一种重质原料油加氢反应用入口扩散器及加氢反应器制造技术

一种重质原料油加氢反应用入口扩散器及加氢反应器，属于石油化工领域中的加氢反应组件，包括筒体和设置在筒体油气出口下方的撞击板，所述筒体内沿油气流动方向依次设置有上扰流板、下扰流板和整流板，其中，上扰流板、下扰流板为水平设置在筒体内的环形板，整流板为底部小直径端开口的倒圆锥形，且其表面密布有狭缝。本发明专利技术的入口扩散器通过设置两层扰流板和整流板，对单侧偏流的流体进行两次矫正后，在撞击盘上进行扩散分布，对偏流起到很好的纠正效果，而且分散性更好。而且分散性更好。而且分散性更好。

【技术实现步骤摘要】
一种重质原料油加氢反应用入口扩散器及加氢反应器


[0001]本专利技术涉及到石油化工领域中的加氢反应，具体的说是一种重质原料油加氢反应用入口扩散器及加氢反应器。

技术介绍

[0002]蜡油加氢装置通过对减压蜡油进行脱硫、脱氮、脱金属等反应，为FCC装置提供原料。随着原油的不断劣质化，减压蜡油的硫、氮含量明显增加，金属含量、胶质、沥青质含量也明显增加，焦粉等机械杂质也无法从原料中完全清除，因此对蜡油加氢处理领域提出更高的技术要求。
[0003]目前蜡油加氢技术的升级和优化方向主要几种在以下几点：
[0004]1、在于通过对对蜡油加氢催化剂的更新换代，来解决原料质量差、生产指标苛刻、运转周期短的问题；
[0005]2、蜡油加氢工艺进行优化，包括优化换热流程，减少在加热炉和管线的结焦等；
[0006]3、提出新的蜡油加氢工艺，例如液相循环加氢，通过大量产物循环携带的氢来进行加氢反应，反应器整体温升可控，减少床层的结焦堵塞。
[0007]好的工艺和催化剂都需要配合好的工程技术，才能实现最佳的效果。入口扩散器是安装在反应器入口的第一个内构件，对于原料在反应器内的初始分布起到及其重要的作用。目前公开专利和文献中提到的入口扩散器均对轻质原料有良好的初始分布的效果，但是蜡油的高密度、高粘度的特性，导致其进料过程中更加容易出现偏流且很难分散的情况，对分散和均布提出更高的要求。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术的入口扩散器对高密度、高粘度的蜡油等重质原料油更容易出现偏流且很难分散的问题，本专利技术提供了一种重质原料油加氢反应用入口扩散器及加氢反应器，通过设置两层扰流板和整流板，对单侧偏流的流体进行两次矫正后，在撞击盘上进行扩散分布，对偏流起到很好的纠正效果，而且分散性更好。
[0009]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，包括筒体和设置在筒体油气出口下方的撞击板，所述筒体内沿油气流动方向依次设置有上扰流板、下扰流板和整流板，其中，上扰流板、下扰流板为水平设置在筒体内的环形板，整流板为底部小直径端开口的倒圆锥形，且其表面密布有狭缝。
[0010]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的一种优化方案，所述整流板的底端开口直径小于上扰流板和下扰流板的内圈直径，上扰流板的内圈直径不小于下扰流板的内圈直径。
[0011]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述整流板的母线与筒体内壁的夹角为40
‑
60
°
，优选为45
°
。
[0012]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述整流板为约
翰逊网结构，且其精度为0.025mm。
[0013]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述上扰流板或下扰流板的宽度为筒体内径的25
‑
40％。
[0014]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述上扰流板和下扰流板的间距为上扰流板宽度的0.8
‑
2倍。
[0015]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述整流板底部小直径端开口的直径为筒体内径的60
‑
70％。
[0016]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述筒体油气入口的外侧壁设置有安装卡板。
[0017]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述撞击板的边缘超出筒体，并通过至少三条连接件与筒体底部连接，相邻连接件之间形成侧面油气通道。
[0018]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述撞击板包括表面分布有油气孔的水平板和环绕水平板上表面边缘设置的围堰。
[0019]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述油气孔的总面积占水平板面积的10
‑
30％。
[0020]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述围堰高出水平板上表面的高度为5
‑
25mm。
[0021]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述油气孔绕水平板的中心呈多个不同直径的同心圆分布，按照从内向外的顺序，相邻两圈的油气孔中，靠外侧的油气孔直径不小于靠内侧的油气孔直径，最外侧的一圈油气孔的直径大于最内侧的一圈油气孔直径；每一圈油气孔的数量从内向外逐渐增多，且沿该圈均匀分布。
[0022]作为上述重质原料油加氢反应用入口扩散器的另一种优化方案，所述油气孔绕水平板的中心呈6圈同心圆分布，最内两圈油气孔的直径相等，且自内层第二圈向外，每一圈油气孔的直径逐渐增大。
[0023]一种重质原料油加氢反应器，在反应器壳体的顶部设置有上述任意一种入口扩散器。
[0024]本专利技术中的重质原料油是指，密度＞720kg/m3，粘度＞350mm2·
s(100℃)，胶质含量＞12％的原料油。
[0025]本专利技术的工作原理为：在固定床加氢反应器中，氢气与原料油混合后并流进入反应器，由于重质油密度较轻质原料油更大，在加氢反应进反应器入口的弯管段处，和氢气的大密度差下，重质油和氢气产生明显的分层流动，液相在下，氢气在上，这就导致入口存在严重的偏流，在流经本专利技术的入口扩散器筒体内，通过本专利技术所述的两层扰流板及整流板，对单侧偏流的流体进行两次矫正，之后在撞击盘上进行扩散分布，由于两层扰流板和整流板的内径逐渐减小，且最后一层整流板的约翰逊网结构，对于偏流有非常好的纠正作用。撞击盘上的围堰形成一定厚度的液面，避免由于安装水平度不达标造成的偏流。撞击板采用平板结构，区别于现有的伞形结构(及顶部小、底部大的结构)，是由于伞形结构对于低粘度流体有较好的扩散作用，高粘流体粘附力较强，易形成随伞板结构一致的分散情况，平板结构通过撞击扩散，配合合适的开孔，对高粘度流体实现较好的扩散效果。
[0026]与现有的入口扩散器相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0027]1)本专利技术的入口扩散器通过设置两层扰流板和整流板，对单侧偏流的流体进行两次矫正后，在撞击盘上进行扩散分布，对偏流起到很好的纠正效果，而且分散性更好；
[0028]2)本专利技术结构简单，可以尽可能的减少成本，减少压降，并提供良好的初始分布，使反应器内催化剂床层反应均匀，径向温差更小。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的结构示意图；
[0030]图2为筒体内的俯视图；
[0031]图3为撞击板的俯视示意图；
[0032]图4为对比实验中液体径向分布示意图；
[0033]附图标记：1、筒体，101、上扰流板，102、下扰流板，103、整流板，104、安装卡板，2、撞击板，201、连接件，202、侧面油气通道，203、水平板，204、油气孔，205、围堰；A、实验例曲线，B、对照例曲线。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，包括筒体(1)和设置在筒体(1)油气出口下方的撞击板(2)，其特征在于：所述筒体(1)内沿油气流动方向依次设置有上扰流板(101)、下扰流板(102)和整流板(103)，其中，上扰流板(101)、下扰流板(102)为水平设置在筒体(1)内的环形板，整流板(103)为底部小直径端开口的倒圆锥形，且其表面密布有狭缝。2.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述整流板(103)的底端开口直径小于上扰流板(101)和下扰流板(102)的内圈直径，上扰流板(101)的内圈直径不小于下扰流板(102)的内圈直径。3.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述整流板(103)的母线与筒体(1)内壁的夹角为40
‑
60
°
。4.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述整流板(103)为约翰逊网结构，且其精度为0.025mm。5.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述上扰流板(101)或下扰流板(102)的宽度为筒体(1)内径的25
‑
40％。6.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述上扰流板(101)和下扰流板(102)的间距为上扰流板(101)宽度的0.8
‑
2倍。7.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述整流板(103)底部小直径端开口的直径为筒体(1)内径的60
‑
70％。8.根据权利要求1所述的一种重质原料油加氢反应用入口扩散器，其特征在于：所述筒体(1)油气入口的外侧壁设置有安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小婷，陈强，盛维武，李立权，蔡连波，陈崇刚，裘峰，陈险峰，赵颖，郭为民，陈超，魏嘉，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，
类型：发明
国别省市：