一種流體分配器和流體預(yù)分配盤的制作方法
【專利摘要】一種流體分配器和流體預(yù)分配盤，所述的流體分配器由上部的頂帽(5)、下部的過濾組件(9)和內(nèi)部組件(14)、以及底部的破碎組件(1)組成；所述的頂帽(5)由擋板(3)和擋板(3)底部與擋板(3)連接的罩帽(4)組成；所述的內(nèi)部組件(14)位于過濾組件(9)的內(nèi)部，由上至下包括入口部(10)、降液部(11)和出口部(13)，其中降液部(11)上設(shè)有多個(gè)通孔(12)；所述的過濾組件(9)是由外筒(8)、內(nèi)筒(7)組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒(8)、內(nèi)筒(7)側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽(4)伸入所述的內(nèi)部組件與所述的過濾組件之間，所述的擋板(3)與過濾組件(9)最上端之間有空隙。流體預(yù)分配盤為預(yù)分配盤底板上設(shè)置均勻分布的多個(gè)預(yù)分配器。該流體分配器具有分配和過濾雙重功能，具有容垢能力強(qiáng)、分配性能好、操作彈性大、安裝、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種流體分配器和流體預(yù)分配盤

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油煉制與化工領(lǐng)域加氫裝置的一種反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，更具體地說，涉及一種重油固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)的流體分配器和流體預(yù)分配盤。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，同時(shí)，隨著原油的重質(zhì)化、劣質(zhì)化傾向日趨嚴(yán)重，而市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)餾分油的需求又不斷增加，因此，渣油等重質(zhì)油加氫技術(shù)會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生非常重要的影響。
[0003]對(duì)于烴類原料加氫領(lǐng)域，特別是渣油等含雜質(zhì)或易結(jié)焦的成分較多的原料，通常含有膠質(zhì)、浙青質(zhì)、金屬雜質(zhì)及懸浮顆粒等雜質(zhì)。在實(shí)際操作中，很難避免系統(tǒng)及管道中的銹垢污物被帶到反應(yīng)器內(nèi)，污垢在催化劑床層表面積累，將迅速減小介質(zhì)流通通道，甚至造成阻塞，這些雜質(zhì)進(jìn)入催化劑段就會(huì)沉積到催化劑表面，堵塞催化劑孔道，使催化劑的孔容大大下降，從而使催化劑活性快速降低。同時(shí)，垢物在催化劑床層表面積累還會(huì)使反應(yīng)器壓降上升，嚴(yán)重時(shí)會(huì)壓垮塔盤，造成非計(jì)劃停工。對(duì)于其它類型氣液固定床反應(yīng)器而言，污垢堵塞問題也不同程度地存在。
[0004]在加氫精制、加氫裂化等工藝中，反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件在使反應(yīng)物與催化劑充分接觸上起重要作用。其中氣液分配器通常安裝在催化劑床層的入口處，是實(shí)現(xiàn)加氫反應(yīng)器內(nèi)物流均勻分配的關(guān)鍵內(nèi)構(gòu)件。目前國(guó)內(nèi)通常采用抽吸型氣液分配器，US3218249公開了一種氣液分配器，是在主體管上方設(shè)有泡帽等部件，在泡帽下部開設(shè)有多條平行于軸線產(chǎn)生抽吸作用的齒縫。當(dāng)分配盤上的液面高于泡帽下緣時(shí)，氣相通過齒縫后在泡帽和主體管之間的環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抽吸力，使液相被抽吸并破碎成小液滴并為氣相所攜帶而進(jìn)、出主體管。另一種為溢流型分配器，一般在立管不同截面位置開孔，立管頂部設(shè)置帽罩。氣體從帽罩底部通過立管進(jìn)入催化劑床層，而液體則通過立管上開孔進(jìn)入立管內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)入催化劑床層。
[0005]然而目前工業(yè)上，特別是處理重質(zhì)及雜質(zhì)較多原料的加氫裝置，物流經(jīng)入口擴(kuò)散器進(jìn)入反應(yīng)器后，在氣液分配盤上方一般僅設(shè)多孔板進(jìn)行預(yù)分配或者并不設(shè)置其它內(nèi)件。第一種情況設(shè)置的多孔板水平分配盤可與更加先進(jìn)的最終流體分配分配盤一起用于粗加工流體的分配，但是其對(duì)流體中的污垢并沒有攔截作用；第二種情況若在氣液分配盤上方不設(shè)置其他內(nèi)件，則原料直接進(jìn)入氣液分配盤床層。不管采用抽吸型還是溢流型的分配器組成的分配盤，均只對(duì)流體進(jìn)行分配而無法處理污垢，這樣液相中夾雜的污垢部分會(huì)被截留在分配盤床層上，隨著積垢高度的增加，堵塞氣液運(yùn)行的通道，影響氣液分配效果，甚至使分配器在不正常狀態(tài)下操作。
[0006]據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，在渣油加氫裝置運(yùn)行過程中，抽吸型分配器的初期整體配合分配性能較好，但在工業(yè)應(yīng)用檢修時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)分配器上部分區(qū)域堆積有固體雜質(zhì)，將泡帽下部堵塞，導(dǎo)致物流進(jìn)入泡帽底部空間變小、分布不均而偏流。氣液混合物流在催化劑床層上的不良分布會(huì)降低催化劑利用率，造成徑向截面溫度差異，甚至出現(xiàn)床層局部過熱和結(jié)焦從而引起催化劑過早失活。導(dǎo)致溫度上升，出現(xiàn)熱點(diǎn)，壓降增加，以至非計(jì)劃停工。
[0007]此外，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，反應(yīng)器大型化成為一個(gè)趨勢(shì)，因此滴流床氣液分配器要求有一個(gè)較好的氣液初始分布，初始分布直接影響催化劑床層上方氣液分配器的效果，進(jìn)而影響催化劑利用率，然而較好的初始分布目前在大型反應(yīng)器內(nèi)難以達(dá)到。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)氣液分配器對(duì)含雜質(zhì)或易結(jié)焦的成分較多的重油原料進(jìn)行分配時(shí)易堵塞以及初始分布不佳的缺點(diǎn)，提供一種具有過濾功能的流體分配器和流體預(yù)分配盤。
[0009]一種流體分配器，由上部的頂帽5、下部的過濾組件9和內(nèi)部組件14、以及底部的破碎組件I組成；所述的頂帽5由擋板3和擋板3底部與擋板3連接的圓筒結(jié)構(gòu)的罩帽4組成；所述的內(nèi)部組件14位于過濾組件9的內(nèi)部，由上至下包括入口部10、降液部11和出口部13，其中降液部11上設(shè)有多個(gè)通孔12 ;所述的過濾組件9是由外筒8、內(nèi)筒7組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒8、內(nèi)筒7側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽4伸入內(nèi)部組件與過濾組件之間，所述的擋板3與過濾組件9最上端之間有空隙。
[0010]一種流體預(yù)分配盤，包括預(yù)分配盤底板和流體分配器，所述的預(yù)分配盤底板上設(shè)置均勻分布的開孔，每個(gè)開孔上安裝流體分配器，所述的流體分配器由上部的頂帽5、下部的過濾組件9和內(nèi)部組件14、以及底部的破碎組件I組成；所述的頂帽5由擋板3和擋板3底部與擋板3連接的圓筒結(jié)構(gòu)的罩帽4組成；所述的內(nèi)部組件14位于過濾組件9的內(nèi)部，由上至下包括入口部10、降液部11和出口部13，其中降液部11上設(shè)有多個(gè)通孔12 ;所述的過濾組件9是由外筒8、內(nèi)筒7組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒8、內(nèi)筒7側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽4伸入內(nèi)部組件與過濾組件之間，所述的擋板3與過濾組件9最上端之間有空隙。
[0011]多個(gè)本實(shí)用新型的流體預(yù)分配盤安裝在固定床加氫反應(yīng)器頂部，對(duì)加氫原料進(jìn)行預(yù)分配，同時(shí)可過濾加氫原料中的污垢。
[0012]本實(shí)用新型提供的流體分配器的有益效果為:
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的流體分配器安裝在固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)氣液分配盤的上方，在進(jìn)行物流分配的同時(shí)可將加氫原料中的污垢阻擋在內(nèi)部分配組件以外，具有雙重功能，可以有效減少垢物進(jìn)入下層氣液分配盤而堵塞分配器。
[0014]加氫原料通過本實(shí)用新型的流體分配器預(yù)分配后，使氣液兩相以相對(duì)均勻的流速進(jìn)入下部氣液分配盤，可減少氣液兩相對(duì)下部氣液分配盤的沖擊，保持液面穩(wěn)定，從而使氣液分配盤形成更均勻的分配，保證良好分配效果。本實(shí)用新型的流體分配器可布置在氣液分配器上方的反應(yīng)器剩余空間內(nèi)，不需要增加反應(yīng)器體積，避免其進(jìn)入分配盤及催化劑床層。同時(shí)，該物流預(yù)分配盤具有拆裝、維修方便的特點(diǎn)。
[0015]采用本實(shí)用新型的流體分配器可以攔截并容納原料油中的污垢，從而保證其下方的氣液分配盤的分配效果及長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的流體分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2為破碎器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1-破碎組件，2-分配盤底盤，3-擋板，4-罩帽，5-頂帽，6_除垢劑，7_內(nèi)筒，8-外筒，9-過濾組件，10-入口部，11-降液部，12-通孔，13-出口部，14-內(nèi)部組件。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下具體說明本實(shí)用新型提供的流體分配器的實(shí)施方式:
[0020]一種流體分配器，由上部的頂帽5、下部的過濾組件9和內(nèi)部組件14、以及底部的破碎組件I組成；所述的頂帽5由擋板3和擋板3底部與擋板3連接的罩帽4組成；所述的內(nèi)部組件14位于過濾組件9的內(nèi)部，由上至下包括入口部10、降液部11和出口部13，其中降液部11上設(shè)有多個(gè)通孔12 ;所述的過濾組件9是由外筒8、內(nèi)筒7組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒8、內(nèi)筒7側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽4伸入所述的內(nèi)部組件與所述的過濾組件之間，所述的擋板3與過濾組件9最上端之間有空隙。
[0021]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的頂帽5由罩帽4和擋板3組成，所述的擋板3為水平板或不同曲線連接形式的上凸、下凹形狀。例如可以是錐形帽。所述的罩帽4為位于擋板3的下部并與擋板3連接的下部開口的圓筒，所述的罩帽4上可以開或不開條縫。優(yōu)選地，所述的罩帽4上開有條縫。
[0022]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的罩帽4伸入所述的內(nèi)部組件與所述的過濾組件9之間。所述的罩帽與所述的入口部之間形成有環(huán)隙。所述的罩帽4的橫截面積大于所述的內(nèi)部組件的入口部10的橫截面積，小于所述的過濾組件9的內(nèi)筒7的橫截面積。
[0023]所述的擋板3的面積不小于所述的過濾組件9的內(nèi)筒7的橫截面積。優(yōu)選地，所述的擋板3的面積大于過濾組件9的外筒8的橫截面積。
[0024]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的頂帽5與所述的內(nèi)部組件14的頂端通過連接件連接。
[0025]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的內(nèi)部組件包括入口部、出口部和位于該入口部和出口部之間的降液部。優(yōu)選地，所述的降液部上設(shè)有多個(gè)通孔12。
[0026]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的過濾組件中，所述的外筒、內(nèi)筒側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)，所述的外筒和內(nèi)筒之間形成的環(huán)隙內(nèi)可以根據(jù)反應(yīng)需要裝填料或保護(hù)劑。優(yōu)選地，所述的外筒和內(nèi)筒之間形成的環(huán)隙內(nèi)裝填除垢劑6。
[0027]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的過濾組件中，內(nèi)筒、外筒截面可以為圓形、四邊形、多邊形，優(yōu)選為圓形、正方形或其他對(duì)稱的形狀。所述的內(nèi)部組件形狀也可以為圓形、四邊形、多邊形，所述頂帽的形狀與之相適應(yīng)。
[0028]本實(shí)用新型提供的流體分配器中，所述的破碎器為有開孔的金屬片，所述的破碎器具有破碎液流的作用。
[0029]一種流體預(yù)分配盤，包括預(yù)分配盤底板和流體分配器，所述的預(yù)分配盤底板上設(shè)置均勻分布的開孔，每個(gè)開孔上安裝流體分配器，所述的流體分配器由上部的頂帽5、下部的過濾組件9和內(nèi)部組件14、以及底部的破碎組件I組成；所述的頂帽5由擋板3和擋板3底部與擋板3連接的圓筒結(jié)構(gòu)的罩帽4組成；所述的內(nèi)部組件14位于過濾組件9的內(nèi)部，由上至下包括入口部10、降液部11和出口部13，其中降液部11上設(shè)有多個(gè)通孔12 ;所述的過濾組件9是由外筒8、內(nèi)筒7組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒8、內(nèi)筒7側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽4伸入內(nèi)部組件與過濾組件之間，所述的擋板3與過濾組件9最上端之間有空隙。
[0030]本實(shí)用新型提供的流體預(yù)分配盤設(shè)置在固定床反應(yīng)器入口擴(kuò)散器下方與氣液分配盤上方之間的空余部位，利用反應(yīng)器剩余空間，不占用催化劑裝填體積。
[0031]本實(shí)用新型提供的流體分配器中通過過濾組件將污垢攔截，使之難以隨液流進(jìn)入內(nèi)部組件從而防止堵塞，通過內(nèi)部組件的分配作用形成相對(duì)均勻的氣液兩相流分布。具有分配性能好、容垢能力強(qiáng)、操作彈性大、安裝、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0032]以固定床加氫反應(yīng)器為例來說明，本實(shí)用新型提供的流體分配器的使用過程，進(jìn)入固定床反應(yīng)器的原料落在流體分配盤上的分配器單元之間，液相在盤面上累積，其高度低于過濾組件的內(nèi)、外筒體高度。氣相存在于液相上方，大部分通過擋板與罩帽之間的縫隙以及內(nèi)部組件的入口部進(jìn)入內(nèi)部組件內(nèi)。液相通過外筒壁上的過濾網(wǎng)、保護(hù)劑和內(nèi)筒的過濾網(wǎng)進(jìn)入內(nèi)部組件與內(nèi)筒的環(huán)隙中，雜質(zhì)等垢物被攔截在外筒之外。液位開始在內(nèi)部組件與內(nèi)筒的環(huán)隙的盤板上累積，在壓力作用下，通過內(nèi)部組件降液部的開孔進(jìn)入內(nèi)部組件內(nèi)。進(jìn)入內(nèi)部組件的液相和氣混合成氣液混合物，經(jīng)過流體分配盤板的開孔，即內(nèi)部組件的出口部，流出作為預(yù)分配盤的流體分配盤，形成預(yù)分配。同時(shí)，污垢被攔截在流體分配盤板上。之后除去部分污垢的物流進(jìn)入下層的氣液分配盤進(jìn)行下一步分配，進(jìn)一步均勻分配的物流進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行加氫反應(yīng)。
[0033]下面結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型提供的流體分配器，但本實(shí)用新型并不因此而受到任何限制。
[0034]附圖1為本實(shí)用新型的流體分配器的結(jié)構(gòu)示意圖，如附圖1所示，流體分配器由頂帽5、過濾組件9、內(nèi)部組件14和破碎組件I組成。所述的頂帽5由內(nèi)部組件14的罩帽4和擋板3組成，擋板3可以是水平板或不同曲線連接形式的上凸形狀，或錐形帽等。罩帽4為與擋板3連接的圓筒結(jié)構(gòu)，底部可以開或不開條縫。所述的內(nèi)部組件14包括入口部10、出口部13和位于該入口部和出口部之間的降液部11。所述的罩帽4與所述的入口部10之間形成有環(huán)隙。其中在所述內(nèi)部組件14的降液部11上形成有沿所述中心管的軸線方向分布的多個(gè)通孔12，通孔可以為圓形、橢圓形、三角形或其他形狀。所述的過濾組件9是由外筒8、內(nèi)筒7組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒8、內(nèi)筒7側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)，其組成的環(huán)隙內(nèi)可以根據(jù)反應(yīng)需要裝填料或除垢劑6等保護(hù)劑。所述的擋板3與過濾組件8最上端之間有空隙。
[0035]本實(shí)用新型提供的流體分配器按一定規(guī)律分布安裝在分配底板上組成流體預(yù)分配盤。
[0036]附圖2為破碎器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示的破碎器上開有一個(gè)三角形的中心孔和8個(gè)七角星形狀的孔。
【權(quán)利要求】
1.一種流體分配器，其特征在于，由上部的頂帽(5)、下部的過濾組件(9)和內(nèi)部組件(14)、以及底部的破碎組件(I)組成；所述的頂帽(5)由擋板(3)和擋板(3)底部與擋板(3)連接的罩帽(4)組成；所述的內(nèi)部組件(14)位于過濾組件(9)的內(nèi)部，由上至下包括入口部(10)、降液部(11)和出口部(13)，其中降液部(11)上設(shè)有多個(gè)通孔(12);所述的過濾組件(9)是由外筒(8)、內(nèi)筒(7)組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒(8)、內(nèi)筒(7)側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽(4)伸入所述的內(nèi)部組件與所述的過濾組件之間，所述的擋板(3)與過濾組件(9)最上端之間有空隙。
2.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的擋板可以是水平板或不同曲線連接形式的上凸、下凹形狀。
3.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的罩帽上開有條縫。
4.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的罩帽的橫截面積大于所述的內(nèi)部組件的入口部的橫截面積，小于所述的過濾組件的內(nèi)筒的橫截面積，所述的擋板的面積不小于所述的過濾組件的內(nèi)筒的橫截面積。
5.按照權(quán)利要求4所述的流體分配器，其特征在于，所述的擋板的面積大于過濾組件的外筒的橫截面積。
6.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的頂帽與所述的內(nèi)部組件的頂端通過連接件連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的降液部上設(shè)有多個(gè)通孔。
8.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的過濾組件中，所述的外筒和內(nèi)筒之間形成的環(huán)隙內(nèi)裝填除垢劑。
9.按照權(quán)利要求1所述的流體分配器，其特征在于，所述的破碎器為有開孔的金屬片。
10.一種流體預(yù)分配盤，其特征在于，包括預(yù)分配盤底板和流體分配器，所述的預(yù)分配盤底板上設(shè)置均勻分布的開孔，每個(gè)開孔上安裝流體分配器，所述的流體分配器由上部的頂帽(5)、下部的過濾組件(9)和內(nèi)部組件(14)、以及底部的破碎組件⑴組成；所述的頂帽(5)由擋板(3)和擋板(3)底部與擋板(3)連接的罩帽⑷組成；所述的內(nèi)部組件(14)位于過濾組件(9)的內(nèi)部，由上至下包括入口部(10)、降液部(11)和出口部(13)，其中降液部(11)上設(shè)有多個(gè)通孔(12);所述的過濾組件(9)是由外筒(8)、內(nèi)筒(7)組成的具有環(huán)隙的套筒結(jié)構(gòu)，外筒(8)、內(nèi)筒(7)側(cè)壁設(shè)過濾網(wǎng)；所述的罩帽(4)伸入所述的內(nèi)部組件與所述的過濾組件之間，所述的擋板(3)與過濾組件(9)最上端之間有空隙。
【文檔編號(hào)】B01J8/02GK204051631SQ201420434739
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】秦婭, 王少兵, 毛俊義, 王璐璐 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院