一种入口扩散器及微气泡-微液滴加氢反应器制造技术

一种入口扩散器及微气泡

【技术实现步骤摘要】
一种入口扩散器及微气泡
‑
微液滴加氢反应器


[0001]本专利技术涉及到化工设备领域的加氢反应器，具体的说是一种入口扩散器及微气泡
‑
微液滴加氢反应器
。

技术介绍

[0002]随着目前国内加工原油的日趋重质化和劣质化，加之我国经济高速发展和环保法规的日益严格，市场对清洁油品需求也在急速增加
。
因此，重质油轻质化和优质化是当前急需解决的重要任务
。
加氢处理技术是解决上述问题的一种有效手段，通过加氢可以实现油品中的硫
、
氮
、
金属
、
胶质
、
残炭等杂质的有效脱除以及将不饱和烃加氢转化为饱和烃
。
[0003]入口扩散器作为加氢反应器中的一个核心部件之一，是油气进入反应器时经过的第一个装置，入口扩散器对进入反应器的油气进行初始分布，对整个反应过程中气液分布的均匀性起到至关重要的作用
。
[0004]目前加氢反应器的尺寸越来越大，常规的入口扩散器很难将油气均匀扩散到反应器内，特别是对于重油等粘性很大的油料来说，这就导致反应器内产生热点，进而使催化剂结焦
、
飞温等，影响产品质量和生产安全
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种入口扩散器及微气泡
‑
微液滴加氢反应器，该入口扩散器将气液混合流分成三个扩散区域，分别为直接与气液混合流接触的缓流区
、
引导气液混合流向周边扩散的外围溅流区以及两个区域之间的湍动区，通过三个区域的划分，能够使粘性大的重油有效且快速的向外围扩散，提高了扩散的范围，同时，还能强化油品与气相之间的传质
。
[0006]本专利技术为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种入口扩散器，包括与以微气泡形式存在的气液混合流冲击接触的承载盘，且承载盘的中心区域上表面形成对气液混合流降速的缓流区，缓流区的表面分布贯穿孔，所述承载盘为中心高
、
边缘低的弧形凸起结构，且环绕其边缘具有连续的外延板，外延板为向来流方向凸起的弧形，且其边缘的高度超出承载盘的中心，并在外延板与承载盘的连接处形成湍动区，外延板的上表面高于承载盘中心的区域形成外围溅流区
。
[0007]作为上述入口扩散器的一种优化方案，所述外围溅流区的表面分布贯穿孔
。
[0008]作为上述入口扩散器的另一种优化方案，所述外延板中部区域的高度超出边缘的高度
。
[0009]作为上述入口扩散器的另一种优化方案，所述承载盘上设置有用于将其固定在加氢反应器内的连接杆
。
[0010]作为上述入口扩散器的另一种优化方案，所述连接杆具有弹性，以使气液混合流冲击到承载盘上时，承载盘能够上下振动
。
[0011]一种微气泡
‑
微液滴加氢反应器，使气相以微气泡的形式与液相混合，形成气液混
合流后通入到反应器入口，经入口扩散器扩散后，再进入到反应器内部，所述入口扩散器为上述的入口扩散器
。
[0012]作为上述微气泡
‑
微液滴加氢反应器的一种优化方案，所述反应器内入口扩散器的下方设置有分配盘，分配盘上分布若干气液分配器，且气液分配器的底部延伸至分配盘下方，并形成喇叭状的气液喷出口
。
[0013]作为上述微气泡
‑
微液滴加氢反应器的另一种优化方案，所述气液分配器包括贯穿分配盘的中空管体，顶部具有盖板，且盖板底面与中空管体顶端之间形成气相入口，所述中空管体处于分配盘上方的位置设置1‑2条吸液管
。
[0014]作为上述微气泡
‑
微液滴加氢反应器的另一种优化方案，所述吸液管内具有吸液通道，吸液通道的内径沿液相的流动方向逐渐缩小，以将液相吸入中空管体内形成小液滴，所述中空管体处于分配盘下方的部分依次分为锥管段和渐扩段，锥管段的内径自上而下逐渐缩小，渐扩段的内径自上而下逐渐增大，并在两者连接处形成缩颈部
。
[0015]作为上述微气泡
‑
微液滴加氢反应器的另一种优化方案，所述吸液通道中，最小内径
:
最大内径
:
轴向长度＝
1:5
‑
10:20
‑
50
；所述锥管段中，最小内径
:
最大内径
:
轴向长度＝
1:3
‑
6:5
‑
10
；所述渐扩段中，最小内径
:
最大内径
:
轴向长度＝
1:6
‑
10:5
‑
10
，且渐扩段底部气液喷出口的内径大于锥管段的最大内径
。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0017]1)
本专利技术的入口扩散器通过将气液混合流分成三个扩散区域，分别为直接与气液混合流接触的缓流区
、
引导气液混合流向周边扩散的外围溅流区以及两个区域之间的湍动区，通过三个区域的划分，能够使粘性大的重油有效且快速的向外围扩散，提高了扩散的范围，同时，还能强化油品与气相之间的传质；
[0018]2)
本专利技术的微气泡
‑
微液滴加氢反应器内还设置特殊结构的气液分配器，气液分配器顶端的侧边形成气相入口，气相高速进入中空管体内后，从吸液管吸入液相，由于吸液管内的吸液通道是变径结构，从而使吸入的液相变为小液滴与气相混合，之后沿中空管体向下移动过程中，先经过锥管段的加速后再由渐扩段的喇叭状喷射口喷出，从而使中空管体内的气相与液相中存留的微气泡之间发生交互作用，进而使小液滴进一步破碎成更小的液滴，使气液两相能够更加均匀的进入到催化剂床层参与反应
。
附图说明
[0019]图1为本专利技术中入口扩散器的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术微气泡
‑
微液滴加氢反应器的结构简图；
[0021]图3为本专利技术微气泡
‑
微液滴加氢反应器内气液分配器的结构示意图；
[0022]附图标记：
1、
入口扩散器，
101、
承载盘，
102、
外延板，
103、
连接杆，
104、
缓流区，
105、
湍动区，
106、
外围溅流区，
2、
反应器入口，
3、
气液分配器，
301、
中空管体，
302、
锥管段，
303、
渐扩段，
304、
缩颈部，
305、
吸液管，
306、
吸液通道，
307、
盖板，
308、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种入口扩散器，包括与以微气泡形式存在的气液混合流冲击接触的承载盘
(101)
，且承载盘
(101)
的中心区域上表面形成对气液混合流降速的缓流区
(104)
，缓流区
(104)
的表面分布贯穿孔，其特征在于：所述承载盘
(101)
为中心高
、
边缘低的弧形凸起结构，且环绕其边缘具有连续的外延板
(102)
，外延板
(102)
为向来流方向凸起的弧形，且其边缘的高度超出承载盘
(101)
的中心，并在外延板
(102)
与承载盘
(101)
的连接处形成湍动区
(105)
，外延板
(102)
的上表面高于承载盘
(101)
中心的区域形成外围溅流区
(106)。2.
根据权利要求1所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述外围溅流区
(106)
的表面分布贯穿孔
。3.
根据权利要求1所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述外延板
(102)
中部区域的高度超出边缘的高度
。4.
根据权利要求1所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述承载盘
(101)
上设置有用于将其固定在加氢反应器内的连接杆
(103)。5.
根据权利要求4所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述连接杆
(103)
具有弹性，以使气液混合流冲击到承载盘
(101)
上时，承载盘
(101)
能够上下振动
。6.
一种微气泡
‑
微液滴加氢反应器，使气相以微气泡的形式与液相混合，形成气液混合流后通入到反应器入口
(2)
，经入口扩散器
(1)
扩散后，再进入到反应器内部，其特征在于：所述入口扩散器
(1)
为权利要求1‑5中任意一项所述的入口扩散器
。7.
根据权利要求6所述的一种微气泡
‑
微液滴加氢反应器，其特征在于：所述反应器内入口扩散器
(1)
的下方设置有分配盘
(4)
，分配盘
(4)
上分布若干气液分配器
(3)
，且气液分配器
(3)
的底部延伸至分配盘
(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，陈超，赵波，盛维武，李小婷，魏嘉，
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：