本发明专利技术涉及一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置，其包括至少一个基本水平的收集装置，该收集装置设有竖直的收集管线以便接收流体，布置在所述收集管线中的至少一个注入装置，沿流体流通方向位于收集装置下游的环形混合腔，所述腔包括直接连接至所述收集管线的入口端和作为流体通道的出口端，以及包括至少一个烟囱的水平预分布板，所述板沿流体流通方向位于距所述腔下游距离d2的位置处。本发明专利技术还涉及一种包括紧凑型混合装置的反应器。本发明专利技术应用于放热反应领域，更具体的是加氢处理、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢裂化、加氢及加氢脱芳反应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置及其在进行放热反 应的应用。本专利技术还涉及一种包括紧凑型混合装置的反应器。本专利技术应用于放热反应领域， 特别是加氢处理、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢裂化、加氢及加氢脱芳反应。
技术介绍
精炼和/或石油化学中进行的放热反应需要通过额外的流体来冷却以防止热量 从进行这些反应的反应器中散失。还有必要保持反应器中均勻的温度梯度，以防止催化剂 床中存在热点。这些热点会过早地降低催化剂活性。还会导致非选择性反应。因此，在反 应器中具有至少一个允许流体温度均勻分布和将反应流体冷却至期望温度的混合腔是至 关重要的。为了实现这种均勻化，本领域技术人员通常采用一种特殊的、通常内部非常复 杂的布置，包括在反应器部分尽可能均勻地输送急冷流体(quench fluid)。既可以通过 如专利文件EPB0，716，881，US5, 025, 831中描述的那些多孔系统，也可以通过如专利文 件US4，836，989中描述的星型系统而在混合腔的下游进行这种注入。这些箱体一般非 常复杂。它们通常为两个，甚至如专利US5，232，283中描述的三个，并通常设置了如专利 US5, 567, 396中描述的如叶片、翅片、阻板或挡板的内件。这种类型的系统的主要缺陷是开 发和执行的复杂性、引起的压力降以及更具体的整体尺寸(在反应器中占据的空间)。也可以从专利申请FRA2，824，495得知一种允许在急冷流体和过程流体间提供有 效交换的急冷装置。该设备整合在外壳内，并且包括急冷流体注入杆、流体收集挡板、实现 急冷流体和向下流混合的合适的急冷箱体、包括有孔盘和分布板的分布系统。急冷箱体包 括在基本不为径向也不与所述外壳的轴线相平行的方向上提供该流体的涡流的挡板，并且 在挡板的下游，沿反应流体流通方向在箱体中形成的至少一个混合流体的出口通道部分。 该装置允许克服现有技术中的各种系统的一些缺陷，但仍然具有很大的体积。一些现有装置允许整体尺寸有所降低。如专利US6，881，387、EPB1, 721，660以及 US6, 180，068描述了比现有技术更扁平的混合箱体。然而，这些急冷箱体仍然包含很多内 件，其为了实现高效率更易于产生高的压力降。因此本专利技术的目的是提供一种紧凑型混合装置，以克服现有技术中的一个或多个 缺陷。根据本专利技术的装置在反应器尺寸方面得到巨大收益，并且提供很好的流体混合，以及 很好的温度均勻性。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置。本专利技术的另一个目的涉及一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置以进 行放热反应的应用。本专利技术的另一个目的涉及一种包括紧凑型流体混合装置的反应器。本专利技术的另一个目的涉及一种包括紧凑型流体混合装置的反应器在进行放热反 应时的应用。根据第一方面，本专利技术涉及一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置，包 括——至少一个基本水平的收集装置，其设置了竖直的收集管线以便接收流体，——至少一个布置在所述收集管线中的注入装置，——沿流体流动方向位于收集装置下游的环形混合腔，所述腔包括直接连接至所 述收集管线的入口端和作为流体通道的出口端，所述出口端位于反应器外壳的径向上，以 及——包括至少一个烟@的水平预分布板，所述板沿所述流体流通方向在距所述腔 下游距离d2的位置处。根据本专利技术的一个变型，注入装置在环形混合腔的入口端的水平位置。根据本专利技术的另一个变型，预分布板和环形混合腔之间的距离d2的范围为 O-IOOmm之间。优选地，该距离范围为0. 25_100mm之间。更优选地，该距离范围为0. 5_5mm 之间。根据本专利技术的另一个变型，预分布板和环形混合腔之间的距离d2为0mm，环形混 合腔与预分布板接触。根据本专利技术的另一个变型，环形混合腔位于反应器外壳的外围。根据本专利技术的另一个变型，环形混合腔位于与反应器外壳距离为dl处，距离dl的 范围为反应器直径的0. 5% -25%之间。根据本专利技术的另一个变型，环形混合腔的直径d的范围为0. 05-0. 5m之间。优选 地，该直径范围为0. 1-0. 3m之间。更优选地，该范围为0. 15-0. 25m之间。根据本专利技术的另一个变型，环形混合腔的长度范围为90-270度之间，优选地，该 长度范围为100-250度之间。更优选地，该长度范围为130-200度之间。根据第二方面，本专利技术涉及该紧凑型混合装置在进行放热反应的应用。根据第三方面，本专利技术涉及沿基本竖直的轴线延伸的细长形状的反应器，其中至 少一种反应流体从所述反应器的顶部到底部通过至少一个催化剂床流通，所述反应器包括 沿所述反应流体流通方向设置在催化剂床下游的至少一个紧凑型混合装置。根据本专利技术的一个变型，该反应器还包括沿流体流通方向位于紧凑型混合装置下 游的基本水平的分布板。根据本专利技术的另一变型，该反应器还包括布置在紧凑型混合装置和分布板下游的 第二催化剂床。根据本专利技术的第四方面，本专利技术涉及沿基本竖直的轴线延伸的细长形状的反应器 在进行放热反应时的应用，其中至少一种反应流体从所述反应器的顶部到底部通过至少一 个催化剂床流通，所述反应器包括沿所述反应流体流通方向设置在催化剂床下游的至少一 个紧凑型混合装置。附图说明图1示出了包括根据本专利技术的紧凑型混合装置的向下流式多床反应器的轴向截4面。粗箭头表示流体在反应器内的流动方向。图2示出了根据沿虚线A-A截取的截面的紧凑型混合装置的俯视图。图3示出了作为在预分布板上测得的混合效率(横坐标JlswiJ的函数和在不同 的环形混合腔效率(nt。J下的根据本专利技术的装置的总混合效率。具体实施例方式根据本专利技术的紧凑型混合装置应用于进行放热反应(如加氢处理、加氢脱硫、加 氢脱氮、加氢裂化、加氢及加氢脱芳反应)的反应器中。该反应器具有沿基本竖直的轴线的 细长形状。至少一种反应流体(或过程流体)从所述反应器的顶部到底部流动通过至少一 个催化剂床。在床出口处，反应流体被收集，然后在分布到位于分布板下游的催化剂床之 前，与急冷流体在根据本专利技术的紧凑型装置中混合。下游和上游是相对于反应流体的流动 方向而定义的。反应流体可以是气体或液体或包含液体或气体的混合物，这根据反应器中进行的 反应类型。流动通过上游催化剂床的反应流体被基本水平的收集装置5收集，该收集装置 设置有基本竖直的收集管线7 (见图1)。本专利技术意义上的“基本竖直”和“基本水平”是指， 与竖直线或水平线的的角度α为士5度的平面的变型。收集装置由布置在与外壳的纵轴 相垂直的平面上的实心板组成，外壳位于催化剂床的格栅下方。该板在反应器的整个表面 上径向延伸。其在一端包括与所述竖直的收集管线7连接的开口 6。收集装置用于收集来 自上游催化剂床的反应流体流，并将该流体送至所述收集管线。该收集装置与催化剂床的 格栅之间间隔产生收集空间4的高度HI。该空间很有必要，其允许反应流体排放至所述管 线。必须选择高度Hl来限制在收集来自催化剂床2的流体时所产生的压力降以及限制净 高(clearance height)。该净高不能改变反应流体至收集管线的排放，或其通过管线的流 动。在本专利技术的实施方式中，高度Hl的范围为30-200mm之间，优选地在30-150mm之间，更 优选地在40本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置，包括： －－至少一个基本水平的收集装置（５），其设置了竖直的收集管线（７）以便接收流体， －－至少一个布置在所述收集管线中的注入装置（８）， －－沿流体流通方向位于收集装置（５）下游的环形混合腔（９），所述腔包括直接连接至所述收集管线（７）的入口端和作为流体通道的出口端（１０），所述出口端（１０）位于反应器外壳（１）的径向上，以及 －－包括至少一个烟囱（１３）的水平预分布板（１１），所述板沿所述流体流通方向在距所述腔（９）下游距离ｄ２的位置处。
【技术特征摘要】
2009.11.20 FR 09/055951.一种在向下流式反应器中混合流体的紧凑型装置，包括——至少一个基本水平的收集装置(5)，其设置了竖直的收集管线(7)以便接收流体，——至少一个布置在所述收集管线中的注入装置(8)，——沿流体流通方向位于收集装置( 下游的环形混合腔(9)，所述腔包括直接连接 至所述收集管线(7)的入口端和作为流体通道的出口端(10)，所述出口端(10)位于反应器 外壳⑴的径向上，以及——包括至少一个烟囱(1 的水平预分布板(11)，所述板沿所述流体流通方向在距 所述腔(9)下游距离d2的位置处。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述注入装置位于环形混合腔(9)的所述 入口端的水平处。3.根据权利要求1到2所述的装置，其特征在于，距离d2的范围为0-100mm。4.根据权利要求1到2所述的装置，其特征在于，距离d2为0mm，环形混合腔(9)与预 分布板(11)接触。5.根据权利要求1到2所述的装置，其特征在于，距离d2的范围为0.25-100mm，优选 地为0. 5-5mm之间。6.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，环形混合腔(9)位于所述反应器 外壳(1)的外围。7.根据前述任一权...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·奥吉耶，D·达尔曼西耶，C·布瓦耶，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。