一种用于三相沸腾床反应器的气液分配器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于三相沸腾床反应器的气液分配器，主要由中心管、泡帽、支撑杆和分配板组成；中心管下段的端部为中心管的物料进口，上段的端部为物料出口，中心管上段设有限位环，限位环为轮毂式结构，中心为一通孔，支撑杆呈竖直方向设置，支撑杆的上端支撑于泡帽内壁顶部，支撑杆的下端穿过限位环中心的通孔与一个浮动环固定连接，浮动环为轮毂式结构，泡帽通过支撑杆与中心管上段活动连接并罩在物料出口上方，泡帽的底部周边能与分配板相贴合。本实用新型专利技术提供的气液分配器强化了气液混合，实现了气液连续均态进料，活动部件稳定，催化剂在反应器底部和泡帽上壁面无沉积。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种用于三相沸腾床反应器的气液分配器，主要由中心管、泡帽、支撑杆和分配板组成；中心管下段的端部为中心管的物料进口，上段的端部为物料出口，中心管上段设有限位环，限位环为轮毂式结构，中心为一通孔，支撑杆呈竖直方向设置，支撑杆的上端支撑于泡帽内壁顶部，支撑杆的下端穿过限位环中心的通孔与一个浮动环固定连接，浮动环为轮毂式结构，泡帽通过支撑杆与中心管上段活动连接并罩在物料出口上方，泡帽的底部周边能与分配板相贴合。本技术提供的气液分配器强化了气液混合，实现了气液连续均态进料，活动部件稳定，催化剂在反应器底部和泡帽上壁面无沉积。【专利说明】—种用于三相沸腾床反应器的气液分配器
本技术涉及反应器内构件领域，尤其涉及一种用于三相沸腾床反应器的气液分配器。
技术介绍
沸腾床反应器具有全混反应器和流化反应器特征，因此反应器具有良好的动力学平衡，以维持催化剂床层膨胀和流化均匀性，达到催化加氢反应平衡。沸腾床可以在比固定床高得多的反应温度下操作。特别是沸腾床工艺能在不停工的情况下，定期排出废催化剂、补充新鲜催化剂，保证产品性质不会随时间变化，因此沸腾床反应器具有很好的控制反应热能力、加工超重劣质原料能力以及原料性质和目标产品分布改变时灵活调整操作条件的能力。气固液三相的有效混合、传质效率及操作弹性是沸腾床反应器的重要性能，性能优异的气液进料分配器是沸腾床反应器关键内构件之一。目前国内外公开专利中沸腾床气液分配器根据功能特性分有两大类:截流型(例如 US4874583、CN101940897A 和 CN20198924U 等)和非截流型(例如 CN101940900A)，现有文献显示目前工业装置上基本采用了美国Texaco公司的带止逆球的泡帽式气液分配器US4874583。中石化抚研院的专利CN101940900A介绍的结构设置气相围堰与导液管，在导液管内设置喷射盘，在喷射盘和混合盘之间的导液管管壁上开设进气孔，设置雨帽和连接体。利用催化剂堆积角的特性开发了非截流型气液分配器，压降小、传质效率高，有利于实现气液固三相呈沸腾状态，但是在止逆效果上无法完全回避隔板上方物流的逆流，易发生堵塞。中石化抚研院的专利CN101940897A介绍的结构在气液混合结构上做了大量改进，气液混合进料平稳。但是上部开孔斜向上方，同时没有泡帽结构的折流，催化剂在隔板上方容易沉积，可能造成沸腾床反应器底部过热而烧坏催化剂，由于缺少泡帽的破碎和扩散气泡作用，气体扩散范围较小，产生的气泡较大，由于分配器出口没有泡帽的折流阻挡作用，停工时，由于中心进料管流速较大，物流将瞬间逆流，止逆球不易迅速回位，需要一个短暂的回位过程。美国Texaco公司的专利US4874583介绍了一种用于沸腾床反应器的气液分配器，为泡帽分配器，主要由泡帽、上升管、止逆球和阀芯等部件组成。泡帽筒体的底部设有条缝，上升管上部和阀芯中部设有流体出口，阀芯下部设有阀座。这种气液分配器在使用过程中主要存在如下问题:(1)由于泡帽是圆柱状的，且其上部有螺母与中心杆连接，整个泡帽只能是固定不动，同时泡帽的面积大于分配盘开孔的面积较多，因此物料中的固体颗粒在泡帽上沉积的可能性也较大，这也有可能引起结焦。(2)采用止逆球来止逆，当气液进料中断或压力降低，浆液将逆流到阀芯内腔；瞬间压力过大，止逆球不能迅速回落实现密封，对球要求苛刻。(3)气液混合结构为孔板混合器，易出现断塞流和脉动流。阀芯内腔封闭，形成回旋流，止逆球上下跳动，造成止逆球和阀芯的碰撞损伤。神华煤制油公司申请的专利CN20198924U具有圆锥形泡帽，该圆锥泡帽通过多个角尺支腿与该分配盘连接。这种结构的特点是借助了浮阀的特点结构简单，易于操作，密封紧密，流体流量为零时，锥体完全覆盖了分配盘的开孔，隔绝了分配盘上的物料进入分配盘下。该气液分配器在使用过程中存在的问题:缺少气液混合结构，分配板下方的物流在泡帽浮起时进入床层，气泡较大，气泡尾迹影响范围较大，直接导致床层底部波动较大，分配不均。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的易出现断塞流和脉动流、止逆球密封迟滞及分配盘开孔磨损的技术问题，本技术提供了一种用于三相沸腾床反应器的气液分配器，该气液分配器强化了气液混合，实现了气液连续均态进料，活动部件稳定，催化剂在反应器底部和泡帽上壁面无沉积。本技术提供的用于三相沸腾床反应器的气液分配器主要由中心管、泡帽、支撑杆和分配板组成，中心管穿过分配板上的开孔，被分配板分为上中下三段，下段的端部为中心管的物料进口，上段的端部为物料出口，其特征在于:中心管上段靠近物料出口的管内壁上设有一限位环，限位环中心为一圆形通孔，支撑杆呈竖直方向设置，支撑杆的上端支撑于泡帽内壁顶部，与泡冒内壁顶部固定连接，支撑杆的下端穿过限位环中心的圆形通孔与一个浮动环固定连接，浮动环直径小于中心管内径，泡帽通过支撑杆与中心管上段活动连接并罩在物料出口上方。作为进一步改进的方案，在中心管中段设有一文丘里管混合器，文丘里管混合器管壁上沿圆周方向均匀对称的开有由外而内斜向上方的多个圆孔。作为更进一步改进的方案，在中心管中段外围设有气相围堰，气相围堰的内壁和文丘里管混合器的外壁之间形成的环形空间与文丘里管混合器管壁上的圆孔共同组成气相通道。本技术具有如下优点:(I)本技术有完善的气液混合单元，可以使气液均匀混合并流动，防止出现断塞流和脉动流。并且，在泡帽浮起时，进入中心管上段的气液，经中心管顶开孔流出至泡帽内侧的环隙空间，不会在中心管形成回旋流，气液流动保持得较为稳定，泡帽不会在气液物流中上下跳动，其悬浮状态稳定，保证内构件长周期运行；(2)本技术泡帽通过支撑杆焊接在浮动环上，中心管上段管壁上还设有一限位环，泡帽不仅有上下运动空间，还有旋转的自由度，不易卡死，灵活自如，不会因剧烈运动导致磨损，使用周期较长；(3)本技术中心管上仅采用文丘里管混合器，不存在其他结构，浮动环和限位环都有较大的开孔率，流通面积大，可以降低气液进料通过气液分配器时的压力降，同时不易发生催化剂堵塞。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的用于三相沸腾床反应器的气液分配器的结构示意图；图2为图1中限位环的结构示意图；图3为图1中浮动环的结构示意图。图中，1-中心管，2-气相围堰，3-泡帽，4-支撑杆，5-分配板，6_限位环，7_浮动环，8-文丘里管混合器，9-圆孔，10-纵向条缝，11-物料进口，12-限位环轮圈，13-限位环轮辐，14-限位环轮轴，15-浮动环轮圈，16-浮动环轮辐，17-浮动环轮轴。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的用于三相沸腾床反应器的气液分配器作进一步的说明。图1为本技术的用于三相沸腾床反应器的气液分配器的结构示意图，如图所示，本技术提供的气液分配器主要由中心管1、泡帽3、支撑杆4和分配板5组成。中心管I穿过分配板5上的开孔，被分配板分为上中下三段。中心管I下段主要用于气液进料，下段的端部为中心管的物料进口 11，物料进口 11是中心管I主要的气液均相进料通道，设为喇叭状，便于物料更快更平稳的进入中心管，降低进料产生的局部阻力。中心管I上段的端部为物料出口，中心管I上段靠近物料出口的管内壁上设有一限位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊超，蔡连波，陈强，盛维武，赵晓青，
申请(专利权)人：中石化洛阳工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：