已减小高度的加氢处理反应器内构件制造技术

技术编号:30072484 阅读:11 留言:0更新日期:2021-09-18 08:26
与标准HRI设计相比,加氢处理反应器内构件(HRI)已减小高度。在该设计中,通过将混合室放置在收集盘上方来实现HRI高度减小。环形骤冷分配器位于混合室和反应器外壳之间的流体收集盘周围,以消除分配器占据的竖直空间。这些加氢处理反应器骤冷区内构件包括收集盘、混合室、环形分配器、粗液分配盘和气液分配盘。在收集盘中和在粗液分配盘上方发生流体混合。收集盘中和在粗液分配盘上方发生流体混合。收集盘中和在粗液分配盘上方发生流体混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】已减小高度的加氢处理反应器内构件

技术介绍

[0001]多种工艺都使用并流反应器,在并流反应器中,一种或多种流体流过颗粒材料的固体床,以提供流体与固体颗粒之间的接触。在反应器中,固体可包含催化材料,流体在该催化材料上反应形成产物。流体可以是液体、蒸气或者液体与蒸气的混合物,并且流体反应形成液体、蒸气或者液体与蒸气的混合物。这些过程涵盖一系列工艺,包括烃类转化、加氢裂化和加氢处理。
[0002]具有固定床的并流反应器被构造成使得反应器允许流体流过催化剂床。当流体是液体、蒸气或者液体与蒸气混合物时,该流体通常被引导向下流过反应器。也经常使用多床反应器,其中反应器床在反应器外壳内彼此堆叠。通常,它们以在床之间留有一定空间的方式堆叠在一起。
[0003]通常形成床间空间以提供对工艺流体的中间处理,诸如冷却、加热、混合和重新分配。
[0004]在放热催化反应中,控制流体的温度和分配很重要。来自上部催化剂床和反应器外部的流体的温度和组成在分配到下部催化剂床之前应充分混合。随着工艺流体沿着反应器向下移动,催化剂床顶部的最初不佳温度和组成分配会持续或增长。热点可形成并导致催化剂快速失活,并且缩短反应器操作循环长度。催化剂床之间的空间用于注入骤冷气体或液体,以及用于流体混合和分配。在烃类处理中,骤冷气体通常是冷的氢/烃流。然而,在不控制混合和分配的情况下冷却流体会导致后续反应器床中的反应不均和温度分布不均。而且复杂的混合和分配系统在容纳多个催化剂床的反应室中占用宝贵的空间。
[0005]一直希望使反应器床之间的空间最小化,该空间用于引入骤冷流体以及将蒸气和液体与骤冷流体混合。具体地讲,对于现有的加氢处理反应器,通常希望减小催化剂床之间的空间以增加催化剂载量,使得可提高反应器生产量或增加操作循环时间或两者。即使对于新型反应器,通常也希望减小反应器的整体尺寸以减少资本支出和处理厂中反应器的外形。因此,希望在相对小的床间空间中提供流体在相邻催化剂床之间的良好混合以及分配。
[0006]克服这些限制的反应器的设计可大大节省反应器内的宝贵空间以使催化剂载量最大化。此外,通常希望改进现有的反应器,以利用催化剂床之间相同的或减小的骤冷区空间改善工艺。改善反应器外壳内空间利用率的新反应器内构件可大大节省成本并且允许改进现有的反应器以满足新的操作和规则要求。
附图说明
[0007]图1为本专利技术的加氢处理反应器内构件的一个实施方案的横截面。
[0008]图2为本专利技术的收集盘、混合室和环形分配器(不具有顶板)的一个实施方案的顶视图。
[0009]图3为本专利技术的粗液分配盘的一个实施方案的顶视图。
[0010]图4为本专利技术的加氢处理反应器内构件的另一个实施方案的横截面。
[0011]图5为本专利技术的混合室的一个实施方案的顶视图。
[0012]图6为本专利技术的加氢处理反应器内构件的另一个实施方案的横截面。
[0013]图7为本专利技术的收集盘和混合室(不具有顶板)的一个实施方案的顶视图。
具体实施方式
[0014]在对现有反应器的改进中,使加氢处理反应器内构件(HRI)的高度最小化并且使催化剂载量最大化有助于提高生产率和/或增加操作循环长度,这提高了工艺的经济性。在该设计中,通过将混合室放置在收集盘上方来实现HRI高度减小。环形骤冷分配器位于混合室和反应器外壳之间的流体收集盘周围,以消除分配器占据的竖直空间。流体通过具有定向导流板的混合室的侧面中的开口切向地进入混合室,以消除在常规设计中由溢流道占据的竖直空间,其中溢流道放置在混合室的顶部上。
[0015]混合室具有中心开口以供流体流出。在一些实施方案中,液体和蒸气均流过中心开口。在其他实施方案中,混合室出口具有主要用于液体流的中心开口和围绕中心开口的主要用于蒸气流的蒸气通道。通过逆转蒸气和液体流出混合室的顺序,蒸气将不会如当前设计中那样通过出口下方的液幕。这样,蒸气和液体在它们到达粗液分配盘之前大部分被分离。因此,粗液分配盘上的液体流是较少湍流的,并且粗液分配盘上方的液体流具有较小的晃动趋势。因此,可减小粗液分配盘周围的封边板的高度,以及盘上方的空间。在一些实施方案中,蒸气通道的顶部朝向中心开口倾斜,以使液体夹带最小化并在液体进入蒸气通道的情况下改善气液离析。在另一个实施方案中,混合室出口具有主要用于蒸气流的中心开口和围绕中心开口的主要用于液体流的液体降液管。液体降液管从混合室的底板向下延伸至粗液分配盘的上方。离开中心开口的蒸气穿过液体降液管之间的空间并且在粗液分配盘上径向向外流动以减少粗液分配盘上方的流动湍流和空间。
[0016]粗液分配盘具有用于从混合室接收蒸气和液体的中心平盘。在如US 5,837,208所示的一个实施方案中,盘在中心平盘外部的底板上具有穿孔以供液体流入下方的气液分配盘中,并且在盘的外边缘和反应器外壳之间具有环形开口区以供蒸气流入气液分配盘中。在如US 9,295,959所示的另一个实施方案中,粗液分配盘可具有饼形通道,该饼形通道从中心平盘延伸至盘的外边缘以供蒸气绕进气液分配盘中,使得粗液分配盘与气液分配盘之间所需的空间减小。在另一个实施方案中,粗液分配盘包括附接到中心平盘的多个流体分配槽,该多个流体分配槽径向向外延伸,它们的外端靠近反应器外壳。流体分配槽底部具有供液体流至下方的气液分配盘的孔。流体分配槽具有从中心平盘向流体分配槽外端倾斜的侧壁以及端壁,用于将液体保持在流体分配槽内以进行液体分配。蒸气和液体从中心平盘水平流至分配槽。蒸气从这些壁的顶部离开流体分配槽,并且通过流体分配槽之间以及流体分配槽和反应器外壳之间的开放空间向下流动至气液分配盘。
[0017]这些加氢处理反应器骤冷区内构件包括收集盘、混合室、环形分配器、粗液分配盘和气液分配盘。主要在收集盘中和在粗液分配盘上方发生流体混合。
[0018]混合室具有中心开口以用于向下的液体流、或蒸气流、或蒸气流和液体流两者。在一些实施方案中,存在一个或多个蒸气通道,该一个或多个蒸气通道在收集盘上方并围绕中心开口延伸以用于向下的蒸气流。在其他实施方案中,存在一个或多个降液管,该一个或多个降液管在收集盘下方并围绕中心开口延伸以用于向下的液体流。混合室与上部催化剂床的底部进行流体连通。环形分配器将骤冷流体注入到混合室外部的空间中。骤冷气体通
过混合室的外壁中的开口进入混合室,并与来自上部催化剂床的工艺蒸气和液体混合。
[0019]流体混合主要发生在粗液分配盘上方,并且粗液分配盘帮助气液分配盘将流体均匀地分配到下部催化剂床。
[0020]与HRI的常规设计相比,骤冷区HRI的新设计将填充床之间的空间缩短了12英寸至36英寸。
[0021]本专利技术的一个方面是用于在催化剂床之间混合和分配流体的设备。在一个实施方案中,该设备包括具有中心开口的收集盘,该收集盘与上部催化剂床的底部进行流体连通。存在位于收集盘上方的混合室,该混合室围绕中心开口定位,该混合室具有位于反应器壁向内的位置处的外壁和附接到外壁的顶板,该外壁具有开口以允许流体从其中本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在催化剂床之间混合和分配流体的设备,所述设备包括:收集盘(115),所述收集盘包括中心开口(140),所述收集盘(115)与上部催化剂床(105)的底部进行流体连通;位于所述收集盘(115)上方的混合室(300),所述混合室(300)围绕所述中心开口(140)定位,所述混合室(300)具有位于反应器壁向内的位置处的外壁(310)和附接到所述外壁(310)的顶板(315),所述外壁(310)具有开口(320)以允许流体从其中穿过;环形分配器(130),所述环形分配器包括喷射器(137),所述喷射器用于将骤冷流体注入到所述收集盘(115)上方的在所述反应器壁和所述外壁(310)之间的空间中;粗液分配盘(120),所述粗液分配盘包括与所述收集盘(115)的所述中心开口(140)进行流体连通的中心平盘(150);和气液分配盘(125),所述气液分配盘与所述粗液分配盘(120)以及与下部催化剂床(210)的顶部进行流体连通。2.根据权利要求1所述的设备,其中所述注射器(137)被导向成与所述环形分配器(130)相切。3.根据权利要求1

2中任一项所述的设备,其中所述混合室(300)还包括围绕所述中心开口(140)定位的内壁(305)。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述混合室(300)还包括定位在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐占平
申请(专利权)人:环球油品有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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