CN107224941A - 一种低压降高稳定性分布器及反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压降高稳定性分布器及反应器，该分布器包括：分布器本体和至少一个导向器；所述导向器为一端封闭的管状结构，并且在管壁上设置有至少一个通孔；所述分布器本体上设置有至少一个出气孔；每一个所述导向器的开口端均与所述分布器本体上的一个所述出气孔相连，且不同所述导向器对应不同的所述出气孔；所述分布器本体，用于接收外部反应器进气口传输的反应气体，并通过各个所述出气孔将所述反应气体传输给各个所述导向器；每一个所述导向器，用于通过所包括的所述至少一个通孔，将相连的所述出气孔传输来的所述反应气体旋转射流至所述反应器的催化反应区，因此本方案可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

Description

一种低压降高稳定性分布器及反应器

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别涉及一种低压降高稳定性分布器及反应器。

背景技术

流化床反应器具有良好的传热性能以及便于催化剂连续再生循环等特点，被广泛的应用于石油化工等领域。其中，分布器可以使进入到流化床反应器内部的气体均匀分布，是直接影响流化床反应器反应效果和反应效率的关键组件之一。

目前的分布器为多孔的板状，在使用分布器时反应气体直接通过分布器中的出气孔进入到流化床反应器中的催化反应区，以使催化反应区与反应气体相接触，达到反应的目的。

针对于现有的分布器，在分布器使用过程中，反应气体通过分布器的各个出气孔直接进入催化反应区时，反应气体自身的大部分动能耗费在分布板压降中。所以为了使通过各个出气孔的反应气体流量稳定，且为了得到反应要求的射流深度，需要使用高压降的气体分布器。因此，现有的分布器需要在较高的分布板压降条件下才能保证射流均布和深度。

发明内容

本发明提供了一种低压降高稳定性分布器及反应器，可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

第一方面，本发明提供了一种低压降高稳定性分布器，该分布器包括：分布器本体和至少一个导向器；

所述导向器为一端封闭的管状结构，并且在管壁上设置有至少一个通孔；

所述分布器本体上设置有至少一个出气孔；

每一个所述导向器的开口端均与所述分布器本体上的一个所述出气孔相连，且不同所述导向器对应不同的所述出气孔；

所述分布器本体，用于接收外部反应器进气口传输的反应气体，并通过各个所述出气孔将所述反应气体传输给各个所述导向器；

每一个所述导向器，用于通过所包括的所述至少一个通孔，将相连的所述出气孔传输来的所述反应气体以旋转射流的方式传输至所述外部反应器的催化反应区。

优选地，

所述分布器本体，包括：管式分布器或板式分布器；

其中，所述管式分布器包括至少一个导气管，每个所述导气管上设置有至少一个所述出气孔，且所述导气管与所述反应器进气口相连；所述板式分布器为板状结构，所述板状结构上设置有至少一个所述出气孔，且所述板式分布器与所述反应器进气口相连。

优选地，

当所述分布器本体包括管式分布器时，

所述导向器的封闭端朝向所述催化反应区的顶层，通过所述通孔以旋转射流的方式向所述催化反应区传输所述反应气体；

当所述分布器本体包括板式分布器时，

所述导向器的封闭端朝向所述催化反应区的底层，通过所述通孔以旋转射流的方式向所述催化反应区传输所述反应气体。

优选地，

所述导向器的封闭端为锥状结构。

优选地，

每一个所述导向器的表面均包裹有耐磨衬。

优选地，

所述导向器的开口端通过焊接方式与所述分布器本体上相对应的所述出气孔相连。

优选地，

所述导向器的开口端通过卡接方式与所述分布器本体上相对应的所述出气孔相连。

优选地，

所述导向器的开口端上设置有法兰，且所述法兰上设置有至少一个螺栓孔；

在所述分布器本体上设置有分别与每一个所述出气孔相对应的至少一个螺栓孔；

每一个所述导向器，利用所述法兰上的至少一个螺栓孔及所述出气孔对应的至少一个螺栓孔，通过螺栓连接的方式与对应的所述出气孔相连。

优选地，

每一个所述导向器为圆管状结构，且所述开口端设置有阳螺纹；

每一个所述导向器对应的出气孔内均设置有阴螺纹；

每一个所述导向器，利用所述开口端上的阳螺纹与所述出气孔内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的所述出气孔相连。

优选地，

每一个所述导向器为圆管状结构，且所述开口端设置有阴螺纹；

每一个所述导向器对应的出气孔内均设置有阳螺纹；

每一个所述导向器，利用所述开口端上的阴螺纹与所述出气孔外的阳螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的所述出气孔相连。

优选地，

每一个所述导向器的开口端的外径小于封闭端的外径。

第二方面，本发明提供了一种反应器，该反应器包括：壳体、进气口，催化反应区以及上述任一所述的分布器；

所述壳体，用于固定所述分布器；

所述进气口，用于将反应气体传输给所述分布器，以使所述分布器以旋转射流的方式将所述反应气体传输至所述催化反应区；

所述催化反应区，用于接收所述分布器传输的所述反应气体。

本发明提供了一种低压降高稳定性分布器及反应器，该分布器包括：分布器本体和至少一个导向器，其中，每一个导向器的开口端与分布器本体上的一个出气孔相连，当分布器本体接收外部反应器进气口传输的反应气体时，通过自身的各个出气孔将反应气体传输给与其相连的各个导向器。然后每一个导向器通过自身所包括的通孔，将相连的出气孔传输来的反应气体以旋转射流的方式传输至外部反应器的催化反应区。通过上述过程可知，本方案中反应气体通过分布器本体的出气孔后，并未直接进入到催化反应区，而是进入到与出气孔相连的导向器中，使得反应气体转变为旋流气体并以旋转射流的方式传输至外部反应器的催化反应区。由于旋流气体具有的额外环量稳定性可以提高反应气体的射流均布稳定性和深度。因此本发明提供的方案可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种低压降高稳定性分布器的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种管式分布器的俯视图；

图3是本发明一个实施例提供的一种板式分布器的俯视图；

图4是本发明一个实施例提供的一种导向器的正视图；

图5是本发明一个实施例提供的一种分布器本体为管式分布器的低压降高稳定性分布器所在反应器的结构示意图；

图6是本发明一个实施例提供的一种分布器本体为板式分布器的低压降高稳定性分布器所在反应器的结构示意图；

图7是本发明一个实施例提供的一种包括法兰的导向器的正视图；

图8是本发明一个实施例提供的一种反应器的结构示意图；

图9是本发明一个实施例提供的一种低压降高稳定性分布器的使用方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种低压降高稳定性分布器，该分布器包括：分布器本体101和至少一个导向器102；

所述导向器102为一端封闭的管状结构，并且在管壁上设置有至少一个通孔1021；

所述分布器本体101上设置有至少一个出气孔1011；

每一个所述导向器102的开口端均与所述分布器本体101上的一个所述出气孔1011相连，且不同所述导向器102对应不同的所述出气孔1011；

所述分布器本体101，用于接收外部反应器进气口传输的反应气体，并通过各个所述出气孔1011将所述反应气体传输给各个所述导向器102；

每一个所述导向器102，用于通过所包括的所述至少一个通孔1021，将相连的所述出气孔传输来的所述反应气体以旋转射流的方式传输至所述外部反应器的催化反应区。

根据如图1所示的实施例，该分布器包括：分布器本体和至少一个导向器，其中，每一个导向器的开口端与分布器本体上的一个出气孔相连，当分布器本体接收外部反应器进气口传输的反应气体时，通过自身的各个出气孔将反应气体传输给与其相连的各个导向器。然后每一个导向器通过自身所包括的通孔，将相连的出气孔传输来的反应气体以旋转射流的方式传输至外部反应器的催化反应区。通过上述过程可知，本方案中反应气体通过分布器本体的出气孔后，并未直接进入到催化反应区，而是进入到与出气孔相连的导向器中，使得反应气体转变为旋流气体并以旋转射流的方式传输至外部反应器的催化反应区。由于旋流气体具有的额外环量稳定性可以提高反应气体的射流均布稳定性和深度。因此本发明提供的实施例可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

在本发明一个实施例中，图1所示的结构示意图中的分布器本体可以为管式分布器或板式分布器；

当分布器本体为管式分布器时，如图2所示，管式分布器201包括至少一个导气管2011，每个所述导气管2011上设置有至少一个所述出气孔2012，且所述导气管2011与所述反应器进气口相连；

当分布器本体为板式分布器时，如图3所示，板式分布器301为板状结构，所述板状结构上设置有至少一个所述出气孔3011，且所述板式分布器301与所述反应器进气口相连。

在本实施例中，管式分布器包括导气管的数量及导气管的形状均可以根据业务要求确定，且每一个导气管上设置的出气孔的数量、出气孔的形状以及出气孔在导气管上的分布情况均可以根据业务要求确定。但需要注意的是出气孔的形状要与导向器的开口端的形状相匹配，以使导向器能够与出气孔相连。

图2所示的为管式分布器的俯视图，本图中管式分布器包括圆环形导气管2011a和圆环形导气管2011b，其中圆环形导气管2011a和圆环形导气管2011b分别通过导气管2011c1、导气管2011c2、导气管2011c3、导气管2011c4、导气管2011c5、导气管2011c6、导气管2011c7以及导气管2011c8连通。圆环形导气管2011a与反应器进气口A相连。当反应器进气口A向圆形导气管2011a传输反应气体G时，反应气体G可以在与圆形导气管2011a相连通的各个导气管内流动，并流动至与各个导气管中出气孔相连的各个导向器中。

在本实施例中，板式分布器上设置的出气孔的数量、出气孔的形状以及出气孔的分布情况均可以根据业务要求确定。比如，对于大型反应器，分布器本体可以采用波浪形的截面设计，用于承载流化床的床层质量。另外需要注意的是出气孔的形状要与导向器的开口端的形状相匹配，以使导向器能够与出气孔相连。

图3所示的为板式分布器的俯视图，本图中板式分布器为一个圆形板状结构，且包括的出气孔均为圆形出气孔。当反应器进气口向板式分布器传输反应气体时，反应气体通过各个出气孔流动至与出气孔相连的各个导向器中。另外，板式分布器四周均匀布置有至少一个螺栓孔302，板式分布器通过这些螺栓孔与反应器壳体固定。

在本实施例中，无论选用的是板式分布器还是管式分布器，出气孔和导向器的数量关系至少可以存在以下两种情况：

情况一：分布器本体上的每一个出气孔均对应连接一个导向器。比如，板式分布器中设置有100个出气孔，那么100个出气孔中的每一个出气孔均对应连接一个导向器。

情况二：分布器本体上的所有的出气孔中只有部分出气孔对应连接一个导向器。比如，板式分布器中设置有100个出气孔，那么100个出气孔中只有50个出气孔分布对应连接一个导向器。这里需要注意的是连接导向器的出气孔的分布情况可以根据业务要求确定，比如可以用分布器本体水平中心线作为分界，水平中心线上侧的出气孔均对应连接一个导向器，而水平中心线下侧的出气孔不连接导向器。

根据上述实施例，分布器本体可以包括管式分布器或板式分布器，可以根据不同的业务要求来选取分布器本体的类型，因此提高了分布器本体的应用灵活性。

在本发明一个实施例中，在如图1所示的结构示意图中的导向器为一端封闭的管状结构，并且在管壁上设置有至少一个通孔。

在本实施例中，管状结构的具体形状可以根据业务要求来确定，比如可以是方管状结构也可以是圆管状结构。另外管状结构中空腔的形状、尺寸以及深度均可以根据业务要求确定，比如选用直径为5毫米的圆柱形空腔。

在本实施例中，在管状结构的管壁上设置的通孔的数量和形状也可以根据业务要求确定。需要注意的是通孔在管壁上的设置位置与通孔的数量有关，且可以至少存在以下两种情况：

情况一：当通孔的数量为一个时，一个通孔可以设置在管壁上的任意位置；

情况二：当通孔的数量为至少两个时，至少两个通孔均匀分布的设置在管壁上。

另外，通孔的开孔方向可以朝向导向器的开口端，也可以朝向导向器的封闭端。其中通孔的开孔方向朝向导向器的开口端为一种优选的开孔方向。通孔的开孔位置到导向器开口端的距离也可以根据业务要求确定。

在本实施例中，当反应气体进入到导向器管状结构的中的管体时，管状结构的封闭端将进入的反应气体折返，并通过管状结构管壁上的通孔排放至反应器的催化反应区。管状结构的封闭端将进入的反应气体折返时，可将原本在分布器本体上耗散的能量转化成为反应气体的旋转动能。带有旋转动能的反应气体可维持较大的射流深度，使反应气体的气泡不会迅速变大，保持小气泡高频率，从而增加反应气体在催化反应区中的停留时间，达到提高流化质量的目的。

如图4所示为导向器的正视图，图中的导向器401为一个直径c为24毫米的圆管状结构。管壁上包括有4个直径a为2.5毫米的通孔，且4个通孔均匀分布在管壁上。每一个通孔的中心线B2与导向器垂直轴向中心线B1的夹角k均为44°，且通孔的开孔位置至分布器本体的距离b为9毫米。导向器管状结构的空腔直径h为5毫米的圆柱形空腔。

根据上述实施例，由于反应气体进入到导向器管状结构中的管体时，管状结构的封闭端将进入的反应气体折返。而管状结构的封闭端将进入的反应气体折返时，可将原本在分布器本体上耗散的能量转化成为反应气体的旋转动能，由于进入到催化反应区中的反应气体带有旋转动能，所以提高了反应气体在催化反应区中的停留时间。

在本发明一个实施例中，比如，导向器用于硝基苯加氢制备苯胺的1wt/a的反应器中，其中该制备过程中由于使用了导向器，增大了反应气体的射流深度，从而使得通过分布器的反应气体流量均布，使得反应气体能够和催化剂进行均匀和剧烈的反应，以达到有效抑制催化剂失流或过反应造成的积碳。从而使经过反应器转化后的粗苯胺产品中，硝基苯含量长期稳定在10mg/kg以下，从而使得催化剂再生周期由原来的3-4个月延长至7-10个月。

根据上述实施例，由于反应器通过导向器后，可以转换为带有旋转动能的反应气体，增大了反应气体的射流深度，从而使得通过分布器的反应气体流量均布，使得反应气体能够和催化剂进行均匀和剧烈的反应，以达到有效抑制催化剂失流或过反应造成的积碳。从而可以延长催化剂的再生周期。

在本发明一个实施例中，如图5所示，当分布器本体为管式分布器501时，

所述导向器502的封闭端5021朝向所述催化反应区的顶层，通过所述通孔以旋转射流的方式向所述催化反应区传输所述反应气体。

在本实施例中，图5为分布器本体为管式分布器的低压降高稳定性分布器在反应器50中的位置示意图，在图中与管式分布器中出气孔相连的导向器只是一种示意。图中低压降高稳定性分布器需要将反应器中的催化反应区按照图中所示的轨迹L1由反应器中的底部流通至反应器的顶部。因此需要将与管式分布器上出气孔相连的导向器中的通孔朝向催化反应区的顶层D1，以使通孔以旋转射流的方式向催化反应区的顶层D1传输反应气体。反应气体可以带动催化剂按照图中所示的轨迹L1流动。

根据上述实施例，当分布器本体为采用管式分布器时，导向器的封闭端朝向催化反应区的顶层，并通过所包括的通孔以旋转射流的方式向催化反应区传输反应气体，以使反应气体可以推动催化剂流动，从而可以提高催化剂的流动性。

在本发明一个实施例中，如图6所示，分布器本体采用板式分布器601时，

所述导向器602的封闭端6021朝向所述催化反应区的底层，通过所述通孔以旋转射流的方式向所述催化反应区传输所述反应气体。

在本实施例中，图6为分布器本体为板式分布器的低压降高稳定性分布器在反应器60中的位置示意图，在图中与板式分布器中出气孔相连的导向器只是一种示意。图中低压降高稳定性分布器601需要将反应器中的催化反应区按照图中所示的轨迹L2由反应器中的底部流通至反应器的顶部，因此需要将与板式分布器上出气孔相连的导向器中的通孔朝向催化反应区的底层D2排放反应气体，以使通孔以旋转射流的方式向催化反应区的底层D2传输反应气体。反应气体可以带动催化剂按照图中所示的轨迹L2流动。

根据上述实施例，当分布器本体为采用板式分布器时，导向器的封闭端朝向催化反应区底层，并通过所包括的通孔以旋转射流的方式向催化反应区传输反应气体，以使反应气体可以推动催化剂流动，从而可以提高催化剂的流动性。

在本发明一个实施例中，如图4所示，所述导向器401的封闭端为锥状结构403。

在本实施例中，导向器的封闭端的形状和尺寸均可以根据业务要求确定，由于当导向器的封闭端为锥状结构，可以减小导向器的封闭端与催化反应区相接触时的应力，因此锥状结构为一种优选的结构。

如图4所示，图中所示的导向器，包括有高度d为13毫米，直径c为24毫米的锥状结构，且距离e为20毫米。

根据上述实施例，当导向器的封闭端为锥状结构时，导向器的封闭端与催化反应区相接触时，可以减少导向器所承受的应力，从而减小导向器产生变形的概率。

在本发明一个实施例中，如图4所示，每一个所述导向器401的表面均包裹有耐磨衬404。

在本实施例中，在反应器运行的过程中，导向器与流动的催化剂存在相接触的情况。在相接触时，催化剂会对导向器产生一定的磨损，因此为了减小导向器的磨损情况，每一个导向器的表面均需要包裹有耐磨衬。

耐磨衬的材质及厚度均可以根据业务要求确定，比如可以选用厚度为0.5毫米的陶瓷耐磨衬或刚玉耐磨衬。

如图4所示，图中的厚度为0.5毫米的404就为耐磨衬。

根据上述实施例，每一个导向器的表面均包裹有耐磨衬。在催化剂与导向器相接触时，可以减少导向器的划伤，从而有效地提高导向器的使用寿命。

在本发明一个实施例中，如图4所示，所述导向器401的开口端405通过焊接方式与所述分布器本体402上相对应的所述出气孔4021相连。

在本实施例中，导向气的开口端可以通过电焊或氩弧焊等焊接方式与分布器本体上相对应的出气口相连。需要注意的是，在焊接时需要使开口端与出气孔处于同心状态，以使反应气体可以流通通畅。

根据上述实施例，导向器的开口端通过焊接方式与分布器本体上相对应的出气孔相连。由于焊接方式是可以使导向器牢固的固定在分布器本体上，因此导向器在分布器本体上的稳固性较高。

在本发明一个实施例中，如图4所示，所述导向器401的开口端405通过卡接方式与所述分布器本体402上相对应的所述出气孔4021相连。

在本实施例中，可以在导向器的开口端设置有至少一个卡扣，在分布器本体的出气孔上设置有与至少一个卡扣相对应的至少一个卡口。当导向器的开口端通过卡接方式与分布器本体上相对应的出气孔相连时，通过开口端设置的卡扣与出气孔上对应的卡口相配合，使导向器固定在相对应的出气孔上。

根据上述实施例，导向器的开口端通过卡接方式与分布器上相对应的出气孔相连。由于采用的是卡接连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

在本发明一个实施例中，如图7所示，所述导向器701的开口端705上设置有法兰703，且所述法兰703上设置有至少一个螺栓孔7031；

在所述分布器本体702上设置有分别与每一个所述出气孔7021相对应的至少一个螺栓孔7022；

每一个所述导向器701，利用所述法兰703上的至少一个螺栓孔7031及所述出气孔7021对应的至少一个螺栓孔7022，通过螺栓704连接的方式与对应的所述出气孔7021相连。

在本实施例中，当导向器开口端采用法兰时，在分布器体上与导向器连接的出气孔四周需设置有与法兰的螺栓孔数量及位置相对应的螺栓孔，以使能够通过螺栓将导向器开口端的法兰与对应的出气孔相连。

在本实施例中，导向器开口端的法兰规格及材质均可以根据业务要求确定。

如图7所示，导向器开口端包括有钛材，600磅且直径为40毫米的法兰，法兰上包括有4个均匀布置的螺栓孔，那么与其对应的分布体本体中的出气孔四周设置有尺寸相同且均匀布置的螺栓孔。通过4个螺栓将导向器开口端的法兰与对应的出气孔相连。图中的P1、P2和P3的长度均可以根据业务要求确定，但是需要注意的P2的长度要大于导向器封闭端最宽地方的宽度，以便有足够的操作空间，能够使螺栓拧进螺栓孔中。

根据上述实施例，导向器的开口端上设置有法兰，且在法兰上设置有至少一个螺栓孔，当导向器与出气孔连接时，利用导向器中法兰上的螺栓孔及出气孔对应的螺栓孔，通过螺栓连接的方式与出气孔相连。由于采用的是螺栓连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

在本发明一个实施例中，如图4所示，每一个所述导向器401为圆管状结构，且所述开口端405设置有阳螺纹；

每一个所述导向器401对应的出气孔4021内均设置有阴螺纹；

每一个所述导向器401，利用所述开口端405上的阳螺纹与所述出气孔4021内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的所述出气孔4021相连；

在本实施例中，导向器开口端的阳螺纹以及出气孔内的阴螺纹的规格及尺寸均可以根据业务要求确定。需要注意的是导向器开口端的阳螺纹以及出气孔内的阴螺纹应为对应的规格和尺寸，以便导向器和出气孔能够连接。

根据上述实施例，当导向器与分布器本体上的出气孔连接时，可以利用导向器开口端的阳螺纹与出气孔内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式使导向器与对应的出气孔相连，由于采用的是螺纹连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

在本发明一个实施例中，如图4所示，每一个所述导向器401为圆管状结构，且所述开口端405设置有阴螺纹；

每一个所述导向器401对应的出气孔4021内均设置有阳螺纹；

每一个所述导向器401，利用所述开口端405上的阴螺纹与所述出气孔4021外的阳螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的所述出气孔4021相连。

在本实施例中，导向器开口端的阴螺纹以及出气孔内的阳螺纹的规格及尺寸均可以根据业务要求确定。需要注意的是导向器开口端的阴螺纹以及出气孔内的阳螺纹应为对应的规格和尺寸，以便导向器和出气孔能够连接。

根据上述实施例，当导向器与分布器本体上的出气孔连接时，可以利用导向器开口端的阴螺纹与出气孔内的阳螺纹，通过螺纹连接的方式使导向器与对应的出气孔相连，由于采用的是螺纹连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

在本发明一个实施例中，如图4所示，每一个所述导向器401的开口端405的外径小于封闭端403的外径。

在本实施例中，导向器的开口端的外径小于封闭端的外径，这样可以减小分布器本体中出气孔的大小，从而增加分布器本体的开孔率。另外，导向器的开口端的外径小于封闭端的外径时，不仅安装比较方便，而且可以减少生成导向器所用的材料。

如图4所示，导向器的开口端的直径i为14，封闭端的直径c为24。且在开口端405与分布器本体中的出气孔相连时，封闭端与分布器本体的顶部具有距离f为2毫米的间距。

根据上述实施例，每一个导向器的开口端的外径小于封闭端的外径，由于开口端需要与分布器本体上的出气孔的大小相匹配，当开口端的外径小于封闭端的外径可以增加分布器本体的开孔率。

如图8所示，本发明实施例提供了一种反应器，该反应器包括：壳体801、进气口802，催化反应区803以及上述任一所述的分布器804；

所述壳体801，用于固定所述分布器804；

所述进气口802，用于将反应气体传输给所述分布器804，以使所述分布器804以旋转射流的方式将所述反应气体传输至所述催化反应区803；

所述催化反应区803，用于接收所述分布器804传输的所述反应气体。

根据如图8所示的实施例，该反应器包括：壳体、进气口，催化反应区以及分布器，其中，分布器将进气口传输的反应气体排放到催化反应区，由于该分布器中包括有导向器，进气口传输的反应气体通过分布器本体的出气孔后，并未直接进入到催化反应区，而是进入到与出气孔相连的导向器中，然后再通过各个导向器所包括的通孔以旋转射流的方式将所述反应气体传输至反应器的催化反应区，因此本发明实施例可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

如图9所示，本发明实施例提供了一种低压降高稳定性分布器的使用方法，反应器用于对氯甲苯气相氨氧化制备对氯苯甲腈的1200t/a生产，使用分布器本体为管式分布器的低压降高稳定性分布器，管式分布器中的出气孔连接的为图4所示的导向器，该方法可以包括：

步骤901：每一个导向器，利用开口端上的阳螺纹与管式分布器中的出气孔内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的出气孔相连。

本实施例中，需要将管式分布器中全部的出气孔均连接导向器。比如，使用的管式分布器中包括均匀布置的100个出气孔，且每一个出气孔均设置有阴螺纹。使用的导向器的开口端均设置有阳螺纹，将100个导向器中的每一导向器，利用开口端上的阳螺纹与管式分布器中的出气孔内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的出气孔相连。

步骤902：将连接了导向器的管式分布器固定在反应器的壳体上，且与反应器进气口相连。

在本步骤中，利用管式分布器四周均匀布置的螺栓孔，通过螺栓将连接了导向器的管式分布器固定在反应器的壳体上，且与反应器进气口相连，以能够接收进气口传输的空气。

步骤903：反应器的进气口将反应气体传输给管式分布器。

在本步骤中，反应器的进气口将空气传输给管式分布器。

步骤904：管式分布器接收反应器进气口传输的反应气体，并通过各个出气孔将反应气体传输给各个导向器。

在本步骤中，管式分布器接收反应器进气口传输的包括氨与对氯甲苯的反应气体，并通过各个出气孔将空气传输给各个导向器。

步骤905：各个导向器通过所包括的通孔以旋转射流的方式将相连的出气孔传输来的反应气体传输至反应器的催化反应区。

在本步骤中，当空气进入到导向器管状结构的中的管体时，管状结构的封闭端将进入的空气折返，并通过管状结构管壁上的通孔排放至反应器的催化反应区。管状结构的封闭端将进入的空气折返时，可将原本在分布器本体上耗散的能量转化成为空气的旋转动能，并将带有旋转动能的空气以旋转射流的方式传输至反应器的催化反应区。

步骤906：催化反应区接收各个导向器传输的反应气体，以利用反应气体进行反应，并在反应气体的带动下流动。

在本步骤中，当空气进入催化反应区之后，氨与对氯甲苯和空气与催化剂接触进行氨氧化反应。其中，对氯甲苯与氨的摩尔比为1:4-8，对氯甲苯与氧的摩尔比为1：9至1：5，催化剂密相区反应温度在430℃，催化剂密相区实际气速为0.3m/s。在进行反应时，由于空气带有旋转动能，增大了空气射流深度，从而使得通过分布器的空气流量均布，使得空气能够和催化剂进行均匀和剧烈的反应，以达到有效抑制催化剂失流或过反应造成的积碳。因此该反应中对氯甲苯转化率可以达到99％，选择性可以达到95％。

综上所述，本发明各个实施例至少可以实现如下有益效果：

1、在本发明实施例中，该分布器包括：分布器本体和至少一个导向器，其中，每一个导向器的开口端与分布器本体上的一个出气孔相连，当分布器本体接收外部反应器进气口传输的反应气体时，通过自身的各个出气孔将反应气体传输给与其相连的各个导向器。然后每一个导向器通过自身所包括的通孔，将相连的出气孔传输来的反应气体以旋转射流的方式传输至外部反应器的催化反应区。通过上述过程可知，本方案中反应气体通过分布器本体的出气孔后，并未直接进入到催化反应区，而是进入到与出气孔相连的导向器中，使得反应气体转变为旋流气体并以旋转射流的方式传输至外部反应器的催化反应区。由于旋流气体具有的额外环量稳定性可以提高反应气体的射流均布稳定性和深度。因此本发明提供的实施例可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

2、在本发明实施例中，分布器本体可以包括管式分布器或板式分布器，可以根据不同的业务要求来选取分布器本体的类型，因此提高了分布器本体的应用灵活性。

3、在本发明实施例中，由于反应气体进入到导向器管状结构中的管体时，管状结构的封闭端将进入的反应气体折返。而管状结构的封闭端将进入的反应气体折返时，可将原本在分布器本体上耗散的能量转化成为反应气体的旋转动能，由于进入到催化反应区中的反应气体带有旋转动能，所以提高了反应气体在催化反应区中的停留时间。

4、在本发明实施例中，由于反应器通过导向器后，可以转换为带有旋转动能的反应气体，增大了反应气体的射流深度，从而使得通过分布器的反应气体流量均布，使得反应气体能够和催化剂进行均匀和剧烈的反应，以达到有效抑制催化剂失流或过反应造成的积碳。从而可以延长催化剂的再生周期。

5、在本发明实施例中，当分布器本体为采用管式分布器时，导向器的封闭端朝向催化反应区的顶层，并通过所包括的通孔以旋转射流的方式向催化反应区传输反应气体，以使反应气体可以推动催化剂流动，从而可以提高催化剂的流动性。

6、在本发明实施例中，当分布器本体为采用板式分布器时，导向器的封闭端朝向催化反应区底层，并通过所包括的通孔以旋转射流的方式向催化反应区传输反应气体，以使反应气体可以推动催化剂流动，从而可以提高催化剂的流动性。

7、在本发明实施例中，当导向器的封闭端为锥状结构时，导向器的封闭端与催化反应区相接触时，可以减少导向器所承受的应力，从而减小导向器产生变形的概率。

8、在本发明实施例中，每一个导向器的表面均包裹有耐磨衬。在催化剂与导向器相接触时，可以减少导向器的划伤，从而有效地提高导向器的使用寿命。

9、在本发明实施例中，导向器的开口端通过焊接方式与分布器本体上相对应的出气孔相连。由于焊接方式是可以使导向器牢固的固定在分布器本体上，因此导向器在分布器本体上的稳固性较高。

10、在本发明实施例中，导向器的开口端通过卡接方式与分布器上相对应的出气孔相连。由于采用的是卡接连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

11、在本发明实施例中，导向器的开口端上设置有法兰，且在法兰上设置有至少一个螺栓孔，当导向器与出气孔连接时，利用导向器中法兰上的螺栓孔及出气孔对应的螺栓孔，通过螺栓连接的方式与出气孔相连。由于采用的是螺栓连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

12、在本发明实施例中，当导向器与分布器本体上的出气孔连接时，可以利用导向器开口端的阳螺纹与出气孔内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式使导向器与对应的出气孔相连，由于采用的是螺纹连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

13、在本发明实施例中，当导向器与分布器本体上的出气孔连接时，可以利用导向器开口端的阴螺纹与出气孔内的阳螺纹，通过螺纹连接的方式使导向器与对应的出气孔相连，由于采用的是螺纹连接方式，导向器拆卸方便，因此维修和更换导向器的便利性高。

14、在本发明实施例中，每一个导向器的开口端的外径小于封闭端的外径，由于开口端需要与分布器本体上的出气孔的大小相匹配，当开口端的外径小于封闭端的外径可以增加分布器本体的开孔率。

15、在本发明实施例中，该反应器包括：壳体、进气口，催化反应区以及分布器，其中，分布器将进气口传输的反应气体排放到催化反应区，由于该分布器中包括有导向器，进气口传输的反应气体通过分布器本体的出气孔后，并未直接进入到催化反应区，而是进入到与出气孔相连的导向器中，然后再通过各个导向器所包括的通孔以旋转射流的方式将所述反应气体传输至反应器的催化反应区，因此本发明实施例可以在较低分布板压降条件下保证射流均布和深度。

16、在本发明实施例中，由于改变射流前端与催化反应区中固体催化剂颗粒的接触方式，因此可以减小固体催化剂颗粒的磨损，从而延长了固体催化剂的使用寿命，达到了节约成本的目的。且由于减小固体催化剂颗粒的磨损，减小了固体催化剂磨损后的固体颗粒细粉的排放量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低压降高稳定性分布器，其特征在于，包括：分布器本体和至少一个导向器；

所述导向器为一端封闭的管状结构，并且在管壁上设置有至少一个通孔；

所述分布器本体上设置有至少一个出气孔；

每一个所述导向器的开口端均与所述分布器本体上的一个所述出气孔相连，且不同所述导向器对应不同的所述出气孔；

所述分布器本体，用于接收外部反应器进气口传输的反应气体，并通过各个所述出气孔将所述反应气体传输给各个所述导向器；

每一个所述导向器，用于通过所包括的所述至少一个通孔，将相连的所述出气孔传输来的所述反应气体以旋转射流的方式传输至所述外部反应器的催化反应区。

2.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于，

所述分布器本体，包括：管式分布器或板式分布器；

其中，所述管式分布器包括至少一个导气管，每个所述导气管上设置有至少一个所述出气孔，且所述导气管与所述反应器进气口相连；所述板式分布器为板状结构，所述板状结构上设置有至少一个所述出气孔，且所述板式分布器与所述反应器进气口相连。

3.根据权利要求2所述的分布器，其特征在于，

当所述分布器本体包括管式分布器时，

所述导向器的封闭端朝向所述催化反应区的顶层，通过所述通孔以旋转射流的方式向所述催化反应区传输所述反应气体；

当所述分布器本体包括板式分布器时，

所述导向器的封闭端朝向所述催化反应区的底层，通过所述通孔以旋转射流的方式向所述催化反应区传输所述反应气体。

4.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于，

所述导向器的封闭端为锥状结构。

5.根据权利要求4所述的分布器，其特征在于，

每一个所述导向器的表面均包裹有耐磨衬。

6.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于，

所述导向器的开口端通过焊接方式与所述分布器本体上相对应的所述出气孔相连；

或，

所述导向器的开口端通过卡接方式与所述分布器本体上相对应的所述出气孔相连。

7.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于，

所述导向器的开口端上设置有法兰，且所述法兰上设置有至少一个螺栓孔；

在所述分布器本体上设置有分别与每一个所述出气孔相对应的至少一个螺栓孔；

每一个所述导向器，利用所述法兰上的至少一个螺栓孔及所述出气孔对应的至少一个螺栓孔，通过螺栓连接的方式与对应的所述出气孔相连。

8.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于，

每一个所述导向器为圆管状结构，且所述开口端设置有阳螺纹；

每一个所述导向器对应的出气孔内均设置有阴螺纹；

每一个所述导向器，利用所述开口端上的阳螺纹与所述出气孔内的阴螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的所述出气孔相连；

或，

每一个所述导向器为圆管状结构，且所述开口端设置有阴螺纹；

每一个所述导向器对应的出气孔内均设置有阳螺纹；

每一个所述导向器，利用所述开口端上的阴螺纹与所述出气孔外的阳螺纹，通过螺纹连接的方式与对应的所述出气孔相连。

9.根据权利要求6所述的分布器，其特征在于，

每一个所述导向器的开口端的外径小于封闭端的外径。

10.一种反应器，其特征在于，包括：壳体、进气口，催化反应区以及权利要求1至9任一所述的分布器；

所述壳体，用于固定所述分布器；

所述进气口，用于将反应气体传输给所述分布器，以使所述分布器以旋转射流的方式将所述反应气体传输至所述催化反应区；

所述催化反应区，用于接收所述分布器传输的所述反应气体。