【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于催化反应器中两相流的混合装置
本专利技术涉及一种在容器中混合气体或蒸气与液体的混合装置，汽相和液相在该装置中并流流动。该装置的目的是使离开该装置的出口混合物的温度和化学组成达到平衡。本专利技术适用但不限于，在一种加氢操作反应器如加氢处理反应器或加氢裂化反应器内两个邻近催化剂床层之间，将热富氢处理气和热烃液体同冷却流股混合。本专利技术进一步涉及一种包括前述混合装置的催化反应器、一种在该反应器中并流流动的蒸气和液体的混合方法，以及一种采用所述方法制备的产品。
技术介绍
现有文献和专利中已经公开了大量两相并流容器的混合装置。大部分装置属于下面六种中的一种：第1种提供于收集塔板并具有进料溜槽的涡旋混合器：美国专利3,541,000记述了这种混合器设计的一个例子。该混合器由水平的收集塔板6组成。该收集塔板有多个斜槽32/34。从上面催化剂床层流下来的全部蒸气和液体工艺物流高速流过这些进料溜槽。收集塔板的下面是环形混合箱8。槽的出口喷嘴设有水平构件，在环形混合箱中会形成涡流流动。然后流体通过内堰12，之后垂直向下通过中心孔10。在中心孔10的出口处，通过多腿支架设备30中的多孔管式分配器加入冷却流体。混合器下面设置有一个用于液体粗分配的分布塔板14。塔板14也可以用作从中心孔10流出的高速流体的冲击板。在粗分配塔板的下方设置有一个用于液体最终分配的分配塔板4。涡流混合器的其他例子：美国专利4,836,989公开了一个与美国专利3,541,000中混合器相似的涡流混合器。但是，为了改进冷却流体同从上面催化剂床层流下来的蒸气和液体的混合，急冷流体是通过收集塔板1...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于催化反应器中的混合装置，该混合装置设置在上部催化剂床层和下部催化剂床层之间，用于混合所述反应器容器中通过所述的相互叠加的催化剂床层并流流动的气体或蒸汽和液体，所述混合装置形成通过所述混合装置的流动通道，用于所述蒸汽和液体从所述上部催化剂床层流动到所述下部催化剂床层，反之亦然，所述流动通道包括：至少一个所述混合装置的进口；至少一个所述混合装置的出口；沿着所述流动通道连续排列的第一和至少一个第二混合口或通道，所述第一和所述至少一个第二混合口的设置可以使基本上全部液体和蒸汽混合流流过每个所述的混合口，该混合口的流通面积与所述混合流的流速有关，以使在至少一个所述反应器操作阶段中混合口内所述混合流的无滑动两相流速为3m/s到15m/s，更优选足以使液体分散到蒸汽中和/或蒸汽分散到液体中；一个基本水平的流动通道部分，延伸设置在所述至少一个进口和所述至少一个出口之间，以使混合装置的垂直尺寸尽可能的小，所述基本水平流动通道部分优选从最近的所述进口延伸至最近的所述出口。2.根据权利要求1所述的混合装置，其中，在所述反应器的至少一个操作阶段中，一个混合口内所述混合流的所述无滑动两相流速为3.5m/s到14.5m/s。3.根据权利要求1或2所述的混合装置，其中，在所述反应器的至少一个操作阶段中，一个混合口内所述混合流的所述无滑动两相流速为3.5m/s到14m/s，例如，3.5m/s到4m/s，4m/s到5m/s，5m/s到6m/s，6m/s到7m/s，7m/s到8m/s，8m/s到9m/s，9m/s到10m/s，10m/s到11m/s，11m/s到12m/s，12m/s到13m/s，13m/s到14m/s，3.5m/s到13m/s，3.5m/s到12m/s，3.5m/s到11m/s，3.5m/s到10m/s，5m/s到9m/s，3.5m/s到8m/s，3.5m/s到7m/s，3.5m/s到6m/s，3.5m/s到5m/s，6m/s到14m/s，6m/s到13m/s，6m/s到12m/s，6m/s到11m/s，6m/s到10m/s，6m/s到9m/s，或者6m/s到8m/s。4.根据前述任何一项权利要求所述的混合装置，其中，所述第一混合口由所述的进口构成，和/或所述第二混合口由所述的出口构成。5.根据前述任何一项权利要求所述并包括单独的第二个混合口的混合装置，其中在所述反应器的至少一个操作阶段中，一个混合口内所述无滑动两相流速，更适宜的两个混合口内所述无滑动两相流速为4.0m/s到12.5m/s，优选为8.1m/s到12.3m/s。6.根据权利要求14中任一项权利要求所述并包括两个相继设置的第二个混合口的混合装置，其中在所述反应器的至少一个操作阶段中，一个混合口内所述无滑动两相流速，更适宜的三个混合口内所述无滑动两相流速为3.5m/s到10.5m/s，优选为6.5m/s到10.1m/s。7.根据前述任何一项权利要求所述的混合装置，其中，所述混合装置从一边到另一边的整个斜度低于同水平面之间角度最大为11.5°角的20％，该混合装置的一个独立部分具有一个更高的斜度，所述整个斜度不超过所述11.5°角的20％。8.根据前述任何一项权利要求所述的混合装置，其中，位于一个混合口下游的所述流动通道，更优选位于每个混合口下游的所述流动通道包括一个延伸区域流动通道部分，该流动通道部分的横截面积可以使在所述延伸区域流动通道中的无滑动两相流速比通过相应混合口的无滑动两相流速低得多，这样就可以增加所述流体在所述延伸区域流动通道部分中的停留时间，有利于热传递和质量传递。9.根据权利要求8所述混合装置，其中，所述延伸区域流动通道部分包括至少两个流动通道，用于把所述全部混合流分成至少两个单独的两相流或物流，更优选所有所述物流大小一样，所述至少两个通道的混合横截面积可以使至少两个单独的两相物流中每个物流的无滑动两相流速比通过相应混合口的无滑动两相流速低得多，这样就可以增加所述流体在所述通道中的停留时间，有利于热传递和质量传递。10.根据权利要求8或9所述的混合装置，其中，所述延伸区域流动通道部分的总横截面积或所述的分支流动通道的总横截面积为使最大的无滑动两相流速大于上游混合流动混合口中的无滑动两相流速的25％，例如，大于约所述流速的30％，大于约所述流速的35％，大于约所述流速的40％，大于约所述流速的45％，大于约所述流速的45％，大于约所述流速的50％，大于约所述流速的55％，大于约所述流速的60％，或者大于约所述流速的65％。11.根据权利要求8-10中任一项权利要求所述的混合装置，其中，所述延伸区域流动通道部分的总横截面积或所述的分支流动通道的总横截面积为使最小的无滑动两相流速小于上游混合流动混合口中的无滑动两相流速，例如，小于约所述流速的95％，小于约所述流速的90％，小于约所述流速的85％，小于约所述流速的80％，小于约所述流速的75％，小于约所述流速的70％，或者小于约所述流速的65％。12.根据前述任一项权利要求所述的混合装置，其中，所述的催化反应器为具有蒸汽和液体并流向下流动的垂直加氢操作反应器，在该反应器中烃在加氢操作催化剂存在的情况下同富含氢气的气体反应。13.一种用于催化反应器中的混合装置，该混合装置设置在上部催化剂床层和下部催化剂床层之间，用于混合所述反应器的垂直容器中通过所述的相互叠加的催化剂床层并流流动的气体或蒸汽和液体，所述混合装置形成通过所述混合装置的流动通道，用于所述蒸汽和液体从所述上部催化剂床层流动到所述下级催化剂床层，反之亦然，所述混合装置包括：一个顶部壁，设置有至少一个进口；一个底部壁，设置有至少一个出口；一个在所述顶部壁外缘和底部壁外缘之间延伸设置的外侧壁，用于在所述顶部壁和所述底部壁之间构成一个封闭空间；内部隔断壁，延伸设置在所述的顶部壁和底部壁之间，用于同所述的顶部壁、底部壁和外侧壁一起构成所述的流动通道，而且所述的隔断壁沿着所述的流动通道相继形成了一个第一和至少一个第二混合口或通道，所述第一和所述至少一个第二混合口的设置使全部液体和蒸汽的混合流流过每个所述混合口，该混合口的流通面积与所述混合流的流速相对应，以使在至少一个所述反应器操作阶段中混合口内所述混合流的无滑动两相流速为3m/s到15m/s，更适宜的足以使液体分散到蒸汽中和/或蒸汽分散到液体中；一个基本水平的流动通道部分，由所述的内部隔断壁连同所述顶部壁、底部壁和外侧壁一起构成，延伸设置在所述至少一个进口和所述至少一个出口之间，以使所述混合装置的垂直尺寸尽可能小，更优选所述基本水平流动通道部分从最近的所述进口延伸至最近的所述出口。14.根据权利要求13所述的混合装置，其中，所述混合装置从所述顶部壁或底部壁外缘的至少多个第一点到所述顶部壁或底部壁外缘相应点的整个斜度，从各自第一个点的最大偏离分别低于与水平面的角度最大角度为11.5°的20％。15.根据权利要求13或14所述的混合装置，其中，所述顶部和所述底部壁基本上为平面，更优选为相互平行，更优选为基本水平。16.根据权利要求13-15中任一项权利要求所述的混合装置，其中，在所述反应器的至少一个操作阶段中，一个混合口内所述混合流的所述无滑动两相流速为3.5m/s到14.5m/s。17.根据权利要求13-16中任一项权利要求所述的混合装置，其中，在所述反应器的至少一个操作阶段中，一个混合口内所述混合流的所述无滑动两相流速为3.5m/s到14m/s，例如，3.5m/s到4m/s，4m/s到5m/s，5m/s到6m/s，6m/s到7m/s，7m/s到8m/s，8m/s到9m/s，9m/s到10m/s，10m/s到11m/s，11m/s到12m/s，12m/s到13m/s，13m/s到14m/s，3.5m/s到13m/s，3.5m/s到12m/s，3.5m/s到11m/s，3.5m/s到10m/s，5m/s到9m/s，3.5m/s到8m/s，3.5m/s到7m/s，3.5m/s到6m/s，3.5m/s到5m/s，6m/s到14m/s，6m/s到13m/s，6m/s到12m/s，6m/s到11m/s，6m/s到10...
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