氣體進(jìn)料分布器和三相漿態(tài)床反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備領(lǐng)域，具體的，涉及一種適于三相漿態(tài)床反應(yīng)器的氣體進(jìn)料分布器。
【背景技術(shù)】
[0002]在三相漿態(tài)床反應(yīng)器中，氣體原料由進(jìn)氣管進(jìn)入氣體進(jìn)料分布器，在進(jìn)氣壓力穩(wěn)定的情況下，氣體將分散進(jìn)入氣體進(jìn)料分布器的各個(gè)進(jìn)料分布管中，并最終通過進(jìn)料分布管上的開孔進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器，帶動(dòng)反應(yīng)器中的漿液(即液體和固體催化劑的混合物)運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生催化反應(yīng)，生成的液體產(chǎn)品經(jīng)過濾分離或頂部溢流離開反應(yīng)器，氣相產(chǎn)物及未反應(yīng)的氣體通過反應(yīng)器頂部離開反應(yīng)器。
[0003]現(xiàn)有氣體進(jìn)料分布器的結(jié)構(gòu)多以封頭式、填充式、管式和分枝式為主。封頭式氣體分布器多在反應(yīng)器底部設(shè)置封閉的氣體腔室以用于氣體再分配，但這造成了反應(yīng)器體積的浪費(fèi)，而且存在使反應(yīng)器內(nèi)漿液倒灌進(jìn)入封頭的風(fēng)險(xiǎn)；填充式分布器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在操作中固體顆粒一旦進(jìn)入填充層就很難被吹出，容易造成填充層堵塞；現(xiàn)有的管式和分枝式氣體分布器中，雖然氣體均布效果較好，但在減少催化劑磨損和防止催化劑沉降方面表現(xiàn)一般。
[0004]此外，圖1?圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的三種新型氣體進(jìn)料分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1為專利申請(qǐng)CN103464057A中公布的一種新型氣體分布器。該分布器由中心進(jìn)氣口、徑向輻射的條形通道、環(huán)形通道、過濾網(wǎng)和分布孔(圖示的不規(guī)則曲線圈起部分)構(gòu)成，中心進(jìn)氣口為位于氣體分布器中央位置的圓柱型結(jié)構(gòu)，條形通道為水平狀結(jié)構(gòu)，一端與進(jìn)氣口連通，另一端與環(huán)形通道連通，環(huán)形通道為圓環(huán)型結(jié)構(gòu)，兩端分別與條形管道連通，過濾網(wǎng)位于條形通道的進(jìn)口處(條形通道的內(nèi)圈陰影處)，分布孔為圓形通孔，孔徑為6-10mm。其中，塔外氣體通過分布器的中心進(jìn)氣口進(jìn)入到氣體分布器內(nèi)，通過過濾網(wǎng)除去其中的雜質(zhì)和泡沫，然后流入到整個(gè)分布通道內(nèi)，通過通道下端均勻分布的氣體分布孔流出。圖1中的分布器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，可以將氣體均勻的分布到處理層，防止氣體局部集中或出現(xiàn)死區(qū)。但如前所述，盡管氣體均布效果較好，但整個(gè)氣體分布器呈平面狀覆蓋在反應(yīng)器容腔內(nèi)，固體催化劑容易沉降，且氣體分布孔流出的氣體容易以較大流速帶動(dòng)固體催化劑沖擊反應(yīng)器內(nèi)壁。
[0005]圖2所示為專利申請(qǐng)CN101837270A中公布的一種適用于漿態(tài)床反應(yīng)器的分層氣體進(jìn)料分布器。該分布器由主進(jìn)氣管、至少兩層進(jìn)料分布管和分布管上向下的圓形開孔組成，其中至少兩層進(jìn)料分布管由圓形分布管和輻射狀連接管構(gòu)成，塔外氣體通過主進(jìn)氣管進(jìn)入到至少兩層進(jìn)料分布管中，并最終由分布管向下的開孔進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器，多層分布器的設(shè)置，既使氣體均勻的從分布器的各個(gè)開孔流出而不出現(xiàn)偏流，又有效減少了催化劑的沉積和磨損。但是，該分布器最底部的一層進(jìn)料分布管與反應(yīng)器底壁的間距不等，間距較遠(yuǎn)的部分仍然可能有催化劑沉積現(xiàn)象發(fā)生。
[0006]圖3所示為專利申請(qǐng)CN1600413A中公布的一種用于三相漿態(tài)床反應(yīng)器的氣體分布器，該分布器由一個(gè)與反應(yīng)器7內(nèi)徑相同的假板2、多根氣體上升管3、一個(gè)氣體分布管組合以及多個(gè)開口垂直朝下的噴嘴4組成。其中，反應(yīng)氣體從氣體入口總管I橫向進(jìn)入底部封頭8和假板2之間的氣體空間，從中間的開口管9向下噴出，到達(dá)底部封頭8底部后再折流向上通過固定在假板2上的氣體上升管3，進(jìn)入氣體分布總管6，然后進(jìn)入氣體分布支管5，再若干個(gè)開口垂直向下的噴嘴4噴出，到達(dá)假板2上表面后氣體折流向上，均勻地通過反應(yīng)器7的漿態(tài)床層。該氣體分布器既保證了氣體經(jīng)過氣體分布器后均勻分布，又有效地解決或延緩了在氣流壓力不穩(wěn)或供氣中斷時(shí)的堵塞問題、逆流問題和固體沉積問題。但是，該分布器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，并且底部封頭與假板之間的氣體空間的存在，造成了反應(yīng)器體積的浪費(fèi)，并且該分布器也未考慮其結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑磨損的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述諸多問題或缺陷，本實(shí)用新型針對(duì)性地提供了一種氣體進(jìn)料分布器以及具有該氣體進(jìn)料分布器的三相漿態(tài)床反應(yīng)器，分布器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、節(jié)省空間且易于制造安裝，在使氣體均勻分布的基礎(chǔ)上，能夠有效降低催化劑沉降且減少催化劑磨損。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種氣體進(jìn)料分布器，該分布器包括主進(jìn)氣管、輔進(jìn)氣管、頂層進(jìn)料分布管和底層進(jìn)料分布管，呈平面層體狀的所述頂層進(jìn)料分布管與呈弧面層體狀的所述底層進(jìn)料分布管在高度方向上間隔布置，所述頂層進(jìn)料分布管與所述主進(jìn)氣管連通并包括沿平面布置的多根進(jìn)料分布管，所述底層進(jìn)料分布管與所述輔進(jìn)氣管連通并包括沿弧面分布的多根進(jìn)料分布管。
[0009]優(yōu)選地，所述頂層進(jìn)料分布管和底層進(jìn)料分布管分別通過各自的中心連接點(diǎn)與相應(yīng)的所述主進(jìn)氣管和輔進(jìn)氣管連通；
[0010]在所述頂層進(jìn)料分布管和底層進(jìn)料分布管中，所述進(jìn)料分布管均包括多根主支管和多根分叉支管，多根所述主支管分別從所述中心連接點(diǎn)向外延伸且沿周向彼此間隔，每根所述主支管的兩側(cè)分別向外延伸出沿該主支管的長(zhǎng)度方向間隔排布的多根所述分叉支管，所述主支管的同一側(cè)的多根分叉支管的朝向以及相對(duì)于所述主支管的傾斜角度均相同，所述主支管和分叉支管的向外延伸的遠(yuǎn)端均封閉。
[0011]優(yōu)選地，所述主進(jìn)氣管和輔進(jìn)氣管與同一或不同氣源相連，所述主進(jìn)氣管的管徑大于所述輔進(jìn)氣管的管徑。
[0012]優(yōu)選地，所述進(jìn)料分布管連接有向下噴料的噴嘴，所述噴嘴的末端形成有對(duì)外擴(kuò)口狀的噴口部，該噴口部的軸截面為圓錐臺(tái)形狀。
[0013]優(yōu)選地，所述噴口部?jī)?nèi)的小錐臺(tái)底面的直徑為Imm?2mm，所述噴口部端面的大錐臺(tái)底面的直徑為4mm?8mm。
[0014]優(yōu)選地，所述進(jìn)料分布管的底部連接有中間排噴嘴和對(duì)稱布置在該中間排噴嘴兩側(cè)的側(cè)排噴嘴，所述中間排噴嘴和側(cè)排噴嘴均包括沿所述進(jìn)料分布管的長(zhǎng)度方向間隔排布的多個(gè)所述噴嘴，各個(gè)噴嘴的中心軸線與所述進(jìn)料分布管的中心軸線相交，且所述中間排噴嘴中的各個(gè)噴嘴豎直向下。
[0015]優(yōu)選地，在所述進(jìn)料分布管的橫截面上，所述側(cè)排噴嘴與所述中間排噴嘴之間的周向夾角為30°?45°。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，還提供了一種三相漿態(tài)床反應(yīng)器，包括殼體、形成于該殼體內(nèi)的反應(yīng)器容腔以及根據(jù)本實(shí)用新型的氣體進(jìn)料分布器，所述反應(yīng)器容腔的底壁形成為弧面，所述主進(jìn)氣管和所述輔進(jìn)氣管分別從反應(yīng)器側(cè)面和/或底部插入所述反應(yīng)器容腔內(nèi)，所述底層進(jìn)料分布管布置在所述反應(yīng)器容腔的底部并與該反應(yīng)器容腔的所述底壁間隔，所述頂層進(jìn)料分布管布置在所述底層進(jìn)料分布管的上方。
[0017]優(yōu)選地，所述底層進(jìn)料分布管與所述反應(yīng)器容腔的所述底壁之間的間距為40mm?60mm，所述頂層進(jìn)料分布管與所述底層進(jìn)料分布管之間的垂直間距為70mm?I40mmο
[0018]優(yōu)選地，所述底層進(jìn)料分布管與所述反應(yīng)器容腔的所述底壁弧面形狀相同。
[0019]優(yōu)選地，所述反應(yīng)器容腔的內(nèi)徑為D，所述頂層進(jìn)料分布管的外邊緣與所述反應(yīng)器容腔的側(cè)壁之間的水平間距不小于2.5% *D，所述底層進(jìn)料分布管的外邊緣與所述反應(yīng)器容腔的所述側(cè)壁之間的水平間距為15% *D?20% *D。
[0020]根據(jù)上述技術(shù)方案，在本實(shí)用新型的氣體進(jìn)料分布器和三相漿態(tài)床反應(yīng)器中，進(jìn)料分布管在反應(yīng)器容腔中采取分層布置，使得氣體能夠均勻分布，保證了氣液固三相的良好接觸，避免死區(qū)的出現(xiàn)；底層進(jìn)料分布管緊貼反應(yīng)器容腔的底壁設(shè)置且二者弧面形狀接近或相同，從底層進(jìn)料分布管流出的氣體能夠解決固體催化劑在反應(yīng)器底部的沉積，且減緩催化劑在底壁的磨損。
[0021]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0022]圖1?圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的三種類型的氣體進(jìn)料分布器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的氣體進(jìn)料分布器和三相漿態(tài)床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖5和圖6均為圖4所示的氣體進(jìn)料分布器的橫截面圖，其中圖5圖示了俯視狀態(tài)下的頂層進(jìn)料分布管的組成結(jié)構(gòu)，圖6圖示了俯視狀態(tài)下的底層進(jìn)料分布管的組成結(jié)構(gòu)；
[0025]圖7為圖4所示的氣體進(jìn)