]如圖2和圖3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，每個(gè)出氣孔上均設(shè)置有一個(gè)噴氫管33;每個(gè)噴氫管33均一端開口 ；每個(gè)噴氫管33的開口端均與一個(gè)出氣孔連通;噴氫管33的管壁上設(shè)置有切口。
[0041]其中，噴氫管33的截面形狀可以為多種，例如:圓形、方形或者不規(guī)則形狀等等。當(dāng)噴氫管33的截面形狀為圓形時(shí)，其厚度可為1-5_。
[0042]出氫管32內(nèi)的冷氫氣通過出氣孔進(jìn)入至噴氫管33，并從噴氫管33的開口處進(jìn)入至混合腔內(nèi)。本實(shí)施例中，冷氫氣從每個(gè)噴氫管33的開口處進(jìn)入至混合腔內(nèi)，從而使得從開口處流出的冷氫氣形成環(huán)形，使得冷氫氣形成旋流，進(jìn)一步地提高了混合效果。
[0043]如圖2和圖3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，切口開口深度為噴氫管33直徑的四分之一至二分之一。
[0044]本實(shí)施例中，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)切口開口深度為噴氫管33直徑的四分之一至二分之一時(shí)，反應(yīng)流體與冷氫氣的混合效果最佳。
[0045]如圖2和圖3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，出氫管32為多個(gè)；多個(gè)出氫管32同心圓設(shè)置，且每個(gè)出氫管32均與進(jìn)氫管31連通。
[0046]本實(shí)施例中，將多個(gè)出氫管32同心圓設(shè)置，增加了出氫孔的數(shù)量，并同時(shí)增加了進(jìn)入混合腔內(nèi)的冷氫氣，滿足使用者對(duì)不同量的冷氫氣的使用。
[0047]如圖1所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，還包括多孔板4;多孔板4設(shè)置在混合腔內(nèi)，且位于出氫管32下方;多孔板4上設(shè)置有多個(gè)通孔。
[0048]其中，通孔的形狀可以為多種，例如:圓形、方形或者橢圓形等等。當(dāng)通孔為圓形時(shí)，其直徑可為5-10_。多孔板4的厚度可為10_30mm。
[0049]反應(yīng)流體與冷氫氣的混合流體向下流動(dòng)至多孔板4處，并在多個(gè)通孔處放生激烈碰撞進(jìn)一步混合。
[0050]本實(shí)施例中，在出氫管32的下方設(shè)置多孔板4，可使反應(yīng)流體與冷氫氣在多孔板4的通孔處發(fā)生碰撞，提高混合效果。
[0051 ]如圖1所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，多孔板4包括多個(gè)子板；多個(gè)子板拼接成多孔板4;每個(gè)子板上均設(shè)置有通孔。
[0052]其中，多個(gè)子板的連接方式可以為多種，例如:螺接或者粘接等等。
[0053]本實(shí)施例中，將多孔板4設(shè)置為多個(gè)子板，在使用者檢修多孔板4時(shí)，方便對(duì)其進(jìn)行安裝和拆卸。
[0054]如圖1所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，還包括多個(gè)導(dǎo)流板5;多個(gè)導(dǎo)流板5依次間隔地設(shè)置在下催化劑層6上表面。
[0055]混合流體通過多孔板4向下流動(dòng)，經(jīng)過導(dǎo)流板5，多個(gè)導(dǎo)流板5將混合流體形成多個(gè)均勻的氣流，并進(jìn)入至下催化劑層6。
[0056]本實(shí)施例中，在下催化劑層6上表面設(shè)置多個(gè)導(dǎo)流板5，多個(gè)導(dǎo)流板5將混合流體分成多個(gè)均勻的氣流，并進(jìn)入至下催化劑層6，使得混合流體與催化劑充分接觸，并充分反應(yīng)。
[0057]如圖1所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，上催化劑層2與下催化劑層6均包括催化劑、上支撐架和下支撐架;上支撐架和下支撐架由上至下間隔地，設(shè)置在外殼I內(nèi)；催化劑設(shè)置在上支撐架與下支撐架之間。
[0058]其中，上支撐架和下支撐架的結(jié)構(gòu)形式可以為多種，例如，上支撐架和下支撐架均包括上篩網(wǎng)和下篩網(wǎng)，在上篩網(wǎng)與下篩網(wǎng)之間設(shè)置支撐梁。
[0059]本實(shí)施例中，將上催化劑層2與下催化劑層6設(shè)置為上支撐架和下支撐架，在上支撐架和下支撐架之間設(shè)置催化劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便使用。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合系統(tǒng)，其特征在于，包括:外殼、上催化劑層、下催化劑層以及加氫管； 所述上催化劑層與所述下催化劑層由上至下間隔地設(shè)置在所述外殼內(nèi)，且所述上催化劑層與所述下催化劑層之間形成混合腔;所述加氫管的一端設(shè)置在所述混合腔內(nèi)；所述加氫管的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)出氣孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，所述加氫管包括出氫管和進(jìn)氫管； 所述出氫管呈環(huán)形，并位于所述混合腔內(nèi)；所述出氫管上設(shè)置有通氣孔;所述出氫管的側(cè)壁上，沿所述出氫管軸線延伸的方向，依次間隔地設(shè)置有多個(gè)所述出氣孔;所述進(jìn)氫管兩端開口，所述進(jìn)氫管的一端設(shè)置在所述外殼外，另一端與所述通氣孔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，所述出氫管的側(cè)壁上，沿其側(cè)壁周面延伸的方向，依次間隔的設(shè)置有多個(gè)所述出氣孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述出氣孔上均設(shè)置有一個(gè)噴氫管； 每個(gè)所述噴氫管均一端開口 ；每個(gè)所述噴氫管的開口端均與一個(gè)所述出氣孔連通;所述噴氫管的管壁上設(shè)置有切口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，所述切口開口深度為所述噴氫管直徑的四分之一至二分之一。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，所述出氫管為多個(gè)； 多個(gè)所述出氫管同心圓設(shè)置，且每個(gè)所述出氫管均與所述進(jìn)氫管連通。7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，還包括多孔板； 所述多孔板設(shè)置在所述混合腔內(nèi)，且位于所述出氫管下方;所述多孔板上設(shè)置有多個(gè)通孔。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，所述多孔板包括多個(gè)子板； 多個(gè)所述子板拼接成所述多孔板;每個(gè)所述子板上均設(shè)置有所述通孔。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個(gè)導(dǎo)流板； 多個(gè)所述導(dǎo)流板依次間隔地設(shè)置在所述下催化劑層上表面。10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的混合系統(tǒng)，其特征在于，所述上催化劑層與所述下催化劑層均包括催化劑、上支撐架和下支撐架； 所述上支撐架和所述下支撐架由上至下間隔地設(shè)置在所述外殼內(nèi)；所述催化劑設(shè)置在所述上支撐架與所述下支撐架之間。
【文檔編號(hào)】B01J8/02GK205435685SQ201620014039
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】李立權(quán), 陳崇剛, 蔡連波, 陳強(qiáng), 裘峰, 郭為民, 盛維武, 李小婷, 趙曉青
【申請(qǐng)人】中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司