一種流化床反應器氣體預分布器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種流化床反應器氣體預分布器，設(shè)置在流化床反應器的氣體進口管道上方，所述氣體預分布器包括一圓環(huán)形導流器本體以及支撐所述圓環(huán)形導流器本體的多個支撐桿，所述圓環(huán)形導流器本體的環(huán)面設(shè)有鏤空部，所述支撐桿將所述圓環(huán)形導流器本體固定在所述流化床反應器上。
【專利說明】
一種流化床反應器氣體預分布器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及氣體預分布器領(lǐng)域，尤其涉及一種應用于烯烴聚合流化床反應器的氣體預分布器。
【背景技術(shù)】
[0002]烯烴聚合流化床反應器是一種以一定流速的流體從反應器下部進入而通過裝填種子床及催化劑的床層時，使種子床及催化劑粒間空隙率隨流速漸增而逐漸拉開，種子床層體積開始膨脹，直至種子床及催化劑床層被流體托起的反應設(shè)備，因其溫度分布均勻、操作范圍寬泛和傳熱速率高等特點，被廣泛應用于生產(chǎn)各種高性能的聚合物產(chǎn)品。但隨著近年來聚烯烴工業(yè)的發(fā)展和規(guī)模裝置的擴大，反應器的直徑不斷增加，使得流化床內(nèi)氣體的均勻分布問題成了氣相流化床設(shè)計中的關(guān)鍵問題之一。
[0003]現(xiàn)有的流化床反應器中，氣體進入反應器底部后，為避免氣體直接沖擊流化床反應器的氣體分布板，在循環(huán)氣進口上方設(shè)置預分布器，以改善反應器底部的氣流分布。預分布器對氣流分散的均勻性直接影響到流化床反應器內(nèi)的流化質(zhì)量，并與裝置的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”密切相關(guān)。
[0004]與此同時，在實際生產(chǎn)過程中，反應器的分布板下方存在嚴重的積液、粒子沉積和結(jié)塊現(xiàn)象，導致預分布器和流化床分布板被聚合物堵塞，繼而使得流化質(zhì)量得不到保證，直接威脅著裝置的穩(wěn)定操作。現(xiàn)有技術(shù)中流化床使用的氣體預分布器結(jié)構(gòu)較為簡單，主要的部分是導氣管和導流器，導流器可以是將軍帽型、錐形環(huán)、環(huán)狀擋板或錐形帽。然而現(xiàn)有的氣體預分布器流化床聚合反應器大多存在流場結(jié)構(gòu)不合理、帶狀高速區(qū)域氣體分布板的局部沖擊大等問題。
[0005]實用新型專利CN200939377公開了一種有機硅流化床反應器。該實用新型將具有換熱功能的導熱油分布器設(shè)計為管式雙層結(jié)構(gòu)，并采用多支管平行設(shè)置，每支管的端部均與進油口和出油口獨立連通，減少導熱介質(zhì)的流動阻力，提高傳熱效率。在床體上端設(shè)置硅粉沉降段，減少了硅粉帶出量，減少了后續(xù)分離和回床的工作量。采用圓弧形氣體分布器，在相對較小的截面上增大了進氣面積，使得進入床體的原料氣分布更加均勻，進氣速率提高，同時消除了原料氣死角，減少了底部落料。將原料氣進氣管設(shè)置在下封口圓形內(nèi)壁的切線位置，使得原料氣由切線方向進入床體后形成向上的旋轉(zhuǎn)氣流，同樣有助于克服死角，使氣體分布均勻。如:實用新型CN2766950公開了一種帶旋風分離器的有機硅流化床反應器，該反應器可有效處理寬篩分顆粒的流化，采用螺旋導流式指形換熱管內(nèi)構(gòu)件，強化換熱。但上述專利無法應用于烯烴聚合。
[0006]專利CN102350275 A提供了一種沿流化床反應器的氣體進口管道的中軸線安裝的氣體預分布器，該分布器由水平導流片、導流管和錐形帽三部分構(gòu)成。此外，專利CN103769011 A還提供了一種結(jié)構(gòu)更為復雜的氣體預分布器。該分布器包括設(shè)置在流化床反應器的氣體進口上方的導流器，導流器頂部開設(shè)通孔，導流器側(cè)壁面設(shè)有鏤空部分，鏤空部分為沿導流器徑向方向分布的第一環(huán)形縫。上述兩種導流器和現(xiàn)有工業(yè)裝置采用的氣體預分布器相差較大，在實際應用中需要對現(xiàn)有裝置的分布板等流化床反應器內(nèi)構(gòu)件進行匹配改造，而且還涉及裝置人員的操作培訓等問題。此外上述專利的制造工藝復雜，維護困難，生產(chǎn)成本高。
[0007]采用本實用新型的流化床反應器氣體預分布器，和現(xiàn)有裝置采用的流化床反應器氣體預分布器相近，制備工藝簡單，不需要對現(xiàn)有設(shè)備作任何改動，而且本實用新型提供的流化床反應器氣體預分布器至少提供三股流體流道，第一股是沿著氣體徑向流動途徑流動，第二股是沿著流化床反應器壁的途徑流動，第三股是沿著圓環(huán)形導流器的內(nèi)環(huán)向上流動，使得整個流化床反應器的氣體分布均勻，盡可能減少死區(qū)和低流速區(qū)面積。本實用新型通過對導流器結(jié)構(gòu)的改進，改變氣體流場，實現(xiàn)流化氣體均勻布氣，使得顆粒不易沉積，并且緩解中心流速過大對分布板沖擊不均的影響，避免反應器內(nèi)出現(xiàn)溝流和死區(qū)等異?，F(xiàn)象，提高操作的穩(wěn)定性，并有利于維持裝置的穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的是在于提供一種用于烯烴聚合流化床反應器氣體預分布器。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種流化床反應器氣體預分布器，設(shè)置在流化床反應器的氣體進口管道上方，所述氣體預分布器包括一圓環(huán)形導流器本體以及支撐所述圓環(huán)形導流器本體的多個支撐桿，所述圓環(huán)形導流器本體的環(huán)面設(shè)有鏤空部，所述支撐桿將所述圓環(huán)形導流器本體固定在所述流化床反應器上。
[0010]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述圓環(huán)形導流器本體安裝在沿流化床反應器的氣體進口管道的中軸線上。
[0011]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述圓環(huán)形導流器本體的內(nèi)徑半徑與外徑半徑比范圍為1/10?3/4。
[0012]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述圓環(huán)形導流器本體的內(nèi)徑半徑與外徑半徑比范圍為3/10?5/8。
[0013]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述圓環(huán)形導流器本體的內(nèi)徑半徑與外徑半徑比范圍為2/5?1/2。
[0014]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述鏤空部為規(guī)則的方形、圓形、三角形、錐形或不規(guī)則的任意形狀切口與槽口。
[0015]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述鏤空部面積小于或等于圓環(huán)形導流器本體的圓環(huán)面積的3/4。
[0016]上述的流化床反應器氣體預分布器，所述支撐桿數(shù)量為三個，三個所述支撐桿將所述圓環(huán)形導流器本體分割成均勻的三部分。
[0017]本實用新型的優(yōu)點在于流化床反應器氣體預分布器至少提供三股流體流道，第一股是沿著氣體徑向流動途徑流動，第二股是沿著流化床反應器壁的途徑流動，第三股是沿著圓環(huán)形導流器的內(nèi)環(huán)向上流動，使得整個流化床反應器的氣體分布均勻，盡可能減少死區(qū)和低流速區(qū)面積。
[0018]本實用新型通過對導流器結(jié)構(gòu)的改進，改變氣體流場，實現(xiàn)流化氣體均勻布氣，使得顆粒不易沉積，并且緩解中心流速過大對分布板沖擊不均的影響，避免反應器內(nèi)出現(xiàn)溝流和死區(qū)等異?，F(xiàn)象，提高操作的穩(wěn)定性，并有利于維持裝置的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型流化床反應器氣體預分布器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中附圖標記
[0021]圓環(huán)形導流器本體I
[0022]鏤空部2
[0023]支撐桿3
[0024]流化床反應器4
[0025]氣體進口管道5
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0027]本實用新型的一種流化床反應器氣體預分布器，設(shè)置在流化床反應器4的氣體進口管道5的中軸線的上方，氣體預分布器包括一圓環(huán)形導流器本體I以及支撐圓環(huán)形導流器本體I的多個支撐桿3，圓環(huán)形導流器本體I的環(huán)面設(shè)有鏤空部2，支撐桿3將圓環(huán)形導流器本體I固定在流化床反應器4上。
[0028]該鏤空部2為規(guī)則的方形、圓形、三角形、錐形或不規(guī)則的任意形狀切口與槽口，且鏤空部2的面積不得超過圓環(huán)形導流器本體的圓環(huán)面積的3/4。該支撐桿3優(yōu)選三個，三個支撐桿3將圓環(huán)形導流器本體I固定在流化床反應器4，且三個支撐桿3將圓環(huán)形導流器本體I分割成均勻的三部分，圓環(huán)形導流器本體I的內(nèi)徑半徑Ri與外徑半徑Ro比為1/10〈1^/1??！?/4，優(yōu)選3/10〈&/1??！?/8，最優(yōu)選2/5〈化/!??！?/2。本實施例的圓環(huán)形導流器本體I的內(nèi)徑半徑R1與外徑半徑R。比為1/2，鏤空部2的面積為圓環(huán)面積的1/4。
[0029]本實用新型提供的流化床反應器氣體預分布器使得整個流化床反應器的氣體分布均勻，無任何死區(qū)和低流速區(qū)面積。本實用新型通過對導流器結(jié)構(gòu)的改進，改變氣體流場，實現(xiàn)流化氣體均勻布氣，使得顆粒不易沉積，并且緩解中心流速過大對分布板沖擊不均的影響，避免反應器內(nèi)出現(xiàn)溝流和死區(qū)等異?，F(xiàn)象，提高操作的穩(wěn)定性，并有利于維持裝置的穩(wěn)定性。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應倶屬本實用新型的專利范圍。
【主權(quán)項】
1.一種流化床反應器氣體預分布器，設(shè)置在流化床反應器(4)的氣體進口管道(5)上方，其特征在于，所述氣體預分布器包括一圓環(huán)形導流器本體(I)以及支撐所述圓環(huán)形導流器本體(I)的多個支撐桿(3)，所述圓環(huán)形導流器本體(I)的環(huán)面設(shè)有鏤空部(2)，所述支撐桿(3)將所述圓環(huán)形導流器本體(I)固定在所述流化床反應器(4)上。2.如權(quán)利要求1所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述圓環(huán)形導流器本體(I)安裝在沿所述流化床反應器(4)的氣體進口管道(5)的中軸線上。3.如權(quán)利要求1所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述圓環(huán)形導流器本體(I)的內(nèi)徑半徑與外徑半徑比范圍為1/10?3/4。4.如權(quán)利要求3所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述圓環(huán)形導流器本體(I)的內(nèi)徑半徑與外徑半徑比范圍為3/10?5/8。5.如權(quán)利要求4所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述圓環(huán)形導流器本體(I)的內(nèi)徑半徑與外徑半徑比范圍為2/5?1/2。6.如權(quán)利要求1所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述鏤空部(2)為規(guī)則的方形、圓形、三角形、錐形切口與槽口。7.如權(quán)利要求6所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述鏤空部(2)面積小于或等于圓環(huán)形導流器本體的圓環(huán)面積的3/4。8.如權(quán)利要求1所述的流化床反應器氣體預分布器，其特征在于，所述支撐桿數(shù)量為三個，三個所述支撐桿(3)將所述圓環(huán)形導流器本體(I)分割成均勻的三部分。
【文檔編號】B01J8/24GK205517661SQ201620099953
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】趙增輝, 王登飛, 郭峰, 杜威, 高宇新, 趙成才, 宋磊, 王斯晗, 姜進憲, 付義, 任合剛, 王立娟, 何書艷, 張瑀健, 國海峰, 李 瑞, 孫彬彬, 王熺, 王立明, 崔立娟, 閆磊磊, 何貴磊, 李洪興, 郭常輝, 許慶亮, 呂紅麗
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司