CN204841616U - 一种套管式气液分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油化工设备技术领域，尤其是涉及一种套管式气液分配器，包括外层溢流管、中层节流管和内层降液管；所述中层节流管穿设在所述外层溢流管中，且所述中层节流管的顶部伸出所述外层溢流管；所述内层降液管穿设在所述中层节流管中，且所述内层降液管的底部伸出所述外层溢流管；所述外层溢液管的周向设置有液相溢流孔；所述中层节流管的上部的周向设置有气相入口孔；所述内层降液管的底部出口设置有碎流板。本实用新型提供的套管式气液分配器，具有压降小、破碎性能强、对分配盘的水平要求较低的特点，能够实现气液均匀分布，提高了操作弹性。

Description

一种套管式气液分配器

技术领域

本实用新型涉及石油化工设备技术领域，尤其是涉及一种套管式气液分配器。

背景技术

固定床加氢反应作为重质原料油轻质化处理的常用方法，被广泛应用于馏分油、石蜡、润滑油的加氢精制、蜡油的加氢裂化和大部分渣油的加氢处理。在固定床反应器中，催化剂被装填在固定床层中，气液两相原料进入反应器后在催化剂的作用下进行反应。反应器内流体的分布性能直接影响反应物与催化剂接触的均匀性，进而影响床层温度的分布和产品质量。固定床反应器能否稳定运行，催化剂能否高效利用，产品质量是否合格，很大程度上受到固定床反应器内气液两相流体分配情况的影响。随着反应装置大型化、产品精细化，流体均匀分布的重要性就更加突出,因此需要设计和开发结构合理、性能优良的气液分配器。

目前最常用的气液分配器的结构，可按照液相进入气相的方式分为三种：溢流式、抽吸式、混合式。但是这三种类型的分配器均存在一定缺点：溢流式分配器的分配动力主要源自液相自身重力，因此对分配盘安装水平度要求较高；抽吸式分配器由于液相流通面积较小，存在分配器压降较大和操作弹性较低等问题；近年来结合二者结构优点的混合型分配器对液相均匀分配有较好效果，但现有结构的气相入口方式中，存有中心汇流严重及对液相抽吸破碎作用较弱的问题，不能实现对气相和液相的充分混合和分散。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种套管式气液分配器，以解决现有技术中存在的分配盘安装水平度对气相和液相均匀分配的影响大，液相流通面积较小使得分配器操作弹性较低，以及气相入口方式对液相抽吸破碎作用较弱，不能实现对气相和液相的充分混合和分散的技术问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种套管式气液分配器，包括外层溢流管、中层节流管和内层降液管；所述中层节流管穿设在所述外层溢流管中，且所述中层节流管的顶部伸出所述外层溢流管；所述内层降液管穿设在所述中层节流管中，且所述内层降液管的底部伸出所述外层溢流管；所述外层溢液管的周向设置有液相溢流孔；所述中层节流管的上部的周向设置有气相入口孔；所述内层降液管的底部出口设置有碎流板。

进一步地，所述外层溢流管的顶部设有顶板，所述外层溢流管的底部设有底板；所述中层节流管与所述顶板固定连接；所述内层降液管与所述底板固定连接。

进一步地，所述中层节流管的顶部为封口，所述中层节流管的底部为开口；所述中层节流管的底部位于所述外层溢流管的内部；所述内层降液管的顶部为开口。

进一步地，所述外层溢流管、所述中层节流管和所述内层降液管均为圆筒型；所述外层溢流管、所述中层节流管和所述内层降液管共轴线。

进一步地，所述液相溢流孔的形状为圆形。

进一步地，沿所述外层溢液管的周向均匀设置有多行所述液相溢流孔，每行所述液相溢流孔的数量为多个。

进一步地，所述气相入口孔的形状为长方形。

进一步地，所述碎流板设置有多个径向脚，所述径向脚与所述内层降液管固定连接。

进一步地，所述碎流板上开设有碎流孔。

进一步地，所述碎流孔的形状为圆形、三角形、矩形、半圆形、梯形或腰形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的套管式气液分配器，包括外层溢流管、中层节流管和内层降液管；中层节流管穿设在外层溢流管中，且中层节流管的顶部伸出外层溢流管；内层降液管穿设在中层节流管中，且内层降液管的底部伸出外层溢流管；外层溢液管的周向设置有液相溢流孔；中层节流管的上部的周向设置有气相入口孔；内层降液管的底部出口设置有碎流板。这样外层溢流管与中层节流管形成的环形空间，能有效地对进入分配器的流体液面高度进行调整，控制进入内层降液管的液相的体积，因而能减轻由于分配盘安装不平引起的分配不均的问题；外层溢流管侧壁设置液相溢流孔，增大了液相的流通面积，可提高分配器的操作弹性；中层节流管设置的气相入口孔增大了气相的流通面积，使分配器整体压降较小；气相从中层节流管的上部的周向进入分配器，减弱了分配器中心汇流现象；液相和气相在降液管内充分混合后，再经碎流板分散，可以达到充分混合和均匀分布的目的。本实用新型提供的套管式气液分配器，具有压降小、破碎性能强、对分配盘的水平要求较低的特点，能够实现气液均匀分布，提高了操作弹性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的轴测图；

图2为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的主视图；

图3为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的仰视图；

图5为沿图3中A-A线的剖视图。

附图标记：

101-外层溢流管；102-中层节流管；103-内层降液管；

104-液相溢流孔；105-气相入口孔；106-顶板；

107-底板；108-径向脚；109-碎流板；110-碎流孔；111-分配盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例

图1为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的轴测图，图2为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的主视图，图3为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的俯视图，图4为本实用新型实施例提供的套管式气液分配器的仰视图，图5为沿图3中A-A线的剖视图，为了便于说明，在图5中示出了分配盘，参见图1至图5所示，本实施例提供了一种套管式气液分配器，包括外层溢流管101、中层节流管102和内层降液管103；中层节流管102穿设在外层溢流管101中，且中层节流管102的顶部伸出外层溢流管101；内层降液管103穿设在中层节流管102中，且内层降液管103的底部伸出外层溢流管101；外层溢液管的周向设置有液相溢流孔104；中层节流管102的上部的周向设置有气相入口孔105，气相入口孔105位于外层溢流管101的管外；内层降液管103的底部出口设置有碎流板109。外层溢流管101与中层节流管102形成的环形空间，能有效地对进入分配器的流体液面高度进行调整，控制进入内层降液管103的液相的体积，因而能减轻由于分配盘111安装不平引起的分配不均的问题，也就是说，在分配盘111安装不平时，仍能保证充分混合和均匀分布；外层溢流管101的周向设置液相溢流孔104，增大了液相的流通面积，可提高分配器的操作弹性；中层节流管102设置的气相入口孔105增大了气相的流通面积，使分配器整体压降较小；气相从中层节流管102的上部的周向进入分配器，减弱了分配器中心汇流现象；液相和气相在内层降液管103内充分混合后，再经碎流板109分散，可以达到充分混合和均匀分布的目的。本实施例提供的套管式气液分配器，具有压降小、破碎性能强、对分配盘111的水平要求较低的特点，能够实现气液均匀分布，提高了操作弹性。

参见图5所示，本实施例中，外层溢流管101的顶部设有顶板106，外层溢流管101的底部设有底板107；中层节流管102与顶板106固定连接；内层降液管103与底板107固定连接。具体的说，中层节流管102穿过顶板106，并与顶板106密封，气相入口孔105位于中层节流管102的上部；内层降液管103穿过底板107，并与底板107密封；外层溢流管101与中层节流管102之间形成环形空间；内层降液管103与中层节流管102之间形成环形间，内层降液管103的上部伸入到中层节流管102中。

参见图5所示，本实施例中，中层节流管102的顶部为封口，中层节流管102的底部为开口；中层节流管102的底部位于外层溢流管101的内部；内层降液管103的顶部为开口。

参见图1和图5所示，本实施例中，外层溢流管101、中层节流管102和内层降液管103均为圆筒型；外层溢流管101、中层节流管102和内层降液管103共轴线。具体的说，外层溢流管101的高度为70mm～98mm，外径为48～50mm；外层溢流管101的底部安装在分配盘111上；外层溢流管101的内径大于中层节流管102的外径，中层节流管102的内径大于内层降液管103的外径；外层溢流管101、中层节流管102和内层降液管103的管壁厚度为2mm～4mm；中层节流管102的顶部高出外层溢流管101的顶部15mm～17mm；中层节流管102的外径为32mm～34mm；中层节流管102的底部悬空，且中层节流管102的底端面低于外层溢流管101上的最底层的液相溢流孔104的下边缘；内层降液管103的高度为35mm～50mm，内层降液管103的外径为16mm～18mm；内层降液管103的底端面伸入分配盘111以下5mm～7mm；碎流板109整体呈圆形，直径为11mm～13mm。

参见图1所示，本实施例中，液相溢流孔104的形状为圆形。具体的说，沿外层溢液管的周向均匀设置有多行液相溢流孔104，每行液相溢流孔104的数量为多个；每行的液相溢流孔104中，相邻两个液相溢流孔104之间距离相等，优选的，每行的液相溢流孔104中，相邻两个液相溢流孔104之间的间距为9mm～11mm，孔径为5～7mm。本实施例优选的方案中，液相溢流孔104设置2～4行，每行液相溢流孔104的数量为4～6个；外层溢流管101上的最底层的液相溢流孔104与分配盘111之间的距离为5mm～15mm。

参见图5所示，本实施例中，气相入口孔105的形状为长方形，气相入口孔105的个数为多个。需要说明的是，气相入口孔105的大小，需要考虑到气相的流通面积和稳定性。

参见图4所示，本实施例中，碎流板109设置有多个径向脚108，径向脚108与内层降液管103固定连接。

参见图4所示，本实施例中，碎流板109上开设有碎流孔110。具体的说，碎流孔110的形状为圆形、三角形、矩形、半圆形、梯形或腰形；其中，腰形为两端为半圆弧且中间为矩形的形状。需要说明的是，本实施例中，碎流孔的形状可以为上述六种形状中的一种或者多种，也就是说，碎流板上可以开设圆形的碎流孔、三角形的碎流孔、矩形的碎流孔、半圆形的碎流孔、梯形的碎流孔或腰形的碎流孔中的一种或者多种。

本实施例提供的套管式气液分配器的在工作状态下，液相流体在分配盘111上积聚，当高度达到液相溢流孔104的高度时，由液相溢流孔104进入外层溢流管101和中层节流管102的环形空间，液相流体在环形空间中经过重新分配使得液相流体的高度趋于一致；液相流体然后沿着中层节流管102和内层降液管103的环形空间向上流动，到达内层降液管103的顶部的上边缘后折流向下；气相从中层节流管102的上部的气相入口孔105流入，液相在自身的重力及气相抽吸的作用下，在内层降液管103内向下分散破碎，最后经过碎流板109的再次作用后，均匀分散在催化剂床层上。

综上所述，本实施例提供的套管式气液分配器，通过增设中层节流管102，在外层溢流管101和中层节流管102之间的环形空间内，为液相流体的高度的均匀分配提供了空间；中层节流管102的底部悬空，有效地控制进入内层降液管103的液相流量；外层溢流管101和中层节流管102之间的环形空间，以及中层节流管102的底部的悬空，二者相结合后能够较大程度的避免由于分配盘111安装高度不平所造成的液相分配不均匀的问题。中层节流管102上的气相入口孔105设置在周向，避免气相垂直进入内层降液管103而产生中心汇流的现象发生。外层溢流管101的周向设置多行液相溢流孔104，增强了分配器的操作弹性。碎流板109的设置也有助于分配器整体分布性能的提高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种套管式气液分配器，其特征在于，包括外层溢流管、中层节流管和内层降液管；所述中层节流管穿设在所述外层溢流管中，且所述中层节流管的顶部伸出所述外层溢流管；所述内层降液管穿设在所述中层节流管中，且所述内层降液管的底部伸出所述外层溢流管；所述外层溢液管的周向设置有液相溢流孔；所述中层节流管的上部的周向设置有气相入口孔；所述内层降液管的底部出口设置有碎流板。

2.根据权利要求1所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述外层溢流管的顶部设有顶板，所述外层溢流管的底部设有底板；所述中层节流管与所述顶板固定连接；所述内层降液管与所述底板固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述中层节流管的顶部为封口，所述中层节流管的底部为开口；所述中层节流管的底部位于所述外层溢流管的内部；所述内层降液管的顶部为开口。

4.根据权利要求1或2所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述外层溢流管、所述中层节流管和所述内层降液管均为圆筒型；所述外层溢流管、所述中层节流管和所述内层降液管共轴线。

5.根据权利要求1或2所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述液相溢流孔的形状为圆形。

6.根据权利要求5所述的套管式气液分配器，其特征在于，沿所述外层溢液管的周向均匀设置有多行所述液相溢流孔，每行所述液相溢流孔的数量为多个。

7.根据权利要求1或2所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述气相入口孔的形状为长方形。

8.根据权利要求1或2所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述碎流板设置有多个径向脚，所述径向脚与所述内层降液管固定连接。

9.根据权利要求1所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述碎流板上开设有碎流孔。

10.根据权利要求9所述的套管式气液分配器，其特征在于，所述碎流孔的形状为圆形、三角形、矩形、半圆形、梯形或腰形。