一种用于重质油的分配器、分配组件及加氢反应器制造技术

一种用于重质油的分配器、分配组件及加氢反应器，涉及加氢反应过程中重质油的分配设备领域，该加氢反应器具有分配组件，分配组件上设置有分配器，分配器包括中心管、设置在中心管上端的折流挡板和设置在中心管下端的碎流板，折流挡板和中心管之间具有气相入口，气相入口下方的中心管侧壁上开设有溢流孔，溢流孔能够供重质油进入中心管内，碎流板和中心管下端之间形成侧面开口的流体通道，中心管下端的侧壁上沿周向间隔开设有多条扩散缝，扩散缝的长度方向与中心管的长度方向一致，并向下方的流体通道延伸，本发明专利技术用于解决由于油品分散性差导致分配盘压降过大、床层初始气液分布不均匀的问题。匀的问题。匀的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重质油的分配器、分配组件及加氢反应器


[0001]本专利技术涉及加氢反应过程中重质油的分配设备领域，尤其涉及一种用于重质油的分配器、分配组件及加氢反应器。

技术介绍

[0002]在环保法规日趋严格的大背景下，各类石油产品中杂质含量的标准也日益提高。硫氢技术作为清洁燃料生产过程中必不可少的技术，在炼厂生产中发挥重大作用。加氢技术包括加氢裂化、加氢精制等。加氢反应为放热反应，目前国内绝大多数采用下流式固定床反应器结构。反应物料由上而下流经催化剂床层，并在其作用下进行加氢反应。反应过程中床层气液的不均匀分布会导致加强反应器内产生热点，催化剂结焦，飞温等影响产品质量和不安全生产等危害，因此稳定的气液分布对提高加氢反应器内的流动特性和催化剂利用率至关重要，气液分布设备则是加氢反应器内对气液初始分布产生重要影响的内构件。
[0003]分配器和分配组件均为气液分布设备，常用的分配器为管式气液分配器，分配组件包括管式气液分配器和开设有分配孔的分配盘，管式气液分配器穿过分配孔并固定在分配盘上。
[0004]如专利号为201520782766.X的中国技术专利公开了一种抽吸溢流型气液分配器，其主要借助气液分流，抽吸和溢流相组合的原理，通过合理的结构布局及组合碎流板，实现气液均匀分布，但是利用这种分配器的在对重质油在进行加氢反应时，由于原料相对来说粘度密度较大、杂质较多，分配器下端的阻力大、压降大，目前的分配器出口处的扩散效果有待进一步提高。
[0005]此外，目前分配孔在分配盘上的开孔率一般通过经验进行设定，缺乏开孔率的设定依据，因此，目前的开孔方式及分配器无法应对气液量较大范围的波动，容易造成分配盘压降过大，造成能量损失过大，易产生床层初始气液的不均匀分布，导致反应器内产生热点，催化剂结焦，飞温等影响产品质量和不安全生产等危害。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在一种用于重质油的分配器、分配组件及加氢反应器，以解决由于油品分散性差导致分配盘压降过大、床层初始气液分布不均匀的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种用于重质油的分配器，包括中心管、设置在中心管上端的折流挡板和设置在中心管下端的碎流板，折流挡板和中心管之间具有气相入口，气相入口下方的中心管侧壁上开设有溢流孔，溢流孔能够供重质油进入中心管内，碎流板和中心管下端之间形成侧面开口的流体通道，中心管下端的侧壁上沿周向间隔开设有多条扩散缝，扩散缝的长度方向与中心管的长度方向一致，并向下方的流体通道延伸。
[0008]作为上述技术方案的进一步优化，扩散缝为长条形缝，扩散缝的长20mm，宽2mm，相邻扩散缝之间夹角为30
°
。
[0009]作为上述技术方案的进一步优化，扩散缝的下端与中心管下端面之间留有0～10mm的间距。
[0010]作为上述技术方案的进一步优化，扩散缝的下端与流体通道连通。
[0011]作为上述技术方案的进一步优化，溢流孔为多层并在中心管的圆周方向上呈上下交错分布。
[0012]作为上述技术方案的进一步优化，中心管的下端管口通过多根间隔分布的连接腿与碎流板连接，且连接腿错开扩散缝的位置。
[0013]作为上述技术方案的进一步优化，中心管的管径为35～42mm。
[0014]一种用于重质油的分配组件，该分配组件包括分配盘，分配盘上开设有多个分配孔，每个分配孔内设置有上述的分配器，分配器的中心管穿过分配孔并垂直固定在分配盘上，溢流孔位于分配盘的上方，扩散缝位于分配盘的下方，分配盘上分配孔的开孔率满足下列公式：x≤(ρ
g
Q
g
d
02
)/(RSσμ2)
[0015]其中ρ
g
为气相密度；u
g
为气相速度；d0为初始液滴直径；σ为液相表面张力；Q
g
为气相通量；S为分配盘的横截面积；x为分配盘开孔率；R为2.0～2.5之间的常数。
[0016]作为上述技术方案的进一步优化，分配盘上分配孔的开孔率为10～30％。
[0017]作为上述技术方案的进一步优化，分配盘上任一分配孔与周边最接近的分配孔距离相等。
[0018]作为上述技术方案的进一步优化，相邻两个分配孔的间距为80～150mm。
[0019]作为上述技术方案的进一步优化，最下层溢流孔距离分配盘上表面的距离为50～100mm。
[0020]作为上述技术方案的进一步优化，扩散缝上端距离分配盘下表面的距离为2～10mm。
[0021]一种用于重质油的加氢反应器，该加氢反应器具有上述的分配组件。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023]1、本专利技术提出了一种分配器结构并与之匹配合适的排布方式和开孔率。将油品性质(粘度、表面张力)与分配器结构和分配盘开孔率相关联，提出一种根据气动能为依据的关联式，分配盘的开孔率受到液相粘度以及表面张力的限制作为加氢分配器的设计依据，提出重质油加氢反应器中气液分配盘的开孔率选择依据。
[0024]2、考虑到分配器应用在重质油的环境中，将气液分配器按照正三角形在分配盘上排列，保证分配盘上的液相可以顺利进入分配器中心管中。
[0025]3、由于中心管的下端阻力大、压降大，且重质油流动性差，快速扩散的能力较弱，分配器上设置的扩散缝可以加快重质油在中心管出口处的扩散。
附图说明
[0026]图1为实施例1中分配器的结构示意图；
[0027]图2为实施例1中分配器的侧面剖视图；
[0028]图3为图2中A
‑
A方向的截面示意图；
[0029]图4为图2中B
‑
B方向的截面示意图；
[0030]图5为图2中C
‑
C方向的截面示意图；
[0031]图6为实施例2中分配器的结构示意图；
[0032]图7为实施例3中开设有分配孔的分配盘结构示意图；
[0033]附图标记：1、折流挡板，2、气相入口，3、中心管，4、溢流孔，5、扩散缝，6、流体通道，7、连接腿，8、碎流板，9、分配盘，10、分配孔，11、连接杆。
具体实施方式
[0034]实施例1
[0035]如图1、图2所示，本实施例为一种用于重质油的分配器，该分配器在使用时首先固定设置在分配盘9上，再随分配盘9安装在加氢反应器内。
[0036]该分配器包括中心管3、设置在中心管3上端的折流挡板1和设置在中心管3下端的碎流板8，中心管3为直圆管结构，中心管3的管径为35～42mm，中心管3的管壁厚可以为2～6mm，如2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm或6mm等。
[0037]折流挡板1用于阻止加氢反应器上部的气液直接进入中心管3，折流挡板1为圆形并与中心管3同轴分布，折流挡板1的直径等于或略大于中心管3的内径，用来对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于重质油的分配器，包括中心管(3)、设置在中心管(3)上端的折流挡板(1)和设置在中心管(3)下端的碎流板(8)，折流挡板(1)和中心管(3)之间具有气相入口(2)，气相入口(2)下方的中心管(3)侧壁上开设有溢流孔(4)，溢流孔(4)能够供重质油进入中心管(3)内，碎流板(8)和中心管(3)下端之间形成侧面开口的流体通道(6)，其特征在于，中心管(3)下端的侧壁上沿周向间隔开设有多条扩散缝(5)，扩散缝(5)的长度方向与中心管(3)的长度方向一致，并向下方的流体通道(6)延伸。2.根据权利要求1所述的一种用于重质油的分配器，其特征在于，扩散缝(5)为长条形缝，扩散缝(5)的长20mm，宽2mm，相邻扩散缝(5)之间夹角为30
°
。3.根据权利要求1所述的一种用于重质油的分配器，其特征在于，扩散缝(5)的下端与中心管(3)下端面之间留有0～10mm的间距。4.根据权利要求1所述的一种用于重质油的分配器，其特征在于，扩散缝(5)的下端与流体通道(6)连通。5.根据权利要求1所述的一种用于重质油的分配器，其特征在于，溢流孔(4)为多层并在中心管(3)的圆周方向上呈上下交错分布。6.根据权利要求1所述的一种用于重质油的分配器，其特征在于，中心管(3)的下端管口通过多根间隔分布的连接腿(7)与碎流板(8)连接，且连接腿(7)错开扩散缝(5)的位置。7.根据权利要求1所述的一种用于重质油的气液分配组件，其特征在于，中心管(3)的管径为35～42mm。8.一种用于重质油的分配组件，该分配组件包括分配盘(9)，分配盘(9)上开设有多个分配孔(10)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，李立权，盛维武，陈崇刚，魏嘉，蔡连波，李小婷，郭为民，陈超，陈险峰，程永攀，刘茂增，赵晓青，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司中石化广州工程有限公司，
类型：发明
国别省市：