氣液分配器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油煉制與化工行業(yè)中的加氫領(lǐng)域，涉及固定床加氫反應(yīng)器所用的一種氣液分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]氣液分配器是固定床加氫反應(yīng)器的重要構(gòu)件，用于將氣液相原料均勻噴灑到下方的催化劑床層表面，以充分發(fā)揮整個(gè)床層中催化劑的作用，從而保證反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量和收率。液相與氣相分布得不均勻，會(huì)使宏觀反應(yīng)速率、產(chǎn)品收率以及催化劑失活速度等受到影響，導(dǎo)致催化劑使用率降低、催化劑床層中溫度分布不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量下降等。特別是由于加氫反應(yīng)多數(shù)是強(qiáng)烈的放熱過程，在催化劑床層中反應(yīng)原料油的分布不均勻會(huì)導(dǎo)致床層局部過熱和催化劑結(jié)焦。目前加氫技術(shù)反應(yīng)器大型化已經(jīng)十分普遍，產(chǎn)品向精細(xì)化的方向發(fā)展，環(huán)境保護(hù)要求的提高對(duì)油品質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，因此氣液分布的重要性就更加突出。
[0003]多個(gè)氣液分配器按一定規(guī)律設(shè)于塔盤板上，組成氣液分配盤。每個(gè)氣液分配器為一個(gè)分配單元，氣液兩相共同通過氣液分配器，均勻地分布到催化劑床層上。
[0004]現(xiàn)有的氣液分配器按液相進(jìn)入氣液分配器的方式可分為三類:溢流型、抽吸型和二者混合型。溢流型氣液分配器的主要特點(diǎn)是壓降小，氣相與液相流動(dòng)方向基本為垂直，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造難度較低、較適用于高粘度介質(zhì)，通常用于分配高粘度介質(zhì)的場(chǎng)合。抽吸型氣液分配器，這種氣液分配器一般設(shè)有泡帽、中心管等部件，氣流通過齒縫在泡帽和中心管之間的環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生抽吸作用，把液體沖碎成液滴并被氣體攜帶進(jìn)入中心管，實(shí)現(xiàn)氣液混合和分配。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種氣液分配器，以得到與現(xiàn)有的溢流型氣液分配器相比氣液混合更加均勻的混合效果。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種氣液分配器，該氣液分配器包括蓋板和中心管，蓋板設(shè)置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，入口部位于中心管上部，降液部在入口部下方，中心管下端為中心管出口，中心管的降液部上沿中心管軸線方向設(shè)置多排開孔，其特征在于:所述中心管出口的下方設(shè)置有噴射混合裝置，入口部包括沿中心管上部圓周方向所開的數(shù)個(gè)開槽，其開槽方向相對(duì)中心管為切向，所述噴射混合裝置為喉管狀結(jié)構(gòu)，上部入口為倒錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，下部出口為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中間為縮頸喉部連接。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)特征在于:所述氣液分配器還包括碎流板，該碎流板水平設(shè)置于噴射混合裝置下部出口的下方。
[0008]采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果:使用時(shí)，液相通過中心管的軸線方向不同高度截面上分布的多個(gè)通孔進(jìn)入中心管內(nèi)，氣相從中心管入口部切向高速進(jìn)入中心管內(nèi)，中心管內(nèi)形成向下高速旋流的氣流，上述氣相對(duì)液相產(chǎn)生包括垂直方向的多個(gè)方向的沖擊和剪切，從而達(dá)到更好的混合效果。設(shè)置噴射混合裝置可以使流體獲得更高的流速，并在噴射混合裝置的喉管部產(chǎn)生收縮混合效應(yīng)，使得氣液相的混合更加均勻。噴射混合裝置下方設(shè)置碎流板時(shí)，可以對(duì)中心管底部出口流出的氣液相原料進(jìn)行再分配，消除中心管下方液體流量較大的現(xiàn)象。因此，本實(shí)用新型能夠使氣液更為均勻地分布。此外，本實(shí)用新型還具有液相噴灑面積大、壓降小、操作穩(wěn)定性高、操作彈性大、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、牢固穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本實(shí)用新型主要用于石油煉制與化工行業(yè)中的固定床加氫反應(yīng)器。與塔盤板組裝成氣液分配盤后可將氣液相原料均勻地分配到固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)的催化劑床層上，使之與催化劑充分接觸，以降低催化劑床層橫截面內(nèi)的溫差，從而提高油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。但并不限制本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型氣液分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；該氣液分配器固定于分配盤上。
[0012]圖2是圖1所示氣液分配器中心管I的剖視圖。
[0013]圖3是圖1所示氣液分配器中心管I增加導(dǎo)流板7后的剖視圖。
[0014]圖4?圖5是碎流板5的示意圖。分別是帶開孔的圓平板型式的碎流板和帶有開孔錐段與帶開孔的圓平板組合型式的碎流板。
[0015]圖6是中心管I上開設(shè)的降液部11的開孔9示意圖。
[0016]圖7是噴射混合裝置8的剖面圖。
[0017]圖1至圖7中，相同附圖標(biāo)記表示相同的技術(shù)特征。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見圖1，本實(shí)用新型的氣液分配器設(shè)置有中心管I和蓋板3。中心管I上設(shè)有入口部10和降液部11，入口部10位于中心管I上部，降液部11在入口部10下方，中心管I下端為中心管出口，中心管I的降液部11上沿中心管I軸線方向設(shè)置多排開孔9，所述中心管出口的下方設(shè)置有噴射混合裝置8，入口部10包括沿中心管I上部圓周方向所開的長(zhǎng)方形開槽或長(zhǎng)圓形開槽，其方向相對(duì)中心管I為切向，所述噴射混合裝置8為喉管狀結(jié)構(gòu)(如圖7所示)，上部入口為倒錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，下部出口為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中間為縮頸喉部連接。
[0019]所述入口部10處設(shè)有數(shù)個(gè)切向的開槽2(如圖2、圖3所示)，為提高流體切向流速，可以在入口部10的切向開槽2處設(shè)置導(dǎo)向板7，入口部10上的開槽2切向開口形狀為長(zhǎng)方形或長(zhǎng)圓形。降液部11上的開孔9形狀可以為圓形或長(zhǎng)圓形(如圖6所示)。
[0020]所述氣液分配器還包括碎流板5，碎流板5設(shè)置于噴射混合裝置8的下方，碎流板5為開孔圓平板(如圖4所示)，或者為帶有開孔的錐形連接板和帶有開孔的圓平板組合(如圖5所示)，或者為類似開長(zhǎng)條孔的約翰遜篩網(wǎng)(圖略)。中心管I與分配盤6的連接為焊接固定連接。
[0021]參見圖1和圖2，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是，中心管I入口部10的切向開槽2形狀為長(zhǎng)方形，開槽2數(shù)量一般為2?6個(gè)，當(dāng)中心管I尺寸較小時(shí)，可選用帶導(dǎo)流板7的結(jié)構(gòu)(如圖3所示)以保證氣相可以切線進(jìn)入中心管。入口部10的位置優(yōu)選位于中心管I頂部(如圖1所示)，入口部10的開槽2頂部也可以與蓋板3有一定的距離。
[0022]降液部11的開孔9形狀優(yōu)選為圓形(如圖1所示)，沿中心管I軸向布置2?4排開孔9(圖1中所示為2排)，每排開孔沿中心管I周向布置I?4個(gè)開孔9。開孔的大小、數(shù)量和排數(shù)根據(jù)反應(yīng)器的進(jìn)料量以及油氣中的液相占比進(jìn)行組合以達(dá)到最佳的氣液混合效果。
[0023]碎流板5優(yōu)先選用帶有開孔的圓平板結(jié)構(gòu)，如圖1、圖3所示，在氣液分配器工作時(shí)，碎流板5上方的流體可以部分從碎流板上的開孔流下，以保證氣液分配器下方中心區(qū)域的氣液流量。
[0024]中心管I與分配盤6—般為焊接連接，以保證分配盤6上的液相不會(huì)從與中心管I的連接處漏出。
[0025]需要說(shuō)明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的主要部件中，可按需設(shè)置或不設(shè)置碎流板5，均包含在本【實(shí)用新型內(nèi)容】?jī)?nèi)。
[0026]下面以圖1所示的氣液分配器為例說(shuō)明本實(shí)用新型的工作原理。
[0027]流體中的液相在分配盤6上形成一定厚度的液層，液相通過中心管I上的降液部11軸向分布的多排通孔9進(jìn)入中心管內(nèi)，氣相經(jīng)中心管I頂部入口部10處的開槽2切向高速進(jìn)入中心管I內(nèi)，在中心管I內(nèi)形成向下高速旋流的氣流，上述氣相對(duì)液相產(chǎn)生多個(gè)方向的沖擊和剪切，使得液相破碎霧化，與氣相充分混合。氣液混合的流體經(jīng)中心管I底部出口處的噴射混合裝置8，在喉管部收縮混合后加速?gòu)牡撞繃娚渫ㄟ^碎流板5，對(duì)中心管I底部出口流出的氣液相原料進(jìn)行再分配，并消除中心管下方液體流量較大的現(xiàn)象。因此，本實(shí)用新型能夠使氣液更為均勻地分布。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣液分配器，該氣液分配器包括蓋板和中心管，蓋板設(shè)置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，入口部位于中心管上部，降液部在入口部下方，中心管下端為中心管出口，中心管的降液部上沿中心管軸線方向設(shè)置多排開孔，其特征在于:所述中心管出口的下方設(shè)置有噴射混合裝置，入口部包括沿中心管上部圓周方向所開的數(shù)個(gè)開槽，其開槽方向相對(duì)中心管為切向，所述噴射混合裝置為喉管狀結(jié)構(gòu)，上部入口為倒錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，下部出口為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中間為縮頸喉部連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述入口部包括沿中心管上部圓周方向所開的數(shù)個(gè)開槽，開槽形狀為長(zhǎng)方形或長(zhǎng)圓形。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述入口部包括沿中心管上部圓周方向所開的數(shù)個(gè)開槽，開槽數(shù)量為2?6個(gè)，4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述入口部的切向開槽處設(shè)置有導(dǎo)向板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述氣液分配器還包括碎流板，該碎流板水平設(shè)置于噴射混合裝置下部出口的下方。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述碎流板為開孔圓平板，或者為帶有開孔的錐形連接板和帶有開孔的圓平板組合，或者為類似開長(zhǎng)條孔的約翰遜篩網(wǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述入口部的開槽形狀為長(zhǎng)方形。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述降液部上的開孔，沿中心管軸向布置2?4排，每排開孔沿中心管周向布置I?4個(gè)，開孔形狀為圓形或長(zhǎng)圓形。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述降液部上的開孔形狀為圓形。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣液分配器，其特征在于:所述碎流板為開孔圓平板結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣液分配器，包括蓋板和中心管，蓋板設(shè)置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，入口部位于中心管上部，降液部在入口部下方，中心管下端為中心管出口，中心管的降液部上沿中心管軸線方向設(shè)置多排開孔，所述中心管出口的下方設(shè)置有噴射混合裝置，噴射混合裝置為喉管狀結(jié)構(gòu)，上部入口為倒錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，下部出口為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中間為縮頸喉部連接，入口部包括沿中心管上部圓周方向所開的長(zhǎng)方形開槽或長(zhǎng)圓形開槽，其開槽方向相對(duì)中心管為切向。本實(shí)用新型主要用于石油煉制與化工行業(yè)中的固定床加氫反應(yīng)器。使用本實(shí)用新型可將氣液相原料均勻地分配到固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)的催化劑床層上，使之與催化劑充分接觸，以降低催化劑床層橫截面內(nèi)的溫差，從而提高油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】B01J8/02, C10G49/00, B01J4/00
【公開號(hào)】CN205216798
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520947948
【發(fā)明人】朱華興, 張國(guó)信, 趙勇, 曾茜, 張光黎, 李群生
【申請(qǐng)人】中石化洛陽(yáng)工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日