气液分配器、气液分配塔盘及加氢反应器制造技术

本公开涉及一种气液分配器、气液分配塔盘及加氢反应器。该气液分配器包括外管(4)、内管(5)、环形密封板(3)和遮挡板(1)；所述外管间隔套设于所述内管外以形成环隙，所述外管和内管的顶端边缘通过所述环形密封板密封连接以封闭所述环隙；所述内管顶端开口、底端封闭，所述遮挡板间隔设置于所述内管上方并覆盖所述内管的顶端开口；所述外管底端开口以形成物流出口，所述内管上形成有第一开孔(6)，所述外管的管壁上形成有第二开孔(8)；所述环隙内设有扰流板(9)，所述扰流板位于所述第二开孔下方。本公开的气液分配器和分配塔盘的操作弹性大，且流量受塔盘液位高度影响较小。

【技术实现步骤摘要】
气液分配器、气液分配塔盘及加氢反应器
本公开涉及一种化工与炼油领域的气液相流体的初始分配或再分配装置，更具体地，涉及一种加氢反应器中的气液分配器、气液分配塔盘及加氢反应器。
技术介绍
在石油炼制和化工、反应领域，常涉及到大量的气液固反应，这就会涉及到流体的时空分布，特别是在固定床反应器中，流体在经过催化剂床层时的分布，是影响到催化剂反应活性、床层压降、液相持液量及气液相停留时间的关键参数。因此合适的流体混合分配就十分重要。如在石油炼制中的柴汽油加氢、润滑油加氢等具体的工业生产中，需要良好的气液相流体的分配，以实现良好的气液相分布。而这种初始或者再分配，需要优良的物流分配装置。优良的流体分配，能够显著的提高催化剂的利用率，提高产品的收率，有效延长装置的运行周期等。一个优良的物流分配装置应满足以下几个条件：(1)在一个较大的气液相物料操作流量范围内均能够提供给催化剂床层均匀的流体分配；(2)对分配塔盘的水平度具有较好的抵抗性，即流量受塔盘上的液位高度影响要小；(3)具有良好的流体喷洒角度以最大程度减少用于进一步径向分散的催化剂床层高度。因此，在设计中要充分考虑到上述因素的影响。CN206121715U公开了一种新型的气液分配器，通过外管和内管之间的巧妙设计能够使得气液两相进行有效的分配，从而解决了流量受塔盘液位高度影响较大的问题，但该专利的一个缺点是操作弹性小，在大流量下，分配器的效果很好，但在小流量下，分配器的效果可能会受限，同时该分布器分配时，有可能会使得液体溅入内管中。CN201959779A公开了一种改进泡帽分配器。通过在底部增加流体扩散元件，一定程度改善了单个分配器分配均匀性，但是该分配器的缺点是不适用高气相负荷条件，且受塔盘液位高度影响较大。CN200963585A公开了一种抽吸型分配器，主要由泡帽、降液管、碎流板构成。泡帽采用了改进的螺旋形条缝，以使得流体能够在其内部较好的混合分布，同传统的泡帽分配器相比，优化了单个分配器的分配均匀性，改善了径向分配峰值过大的问题。但缺点是：在塔盘上液位高度会显著的影响该分布器的性能，从而影响反应器的操作弹性。US3218249公开了一种泡帽分配塔盘，分配器由若干降液管和泡帽组成。这种分配器的主要缺点对塔盘上的液位高度变化十分敏感，这在高气相负荷条件下尤为明显。US5158714公开了一种改进型泡帽分配器，主要包括泡帽、降液管以及连接杆。这种分配器通过采用内嵌流体扩散件来实现液体的分散，从而提高每个分配器出口的液相局部分配均匀性，但由于内嵌流体扩散件的存在，降液管中气液两相流体的摩擦压力损失增大，导致单个分配器中液相流量受塔盘液位高度影响较大，从而影响了分配器的操作性能。综上所述，这些分配器虽一定程度上改善了流体分配不均的问题，但仍存在流量受塔盘液位高度影响较大、操作弹性小或者压降大等问题。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种气液分配器，该气液分配器操作弹性大，且流量受塔盘液位高度影响较小。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种气液分配器，包括外管、内管、环形密封板和遮挡板；所述外管间隔套设于所述内管外以形成环隙，所述外管和内管的顶端边缘通过所述环形密封板密封连接以封闭所述环隙；所述内管顶端开口、底端封闭，所述遮挡板间隔设置于所述内管上方并覆盖所述内管的顶端开口；所述外管底端开口以形成物流出口，所述内管上形成有第一开孔，所述外管的管壁上形成有第二开孔；所述环隙内设有扰流板，所述扰流板位于所述第二开孔下方。可选地，所述扰流板形成为固定于所述外管内侧的弧形板，所述弧形板的板面水平或弧形板的内沿向下倾斜；所述扰流板上形成有第三开孔。可选地，所述环隙内设有多个所述扰流板，多个所述扰流板位于同一高度且在周向均匀分布，每个所述扰流板上设有3～6个所述第三开孔。可选地，所述外管、所述内管和所述遮挡板同轴设置。可选地，所述遮挡板包括圆形平板和连接于所述圆形平板边缘的环形板，所述环形板的外沿向下倾斜延伸至所述外管的径向外侧；所述环形板的外沿直径大于所述内管的直径，且所述环形板的外沿高于所述外管的顶端；所述遮挡板通过轴向延伸的连接杆与所述环形密封板相连。可选地，所述第一开孔高于所述第二开孔。可选地，所述外管上形成有2～8个所述第二开孔，所有所述第二开孔均匀分布于同一高度的所述外管的圆周上。可选地，所述内管的底端与所述外管的底端所在平面间留有间隙。本公开第二方面提供一种气液分配塔盘，包括塔盘和多个本公开第一方面所述的气液分配器，所述塔盘上均匀分布多个开孔，每个所述开孔与所述气液分配器的所述外管的底端边缘密封连接。本公开第三方面提供一种加氢反应器，包括本公开第一方面所述的气液分配器或本公开第二方面所述的气液分配塔盘。通过上述技术方案，本公开的气液分配器通过设置内外套管结构，使得气液两相物流能够分别通过不同的流道流入内外管之间的环隙进行混合，环隙内设置扰流板能够进一步加强流体的扰动和混合；环隙与底部出口截面积的变化能够使流体流速突然降低，形成雾化液滴，从而强化对液相的雾化分散。该气液分配器和分配塔盘的操作弹性大，且流量受塔盘液位高度影响较小。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的气液分配器的一种具体实施方式的结构示意图。图2是本公开的气液分配器的一种具体实施方式的扰流板的俯视图。附图标记说明1遮挡板2连接杆3环形密封板4外管5内管6第一开孔7圆形密封板8第二开孔9扰流板10第三开孔具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下，具体可参考附图1的图面方向。“内、外”是针对装置本身的轮廓而言的。如图1所示，本公开第一方面提供一种气液分配器，包括外管4、内管5、环形密封板3和遮挡板1；外管4间隔套设于内管5外以形成环隙，外管4和内管5的顶端边缘通过环形密封板3密封连接以封闭环隙；内管5顶端开口、底端封闭，遮挡板1间隔设置于内管5上方并覆盖内管的顶端开口；外管4底端开口以形成物流出口，内管5上形成有第一开孔6，外管4的管壁上形成有第二开孔8；环隙内设有扰流板9，扰流板9位于第二开孔8下方。本公开的气液分配器通过设置内外套管结构，使得气液两相物流能够分别通过不同的流道流入内外管之间的环隙进行混合，环隙内设置扰流板能够进一步加强流体的扰动和混合；环隙与底部出口截面积的变化能够使流体流速突然降低，形成雾化液滴，从而强化对液相的雾化分散。将该气液分配器用于气液分配塔盘上时，能够提高操作弹性，减小塔盘液位高度对分配器流量的影响。根据本公开，扰流板9的形状可以为本领域常规的，只要能够对从外管上的第二开孔8流入的流体起到扰动作用即可，例如可以为半圆形板、矩形板或绕外管4的内壁一周的环形板等。扰流板9可以为1个或多个，多个扰流板可以绕外管4的内壁均匀分布。扰流板9的板面可以沿水平方向延伸，或者板面延伸方向与水平面呈一定夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气液分配器，其特征在于，包括外管(4)、内管(5)、环形密封板(3)和遮挡板(1)；所述外管(4)间隔套设于所述内管(5)外以形成环隙，所述外管(4)和内管(5)的顶端边缘通过所述环形密封板(3)密封连接以封闭所述环隙；所述内管(5)顶端开口、底端封闭，所述遮挡板(1)间隔设置于所述内管(5)上方并覆盖所述内管的顶端开口；所述外管(4)底端开口以形成物流出口，所述内管(5)上形成有第一开孔(6)，所述外管(4)的管壁上形成有第二开孔(8)；所述环隙内设有扰流板(9)，所述扰流板(9)位于所述第二开孔(8)下方。

【技术特征摘要】
1.一种气液分配器，其特征在于，包括外管(4)、内管(5)、环形密封板(3)和遮挡板(1)；所述外管(4)间隔套设于所述内管(5)外以形成环隙，所述外管(4)和内管(5)的顶端边缘通过所述环形密封板(3)密封连接以封闭所述环隙；所述内管(5)顶端开口、底端封闭，所述遮挡板(1)间隔设置于所述内管(5)上方并覆盖所述内管的顶端开口；所述外管(4)底端开口以形成物流出口，所述内管(5)上形成有第一开孔(6)，所述外管(4)的管壁上形成有第二开孔(8)；所述环隙内设有扰流板(9)，所述扰流板(9)位于所述第二开孔(8)下方。2.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述扰流板(9)形成为固定于所述外管(4)内侧的弧形板，所述弧形板的板面水平或弧形板的内沿向下倾斜；所述扰流板(9)上形成有第三开孔(10)。3.根据权利要求2所述的气液分配器，其特征在于，所述环隙内设有多个所述扰流板(9)，多个所述扰流板(9)位于同一高度且在周向均匀分布，每个所述扰流板(9)上设有3～6个所述第三开孔(10)。4.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述外管(4)、所述内管(5)和所述遮挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王厚朋，庞博，毛俊义，王少兵，秦娅，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11