專利名稱：：分配器組件的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種用于下流式多床催化反應器的分配器組件，上述反應器具有多個垂直疊置的裝有顆粒狀催化物質的催化床，當液體或液體與氣體的混合物向下流過疊置的催化床時，便對液體或液體與氣體的混合物進行處理，這類反應器用于石油和化學處理工業(yè)上進行各種催化反應例如加氫處理、加氫精制、加氫裂解和脫蠟處理。下流式多床催化反應器用于石油和化學工業(yè)中的各種處理。在石油精煉工業(yè)中，下流式多床反應器用于加氫處理、加氫脫硫、加氫精制、加氫裂解和脫蠟處理。在這些工藝過程中，要處理的液體與氣體或蒸汽相混合，這種多相混合物通過疊置的催化床。在放熱反應中，可能在催化床中產生大量的熱量，便要添加淬冷介質來控制反應器的溫度，這種淬冷介質通常也是一種反應劑例如氫。當液體和氣體混合物流過催化床時，沿催化床的溫度和反應劑的濃度常常存在不均勻性。這種情況必須減輕，否則，反應器的工作將是低效率的，并可能發(fā)生局部過熱，這就會縮短催化劑的工作壽命，迫使反應器過早停工，從而也迫使整套設備停工。因此，需要在反應器內設置部件來收集和混合來自一個催化床的液體和氣體，然后再分配到下一個催化床上，從而使上述的不均勻性不會從一個催化床擴展到下一個催化床。為了達到此目的，在催化床之間設置分配器組件，以保證每個催化床的液體與氣體的混合物(以及蒸汽反應劑或淬冷氣體，如果有的話)的成分和溫度分布都盡可能地均勻。為了糾正溫度和濃度的不勻勻性，分配器組件應具有良好的液-液、氣-氣和氣-液混合性能。分配器組件除了具有良好的混合性能外，最好是結構緊湊，而且只產生低的壓力降。通過獲得上述的均勻分布，將可有效地利用每個催化床，并且能以更可預定的方式進行所需的催化反應。在現(xiàn)有技術中，已知有多種類型的用于下流式多床催化反應器的分配器組件。例如，美國專利No.4836989公開過一種實例，其分配器組件具有一個位于催化床下面的收集盤，并在該收集盤下方安裝一個分配盤。收集在收集盤的液體是通過溢流道流到分配盤的，同時在分配盤與催化床之間噴入淬冷氣體。上述溢流道具有多個位于收集盤下方的排出口，這些排出口側向對著位于收集盤下方的環(huán)形的第二混合區(qū)并與之相切，該第二混合區(qū)具有高的液體滯留量。上述的排出口能使環(huán)形的第二混合區(qū)內的液體發(fā)生旋轉運動，以促進良好混合和溫度均衡。在第二混合區(qū)的下面設置了加強混合和再分配的裝置，以便收集液體并使之分配到下面的催化床的各個部位。上述結構還要求高的壓力降才能有效地工作。美國專利No.4960571公開了另一種類型的分配器組件，它具有一個帶中央孔的收集盤。在該收集盤的下面設置一個淬冷混合區(qū)。在該混合區(qū)內收集盤的下方還安裝了一個在其環(huán)形的外部分做出多個孔的第二盤，上述環(huán)形的外部分是收集盤上從中央孔徑向向外的部位。在上述環(huán)形的外部分上固定有若干擋板，這些擋板呈正切角和同心環(huán)的狀態(tài)排列，以便使流過上述環(huán)形部分的液體和氣體內產生旋渦。上述結構并不形成通常所希望的徹底的徑向混合。美國專利No.5690896(下稱896專利)公開了另一種用于下流式多床反應器的分配器組件。896專利提出一種混合箱，其結構是所有收集在收集盤上的流體都呈螺旋方式流至一個單一的混合區(qū)然后導至單一的出口。這種結構的缺點在于其溫度和組分濃度的修正程度取決于與混合區(qū)相通的單一出口有關的分配源。而且，由于單一出口和單一的混合區(qū)，就要求分配組件的高度要高，以適應足夠的液體通過量。這種結構也要求有高的壓力降才能有效地工作。美國專利No.3705016、3977834和4182741也公開過其他類型的用于下流式多床反應器的分配器組件的實例。最好是有一種能克服現(xiàn)有結構的不足之處的分配器組件，本發(fā)明的分配器組件便具有這種改進的結構。本發(fā)明(在一個實施例中)是一種用于下流式多床催化反應器的分配器組件，它具有一個大致水平地設置在圓筒形反應器側壁之間的收集盤，該收集盤在結構上可收集從裝在反應器內的上催化床流下的液體，在它的中央部位具有一個排出口，其結構可使來自上催化床的液體和氣體通過而流向裝在反應器內的下催化床；多個大致為弧形的長形擋板該擋板大致對稱地在收集盤的上表面上環(huán)繞交錯地排列，每個擋板的底邊牢牢固定在收集盤上，其頂邊基本垂直地向上延伸到足以有效防止液體溢過該頂邊的高度，每個擋板的頭部靠近收集盤的周邊，而其相對的尾部則靠近收集盤的中心部位，其特征在于，每個長形擋板的頭部與另一個長形擋板的尾部相重疊；上述長形擋板的結構可將液體從收集盤的外部分導向收集盤的中心部位，并可使從每個長形擋板尾部流出的液體與流入疊置的相鄰長形擋板頭部的液體相混合，所構成的第一混合區(qū)的底部由收集盤界定，一側由圓筒形反應器側壁界定，相對的另一側由長形擋板之外表面界定。一個圍繞中央排出口牢牢固定在收集盤上的第一溢流筒，其結構可使液體和氣體上升并溢過第一溢流筒，然后再通過上述排出口流向下催化床；一個第二混合區(qū)其底部由收集盤界定，其一側由罩子和第一溢流筒的外表面界定，而相對的一側由長形擋板之內表面界定；第二混合區(qū)具有多個進液通道，該通道的一側由一個長形擋板的頭部的內表面界定，相對的一側由疊置的長形擋板的尾部的外表面界定，在第二混合區(qū)內也可設置多個淬冷氣管；每個淬冷氣管的出口靠近收集盤，它可將淬冷氣體噴到第二混合區(qū)內收集的液體表面之下，并噴向每個大致為弧形的長形擋板的尾部；進入第二混合區(qū)的進液通道構成使液體從第一混合區(qū)流至第二混合區(qū)的通道。一個直徑大于第一溢流筒(通常是圓筒形的)的罩子設置在第一溢流筒上方并包圍著它，該罩子的頂部高于第一溢流筒的頂邊，這就形成一個通道，該罩子的底邊高于收集盤，所以也形成一個通道，從而構成一個第三混合區(qū)，該混合區(qū)具有一個位于第一溢流筒之外表面與罩子內表面之間的環(huán)形通道，上述罩子具有多個大致對稱地沿其開口端的圓周設置的窄縫，該窄縫始自罩子下端，并基本垂直地向上延伸過罩子的一部分，其結構允許來自第二混合區(qū)的氣體和液體通過而進入第三混合區(qū)；多個半螺旋形擋板隨意地牢牢固定在第三混合區(qū)內，該擋板是長形的，每個半螺旋形擋板的一側邊固定在罩子的內表面上，或者也可將相對的側邊固定在第一溢流筒的外表面上，或者采用其他的常規(guī)固定方法，半螺旋形擋板的縱長向端部靠近第一溢流筒的底部但高于罩子上窄縫的頂邊，其相對的縱長向端部靠近第一溢流筒的頂部，其結構可使第三混合區(qū)中的液體和氣體橫向流動，并使液體和氣體進一步混合；一個設置在第一溢流筒頂部上方的大致為環(huán)形的網格件，該網格件在厚度方面通常是薄的或者說是扁平的，但其內外圓周則保持圓形，該網格件的結構可加強液-液混合，并使液體與氣體分離。一個環(huán)形的第四混合區(qū)，其頂部由罩子頂部的內表面界定，其底部由大致為環(huán)形的網格件界定。其寬度為環(huán)形網格件的內、外徑之差，多個擋板(“第四混合區(qū)擋板”)隨意地牢牢固定在環(huán)形網格件的上表面上，其結構可使液體和氣體轉向，并使液體和氣體進一步混合。上述分配器組件在結構上可安置在并牢牢固定在下流式多床的圓筒形反應器側壁的內表面之間，并置于裝在反應器內的垂直疊置的催化床之間。通過結合附圖閱讀下面對“最佳實施例的詳細說明”將更容易明白本發(fā)明的上述的和其他的特征，附圖中，圖1是按照本發(fā)明裝設在反應器內的分配器組件的最佳實施例的等角透視簡圖；圖2是本發(fā)明的分配器組件的最佳實施例的部分剖切掉的軸測視圖；圖3是本發(fā)明分配器組件的最佳實施例的頂視平面圖；圖4是本發(fā)明分配器組件的罩子和溢流筒的最佳實施例的頂視的透視圖；圖5通過標出從分配器組件流出的液體的各區(qū)域內示蹤液體的濃度示出本發(fā)明在糾正液體濃度的不均勻性方面的性能。表1列出本發(fā)明分配器組件的各種零部件及其在各附圖中所用的相應的標號。表1<tablesid="table1"num="001"><table>零部件名稱圖中所用的標號反應器1100反應器側壁1105第一安裝座1106催化床1107,1108泡罩塔盤組件1110孔板1115第二安裝座1117分配器組件1120收集盤1125大致為弧形的擋板1130淬冷氣管1140罩子1150半螺旋形擋板1155第四混合區(qū)擋板1160第一溢流筒1165環(huán)形網格件1170第二溢流筒1175第一混合區(qū)1180第二混合區(qū)1185第三混合區(qū)1187第四混合區(qū)1188第五混合區(qū)1189進液通道1195</table></tables>下面參看附圖詳細說明每個部件及它們之間的相互關系。圖1示出內部裝有本發(fā)明的分配器組件1120的下流式多床反應器1100的剖視簡圖。所述反應器1100具有一個圓筒形反應器側壁1105，和一個牢牢地固定在該反應器側壁1105上的第一安裝座1106。反應器1100在結構上可按互相垂直重疊的關系支承堆有顆粒狀催化物質(未示出)的催化床1107～1108以便允許液體和氣體從上催化床1107流到下催化床1108。典型的第一安裝座1106可隨意采用一種牢牢地固定(一般是焊接)在反應器側壁1105上的支撐件和一種含有任選的支承柵格、隔布和絲網的網格組件(未示出)，所有這些都是本技術所公知的，用來將催化劑支承在上催化床內。上述網格組件通常是水平地安裝在反應器側壁1105上的平行橫梁(未示出)或其他支桿上。安裝座1106在催化床1107的下面支承上催化床。分配器組件1120隨意地支承在一個從上述安裝座1106懸掛下來并位于安裝座1106下方的“吊籃”內。下催化床1108位于分配器組件1120的下方并由另一個安裝座1117支承。本發(fā)明的分配器組件1120安裝在反應器側壁1105上并位于網格組件(未示出)的下方，以接納從疊加的上催化床的整個底部流下的液體和氣體并使它們互相混合。在第一安裝座上牢牢地固定兩個或多個催化床并使它們位于圓筒形反應器側壁的內表面之間。在圓筒形反應器側壁1105上牢牢地固定一個任選的第二安裝座1117，其結構可支承分配器組件1120。任何其他常規(guī)的安裝/支承部件都可用于將催化床和分配器組件安置在反應器內。例如，催化床可通過固定在反應器上位于催化床下方的安裝座從下面來支承。在該催化床下方的分配器組件可安置在從上述安裝座懸掛下來的“吊籃”內。一般來說，希望反應器側壁上只有極少的焊點。分配器組件1120可牢牢地固定在第一或第二安裝座1106或1117上，并位于圓筒形反應器側壁1105的內表面之間和催化床1107-1108之間。圖2是分配器組件1120局部剖切掉的軸測視圖。分配器組件1120將來自上催化床1107的液體與氣體的混合物分配到孔板1115上。安裝在分配器1120下方的孔板1115又將遍布反應器橫截面的上述液體和氣體以及淬冷氣體分配到位于孔板1115下方的泡罩塔盤組件1110上。普通的泡罩塔盤組件1110安裝在普通的孔板1115下方，其結構可使液體和氣體以及所有淬冷氣體進一步混合，并使所得到的液-氣混合物遍布位于下面的下催化床1108的整個上表面上。分配器組件1120具有一個大致水平地設置在圓筒形反應器側壁1105之間的收集盤1125，其結構做成可收集從上催化床1107流下來的液體。收集盤1125的中央部位有一排出口，用于供來自上催化床1107的液體和氣體通過而流向下催化床1108。分配器組件1120的關鍵部件是多個大致為弧形的長形擋板1130，這些擋板1130大致對稱地在收集盤1125的表面上環(huán)繞交錯地排列。該擋板1130的數(shù)目足以增大混合區(qū)1和混合區(qū)2的混合程度并有助于混合物從混合區(qū)1流到混合區(qū)2。在一個實施例中，擋板1130的數(shù)目約為2～6個。每個擋板1130的下邊緣牢牢地固定在收集盤1125上，其上邊緣則基本垂直地向上延伸到足以有效防止液體溢出其上邊緣部位的高度，但又足夠地短，以最大限度地減小分配器組件的總高度。每個擋板1130的頭部靠近反應器的圓筒形側壁1105，其相對的尾部則靠近收集盤1125的中心。因此，各擋板1130的排列方式是每個長形擋板的頭部與另一個長形擋板的尾部相重疊。擋板頭部足夠地靠近周邊，但又足夠地遠離周邊可增大混合區(qū)1和混合區(qū)2中的混合程度。在一個實施例中，每個擋板的頭部至收集盤邊緣的距離約為收集盤半徑的5％～40％。擋板的尾部足夠地靠近中心，但又足夠地遠離中心以增大混合區(qū)2和混合區(qū)3中的混合程度并有助于液體流過混合區(qū)3。在一個實施例中，擋板尾部與收集盤中心部位的距離約為收集盤半徑的5％～40％。長形擋板1130在結構上可導引液體從收集盤1125的外部流向其中心部位，并使從每個長形擋板的尾部流出的液體與流入重疊的相鄰長形擋板頭部的液體相混合。分配器組件具有一個第一混合區(qū)1180，該混合區(qū)1180具有一個由圓形的平底板或收集盤1125構成的底部，它的一側由直立的圓筒形反應器側壁1105所界定，另一側則由大致是弧形的長形擋板1130所界定。該第一混合區(qū)1180的結構可收集以重疊的上催化床1107流下的液體并使液體在進入第二混合區(qū)1185的入口通道1195之前先進行混合(下面再說明)。第一溢流筒1165圍繞中央排出口牢牢地固定在收集盤1125上，其結構可使液體和氣體先上升到溢出第一溢流筒1165，再通過中央排出口而流向下催化床。分配器組件1120還具有一個第二混合區(qū)1185，該第二混合區(qū)1185的底部由收集盤1125界定，其一側由罩子1150或者和第一溢流筒1165的外表面界定，而其另一側則由通常按照基本上流體密封的方式安裝在收集盤1125的上表面上的長形擋板1130的內表面界定。這就是說，第一混合區(qū)1180的底部和第二混合區(qū)1185的底部都是由收集盤1125構成的，因此，皆處于同一水平面上。在第二混合區(qū)1185中設置了多個淬冷氣管1140，每個氣管1140的出口(未單獨示出)靠近收集盤1125，其結構可對收集在第二混合區(qū)1185的液體的表面之下并向著每個大致為弧形的長形擋板1130的尾部噴出淬冷氣體。淬冷氣管1140的數(shù)目足以增大混合區(qū)2內的混合程度。并促進液體從混合區(qū)2流到混合區(qū)3。在一個實施例中，淬冷氣管1140的數(shù)目約為2～6個。第二混合區(qū)1185具有多個入口1195，該入口的一側由一個長形擋板1130的頭部的內表面界定，其相對的一側由重疊的長形擋板1130的尾部的外表面界定，該入口構成可使液體從第一混合區(qū)1180流到第二混合區(qū)1185的通道。罩子1150安置在第一溢流筒1165上面和周圍，從而形成第三混合區(qū)1187，該混合區(qū)1187具有一個位于第一溢流筒1165外表面與蓋子1150內表面之間的環(huán)形通道。罩子1150的開口端沿其圓周大致對稱地設置多個窄縫(或其他形狀的開口)，該窄縫始自罩子的下端，并大致垂直地向上延伸過罩子1150的一部分。該窄縫做成可使氣體從第二混合區(qū)1185進入第三混合區(qū)1187。分配器組件1120具有多個牢牢地固定在第三混合區(qū)1187內的半螺旋形擋板1155。該長形的半螺旋形擋板1155按照常規(guī)的方法牢固地安裝，例如，將其一個側邊固定在罩子1150的內表面上，或者將其相對的另一個側邊固定在第一溢流筒1165的外表面上。上述半螺旋形擋板1155的一個縱長向端部靠近第一溢流筒1165的底部但高于罩子1150上的窄縫的上端，其相對的縱長向端部靠近第一溢流筒1165的上部。這些擋板在結構上可使第三混合區(qū)1187內的液體和氣體橫向流動，并可使液體和氣體進一步混合。在第一溢流筒1165頂部的上方設置一個基本上是環(huán)形的網格件1170，其結構可使液體與氣體進一步混合，并且在流體離開第四混合區(qū)時使液體與氣體分離。因此，第四混合區(qū)1188被做成環(huán)形，其頂部由罩子1150之內頂面界定，其底部則由基本上是環(huán)形的網格件1170界定，其寬度等于環(huán)形網格件1170的內、外徑之差。上述的基本上是環(huán)形的網格件1170的內徑足以達到徹底的氣-液分離，在一個實施例中，上述的內徑約為上述第一溢流筒1165的直徑的10％～75％。上述網格件結構上的其他變化都包含在本發(fā)明的范圍內。在上述環(huán)形網格件1170的上表面也可牢牢地固定多個第四混合區(qū)擋板1160，該擋板1160在結構上可使液流和氣流轉向，并使液體與氣體進一步混合。在第一溢流筒1165內圍繞收集盤1125的中央排出口對中地設置一個任選的第二溢流筒1175，該溢流筒1175的直徑和高度都小于第一溢流筒1165，從而構成第五混合區(qū)1189。該第五混合區(qū)1189是環(huán)形的，其底部也可由收集盤1125界定，其外側由第一溢流筒1165的內表面界定，而其內側則由第二溢流筒1175的外表面界定。第五混合區(qū)1189在結構上可接納來自第四混合區(qū)1188的液體，使該液體在溢出第二溢流筒1175的頂邊進入下催化床1108之前進一步混合。第五混合區(qū)1189的底部也可不用收集盤1125界定，而用一個位于收集盤1125上方的環(huán)形底板來界定，因此構成一個環(huán)形的吊籃狀的混合區(qū)。如果零部件和它們的安排如上所述，熟悉本技術的人們就可以對每個零部件選擇適合于本發(fā)明任何具體實施例想用的反應器的內徑的各種尺寸。圖3是分配器組件1120的頂視簡圖。上面對圖2的說明也適合于說明圖3的零部件。圖4是罩子1150、第一溢流筒1165和第二溢流筒1175的局部剖去的透視圖。如圖所示，上述3個零件的直徑依次是越來越小。圖5示出下面將要討論的試驗結果。本發(fā)明的好處包括(但不限于)低的液體滯留量、收集盤上的良好混合(尤其是氣-液混合)、低的壓力降和反應器總高度較小。節(jié)省空間的緊湊設計是一個重要優(yōu)點，因為某些常規(guī)的設計要求在催化床之間要有4～5英尺之多的空間來安裝常規(guī)的分配器組件(包括常規(guī)的泡罩塔盤和孔板)。本發(fā)明只要求在催化床之間有小于約4英尺(更好是小于約3英尺，最好是小于約2英尺)的高度來安裝本發(fā)明的分配器組件。這樣節(jié)約空間可使成本顯著降低，因為反應器的總高度可做得較小，在改裝現(xiàn)有的反應器時，也不需要減小催化床的高度來獲得安裝分配器組件的空間。下面說明本發(fā)明的最佳實施例和應用實例。當液體從上催化床1107的各部位而淋式的降落到第一混合區(qū)1180內(見圖2)時，在該混合區(qū)1180水平面上的循環(huán)流路促使液池中的液體與落下的液體相混合。這樣，進入第二混合區(qū)1185的液體的溫度和成分都較為均勻。進液通道1195的尺寸(具體地說是其下游端的寬度和高度)根據液體流過反應器1100的工作流速范圍來選擇。通道1195也可以是收縮的，以限制液體從第一混合區(qū)1180流向第二混合區(qū)1185的流速。這將使液體積聚在第一混合區(qū)1180內，并且也可通過液流的收縮及其在下游的膨脹而對其中的液體和氣體流造成一些擾動。但是，上述的收縮不應太大，以免液體溢過擋板1130。從圖2和3可看出，進入第二混合區(qū)1185的進液通道1195沿著徑向偏離反應器側壁1105的軸線的軌跡延伸，并且與收集盤1125的圓形排出口相切。這種相對于排出口的取向，加上第二混合區(qū)1185內流體通道的環(huán)形形狀，可隨意使第一混合區(qū)1180內發(fā)生的液體的轉動或環(huán)流模式又加上轉動或旋流模式。而且，進液通道1195也可以是逐漸變小的或者說沿液體從第一混合區(qū)1180流入第二混合區(qū)1185的方向收斂的，從而使液體在流過進液通道的收縮的下游端進入第二混合區(qū)1185時在液流中引起一些擾動。但是，這種收縮不應太大，以免液體溢過擋板1130。在某些碳氫化合物處理過程(例如加氫脫硫過程)中，通過淬冷氣管將淬冷氣體噴入待處理的液體和氣體中。可噴入淬冷氣體以控制沿下面的催化床分布的液體與氣體混合物的溫度和成分(例如供入過量的氫)。在圖1～5所示的最佳實施例中，淬冷流體或氣體(例如氫)是通過例如淬冷氣管1140從多點噴入液體中的。在上述的第二混合區(qū)內隨意地設置多個淬冷氣管1140，每個淬冷氣管1140的出口靠近收集盤1125，并且，在結構上可將淬冷氣體噴入第二混合區(qū)1185的液面下，并噴向每個大致為弧形的長形擋板1130的尾部。工作液體的水平面低于擋板1130的高度。沿第二混合區(qū)1185中的環(huán)形流道的上述部位噴入淬冷氣體可引起每個部位的液池的攪動。從而加強落入和流過第二混合區(qū)1185的液體的混合。氣體以高速度流過罩子1150的窄縫，并攜帶夾入的液體向上流至第一溢流筒1165的頂部。向上流動的液體和氣體的流道再由半螺旋形擋板1155沿橫向導引，在到達第一溢流筒1165的上部時，液體和氣體就向收集盤1125的中心流動。由于液相與氣相之間的密度差，至少要發(fā)生一些液-氣分離。落下的液體通過環(huán)形網格件1170并進入第五混合區(qū)1189，氣體繼續(xù)流動并通過收集盤1125的中央排出口。第五混合區(qū)1189中的液體最后上升并超過第二溢流筒1175的頂邊，也通過收集盤1125的中央排出口。在最佳實施例中，從收集盤1125的排出口排出的液體和氣體以及淬冷氣體被導引至安裝在收集盤1125下面的平孔板1115的中央。孔板1115具有大量的孔眼(為清楚起見，圖中只示出一些孔)。在孔板1115下方安裝一個泡罩組件1110，用于接納來自孔板1115的液體和氣體并使液體和氣體混合物遍布到位于下面的催化床上。另外，也可由孔板和泡罩組件一起來提供液體混合物和夾帶氣體的液體。上述的泡罩組件1110可采用美國專利No.4836989中大體說明過的那種類型，該專利的內容已納入本專利作為參考。泡罩組件含有一個安裝在孔板1115下方的板件和大量的從該板件向上伸出的管子和安裝在這些管子上端的泡罩，在該泡罩的下端做出一些窄縫，作為氣體和液體的通道。上述管子沿板件的橫截面分布可使液體與氣體的混合物均勻地分配到下面的催化床上。最好是在反應器1100內設置幾個分配器組件1120，每兩個催化床之間有一個分配器組件。本發(fā)明的分配器組件可在收集盤1125上發(fā)生充分的液-液、氣-液和氣-氣之間的直接混合。這種混合比一些公知的先在收集盤上進行液-液和氣-氣混合然后才在泡罩組件下面進行氣-液混合的裝置所用的分階段的方法好。上述的半螺旋形擋板也有利于使氣-液和氣-氣充分混合。這種混合是在罩子與第一溢流筒之間的環(huán)形空間即第三混合區(qū)內進行的。淬冷氣管也有利于氣-液的充分混合。要獲得良好的混合特性還必需考慮下列的其它參數(shù)，其中包括局部擾動的強度；流道的長度和總的接觸時間。本發(fā)明的分配器組件1120以獲得綜合結果的獨特方法確定上述的每個參數(shù)。收集盤1125上強烈的局部混合的產生是由于通過氣體將液體提升至第一溢流筒1165的上方以及在罩子1150和第一溢流筒1165附近噴出淬冷氣體的緣故。流道的長度由于在收集盤1125上設置多個大致是弧形的長形擋板1130以及由于淬冷氣管1140引起的液相循環(huán)流動而增加。在本發(fā)明中，由于添加了隨意的第二溢流筒1175而增加了總的接觸時間。上面對本發(fā)明的最佳實施例的闡述主要是為了說明，應當明白，可以應用許多仍包含本發(fā)明實質內容的改型。因此確定本發(fā)明的范圍時，應遵照下面的權利要求書。實驗結果制成一種本發(fā)明的分配器組件的大比例尺寸的模型，并測試其糾正氣體和液體分布不均勻性的性能。上述模型牢牢地固定在直徑為6英尺、高度為7英尺的部分催化反應器的圓筒形大尺寸模型上。本發(fā)明的試驗用的實施例的大致尺寸如下表3所列表3在一個試驗中，將一種非活性的示蹤液注入分配器組件上方的模擬催化床周邊的4個試驗口中之一個試驗口內，示蹤元素的作用是模擬溫度和濃度的變化。水是稀釋劑，起的作用是模擬反應器的原料。水和示蹤液通過分配器組件。流出物被收集在分配器組件的下面，然后通過常規(guī)的孔盤，再通過泡罩分配塔盤。將來自泡罩分配塔盤的流出物收集在16個幾何學上等尺寸的分配區(qū)內。采用導電性測量法測定每個分配區(qū)內示蹤元素的濃度。圖5通過標出各區(qū)域中的從分配器組件流出的流出物中的示蹤元素的濃度示出本發(fā)明在糾正液體的不均勻性方面的性能。圖5中各區(qū)域中的數(shù)字表示該區(qū)示蹤元素濃度與所有區(qū)域的平均示蹤元素濃度的標準偏差。結果表明該偏差是隨機的而且是小的。因此，說明具有良好的液-液混合性能。權利要求1．一種用于下流式多床催化反應器的分配器組件，含有(a)一個圓筒形反應器側壁；(b)至少一個牢牢地固定在上述圓筒形反應器側壁上的安裝座；(c)兩個或多個牢牢地固定在上述安裝座上并置于上述圓筒形反應器側壁之內表面之間的催化床，這些催化床彼此垂直地疊置，使液體和氣體可從上催化床流至下催化床；(d)一個牢牢地固定在上述安裝座上并置于上述圓筒形反應器側壁之內表面之間和上述的催化床之間的分配器組件，該分配器組件含有(1)一個大致水平地設置在上述圓筒形反應器側壁之間的收集盤，該收集盤在結構上可收集從上述上催化床流下的液體，在其中央部位有一個排出口，其結構可使來自上催化床的液體和氣體通過而流向上述的下催化床；(2)大約2～6個大致為弧形的長形擋板；該擋板①大致對稱地在上述收集盤的上表面上環(huán)繞交錯地排列；②每個擋板的底邊牢牢地固定在上述收集盤上，而頂邊大致垂直地向上延伸到足以有效防止液體溢過該頂邊的高度；③每個擋板的頭部靠近上述圓筒形反應器側壁，其相對的尾部則靠近上述收集盤的中心，其中，每個擋板的靠近上述收集盤周邊的上述頭部與上述收集盤周邊的距離約為上述收集盤半徑的5％～40％；上述的靠近上述收集盤中心的相對的尾部與上述收集盤中心的距離約為上述收集盤半徑的5％～40％；④其中每個上述的長形擋板的上述頭部與另一個上述的長形擋板的尾部相重疊；⑤上述長形擋板的結構可將上述液體從上述收集盤的外部導引至上述收集盤的中心部位、并使從每個長形擋板尾部流出的液體與流入疊置的相鄰長形擋板的頭部的液體相混合；(3)一個第一混合區(qū)，其底部由上述收集盤界定，其一側由上述圓筒形反應器側壁界定，其相對的另一側由上述長形擋板的外表面界定；(4)一個牢牢地固定在上述收集盤上并位于上述中央排出口周圍的第一溢流筒，其結構可使上述液體和氣體先向上升高并溢過上述第一溢流筒再通過上述排出口而流向下催化床；(5)一個第二混合區(qū)①其底部由上述收集盤界定，其一側由上述罩子和上述第一溢流筒的外表面界定，而相對的另一側則由上述長形擋板的內表面界定；②具有多個進液口，該進液口的一側由一個長形擋板的頭部的內表面界定，其相對的另一側則由疊置的另一個長形擋板的尾部的外表面界定；和③其中，上述的進液口構成了可使上述液體從上述第一混合區(qū)流至上述第二混合區(qū)的通道；(6)一個置于上述第一溢流筒的上方并包圍第一溢流筒的罩子，該罩子①形成一個第三混合區(qū)，該混合區(qū)具有一個位于上述第一溢流筒之外表面與上述罩子的內表面之間的環(huán)形通道；和②上述罩子具有多個基本上對稱地設置在其開口端的圓周上的窄縫，該窄縫始自上述罩子的下端并大致垂直向上地延伸過上述罩子的一部分，其結構可使氣體和液體從上述的第二混合區(qū)流至上述的第三混合區(qū)；(7)大約2～6個牢牢地固定在上述第三混合區(qū)內的半螺旋形擋板，該擋板是長形的，它的一個側邊固定在上述罩子的內表面上或者它的相對的側邊固定在上述第一溢流筒的外表面上，并且它的一個縱長向端部位于上述第一溢流筒的上述底部的附近但高于上述罩子上的上述窄縫之頂部而其相對的一個縱長向端則位于上述第一溢流筒的頂部附近，其結構可使上述第三混合區(qū)內的上述液體和氣體橫向流動，并使上述液體和氣體進一步混合；(8)一個設置在上述第一溢流筒上方的大致為環(huán)形的網格件，從而構成一個第四混合區(qū)，該混合區(qū)的頂部由罩子界定，其底部由大致為環(huán)形的網格件界定，其寬度等于環(huán)形網格件的外徑與內徑之差，上述的第四混合區(qū)的結構可加強液-液混合，并可使上述液體與上述氣體分離，其中，上述的大致為環(huán)形的網格件的內徑大約為上述第一溢流筒的直徑的10％～75％；(9)大約2～6個牢牢固定在上述環(huán)形網格件之上表面上的第四混合區(qū)擋板，其結構可使上述的液體和上述的氣體轉變流動方向，且使上述液體和氣體進一步混合；(10)一個圍繞上述收集盤的上述中央排出口對中地設置在上述第一溢流筒內的第二溢流筒，其直徑和高度都比上述第一溢流筒的小，從而構成一個環(huán)形的第五混合區(qū)，該混合區(qū)的底部由上述收集盤界定，其外側由上述第一溢流筒的內表面界定，其內側由上述第二溢流筒的外表面界定，上述的第五混合區(qū)的結構可接納來自上述第四混合區(qū)的液體，并使來自上述第三混合區(qū)的液體在溢出上述第二溢流筒的頂邊而進入下催化床之前進一步混合；和(11)約2～6個設置在上述第二混合區(qū)的淬冷氣管，每個氣管的出口靠近上述的收集盤，其結構可將淬冷氣體噴到上述第二混合區(qū)的上述液體表面之下，并噴向每個上述的大致為弧形的長形擋板的上述尾部。2．一種用于下流式多床催化反應器的分配器組件，含有(a)一個其結構可大致水平地設置在圓筒形反應器側壁之間的收集盤，用于收集從裝在上述反應器內的上催化床流下的液體，在上述收集盤的中央部位有一排出口，其結構可供來自上述的上催化床的液體和氣體通過而流向裝在上述反應器內的下催化床；(b)多個大致為弧形的長形擋板(1)該擋板大致對稱地在上述收集盤的表面上環(huán)繞交錯地排列；(2)每個擋板的底邊牢牢固定在上述收集盤上，其頂邊基本垂直地向上延伸至足以有效防止液體溢過其頂邊的高度；(3)每個擋板的頭部靠近上述收集盤的周邊，而其相對的尾部則靠近上述收集盤的中心部位；(4)其中，每個上述長形擋板的上述頭部與另一個上述長形擋板的尾部相重疊；(5)上述長形擋板在結構上可將來自上述收集盤的外部分的上述液體導引至上述收集盤的中心部位，并使從每個長形擋板的尾部流出的液體與流入重疊的相鄰長形擋板的頭部的液體相混合；(c)一個第一混合區(qū)，該混合區(qū)的底部由上述的收集盤界定，其一側由上述圓筒形反應器側壁界定，其相對的另一側由上述長形擋板的外表面界定；(d)一個圍繞上述排出口牢牢固定在上述收集盤上的第一溢流筒，該溢流筒的結構可使上述的液體和氣體上升并溢過上述第一溢流筒，然后再通過上述排出口而流向下催化床；(e)一個第二混合區(qū)(1)該混合區(qū)的底部由上述收集盤界定，其一側由上述罩子和上述第一溢流筒的外表面界定，其相對的另一側由上述長形擋板的內表面界定；(2)具有多個進液口，該進液口的一側由一個長形擋板的頭部的內表面界定，其相對的另一側由疊置的另一個長形擋板尾部的外表面界定；和(3)其中，上述的進液口構成一個結構上可使上述液體從上述第一混合區(qū)流至上述第二混合區(qū)的通道；(f)一個設置在上述第一溢流筒上方并包圍該第一溢流筒的罩子(1)從而構成一個第三混合區(qū)，該混合區(qū)是一條位于上述第一溢流筒的外表面與上述罩子的內表面之間的環(huán)形通道；和(2)上述罩子具有多個大致對稱分布在其開口端的圓周上的窄縫，該窄縫從上述罩子的下端開始，基本上垂直地向上延伸過罩子的一部分，其結構可使氣體通過而從上述第二混合區(qū)流至上述的第三混合區(qū)。(g)一個設置在上述第一溢流筒上部的上方的大致為環(huán)形的網格件，該網格件的結構可引起進一步的液-液混合，并使上述液體與上述氣體分離；(h)多個牢牢固定在上述環(huán)形網格件的上表面上的第四混合區(qū)擋板，該擋板的結構可使上述液體和上述氣體轉變流動方向，并使上述的液體和氣體進一步混合；和(i)上述的分配器組件的結構可以設置在并牢牢固定在下流式多床反應器的圓筒形側壁之間，并且位于上述反應器內的垂直疊置的催化床之間。3．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，還具有多個牢牢固定在上述第三混合區(qū)內的半螺旋形擋板，該擋板是長形的，其一個側邊固定在上述罩子的內表面上，或者其相對的另一個側邊固定在上述第一溢流筒的外表面上，上述擋板的一個縱長向端部靠近上述第一溢流筒的底部但高于上述罩子的上述窄縫的頂部，其相對的另一縱長向端部則靠近上述第一溢流筒的頂部，上述擋板的結構可使上述第三混合區(qū)的上述液體和氣體橫向流動，并使上述液體和氣體進一步混合。4．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，還具有一個圍繞上述收集盤的上述排出口對中設置并位于上述第一溢流筒內的第二溢流筒，該溢流筒的直徑和高度均小于上述第一溢流筒，從而構成一個環(huán)形的第五混合區(qū)，該混合區(qū)的底部由上述收集盤界定，其外側由上述的第一溢流筒的內表面界定，其內側由上述的第二溢流筒的外表面界定，上述的第五混合區(qū)的結構可接納來自第四混合區(qū)的液體，使來自上述第三混合區(qū)的上述液體在溢流過上述第二溢流筒的頂邊而流向下催化床之前先進一步混合。5．根據權利要求4的分配器組件，其特征在于，上述的第二溢流筒牢牢固定在與安裝上催化床相同的安裝座上。6．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，還具有多個設置在上述第二混合區(qū)內的淬冷氣管，每個氣管的出口靠近上述的收集盤，其結構可將淬冷氣體噴到上述第二混合區(qū)的上述液體的表面之下，并噴向每個上述的大致為弧形的長形擋板的上述尾部。7．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，上述的多個大致為弧形的長形擋板的數(shù)目大約是2～6個。8．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，(a)上述的每個擋板的頭部與上述收集盤周邊的距離約為上述收集盤的半徑的5％～40％；和(b)上述的擋板的相對的尾部與收集盤中心的距離約為上述收集盤半徑的5％～40％。9．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，上述的多個第四混合區(qū)擋板的數(shù)目大約是2～6個。10．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，上述的多個半螺旋形擋板的數(shù)目大約是2～6個。11．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，上述的大致為環(huán)形的網格件的內徑約為上述第一溢流筒直徑的10％～75％。12．根據權利要求2的分配器組件，其特征在于，還具有一個設置在上述收集盤下面的孔板和一個設置在該孔板下面的泡罩塔盤組件。13．根據權利要求12的分配器組件，其特征在于，從上述泡罩塔盤組件的底部至上述權利要求2的分項(f)的上述罩子的頂部的距離不大于約4英尺。14．根據權利要求12的分配器組件，其特征在于，從上述泡罩塔盤組件的底部至上述權利要求2的分項(f)的上述罩子的頂部的距離不大于約3英尺。15．根據權利要求12的分配器組件，其特征在于，從上述泡罩塔盤組件的底部至上述權利要求2的分項(f)的上述罩子的頂部的距離不大于約2英尺。16．一種用于下流式多床催化反應器的分配器組件，具有(a)一個圓筒形反應器側壁；(b)至少一個牢牢固定在上述圓筒形反應器側壁上的安裝座；(c)兩個或多個牢牢固定在上述安裝座上并位于上述圓筒形反應器側壁內表面之間的催化床，該催化床垂直地彼此疊置，可使液體從上催化床流至下催化床；和(d)一個牢牢固定在上述安裝座上并位于上述圓筒形反應器側壁內表面之間和上述的催化床之間的分配器組件，該分配器組件含有(1)一個大致水平地設置在上述圓筒形反應器側壁之間的收集盤，該收集盤的結構可收集從上述的上催化床流下的液體，在該收集盤的中央具有一個排出口，其結構可讓來自上述的上催化床的液體和氣體通過而流向上述的下催化床；(2)多個大致為弧形的長形擋板①該擋板大致對稱地在上述收集盤的表面上環(huán)繞交錯地排列；②每個擋板的底邊牢牢固定在上述收集盤上，而其頂邊則大致垂直地向上延伸到足以有效地防止液體溢過該頂邊的高度；③每個擋板的頭部靠近上述圓筒形反應器側壁，而其相對的尾部則靠近上述收集盤的中心部位；④其中，每個上述的長形擋板的上述頭部與另一個上述長形擋板的尾部相重疊；和⑤上述長形擋板的結構可將上述液體從上述收集盤的外部導引至上述收集盤的中心部位，并可使從每個長形擋板尾部流出的液體與流入重疊的相鄰長形擋板的頭部的液體相混合；(3)一個第一混合區(qū)，該混合區(qū)的底部由上述收集盤界定，其一側由上述圓筒形反應器側壁界定，其相對的另一側由上述長形擋板的外表面界定；(4)一個圍繞上述收集盤的上述排出口牢牢固定在上述收集盤上的第一溢流筒，其結構可使上述液體和氣體先升高并溢出上述的第一溢流筒再通過上述排出口流向下催化床；(5)一個第二混合區(qū)①該混合區(qū)的底部由上述收集盤界定，其一側由上述罩子和上述第一溢流筒之外表面界定，而其相對的另一側則由上述長形擋板的內表面界定之；②具有多個進液口，該進液口的一側由一個長形擋板之頭部的內表面界定，其相對的另一側由一個疊置的長形擋板的尾部的外表面界定；和③其中，上述的進液口構成可使上述液體從上述第一混合區(qū)流到上述第二混合區(qū)的通道；(6)一個設置在上述第一溢流筒的上方并包圍它的罩子①從而構成一個第三混合區(qū)，該混合區(qū)是一條位于上述第一溢流筒的外表面與上述罩子的內表面之間的環(huán)形通道；和②上述罩子具有多個沿其開口端的圓周大致對稱地分布的窄縫，該窄縫始自上述罩子的下端，并大致垂直地向上延伸過上述罩子的一部分，其結構可使來自上述第二混合區(qū)的氣體和液體通過而進入上述的第三混合區(qū)；(7)多個牢牢固定在上述第三混合區(qū)內的半螺旋形擋板，該擋板是長形的，其一個側邊固定在上述罩子的內表面上，或者其相對的另一側邊固定在上述第一溢流筒的外表面上，上述擋板的一個縱長向端部靠近上述第一溢流筒的底部但高于上述罩子上的上述窄縫的頂部，而其相對的另一個縱長向端部則靠近上述第一溢流筒的頂部，上述擋板的結構可使上述第三混合區(qū)的上述液體和氣體橫向流動，并使上述液體和氣體進一步混合；(8)一個設置在上述第一溢流筒頂部的上方的大致為環(huán)形的網格件，從而構成一個第四混合區(qū)，該混合區(qū)的頂部由上述罩子界定，其底部由大致為環(huán)形的網格件界定，其寬度為環(huán)形網格件的外徑和內徑之差，上述的第四混合區(qū)可加強液-液混合，并使上述液體與上述氣體分離；(9)多個牢牢固定在上述環(huán)形網格件的上表面上的第四混合區(qū)擋板，這些擋板的結構可使上述液體和上述氣體改變流動方向，并使上述液體和氣體進一步混合；(10)一個圍繞上述收集盤上的上述排出口對中地設置并且位于上述第一溢流筒內的第二溢流筒，該溢流筒的直徑和高度都小于上述第一溢流筒，從而構成一個環(huán)形的第五混合區(qū)，該混合區(qū)的底部由上述收集盤界定，其外側由上述第一溢流筒的內表面界定，其內側由上述第二溢流筒的外表面界定，上述第五混合區(qū)的結構可接納來自上述第四混合區(qū)的液體，使來自第三混合區(qū)的上述液體在溢過上述第二溢流筒的頂邊而流向下催化床之前進一步混合；和(11)多個設置在上述第二混合區(qū)的淬冷氣管，每個淬冷氣管的出口靠近上述收集盤，其結構可將淬冷氣體噴到上述第二混合區(qū)內的上述液體的表面之下，并噴向每個上述的大致為弧形的長形擋板的上述尾部。17．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于，還具有一個設置在上述收集盤下方的孔板，并具有一個設置在該孔板下方的泡罩塔盤組件。18．根據權利要求17的分配器組件，其特征在于，從上述泡罩塔盤組件底部至權利要求16分項(d)(6)的罩子的頂部的距離不大于約4英尺。19．根據權利要求17的分配器組件，其特征在于，從上述泡罩塔盤組件的底部至上述權利要求16分項d(6)的罩子頂部的距離不大于約3英尺。20．根據權利要求17的分配器組件，其特征在于，從上述泡罩塔盤組件底部至上述權利要求16的分項d(6)的上述罩子頂部的距離不大于約2英尺。21．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于，上述的第二溢流筒牢牢固定在與安裝上催化床的同一個安裝座上。22．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于，還具有多個設置在上述第二混合區(qū)內的淬冷氣管，每個淬冷氣管的出口位于上述的收集盤附近，其結構可將淬冷氣體噴到上述第二混合區(qū)內的上述液體的表面之下，并噴向每個上述的大致為弧形的長形擋板的上述尾部。23．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于，上述的多個大致為弧形的長形擋板的數(shù)目約為2～6個。24．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于(a)每個靠近上述收集盤周邊部位的擋板的上述頭部至上述收集盤周邊的距離約為上述收集盤半徑的5％～40％；和(b)上述的靠近上述收集盤中心部位的相對的尾部與上述收集盤中心的距離約為上述收集盤半徑的5％～40％。25．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于，上述的各個第四混合區(qū)擋板的數(shù)目是大約2～6個。26．根據權利要求16的分配器組件，其特征在于，上述的多個半螺旋形擋板的數(shù)目是大約2～6個。27．根據權利要求16的分配器組，其特征在于，上述的大致為環(huán)形的網格件的內徑約為上述第一溢流筒的直徑的10％～75％。全文摘要一種用于下流式多床催化反應器的分配器組件,所述的反應器具有多個垂直疊置的裝有顆粒狀催化劑的催化床,當液體或液體與氣體的混合物向下流過疊置的催化床時,便對液體或液體與氣體的混合物進行處理,這類反應器用于石油和化學處理工業(yè)上進行各種催化反應例如加氫處理、加氫精制、加氫裂解和脫蠟處理。文檔編號C10G45/72GK1295495SQ99804536公開日2001年5月16日申請日期1999年10月26日優(yōu)先權日1998年12月21日發(fā)明者戴恩·T·源,克里希尼爾·巴列米,丹尼斯·R·卡什申請人:切夫里昂美國公司