本发明专利技术涉及一种用于下行床催化裂化反应器的入口分布器，入口分布器包括壳体；壳体上端设置有固体入口，壳体的下端设置有混合物出口；壳体的内腔被沿径向设置的密封板分隔为上部的流化区和下部的气固混合区，流化区的下部设置有流化风进气口，气固混合区的上部设置有原料油气进气口；密封板上设置有用于使流化区和气固混合区流体连通的多个文丘里管式的溢流管；溢流管的上端的外壁与壳体之间沿径向设置有向上开孔的第一气体分布板；流化风进气口设置于第一气体分布板的下方。本发明专利技术的入口分布器能够同时实现颗粒的均匀分布和增浓。布器能够同时实现颗粒的均匀分布和增浓。布器能够同时实现颗粒的均匀分布和增浓。
【技术实现步骤摘要】
一种用于下行床催化裂化反应器的入口分布器和反应器
[0001]本专利技术涉及一种用于下行床催化裂化反应器的入口分布器和反应器。
技术介绍
[0002]催化裂化能够生产燃料和化工产品，是实现炼化一体化的重要加工技术手段。面对着我国炼油能力过剩、日益严格的环保法规和对化工原料的巨大需求等问题，生产清洁油品和低碳烯烃的催化裂化技术也在不断升级发展。气固上行提升管广泛应用于常规催化裂化领域，然而提升管反应器本身存在着气固接触时间较长、径向的非均匀环核分布和轴向返混大的缺陷，因此会影响催化裂化反应的转化率和选择性。针对提升管反应器存在的一些问题，20世纪70年代，国外一些著名石油公司提出了气固超短接触下行床反应器的概念。自此，下行床作为一种特殊的气固顺重力场流化床反应器，成为世界各大石油公司和科研机构的研究热点。
[0003]相对于上行的流化床反应器，下行床反应器最大的特点是气固顺重力场流动，正是基于这样的流动方式，该反应器具有近似平推流的流型分布和气固停留时间短的特点。下行床近似平推流的流型有助于提高产品的均一性，降低因返混而产生的副反应，较短的停留时间有助于抑制过度反应，提高目的产品的选择性。为了实现下行床在超短接触时间内均匀反应，气固两相在入口处的均匀接触就变得尤为重要，因此入口分布器的结构型式对下行床反应器性能起着至关重要的影响作用。
[0004]常规下行床反应器内由于颗粒浓度低，常需要高密度下操作才能达到一定的反应转化率。然而，颗粒增浓与均匀分布通常难以同时兼顾，许多反应器的均匀分布都是在低颗粒浓度下完成的，如何改善入口分布器的性能也就成为了推广下行床反应器应用的难点。专利CN1090530C公开了一种适用于气固并流下行床反应器的催化剂入口装置，装置外壳同轴安装于反应器主体，催化剂和载气通过环隙流化进入装置顶部湍流混合区，随后直接流入下行床反应器内，装置结构简单、压降小，然而在高密度下气固两相仅通过单一通道下降，类似于单管射流的方式，降低了分布性能。专利US4514285采用分布板实现颗粒的均匀分布，结构简单，但是压降损失大，不易于实现高颗粒循环量。文献(Wang et al.,Powder Technology,301(2016)848
‑
857)公开了一种多管式入口分布器，能够在较高的颗粒循环量下实现颗粒的均匀分布，然而其进气采用切向进入方式，与向下流动的催化剂颗粒会产生返混，不利于下行床反应器平推流的流动特点。此外，上述分布器在对气固两相进行分布后，进入下行床顶部均存在床层密度极高的浓相区，较高的温度梯度和浓度梯度，不利于催化裂化平行顺序反应。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于下行床催化裂化反应器的入口分布器和反应器，该入口分布器能够同时实现颗粒在下行床催化裂化反应器中的均匀分布和增浓。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种下行床催化裂化反应器的入口分布
器，所述入口分布器包括壳体；
[0007]所述壳体上端设置有固体入口，所述壳体的下端设置有混合物出口；
[0008]所述壳体的内腔被沿径向设置的密封板分隔为上部的流化区和下部的气固混合区，所述流化区的下部设置有流化风进气口，所述气固混合区的上部设置有原料油气进气口；
[0009]所述密封板上设置有用于使所述流化区和所述气固混合区流体连通的多个文丘里管式的溢流管；
[0010]所述溢流管的上端的外壁与所述壳体之间沿径向设置有向上开孔的第一气体分布板；所述流化风进气口设置于所述第一气体分布板的下方。
[0011]可选地，在所述第一气体分布板的下表面以下、所述密封板的上表面以上、所述壳体的内侧壁以内和所述溢流管的外侧壁以外之间，形成流化风进气腔，所述流化风进气腔与所述流化风进气口流体连通。
[0012]可选地，所述溢流管的上端口高于所述第一气体分布板的上表面；
[0013]优选地，所述溢流管的上端口与所述第一气体分布板的上表面之间的距离为10
‑
1000mm。
[0014]可选地，所述入口分布器还包括第二气体分布板，所述第二气体分布板沿径向设置于所述溢流管的下端的外壁与所述壳体之间；
[0015]在所述第二气体分布板的上表面以上、所述密封板的下表面以下、所述壳体的内侧壁以内和所述溢流管的外侧壁以外之间，形成原料油气进气腔，所述原料油气进气腔与所述原料油气进气口流体连通；
[0016]优选地，所述溢流管下端口与所述第二气体分布板的下表面齐平。
[0017]可选地，所述溢流管依次包括流体连通的直径缩小段、直管段和直径扩大段，所述密封板与所述的溢流管的所述直管段的外侧壁密封连接。
[0018]可选地，所述溢流管的所述直径扩大段的最大直径和所述直径缩小段的最大直径各自独立地为所述直管段直径的1.1
‑
5倍；
[0019]优选地，所述直径扩大段的最大直径和所述直径缩小段的最大直径相同；
[0020]优选地，所述直径扩大段的长度与所述直径缩小段的长度各自独立地为所述壳体高度的0.01
‑
0.5倍；
[0021]优选地，所述直径扩大段与所述直径缩小段的长度相同。
[0022]可选地，所述溢流管为5
‑
9个，所述溢流管均匀分布于所述壳体内。
[0023]可选地，所述壳体包括沿轴向设置且流体连通的圆筒形壳体和倒圆台形壳体；
[0024]所述圆筒形壳体的上端设置有所述固体入口，所述倒圆台形壳体的下端设置有所述混合物出口，所述密封板沿径向设置于所述圆筒形壳体的底部。
[0025]可选地，所述倒圆台形壳体的高径比为2
‑
10，倾角为1
°‑
20
°
，所述倒圆台形壳体最大直径与最小直径的比为2
‑
6；
[0026]所述圆筒形壳体的高径比为0.1
‑
5，所述圆筒形壳体的直径为所述下行床催化裂化反应器直径的2
‑
6倍。
[0027]本专利技术第二方面提供一种下行床催化裂化反应器，该下行床催化裂化反应器本专利技术第一方面提供的入口分布器。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点至少包括：
[0029](1)本专利技术的入口分布器采用了文丘里管式的溢流管，上部的直径缩小段有利于高浓度颗粒流入溢流管，下部的直径扩大段有利于高浓度颗粒均匀分布，与常规直筒型溢流管相比，更有利于颗粒的均匀分布和增浓；
[0030](2)本专利技术的入口分布器设置有向上开孔的气体分布板，可以使得气固两相以并流向下的方式接触，减少了两相径向的扰动和返混，更有利于实现气固两相的平推流发展；
[0031](3)本专利技术的入口分布器，在颗粒循环量400
‑
900kg/m2s时，仍可以实现颗粒的均匀分布，远高于常规入口分布器的颗粒循环量，且床层颗粒浓度更高，有利于强化反应过程。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于下行床催化裂化反应器的入口分布器，所述入口分布器包括壳体；所述壳体上端设置有固体入口，所述壳体的下端设置有混合物出口；所述壳体的内腔被沿径向设置的密封板(5)分隔为上部的流化区和下部的气固混合区，所述流化区的下部设置有流化风进气口(2)，所述气固混合区的上部设置有原料油气进气口(6)；所述密封板(5)上设置有用于使所述流化区和所述气固混合区流体连通的多个文丘里管式的溢流管(3)；所述溢流管的上端的外壁与所述壳体之间沿径向设置有向上开孔的第一气体分布板(4)；所述流化风进气口(2)设置于所述第一气体分布板(4)的下方。2.根据权利要求1所述的入口分布器，其中，在所述第一气体分布板(4)的下表面以下、所述密封板(5)的上表面以上、所述壳体的内侧壁以内和所述溢流管(3)的外侧壁以外之间，形成流化风进气腔，所述流化风进气腔与所述流化风进气口(2)流体连通。3.根据权利要求2所述的入口分布器，其中，所述溢流管(3)的上端口高于所述第一气体分布板(4)的上表面；优选地，所述溢流管(3)的上端口与所述第一气体分布板(4)的上表面之间的距离为10
‑
1000mm。4.根据权利要求1所述的入口分布器，其中，所述入口分布器还包括第二气体分布板(7)，所述第二气体分布板(7)沿径向设置于所述溢流管的下端的外壁与所述壳体之间；在所述第二气体分布板(7)的上表面以上、所述密封板(5)的下表面以下、所述壳体的内侧壁以内和所述溢流管(3)的外侧壁以外之间，形成原料油气进气腔，所述原料油气进气腔与所述原料油气进气口(6)流体连通；优选地，所述溢流管(3)下端口与所述第二气体分布板(7)的下表面齐平。5.根据权利要求1所述的入口分布器，其中，所述溢流管(3)依次包括流体连通的直径...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文明，袁起民，张立博，唐津莲，耿素龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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