CN109107496A - 气液分配器及气液分配盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油炼制和化工设备技术领域，尤其是涉及一种气液分配器及气液分配盘。气液分配器，用于蜡脂加氢反应装置中，包括：泡罩和中心管；所述中心管的一端连接在所述泡罩中，所述中心管的另一端设置有第一碎流板和第二碎流板，所述第一碎流板和所述第二碎流板沿所述中心管另一端的延伸方向依次分布，所述第一碎流板上设置有多个第一碎流孔，所述第二碎流板上设置有多个第二碎流孔，以使经过所述第一碎流板和所述第二碎流板后的气液混合物能够均匀分在催化剂床层上。以缓解现有技术中存在的气液分布不均匀的技术问题。

Description

气液分配器及气液分配盘

技术领域

本发明涉及石油炼制和化工设备技术领域，尤其是涉及一种气液分配器及气液分配盘。

背景技术

天然高级脂肪醇，是洗涤剂、表面活性剂、塑料增塑剂等精细化工品的基础原料，在工业生产中发挥着巨大作用。按原料来源分为化学合成法脂肪醇和天然油脂氢化法脂肪醇两类。蜡脂加氢生成脂肪醇一般采用固定床加氢工艺，反应中气液固三相共存。反应器中一般为多个床层，每层间使用气液分配盘，将气液介质均匀地分配到下方的催化剂床层上。气液分配盘由分配盘和设于分配盘上的多个气液分配器组成，其中的气液分配器是一个重要构件。

在固定床加氢反应器内，气液分配器的气液分配性能直接影响反应物与催化剂接触时间的均匀性，影响催化剂内外表面被液相润湿的程度。而气液分布不匀会形成偏流和短路等现象，最终会影响催化剂床层的温度分布和产品质量。尤其在化工行业，反应器逐步向产品精细化的方向发展，因此气液介质分布的重要性就更加突出。

目前，天然油脂制脂肪醇主流工艺均由国外公司掌握，中国也有部分的工艺和催化剂专利，但是涉及加氢反应器和内构件的很少，几乎没有。现有油品固定床加氢反应器中气液分配器按液相进入气液分配器的方式，可分为三类：溢流型、抽吸型和二者混合型。

抽吸型气液分配器主要采用圆形或者方形泡罩结构，利用气体在条缝的动能抽吸液体进入中心管，可以通过调整泡罩尺寸，使分配盘上基本不存在大量液体。由于存在强烈的气液抽吸作用，可以通过气液抽吸形成喷射流，强化气液间的传热传质，对于高粘度的液体的分散也有较大好处。

目前，抽吸型气液分配器与分配盘固定的连接方式有两种：拉杆连接结构和卡环连接结构。

抽吸型气液分配器要么没有碎流板，要么就有一层碎流板，或者说采用的是各种结构的碎流片。

例如美国UOC公司的专利US5158714所述的一种气液分配器是全球使用最多的一种气液分配器，属于典型的圆泡罩型气液分配器，采用拉杆连接结构，不带碎流板。

例如中国专利CN2355786Y所述的一种气液分配器，取消了联合油型气液分配器的连杆结构，由圆泡罩、中心管、破碎板等组成，主要采用了卡环连接结构，中心管从分配盘由下向上穿。

例如中国专利CN201493097U所述的螺旋槽气液分配器就是典型的圆泡罩型气液分配器，这种气液分配器主要包括同轴设置的泡罩、中心管和固定拉杆，还有卡板、碎流板等部件，主体结构基本沿用传统的抽吸碎流型结构，用固定拉杆和卡板固定于分配盘上。

上述三种圆泡罩型气液分配器是国内石油化工行业应用较多的几种结果，三种气液分配器的共同结构就是带有条缝的圆泡罩，包括了两大类连接方式，也包括了各类碎流板的形式。

采用常规的油品加氢气液分布器能够提高气液两相在反应器内催化剂床层上部初始分布均匀程度，但是蜡脂加氢生成脂肪醇工艺物流的粘度较大，同时在没有催化剂存在情况下极易发生副反应，因此，现有技术中的气液分配器不能够保证蜡脂加氢生成脂肪醇的过程中气液均布，且会导致分配盘液层厚度过大，停留时间过长。

发明内容

本发明的目的在于提供气液分配器，以缓解现有技术中存在的气液分布不均匀的技术问题。

本发明提供的一种气液分配器，用于蜡脂加氢反应装置中，包括：泡罩和中心管；

所述中心管的一端连接在所述泡罩中，所述中心管的另一端设置有第一碎流板和第二碎流板，所述第一碎流板和所述第二碎流板沿所述中心管另一端的延伸方向依次分布，所述第一碎流板上设置有多个第一碎流孔，所述第二碎流板上设置有多个第二碎流孔，以使经过所述第一碎流板和所述第二碎流板后的气液混合物能够均匀分在催化剂床层上。

进一步地，所述第一碎流板呈中空锥台形或矩形，所述第二碎流板呈矩形或呈中空锥台形。

进一步地，所述气液分配器还包括第一连接腿、第二连接腿和第三连接腿；

所述第一连接腿设置在所述中心管另一端与所述第一碎流板之间，所述第二连接腿设置在所述第一碎流板和所述第二碎流板之间，所述第三连接腿设置在所述中心管的一端与所述泡罩之间。

进一步地，所述中心管上设置有多个第一条缝，多个所述第一条缝设置在所述中心管的另一端，且多个所述第一条缝沿所述中心管周向均匀分布。

进一步地，所述泡罩上设置有多个第二条缝，多个所述第二条缝设置在所述泡罩的开口端，多个所述第二条缝沿所述泡罩的周向均匀分布。

进一步地，所述中心管上设置有至少两个锁紧口，至少两个所述锁紧口设置在所述中心管的另一端。

进一步地，所述中心管上设置有第一定位凸台，所述第一定位凸台的一端设置在所述中心管的一端，所述第一定位凸台延伸至所述泡罩的开口端处。

进一步地，所述第二条缝呈长条形或螺旋形。

一种气液分配盘，具有多个如上所述的气液分配器，包括有分配盘；

所述分配盘上设置有多个通孔，所述中心管穿过所述通孔，螺栓穿过所述中心管上设置的锁紧口，以将所述气液分配器设置在所述分配盘上。

进一步地，所述分配盘上设置有多个第二定位凸台，所述定位凸台设置在所述分配盘远离所述泡罩的一侧，且多个所述第二定位凸台与多个所述通孔一一对应设置。

本发明提供的一种气液分配器，用于蜡脂加氢反应装置中，包括：泡罩和中心管；所述中心管的一端连接在所述泡罩中，所述中心管的另一端设置有第一碎流板和第二碎流板，所述第一碎流板和所述第二碎流板沿所述中心管另一端的延伸方向依次分布，所述第一碎流板上设置有多个第一碎流孔，所述第二碎流板上设置有多个第二碎流孔，以使经过所述第一碎流板和所述第二碎流板后的气液混合物能够均匀分在催化剂床层上。采用上述的方案，在中心管的另一端设置有第一碎流板和第二碎流板，能够使蜡脂的扩散均布性能，避免蜡脂在分配器正下方出现过大峰值，可将气液介质均匀地分配到催化剂床层上，以缓解现有技术中存在的气液分布不均匀的技术问题。

本发明提供的一种气液分配盘，具有多个如上所述的气液分配器，包括有分配盘；所述分配盘上设置有多个通孔，所述中心管穿过所述通孔，螺栓穿过所述中心管上设置的锁紧口，以将所述气液分配器设置在所述分配盘上。其产生的有益效果与气液分配器的有益效果相同，不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例提供的气液分配器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的分配盘的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的气液分配器的主视图。

图标：100-泡罩；200-中心管；300-第一碎流板；400-第二碎流板；500-第一连接腿；600-第二连接腿；700-分配盘；800-第三连接腿；110-第二条缝；210-第一条缝；220-锁紧口；310-第一碎流孔；410-第二碎流孔；710-通孔；720-第二定位凸台。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的气液分配器的结构示意图；图3为本发明实施例提供的气液分配器的主视图。如图1和3所示，本发明提供的一种气液分配器，用于蜡脂加氢反应装置中，包括：泡罩100和中心管200；

所述中心管200的一端连接在所述泡罩100中，所述中心管200的另一端设置有第一碎流板300和第二碎流板400，所述第一碎流板300和所述第二碎流板400沿所述中心管200另一端的延伸方向依次分布，所述第一碎流板300上设置有多个第一碎流孔310，所述第二碎流板400上设置有多个第二碎流孔410，以使经过所述第一碎流板300和所述第二碎流板400后的气液混合物能够均匀分在催化剂床层上。

其中，泡罩100呈圆形设置，泡罩100与中心管200同轴设置。

本发明提供的一种气液分配器，在中心管200的另一端设置有第一碎流板300和第二碎流板400，能够使蜡脂的扩散均布性能，避免蜡脂在分配器正下方出现过大峰值，可将气液介质均匀地分配到催化剂床层上，以缓解现有技术中存在的气液分布不均匀的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述第一碎流板300呈中空锥台形或矩形，所述第二碎流板400呈矩形或呈中空锥台形。

本实施例中，当第一碎流板300呈中空锥台形时，直径较小的一端设置在靠近在中心管200的一端，第一碎流孔310呈圆形设置，第二碎流板400呈矩形设置在第一碎流板300远离中心管200的一端，第二碎流孔410呈矩形设置；当第一碎流板300呈矩形时，第一碎流孔310呈矩形设置，第二碎流板400呈中空锥台形设置在第一碎流板300远离中心管200的一端，第二碎流孔410呈圆形设置。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述气液分配器还包括第一连接腿500、第二连接腿600和第三连接腿800；

所述第一连接腿500设置在所述中心管200另一端与所述第一碎流板300之间，所述第二连接腿600设置在所述第一碎流板300和所述第二碎流板400之间，所述第三连接腿800设置在所述中心管200的一端与所述泡罩100之间。

本实施例中，第一连接腿500、第二连接腿600和第三连接腿800均为多个，且第一连接腿500通过焊接将第一碎流板300与中心管200连接，第二连接腿600通过焊接将第一碎流板300与第二碎流板400连接，第三连接腿800通过焊接的方式将中心管200的另一端与泡罩100连接；这样能够提高气液分配器的强度，使气液分配器的可靠性更好。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述中心管200上设置有多个第一条缝210，多个所述第一条缝210设置在所述中心管200的另一端，且多个所述第一条缝210沿所述中心管200周向均匀分布。

进一步地，所述泡罩100上设置有多个第二条缝110，多个所述第二条缝110设置在所述泡罩100的开口端，多个所述第二条缝110沿所述泡罩100的周向均匀分布。

其中，第一条缝210呈螺旋状。

第二条缝110的数量为4-12。

本实施例中，第一条缝210设置在中心管200靠近泡罩100的一端，并且在泡罩100上设置有多个第二条缝110，第一条缝210和第二条缝110分别均匀在中心管200和泡罩100上，在使用时。气相经泡罩100上的第二条缝110进入到泡罩100和中心管200之间形成的环形空间，再由中心管200靠近泡罩100一端的第一条缝210进入中心管200内；液相由气相携带，也进入中心管200，在第二条缝110和第一条缝210处，气液剧烈地相互作用，液相被碎流雾化，在中心管200远离泡罩100一端的出口处，液相在气相动能的作用下流经第一碎流板300和第二碎流板400，以使气液均匀分布于催化剂床层上。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述中心管200上设置有至少两个锁紧口220，至少两个所述锁紧口220设置在所述中心管200的另一端。

其中，锁紧口220的数量为四个，四个锁紧口220均匀分布在中心管200的另一端。

本实施例中，中心管200上设置有锁紧口220，锁紧口220的设置能够使气液分配器稳定的设置在分配盘700上，以提高整体装置的稳定程度。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述中心管200上设置有第一定位凸台，所述第一定位凸台的一端设置在所述中心管200的一端，所述第一定位凸台延伸至所述泡罩100的开口端处。

进一步地，所述第二条缝110呈长条形或螺旋形。

其中，第二条缝110还可为圆弧倒角，且第二条缝110可以不延伸至泡罩100的开口端。

本实施例中，在中心管200上设置有第一定位凸台，第一定位凸台的长度和泡罩100的高度相同，第一定位凸台的设置能够使气液分配器稳定的设置在分配盘700上。

图2为本发明实施例提供的分配盘的结构示意图。如图2所示，本发明提供的一种气液分配盘700，具有多个如上所述的气液分配器，包括有分配盘700；所述分配盘700上设置有多个通孔710，所述中心管200穿过所述通孔710，螺栓穿过所述中心管上设置的锁紧口220，以将所述气液分配器设置在所述分配盘700上。其产生的有益效果与气液分配器的有益效果相同，不再赘述。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述分配盘700上设置有多个第二定位凸台720，所述定位凸台设置在所述分配盘700远离所述泡罩100的一侧，且多个所述第二定位凸台720与多个所述通孔710一一对应设置。

本实施例中，在具体的使用过程中，中心管200穿过分配盘700时，第一定位凸起与分配盘700抵接，第二定位凸台720设置在分配盘700远离一端，在中心管200穿过后，螺栓穿过锁紧口220将中心管200固定。其中，螺栓分为三段带内六角的圆头，锥段和带螺纹的直段，其中内六角便于在狭小空间内的安装，锥段是用于与分配盘700第二定位凸台720相配合，锁紧气液分配器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气液分配器，用于蜡脂加氢反应装置中，其特征在于，包括：泡罩和中心管；

所述中心管的一端连接在所述泡罩中，所述中心管的另一端设置有第一碎流板和第二碎流板，所述第一碎流板和所述第二碎流板沿所述中心管另一端的延伸方向依次分布，所述第一碎流板上设置有多个第一碎流孔，所述第二碎流板上设置有多个第二碎流孔，以使经过所述第一碎流板和所述第二碎流板后的气液混合物能够均匀分在催化剂床层上。

2.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述第一碎流板呈中空锥台形或矩形，所述第二碎流板呈矩形或呈中空锥台形。

3.根据权利要求2所述的气液分配器，其特征在于，所述气液分配器还包括第一连接腿、第二连接腿和第三连接腿；

所述第一连接腿设置在所述中心管另一端与所述第一碎流板之间，所述第二连接腿设置在所述第一碎流板和所述第二碎流板之间，所述第三连接腿设置在所述中心管的一端与所述泡罩之间。

4.根据权利要求3所述的气液分配器，其特征在于，所述中心管上设置有多个第一条缝，多个所述第一条缝设置在所述中心管的另一端，且多个所述第一条缝沿所述中心管周向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的气液分配器，其特征在于，所述泡罩上设置有多个第二条缝，多个所述第二条缝设置在所述泡罩的开口端，多个所述第二条缝沿所述泡罩的周向均匀分布。

6.根据权利要求5所述的气液分配器，其特征在于，所述中心管上设置有至少两个锁紧口，至少两个所述锁紧口设置在所述中心管的另一端。

7.根据权利要求6所述的气液分配器，其特征在于，所述中心管上设置有第一定位凸台，所述第一定位凸台的一端设置在所述中心管的一端，所述第一定位凸台延伸至所述泡罩的开口端处。

8.根据权利要求5所述的气液分配器，其特征在于，所述第二条缝呈长条形或螺旋形。

9.一种气液分配盘，其特征在于，具有多个如权利要求1-8任一项所述的气液分配器，包括有分配盘；

所述分配盘上设置有多个通孔，所述中心管穿过所述通孔，螺栓穿过所述中心管上设置的锁紧口，以将所述气液分配器设置在所述分配盘上。

10.根据权利要求9所述的气液分配盘，其特征在于，所述分配盘上设置有多个第二定位凸台，所述定位凸台设置在所述分配盘远离所述泡罩的一侧，且多个所述第二定位凸台与多个所述通孔一一对应设置。