一种上流式反应器用集垢扩散器及上流式反应器制造技术

一种上流式反应器用集垢扩散器及上流式反应器，涉及到化工设备领域，包括自下而上依次设置的圆筒部

【技术实现步骤摘要】
一种上流式反应器用集垢扩散器及上流式反应器


[0001]本专利技术涉及到化工设备领域，具体的说是一种上流式反应器用集垢扩散器及上流式反应器
。

技术介绍

[0002]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
。
根据反应器类型可以将加氢工艺分为固定床加氢工艺
、
悬浮床加氢工艺
、
沸腾床加氢工艺，其中以固定床加氢工艺的应用最为广泛
。
[0003]根据固定床加氢反应器的进料方向，可以分为上流式
(
下进料
)
和下流式
(
上进料
)
固定床加氢反应器两种形式，其中的上流式固定床反应器在油品加氢过程中具有一定的优势
。
上流式固定床反应器可以能够处理多种类型的油品，如劣质油品渣油
、
煤液化油中由于杂质含量高，容易造成加氢催化剂中毒或者催化剂孔道堵塞而快速失活，并且杂质可能堵塞床层使压降快速升高导致反应器工况变差，甚至无法正常操作，若采用上流式加氢反应过程使气液并流向上运动造成催化剂床层的膨胀，可以增加床层的空隙率，避免催化剂床层的堵塞
。
[0004]目前主流的上流式反应器中，比较有代表性的有：
[0005]CN200810117101.1
提出了一种上流式反应器及其应用，上流式反应器包括位于反应器底部的初始分布器和初始分布器上方的中间分布器，初始分布器由一个锥形折流板和一个位于其上方的筛板组成；中间分布器由开孔筛板和筛板板串结构组成，该专利技术所提供的上流式反应器的目的是实现气体均匀分布，从而提高催化剂的利用率；
[0006]CN201110353672.7
提出了一种上流式反应器气液分布器及应用，包括分布盘塔板和帽罩式集气分配器组成，该专利技术目的是使气相的均匀分布，提高气液两相的传质效率；
[0007]CN201510697566.9
提出了一种上流式分配器和上流式反应器，该专利技术的目的是通过本技术方案，流体通过上流式分配器后能够均匀地分配和均匀混合；
[0008]US4753721
公开的为沸腾床反应器，底部初始分布器为管环分布器，在环形管底部开孔，管环两侧设开有条缝的隔板，使得生成的气泡破碎再分布，中间分布器采用泡帽结构，即在多孔板的每个开孔上方与泡帽相连；
[0009]US4639354
的初始分布器为分支管状分布器，分支管状分布器的设计较为复杂，需要进行大量流体力学计算和实验方能保证气体的均匀分布效果，同时对于分布器安装的水平度具有一定的要求，因此反应器规模越大，该分布器设计的难度也将增加，中间分布器开有两种尺寸的孔结构，小孔孔径只能允许气相经过，而大孔则主要通过液相
。
大孔下方与垂直管件相连，管件底部设有折流板；气液两相分路经过中间分布器重新混合，造成流体的湍动实现均布；由于小孔过孔阻力大，将会在小孔下方的反应器空间产生一个气室空间，降低了反应器空间利用率，同时小孔容易被杂质堵塞影响到气泡的均布；
[0010]另外，切夫立昂美国公司公布了两项中国专利
97193150.X
和
00807042.3
，其中，
00807042.3
的初始分布器为以锥形折流板，改变由反应器底部进入的气泡的运动方向，同时起到破碎气泡实现均布的目的，但是由于气泡的流动是不稳定的，锥形折流板不能有效的避免气泡偏流，从而造成催化剂床层膨胀不均匀，催化剂颗粒磨损增加；而
97193150.X
所公开的技术中，中间分布器设计为多孔板上的每个孔均与下方垂直管件相连，而且每根管件侧向开有一个垂直反应器轴向的小孔；
[0011]以上这些上流式反应器及内部的入口扩散器，仅能起到扩散
、
均布的效果，但是由于作为反应物的部分液相中可能含有固体颗粒物，在进入到上流式反应器内后，会堵塞催化剂床层，进而导致反应效率降低，严重时甚至导致反应器无法运行
。

技术实现思路

[0012]为了解决现有上流式反应器所用的入口扩散器不具备除渣效果，导致液相中携带的固体颗粒物堵塞催化剂床层的问题，本专利技术提供了一种上流式反应器用集垢扩散器及上流式反应器，该集垢扩散器能够在分流过程中，使物流中携带的固体颗粒物因为离心力作用被甩到靠近反应器侧壁的区域沿回流通道流动，进而遇到挡流板形成的集垢区后产生沉积，最终实现了在对物流进行分流
、
缓冲和均布的同时，有效降低了其中携带的固体颗粒物含量
。
[0013]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种上流式反应器用集垢扩散器，包括沿物流方向自下而上依次设置的圆筒部
、
弧形导流部和锥形分流部，其中，圆筒部为环绕上流式反应器的物料进入口设置的圆筒结构，中间形成顶端开口的直流道；
[0014]所述弧形导流部为侧壁是弧形且两端开口的筒状结构，且其内径自下而上逐渐增大，弧形导流部的外侧壁与上流式反应器内壁之间形成回流通道，在回流通道内设有挡流板，挡流板的一端处于回流通道内，另一端与上流式反应器内壁倾斜固定连接，从而在连接处形成开口逆着回流通道内物流方向的集垢区；
[0015]所述弧形导流部底部开口上具有向上延伸的弧形延伸筒，且弧形延伸筒内形成直径自下而上先逐渐缩小
、
再逐渐增大的变径流道，弧形延伸筒的外壁与弧形导流部的内壁之间形成涡流沉积区；
[0016]所述锥形分流部为锥形顶端朝下的锥形筒结构，且其中心开设有中心分流通道，所述变径流道的上部与锥形分流部的外侧壁之间形成导流通道
。
[0017]作为上述上流式反应器用集垢扩散器的一种优化方案，所述直流道
、
变径流道
、
中心分流通道和上流式反应器的物料进入口的中心处于同一轴线上，且中心分流通道的直径小于直流道的直径，变径流道中心最窄处的直径不小于直流道的直径
。
[0018]作为上述上流式反应器用集垢扩散器的另一种优化方案，所述直流道的内径为中心分流通道直径的4‑
10
倍，所述变径流道中心最窄处的直径为直流道内径的
1.2
‑
1.5
倍，所述变径流道顶端的直径为直流道内径的
1.5
‑2倍，所述变径流道底端的直径为直流道内径的
1.5
‑2倍
。
[0019]作为上述上流式反应器用集垢扩散器的另一种优化方案，所述弧形延伸筒顶端的位置低于弧形导流部的顶端位置，从而使导流通道内的部分物流沿弧形延伸筒上部内侧壁流动过程中被弧形导流部的内侧壁阻挡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种上流式反应器用集垢扩散器，其特征在于：包括沿物流方向自下而上依次设置的圆筒部
(1)、
弧形导流部
(2)
和锥形分流部
(3)
，其中，圆筒部
(1)
为环绕上流式反应器的物料进入口设置的圆筒结构，中间形成顶端开口的直流道
(101)
；所述弧形导流部
(2)
为侧壁是弧形且两端开口的筒状结构，且其内径自下而上逐渐增大，弧形导流部
(2)
的外侧壁与上流式反应器内壁之间形成回流通道
(5)
，在回流通道
(5)
内设有挡流板
(501)
，挡流板
(501)
的一端处于回流通道
(5)
内，另一端与上流式反应器内壁倾斜固定连接，从而在连接处形成开口逆着回流通道
(5)
内物流方向的集垢区
(502)
；所述弧形导流部
(2)
底部开口上具有向上延伸的弧形延伸筒
(201)
，且弧形延伸筒
(201)
内形成直径自下而上先逐渐缩小
、
再逐渐增大的变径流道
(202)
，弧形延伸筒
(201)
的外壁与弧形导流部
(2)
的内壁之间形成涡流沉积区
(203)
；所述锥形分流部
(3)
为锥形顶端朝下的锥形筒结构，且其中心开设有中心分流通道
(301)
，所述变径流道
(202)
的上部与锥形分流部
(3)
的外侧壁之间形成导流通道
(4)。2.
根据权利要求1所述的一种上流式反应器用集垢扩散器，其特征在于：所述直流道
(101)、
变径流道
(202)、
中心分流通道
(301)
和上流式反应器的物料进入口的中心处于同一轴线上，且中心分流通道
(301)
的直径小于直流道
(101)
的直径，变径流道
(202)
中心最窄处的直径不小于直流道
(101)
的直径
。3.
根据权利要求2所述的一种上流式反应器用集垢扩散器，其特征在于：所述直流道
(101)
的内径为中心分流通道
(301)
直径的4‑
10
倍，所述变径流道
(202)
中心最窄处的直径为直流道
(101)
内径的
1.2
‑
1.5
倍，所述变径流道
(202)
顶端的直径为直流道
(101)
内径的
1.5
‑2倍，所述变径流道
(202)
底端的直径为直流道
(101)
内径的
1.5
‑2倍
。4.
根据权利要求1所述的一种上流式反应器用集垢扩散器，其特征在于：所述弧形延伸筒
(201)
顶端的位置低于弧形导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛维武，陈崇刚，陈强，李立权，李小婷，赵颖，魏嘉，程永攀，陈险峰，李琳鸽，
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：