【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工以及石化设备，具体属于一种应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器。
技术介绍
1、丙烯在石油化工领域是非常重要的基础原料，产业链可进一步往下游延伸，比如生产丙烯腈、环氧丙烷、聚丙烯、丙烯酸等。随着经济社会的快速发展，丙烯的需求也不断增加。而伴随着大量价廉的低碳烷烃的进口，通过丙烷脱氢技术制取丙烯工艺的经济优势愈加明显。相比其他制备方法，丙烷脱氢工艺产品收率高、选择性好。
2、同时，为了应对市场需求，节约投资成本，丙烷脱氢单套装置的规模也不断提高，单套反应设备的处理量不断增加。传统的立式固定床反应器已很难满足产能持续扩大的要求，而卧式固定床反应器凭借其较大的容积，成为能够满足单一设备大规模生产需求的理想选择。
3、目前，工业化应用比较广泛的催化剂主要有铂系催化剂和铬系催化剂。采用铬系催化剂的工艺，一般要配置多台大型卧式固定床反应器。相比较立式固定床反应器，丙烷脱氢卧式固定床反应器的长径比远远小于1，这导致反应原料气经进气口进入反应器床层后，气体流动截面积数倍增加，并且截面积形状由立式反应器的圆形变成卧式反应器的椭圆矩形。
4、这样，在面临数倍增加的流通截面积的情况下，如何选择合适的气体分布器对催化剂床层反应的正常运行影响非常大。维持整个椭圆矩形截面上气体分布和流动的均匀性，使得穿过床层的气体反应停留时间维持一致，最终会影响转化率和选择性。
5、在丙烷脱氢工厂实际运行中也发现，若气体分布器设计不合理，会导致气体偏流严重甚至出现原料气体短路，最终导致气体分布器的挡风
6、现有专利cn106475018a公布了一种固定床反应器及其气体分布器，气体分布器包括进料主管、分布环管和多个分布支管，进料主管的上端用于连接固定床反应器的进口管，进料主管的管壁上设置有沿其周向间隔布置的多个出料口，分布环管的底部设置有沿其延伸方向间隔布置的多个配管嘴。该专利只针对长径比高的立式固定床反应器，对于大型卧式反应器，气体分配效果不佳。
7、现有专利cn113083162a公布了一种大型丙烷脱氢制丙烯反应器，采用卧式反应器，并选择了一种蒸汽入口分布器和管道式工艺通道的组合方式进行原料气体的分配。这种布气方式也较难兼顾反应器径向远端的床层，导致催化剂床层有效面积减少。
8、现有专利cn111589377a公布了一种用于卧式反应器的气体分布器，包括设于进气口处的锥形导流板以及设于锥形导流板与催化剂床层之间的开孔分布板，其中开孔分布板包括平行于反应器筒体轴向设置的水平分布板、沿宽度方向分别设于水平分布板两侧的倾斜分布板。与现有技术相比，本气体分布器可有效降低进口气体流速，减小高速气体对进口下方催化剂床层的冲击而造成的催化剂破碎粉化、床层塌陷等问题。这种分布器采用锥形导流板气体初次分配，下方开孔水平分布板二次分配。对于变工况的情况，原料气体各个方位阻力可能与正常工况设计值不一致，因此，这种结构对水平分布板的开孔要求较高，需要仔细核对开孔率、开孔位置以及形状。
9、综上所述，因此需要提供一种应用于大型卧式反应器的气体分布器，使得卧式反应器的椭圆矩形截面气体分布和流动均匀，避免气体偏流短路，导致气体分布器下方的催化剂床层塌陷，进而保证催化剂床层温度均匀，以及脱氢反应的转化效率。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，解决了丙烷脱氢卧式反应器气相进口椭圆矩形截面上气体分布和流动不均，以及气体分布偏流短路导致床层塌陷的问题。
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，本气体分布器设于卧式反应器的反应器筒体内，且位于催化剂床层的上方，所述气体分布器包括对气体一次均布的分布支管组件，分布支管组件上开设有均布在反应器筒体内同一层面上的多个出气孔；还包括位于分布支管组件与催化剂床层之间对气体二次均布的水平分布板，水平分布板与反应器筒体可拆卸连接，水平分布板均布有气体分布孔。
3、进一步的，所述分布支管组件包括至少一个沿反应器筒体轴向延伸的轴向分布支管和至少一个沿反应器筒体径向延伸的径向分布支管，轴向分布支管和径向分布支管相互连通，且出气孔均布在轴向分布支管和径向分布支管上。
4、进一步的，本气体分布器还包括安装在轴向分布支管或径向分布支管上的进气主管，且进气主管贯穿反应器筒体向外延伸。
5、进一步的，所述反应器筒体内壁上还设有支撑分布支管组件的分布支管支撑梁，且反应器筒体内壁上还设有安装水平分布板的分布板支撑梁。
6、进一步的，所述分布支管组件上的出气孔为扇形长条孔，扇形长条孔的角度为60°～90°，扇形长条孔截面积占每根分布支管外表面的1/6～1/4。
7、进一步的，所述水平分布板上的气体分布孔为圆形分布孔和矩形分布孔，矩形分布孔的通气截面大于圆形分布孔的通气截面，圆形分布孔在径向分布支管的正下方对应布置，矩形分布孔在圆形分布孔的两侧对称布置。
8、优选的，所述圆形分布孔的孔径为5～50mm；矩形分布孔的长度为10～60mm，宽度为5～10mm。
9、进一步的，所述圆形分布孔开孔率为10～30％，矩形分布孔开孔率为20～50％。
10、进一步的，所述水平分布板距离分布支管组件的高度为1500mm～2200mm。
11、进一步的，所述水平分布板由多个单元板拼接而成。
12、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
13、1、该应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，通过分布支管组件上的出气孔与水平分布板上的气体分布孔相配合，使得由气相进口进入到卧式反应器的反应原料气，可以均布在整个卧式反应器的椭圆矩形截面，并且流动均匀；有效避免了气体偏流短路，从而导致气体分布器下方的催化剂床层塌陷、翻床的情况。
14、2、通过轴向分布支管使得反应原料气沿反应器筒体轴向扩散，径向分布支管使得反应原料气沿反应器筒体径向扩散，相较于传统的导流板挡板结构，气体更容易分布在整个催化剂床层上部，使得每个催化剂床层通道的反应空速保持基本一致。
15、3、通过在轴向分布支管上安装进气主管，使得反应原料气可以经由进气主管进入到轴向分布支管内，进行气体一次均布，此外进气主管可通过法兰与外界设备连接，便于安装拆卸。
16、4、通过在分布支管组件与催化剂床层之间设置水平分布板，使得水平分布板不仅起到气体二次均布的作用，即有效降低进入催化剂床层的气体流速，避免高流速气体对催化剂床层的直接冲刷而引起的床层塌陷和翻床的情况发生，还起到床层压板的作用，减少了床层上部惰性瓷球的使用量；此外，通过分布支管组件与水平分布板组合的方式，适应性较强，这种结构形式可通过调整分布支管组件中“径向分布支管”本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，本气体分布器设于卧式反应器的反应器筒体(1)内，且位于催化剂床层(8)的上方，其特征在于：所述气体分布器包括对气体一次均布的分布支管组件，分布支管组件上开设有均布在反应器筒体(1)内同一层面上的多个出气孔；还包括位于分布支管组件与催化剂床层(8)之间对气体二次均布的水平分布板(6)，水平分布板(6)与反应器筒体(1)可拆卸连接，水平分布板(6)均布有气体分布孔。
2.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述分布支管组件包括至少一个沿反应器筒体(1)轴向延伸的轴向分布支管(3)和至少一个沿反应器筒体(1)径向延伸的径向分布支管(4)，轴向分布支管(3)和径向分布支管(4)相互连通，且出气孔均布在轴向分布支管(3)和径向分布支管(4)上。
3.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：本气体分布器还包括安装在轴向分布支管(3)或径向分布支管(4)上的进气主管(2)，且进气主管(2)贯穿反应器筒体(1)向外延伸。
4.根据权利要求1所述的
5.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述分布支管组件上的出气孔为扇形长条孔(401)，扇形长条孔(401)的角度为60°～90°，扇形长条孔(401)截面积占每根分布支管外表面的1/6～1/4。
6.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述水平分布板(6)上的气体分布孔为圆形分布孔(601)和矩形分布孔(602)，矩形分布孔(602)的通气截面大于圆形分布孔(601)的通气截面，圆形分布孔(601)在径向分布支管(4)的正下方对应布置，矩形分布孔(602)在圆形分布孔(601)的两侧对称布置。
7.根据权利要求6所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述圆形分布孔(601)的孔径为5～50mm；矩形分布孔(602)的长度为10～60mm，宽度为5～10mm。
8.根据权利要求6所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述圆形分布孔(601)开孔率为10～30％，矩形分布孔(602)开孔率为20～50％。
9.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述水平分布板(6)距离分布支管组件的高度为1500mm～2200mm。
10.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述水平分布板(6)由多个单元板(604)拼接而成。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，本气体分布器设于卧式反应器的反应器筒体(1)内，且位于催化剂床层(8)的上方，其特征在于：所述气体分布器包括对气体一次均布的分布支管组件，分布支管组件上开设有均布在反应器筒体(1)内同一层面上的多个出气孔；还包括位于分布支管组件与催化剂床层(8)之间对气体二次均布的水平分布板(6)，水平分布板(6)与反应器筒体(1)可拆卸连接，水平分布板(6)均布有气体分布孔。
2.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述分布支管组件包括至少一个沿反应器筒体(1)轴向延伸的轴向分布支管(3)和至少一个沿反应器筒体(1)径向延伸的径向分布支管(4)，轴向分布支管(3)和径向分布支管(4)相互连通，且出气孔均布在轴向分布支管(3)和径向分布支管(4)上。
3.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：本气体分布器还包括安装在轴向分布支管(3)或径向分布支管(4)上的进气主管(2)，且进气主管(2)贯穿反应器筒体(1)向外延伸。
4.根据权利要求1所述的应用于大型卧式反应器的组合式气体分布器，其特征在于：所述反应器筒体(1)内壁上还设有支撑分布支管组件的分布支管支撑梁(5)，且反应器筒体(1)内壁上还设有安装水平分布板(6)的分布板支撑梁(7)。
5.根据权利要求1所述的应用于大型...
【专利技术属性】
技术研发人员：张信，王刚，卓润生，
申请(专利权)人：上海润和盛建工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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