CN108114668B - 一种折流板式减冲均流盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种折流板式减冲均流盘。所述折流板式减冲均流盘包括塔盘和设置在塔盘上的若干烟囱式分配器;每个所述的烟囱式分配器包括一个降液管和与降液管上端固定连接的减冲板,减冲板与降液管为上下布置,减冲板与反应器的轴线平行或在同一平面上。本发明的减冲均流盘为新增设的加氢反应器内构件,其设置在反应器上封头闲置空间内,或反应器筒体上端,能够消减流体进入反应器时残余动能形成的强大冲击力,消除中心点进入时形成的呈倾斜流线对分配盘液层的“推浪”现象。本发明的减冲均流盘适用于所有的加氢反应器,尤其适用于液气比较大、规模较大的加氢反应器,可以实现流体流态精细化调节及物料的初分配。
Description
技术领域
本发明涉及一种折流板式减冲均流盘,属于化工设备领域。本发明的折流板式减冲均流盘为新增设的反应器内构件。本发明的折流板式减冲均流盘适用于各种加氢反应器,尤其适用于液气比较大、规模较大的加氢反应器。
背景技术
近年来,随着我国国民经济的快速发展和环保意识的增强,对石化产品的质量和环保要求越来越高。为了适应加工含硫原油的需要,满足不断增长的化工原料的需求,提高产品的质量,加氢技术在炼油工业中的重要性和作用越来越大。在加氢装置中,作为关键设备的加氢反应器,按一定比例混氢后的原料油借助加氢催化剂的作用,完成了精制和裂化等反应。加氢反应器内的加氢反应能否稳定操作,加氢催化剂能否充分地发挥其作用,产品质量是否能够达到优质,很大程度上取决于气液在催化剂床层中分布的均匀性。而气液在催化剂床层中的分布是否均匀,与加氢反应器内构件的设计有着密切的关系。换言之,内构件性能的好坏直接影响到催化剂寿命、产品质量和装置的运转周期,即在加氢过程中采用一套性能优良的内构件技术所得到的效果决不亚于换用一种活性更高的催化剂。因此国内外对加氢反应器内构件的研究和工程开发一直非常重视,不断更新其反应器内构件,以求取得更好的效果。
加氢反应器内构件有入口扩散器、气液分配盘、积垢篮、催化剂床层支承件、冷氢箱、出口收集器以及惰性瓷球等,其中直接关乎催化剂使用效率也是最重要的内构件是气液分配盘和冷氢箱。
在气-液-固三相加氢裂化、加氢脱硫反应过程中,广泛使用固定床加氢反应器,而气液分配器是固定床加氢反应器最关键的内构件之一。气液分配器的功能是将气液两相原料进行分配、混合、并均匀地喷洒到催化剂床层表面,改善液相在催化剂床层的流动状态。
气液分配器对反应物料的分配有宏观均匀性与微观均匀性。多个气液分配器以一定的排列方式安装在塔盘上形成分配塔盘。从每个分配器流过的液相量与气体体积相同,保证物料对催化剂床层的“均匀”覆盖,定义为气液分配器的宏观均匀性。达到液体分配的宏观均匀性较高是比较困难的,原因是目前加氢反应器直径越来越大,分配塔盘由分块组合安装,无法精准保证分配板面水平。通常安装误差会使分配板面沿水平方向有1/8°~1/2°的倾斜,最大倾斜可达3/2°。即使分配塔盘在安装之初其水平度较高,在操作过程中,也会因为热膨胀和物料冲击载荷共同作用下,使分配盘板面失去水平度。因此,需要靠分配器自身结构实现液相宏观分配的均匀性。
通过分配器将液体分布到床层催化剂上。催化剂床层上不存在没有被液体覆盖的空白区域,保证物料对催化剂床层的“完全”覆盖,这就是气液分配器的微观均匀性。它是体现反应器床层局部区域而言的液体分布效果。
固定床加氢反应器是一种滴流床反应器。反应物以气液两相形式并行向下流动穿过固定的催化剂床层的。液相以溪流的形式向下流动,为分散相,而气相为连续相,与液相并流向下流动。液相在流经催化剂颗粒的表面时对催化剂颗粒进行润湿,而反应就发生在润湿的催化剂颗粒上,因此催化剂的有效润湿率对总反应速率有非常重要的影响。而液相物料在进入催化剂床层时分配不均匀将在催化剂床层形成沟流或偏流,导致部分催化剂得不到润湿或润湿效果很差,使这部分催化剂的性能得不到发挥,影响产品质量。
加氢过程为放热反应,物料分布不均匀会导致催化剂润湿效果好的部位反应程度剧烈,生成热量较多;即影响反应器的径向温差。当径向温差较大时,催化剂局部温度越高,反应速率越快,两者效果叠加会形成过热点,使这部分催化剂性能过早失活,损害催化剂的性能,甚至会导致催化剂部分区域的结焦、板结,物料无法正常流过,由于固定床加氢反应器为滴流床流态,导致板结区域下方的催化剂不能发挥作用,从而大大降低催化剂的使用寿命与装置的开工周期。局部板结还导致催化剂床层压力降的升高,为了继续运行不得不提高反应器的操作压力,造成能耗的升高;压力降的过快升高达到反应器设计值时,不得不非正常停工,进行撇头处理,额外支出检维修费用,同时催化剂的筛分也会造成催化剂的流失与浪费。因此,在固定床加氢反应器中,液相物料分配均匀性十分重要。
加氢反应器以反应器顶部中心位置进料,尽管设置了入口扩散器,物料输送的残余动能会产生强大的冲击力;中心位置进料的另一个流态特点是,物料在反应器封头空间的形成的流线为倾斜线,具有动能的液相对顶部分配器塔盘上的液层产生“推浪”现象,给依赖塔盘水平度的分配器带来不利的入口条件,即使性能最好的分配器,在不同深度的液层条件下,也无法实现均匀分配物料,径向温差扩大不可避免。
气液分配盘由安装在分布板上的气液分布器组成,其主要功能是将液相反应物均匀的分布在催化剂床层上,以保证反应器内所有的催化剂都能获得均一的润湿程度,使得所有催化剂拥有相近的催化效率,从而有效提高反应器的整体生产效率。此外,液相反应物在整个催化剂床层截面上的均匀分布,还能够减少催化剂床层中“热点”的生成,即避免反应器内部径向温差过大,从而有效抑制催化剂的结焦和失活,延长催化剂的使用寿命和反应器的运转周期。而目前国内加氢领域广泛应用的气液分布器,仍然存在抗塔板倾斜能力不强和液体分散性能不佳的缺陷。
国内外对液体在固定床反应器内分布均匀性的研究已有50多年的历史了,很多研究者发现,液体在催化剂床层上的初始分布是影响其整体分布均匀性的重要因素,因为单股液体往往需要4-5倍反应器直径的距离才能实现在整个床层上的均匀分布。
气液分布器是固定床加氧反应器中的重要内构件,其主要功能是为气液两相流体提供混合和相互作用的场所,使液体破碎成液滴分散到气流中,并随气流一起落到填料上,形成液体在填料床层上的初始分布。液体初始分布的均匀性直接影响下游催化剂的润湿程度和使用效率,如果气液分布器设计不合理,反应原料分配效果差,会造成加氢反应在催化剂床层中的不均匀性,导致径向温差过大,从而降低催化剂的利用率和寿命,甚至造成产品的质量达不到要求。
近年来随着人们环保意识的提高,世界范围内对清洁燃料的需求越来越迫切,对加氢反应器的产品质量提出了新的更高的要求。而由于反应原料在催化剂床层上分布的均匀性很大程度上决定了加氢反应器能否实现稳定运行,以及产品的质量能否达到优质,因此对气液分布器性能的要求也越来越高。
由于气液分布器无论对于固定床加氧反应器的稳定运行,还是加氢产品的质量都起到了举足轻重的作用,因此对其结构和性能的研究引起了众多专家学者的兴趣,同时也受到了国内外主要石油炼化公司和科研机构的重视。国内诸如中国石化工程建设公司、抚顺石油化工研究院和洛阳石油化工工程公司等单位;国外诸如英国石油公司(BP),联合油公司(Union Oil),德士古公司(TEXACO),环球油品公司(UOP),雪佛隆公司(CHEVRON),以及国际壳牌公司(SHELL)等,都在气液分布器的开发和应用上都入了大量精力,也都开发出了多种各具风格的气液分布器。不同的气液分配器实现宏观分配均匀性与微观分配均匀性的方法不同。按照其作用机理主要分为三类:溢流型、抽吸型以及二者的混合型。它们的结构、工作机理各不相同,其微观分配均匀性也差别很大。接下来本文将对这些气液分布器中比较有代表性的结构及其工作原理进行重点介绍。
总的来说,按照液体的分散机理,上述溢流型、抽吸型及兼具溢流和抽吸作用的混合型三类气液分配盘中,抽吸型气液分布器由于具有较好的液体破碎性能,可以将液体分散为粒径较小的液滴,在其作用下液体在催化剂床层上的分布均匀性较之其他两种类型要好,如目前国内加氧领域广泛应用的联合油型气液分布器。但由于联合油型气液分布器采用相同的气液入口,其气体入口面积将会随着液位的波动而发生变化,从而引起气速和液体抽吸能力的变化,当气液分配盘存在一定的倾斜度时,处于不同水平高度的气液分布器将具有不同的气体入口面积和液体抽吸能力,导致气液分配盘的液体分布不够均匀,也就是说联合油型气液分布器的抗塔板倾斜能力不强。另外,最近的一些研究报道表明,联合油型气液分布器存在较为严重的中心汇流现象,其液体的分布均匀性也不够理想。
近年来,随着国内市场对优质馏分油的需求不断增加,加之世界范围内环保法规的日益严格、清洁燃料在全球的推广应用,要求传统的炼油技术必须进行升级换代的技术改进。加氢工艺技术水平的高低,主要取决于催化剂性能的先进性,而催化剂性能的发挥,则在很大程度上取决于反应器内部结构先进性和合理性。其中关键技术之一就是反应器必须有良好的液体、气体初始分布及床层间再分布以实现催化剂的最大利用率,否则不可能生产出超低硫柴油。并且为了实现经济规模,加氢设备制造能力的提高, 加氢反应器正在朝大型化发展,反应器直径的不断增大,对反应器内构件的反应物流分配效果要求也越来越高。
目前,国内外目前加氢反应器气液分布器不同程度存在分布不均匀的情况,如国内广泛使用的为泡帽型分配器,或改进型泡帽分配器,气液分布性能存在明显的不均匀情况,该分配器基于抽吸原理:气相折流时对液相形成夹带,实现液相分布。
泡帽型分配器主要是依靠气相对分配盘上液相的抽吸作用来克服分配板安装倾斜和保持液体宏观分配的均匀性的。但是泡帽型分配器的溢流口属直缝切口,宏观均匀性不如溢流型分配器。并且泡帽分配器尺寸较大,安装间距较大,占用反应器空间较多。而且,由于泡帽分配器的中心区域流量大,液相的微观分配性不均匀;且由于泡帽分配器的流态为柱塞流,其冲击力较大。基于上述原因,泡帽分配器在使用时不得不填充足够厚度的惰性瓷球层,用于减缓冲击力,并辅助均匀分散液相,而且需流经一定段床层深度后,才能实现液相均匀分散,浪费了宝贵的反应器空间。
从粗汽油到渣油宽广的馏分范围都可作为加氢装置的原料,其流态工况分为全气相和气液两相流,即使是气液两相工况,其氢油比存在很大差异,液相密度、粘度差别较大,因此,基于抽吸原理的泡帽分配器,不可能适用于上述所有工况。
此外,随着原料油劣质化日趋严重、加工工艺流程越来越长、连续化程度越来越高,原料油中含酸引起设备及工艺管线腐蚀所产生的锈垢、上游工艺失稳夹带而来的助剂、储运过程中的溶氧等,进入加氢反应器后均会产生垢物,覆盖顶部分配盘。基于抽吸原理的泡帽分配器很容易被覆盖或部分覆盖,导致物料分布不均匀,而入口液体分布不均匀时,会严重影响加氢反应器顶部分配器效果。
针对传统的气液分配器抗塔板倾斜能力较弱、分配盘上液层深度不均匀影响较大的技术问题,必须开发具有减冲均流功能的,体积小、分布效果好、安装精度低的新型内构件技术,用于消减进入反应器的流体残余动能形成的强大冲击力,用于消除呈倾斜流态的流体对分配盘上液层的“推浪”现象,实现流体的均匀分配。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明提供了一种折流板式减冲均流盘。本发明的减冲均流盘设置在反应器闲置的上封头内,或设置在反应器筒体上端、顶部分配盘的上面。
本发明的折流板式减冲均流盘,为新增设的加氢反应器内构件,可用于消减流体进入反应器时残余动能形成的强大冲击力;消除中心点进入时形成的呈倾斜流线对分配盘液层的“推浪”现象,消除流体自反应器入口坠落至顶部分配盘势能转化而来的冲击力;实现流体流态精细化调节,实现物料的初分配功能,或替代顶部分配盘的分配功能;可为顶部分配盘提供良好的入口条件。本发明的折流板式减冲均流盘,分布效果好、充分利用了反应器封头闲置空间,具有体积小、结构简单、安装方便及操作弹性大等特点。
本发明的技术方案如下:
一种折流板式减冲均流盘,包括塔盘和(竖直)设置在塔盘上的若干烟囱式分配器;每个所述烟囱式分配器包括一个降液管和与降液管上端固定连接的减冲板,减冲板与降液管为上下布置,且所述减冲板与反应器的轴线平行、或在同一平面上、或者与反应器轴线成一定夹角。
进一步的,所述的减冲板(所在平面)向最近的反应器器壁方向倾斜,且减冲板所在平面与反应器的轴线之间的夹角为15°~80°。
进一步的,所述降液管的管壁上设置有若干不同形状的水平溢流孔,以便于液体穿过该溢流孔并沿降液管往下流动。溢流孔中心线与塔盘板表面之间应保持有一定距离。溢流孔的设置数量一般为1~6个,优选1~2个。溢流孔的总截面积为烟囱分配器管截面积的10%~100%,优选为30%~50%。当仅设置1个溢流孔时,其设置方位为减冲板连接点的对面;当设置2个溢流孔时,其设置方位为与减冲板平行的垂直截面上,呈对称布置。所述溢流孔的形状可以为圆形、长条形、三角形及多边形,优选为圆形。
进一步的,所述的若干烟囱式分配器应当竖直设置于塔盘上。烟囱式分配器中管状结构的下端开口直接开于塔盘上或贯穿塔盘开口。
进一步的,所述的烟囱式分配器可以采用任何适宜的材料制成,如陶瓷、金属材质等,优选采用钢材质。所述的减冲板和所述降液管可以为一体化成型制作而成,如可以将降液管及减冲(平)板一体化加工制成;或者,在具有一定高度降液管的上部一定位置处做垂直和水平切割,保留壁厚的不完全切割,然后将其展开制成减冲板;又或者在降液管上沿固定连接一长条形减冲板即可。所述的固定连接可以采用焊接、螺栓连接、卡扣连接等各种适宜的方式。
进一步的,所述减冲板宜设置在降液管上端接近或远离塔盘中心(或圆心)的一侧,优选设置在接近塔盘中心(或圆心)的一侧。所述减冲板设置于与塔盘中心或圆心最近距离处,且减冲板的法线垂直于反应器中心轴线且两者相交。
进一步的,所述的塔盘还包括其下方用于支撑的支撑梁以及塔盘连接件。
进一步的,在所述塔盘最外沿的边沿设置向上翻折的折边。所述折边的高度一般应当高于管状结构上所设置溢流孔的高度。
本发明的折流板式减冲均流盘中,所述的若干(带减冲板的)烟囱式分配器在塔盘上一般呈三角形、四边形、菱形布置。
进一步,所述的塔盘通常分割为若干块,并可以拼接为圆形板。
本发明中,所述的降液管既是液体通道,同时也是气体流通的通道。
本发明中,所述折流式减冲均流盘适用的反应器为上进料且气液为并流形式的固定床反应器,优选适用于固定床滴流床反应器形式,更优选适用于液气比较大(氢油体积比较小)、规模较大(如反应器直径为4米以上)的加氢反应器。
与现有技术相比,本发明折流板式减冲均流盘具有如下优点:
1、本发明折流板式减冲均流盘,为加氢反应器新增设的内构件,经过特殊的结构设计,减小分布器安装尺寸,方便安装于闲置的反应器上封头处,或设置在反应器筒体上端、顶部分配盘的上面,达到节省反应器空间的目的,提高了加氢反应器的空间利用率,便于装填更多的催化剂,或减小反应器规模。
2、本发明折流板式减冲均流盘中,设置若干数量的烟囱式分配器,其上部切割、折制而成的长条形金属板,或固定长条状的金属板,用于阻挡因中心进料导致呈倾斜流态的喷射流体,将其冲击力消减;失去动能的流体被阻挡后在地球引力作用下,由原来的倾斜线流态转化为了垂直流态,并实现自然坠落,在塔盘上形成深度一致的液层,消除了倾斜线冲击力给塔盘上液层形成的“推浪”现象,并给烟囱式分配器创造了均匀的入口条件,通过烟囱式分配器将物料分布到顶部分配盘上,实现初分配功能,并给分配器提供友好、平稳液层、均匀的入口条件。本发明的折流板式减冲均流盘,与分配盘一起实现物料均匀分布到反应器的水平截面上。设置数量适宜、具有减冲均流功能的烟囱式分配器,可取代现有的顶部分配盘,实现物料的均匀分配。
3、本发明折流板式减冲均流盘中,通过设置的若干数量的烟囱式分配器,相比较通用的抽吸原理的泡帽分配器,液相分配的分散动力由气相抽吸改为利用势能,形成喷溅,从而减小了压降。
4、本发明折流板式减冲均流盘中,通过设置降液管管壁上溢流孔的位置与形状,形成合理的塔盘存液深度,能够降低塔盘水平度偏差与液位波动带来的宏观分配不均匀。
5、本发明折流板式减冲均流盘中,采用独特的设计原理及流体力学特点,实现物料的均匀分配,使催化剂床层径向温差降低,催化剂床层径向温差≤3℃,由于径向温差反映了流体的分布效果,这充分说明了本发明折流板式减冲均流盘对反应进料物流的分配和气液混合效果较好,对加氢催化反应过程和催化剂结焦控制具有一定的辅助作用。
6、本发明折流板式减冲均流盘为加氢反应器内新增设的内构件,具有结构简单,安装方便,操作弹性大,可以大幅提高加氢反应器空间利用率、改善反应器顶分物料入口条件、提高反应器进料的径向分布效果、有效消除反应器径向温差,消除催化剂床层因物料分布不均匀引起的过热点,为加氢反应器中催化剂的有效使用提供优良的入口条件,减少催化剂撇头或换剂次数,延长装置的开工周期,提高加氢工艺效果,具有良好的经济效益。
附图说明
图1是本发明折流板式减冲均流盘示意图。其中1为烟囱分配器,2为塔盘,3为塔盘支撑梁,4为塔盘连接件,5为溢流孔。
图2是本发明烟囱分配器的结构示意图。其中1-1为减冲板,1-2为降液管。
图3是本发明烟囱分配器的结构俯视图。
图4是本发明折流板式减冲均流盘的液体流向示意图。
图5是本发明实施例中同一床层截面上不同测温点的方位示意图。
具体实施方式
如图1-3所示,本发明的折流板式减冲均流盘包括塔盘2和竖直设置在塔盘上的若干烟囱式分配器1。所述的烟囱式分配器1包括一个降液管1-2和与降液管1-2上端固定连接的减冲板1-1,所述降液管1-2为上下两端开口结构,所述减冲板1-1与反应器的轴线平行、或在同一平面上、或者与反应器轴线成一定夹角。图1中减冲板1-1与反应器的轴线相互平行。减冲板朝向塔盘的中心或圆心。所述减冲板设置于与塔盘中心或圆心最近距离处,且减冲板的法线垂直于反应器中心轴线且两者相交。其中,所述的减冲板1-1和降液管1-2通常由金属制成。
所述的减冲板和所述降液管可以为一体化制作而成,如可以由降液管及长条形平板一体化加工成型制成;或者,在具有一定高度的降液管的上部一定高度处做垂直和水平切割,保留壁厚的不完全切割,然后将其展开制成减冲板,又或者在降液管上沿(部)固定连接一长条形减冲板结构即可。所述的固定连接可以采用焊接、螺栓连接、卡扣连接连接等各种适宜的方式。
在本发明的一种实施方式中,所述的烟囱式分配器为对降液管的上端做垂直和水平切割,保留壁厚的不完全切割,然后将其制成平板。在该实施方式中,其上部分割点距离烟囱式分配器上沿的距离一般为烟囱式分配器总高度的10%~60%,优选为20%~50%。
在本发明的另一种实施方式中,在降液管上沿固定连接一长条形板结构,所述的长条形板的宽度为20~300mm,优选80~200mm;长条形板的长度为50~300mm,优选80~220mm。
其中,在降液管中下部管壁上水平方向设置若干溢流孔5。溢流孔的中心线距塔盘上表面的距离一般为5~100mm,优选为30~50mm。降液管的高度一般为20~300mm,优选为50~120mm。
本发明的折流板式减冲均流盘中,若干烟囱式分配器在塔盘上可以呈三角形、四边形、菱形布置。烟囱式分配器通常通过降液管下端插置在塔盘上,并可以通过焊接、螺纹连接、卡扣连接等方式进行固定连接。
本发明折流板式减冲均流盘中,所述的塔盘2可以分割为若干块,并可拼接为圆形板。塔盘最外沿的边沿设置折边,折边的高度一般为5~80mm,优选为30~50mm。
结合图1-4,本发明减冲均流盘工作方法过程如下:
工作时,具有较大冲击力、自反应器中心进入的流体,呈倾斜线向四周喷射,流体撞击到烟囱式分配器上部的减冲板上,可有效阻挡呈斜线流态喷射而来的流体,将其冲击力削减调,而流体被阻挡、失去动能后在重力的作用下自然坠落,形成垂直流态,并坠落到减冲均流盘的塔盘板上。由于降液管上溢流孔即物料通道呈水平布置且距离塔盘板具有一定高度差,因而液相物料会在减冲均流盘的塔盘板上形成具有一定高度的液层,即使塔盘水平度存在偏差,仍可确保每个分配器均有液相存在。由于分配器的数量众多,催化剂床层表面任意一个点均有一定数量的分配器在工作,使得分配器均匀度得到保障。液相物料自烟囱式分配器降液管管壁上开设的溢流孔通道流入分配管(降液管)内,实现了液体的初分配。由于经过减冲均流盘后的液相物料在分配到顶部分配盘上时已经转化为垂直流态,且动能消失,因此对顶部分配盘塔盘板表面上的液层已不再有推力,从而消除了物料对分配盘上液层的“推浪”现象,给顶部分配器提供了友好、平稳液层、均匀的入口条件,与顶部分配盘一起实现了物料在催化剂床层上的均匀分布。
当反应器应用的工况中液相物料量较少时,或催化剂床层上部装填齿球形状保护剂,或空心球型保护剂时,本发明的折流板式减冲均流盘,可以取代顶部分配盘,实现减冲、均流及分配一体化。因而能够大大简化反应器内部结构、降低投资。
下面结合具体实施例说明本发明的反应效果,但并不因此限制本发明的保护范围。
比较例1
某加氢反应器,直径4.6m,改造前上封头内闲置,仅第一床层入口处包括顶分配盘,顶分配盘内使用本领域常规的ERI型泡帽式气液分配器,加氢原料为柴油,柴油密度为860kg/m3,硫含量为1.7%,催化剂牌号为RS-2000型加氢精制催化剂,工艺条件为:氢分压6.8MPa(G)、体积空速1.9h-1、氢油体积比为400:1,反应器入口温度365℃。改造前,床层径向温度及最大温差见表1。
实施例1
改造后,在上封头内增加了本发明的折流板式减冲均流盘,采用如图1所示的折流板式减冲均流盘与普通的ERI型泡帽式气液分配器组合使用。减冲均流盘的主要参数:带减冲板的烟囱分配器为烟囱分配器的上部做垂直和水平切割,保留壁厚的不完全切割,然后将其制成平板。其上部分割点距离烟囱式分配器上沿优选为烟囱式分布器总高度的40%;降液管中下部管壁上水平方向设置圆形溢流孔,设置数量2个;其设置方位为与减冲板平行的垂直截面上,呈对称布置。溢流孔的总截面积为降液管截面积的30%。溢流孔中心线距塔盘上表面优选为40mm。降液管高度优选为50mm。本发明的折流板式减冲均流盘中,烟囱式分配器在塔盘上呈三角形布置。所述的塔盘可以分割为9块,并可拼接为圆形板,每块切割板上设置3个烟囱式分配器,塔盘最外沿的边沿设置折边,折边的高度一般为50mm。
加氢原料和工艺条件同比较例1。重新开工后,第一催化剂床层入口径向温度及最大温差见表1。
实施例2
改造后,在上封头内增加了本发明的减冲板式减冲均流盘,取消了原反应器中的本领域常规的ERI型气液分配器,其中,减冲均流盘的主要参数:带减冲板的烟囱分配器为烟囱分配器的上部做垂直和水平切割,保留壁厚的不完全切割,然后将其制成平板。其上部分割点距离烟囱式分配器上沿优选为烟囱式分布器总高度的40%;烟囱分配器上中下部管壁上水平方向设置圆形溢流孔,设置数量2个;其设置方位为与减冲板平行的垂直截面上,呈对称布置。溢流孔的总截面积为降液管截面积的30%。溢流孔中心线距塔盘上表面优选为40mm。降液管高度优选为50mm。本发明的折流板式减冲均流盘中,烟囱式分配器在塔盘上呈三角形布置。所述的塔盘可以分割为9块,并可拼接为圆形板,每块切割板上设置3个烟囱式分配器,塔盘最外沿的边沿设置折边,折边的高度一般为50mm。
加氢原料和工艺条件同比较例1。重新开工后,第一催化剂床层入口径向温度分布及温差见表1。
表1 应用结果
比较例1 | 实施例1 | 实施例2 | |
温度a,℃ | 370.5 | 365.5 | 364.4 |
温度b,℃ | 367.3 | 366.2 | 365.0 |
温度c,℃ | 363.6 | 365.8 | 365.3 |
温度d,℃ | 361.0 | 365.7 | 365.9 |
温度e,℃ | 369.8 | 366.9 | 364.8 |
最大床层径向温差,℃ | 9.5 | 1.2 | 1.5 |
Claims (25)
1.一种折流板式减冲均流盘,所述折流板式减冲均流盘适用于上进料且气液为并流形式的固定床反应器,设置于反应器闲置的上封头内,或设置在反应器筒体上端、顶部分配盘的上面;所述折流板式减冲均流盘包括塔盘和设置在塔盘上的若干烟囱式分配器;每个所述的烟囱式分配器包括一个降液管和与降液管上端固定连接的减冲板,减冲板与降液管为上下布置,且所述减冲板与反应器的轴线平行、或在同一平面上、或者与反应器轴线成一定夹角。
2.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述降液管的管壁上设置有溢流孔。
3.按照权利要求2所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述溢流孔的中心线与塔盘板表面之间保持一定距离。
4.按照权利要求2所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述溢流孔的总截面积为降液管截面积的10%~100%。
5.按照权利要求2所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的溢流孔的设置数量为1~6个。
6.按照权利要求5所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,当仅设置1个溢流孔时,其设置方位为减冲板连接点的对面;当设置2个溢流孔时,其设置方位为与减冲板平行的垂直截面上,呈对称布置。
7.按照权利要求2-6任一所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述溢流孔的形状为圆形、长条形或多边形。
8.按照权利要求2-6任一所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述塔盘的最外沿边沿设置向上翻折的折边。
9.按照权利要求8所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述折边的高度不低于降液管上所设置溢流孔的高度。
10.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述降液管的下端开口直接开口于塔盘上或贯穿塔盘开口。
11.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的塔盘还包括其下方用于支撑的支撑梁以及塔盘连接件。
12.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的烟囱式分配器采用钢材质制成。
13.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的减冲板和降液管为一体化制作而成;或者,在具有一定高度降液管的上部一定位置做垂直和水平切割,保留壁厚的不完全切割,然后将其展开制成减冲板;又或者在降液管上沿固定连接一长条形减冲板即可。
14.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的固定连接采用焊接、螺栓连接、卡扣联接。
15.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的减冲板设置在降液管上端接近或远离塔盘中心或圆心的一侧。
16.按照权利要求15所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的减冲板设置在降液管上端接近塔盘中心或圆心的一侧。
17.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的若干烟囱式分配器在塔盘上呈三角形、四边形或菱形布置。
18.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述的塔盘分割为若干块,并可拼接为圆形板。
19.按照权利要求4所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述溢流孔的中心线距塔盘上表面的距离为5~100mm。
20.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述降液管的高度为20~300mm。
21.按照权利要求8所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述折边的高度为5~80mm。
22.按照权利要求13所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述切割点的位置距离烟囱式分配器上沿的距离为烟囱式分配器总高度的10%~60%。
23.按照权利要求13所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述减冲板的宽度为20~300mm,减冲板的长度为50~300mm。
24.按照权利要求1所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,减冲板所在的平面向最近的反应器器壁方向倾斜,且与反应器的轴线之间的夹角为15°~80°。
25.按照权利要求5所述的折流板式减冲均流盘,其特征在于,所述溢流孔的总截面积为降液管截面积的30%~50%。
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