DE69734344T3 - Flüssigkeitsverteiler für Abwärtsströmung zweier Phasen - Google Patents

Flüssigkeitsverteiler für Abwärtsströmung zweier Phasen Download PDF

Info

Publication number
DE69734344T3
DE69734344T3 DE69734344T DE69734344T DE69734344T3 DE 69734344 T3 DE69734344 T3 DE 69734344T3 DE 69734344 T DE69734344 T DE 69734344T DE 69734344 T DE69734344 T DE 69734344T DE 69734344 T3 DE69734344 T3 DE 69734344T3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
leg
vapor
riser
horizontal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69734344T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69734344D1 (de
DE69734344T2 (de
Inventor
Morten Müller Gamborg
Benny Normann Jensen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topsoe AS
Original Assignee
Haldor Topsoe AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=21870761&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69734344(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Haldor Topsoe AS filed Critical Haldor Topsoe AS
Publication of DE69734344D1 publication Critical patent/DE69734344D1/de
Publication of DE69734344T2 publication Critical patent/DE69734344T2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69734344T3 publication Critical patent/DE69734344T3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • B01D3/20Bubble caps; Risers for vapour; Discharge pipes for liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492Feeding reactive fluids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsverteilungs-Wannenvorrichtung, die eine Flüssigkeitsverteilung über der Querschnittsfläche eines der Wanne folgenden Behälters, verbessert. Die Vorrichtung bringt auch die Flüssigkeits- und Dampfphasen in engem Kontakt, um ein Wärme- und Zusammensetzungsgleichgewicht zu erzielen. Die Vorrichtung wird typischerweise in einem Wasserverarbeitungsreaktor eingesetzt.
  • Die meisten der bekannten Konstruktionen von Flüssigkeitsverteilungsvorrichtungen fallen in eine von vier Kategorien. Die erste ist eine Reihenfolge von Rinnen und Überlaufwehren, um systematisch die Flüssigkeit in mehrere Ströme aufzuteilen, bevor sie mit dem Bett in Kontakt kommt. Dieser Typ wird oft in Flüssigkeitskontaktoren oder Gegenstromabsorbern verwendet. Ein Beispiel dieses Typs in dem U.S. Patent Nr. 5,192,465 beschrieben.
  • Ein zweiter Typ einer Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung ist eine perforierte horizontale Wanne. Diese kann oder kann nicht eingeschnittene Wehre um die Perforationen herum aufweisen. Die Wanne kann auch Kamine für Dampfströmung besitzen. Dieser Verteilungsvorrichtungstyp kann für eine grobe Flüssigkeitsverteilung in Verbindung mit einer feineren endgültigen Flüssigkeitsverteilungswanne verwendet werden. Beispiele dieses Typs sind im U.S. Patent Nr. 4,836,989 offenbart.
  • Der dritte allgemeine Typ einer Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung ist eine Kaminwanne. Diese Vorrichtung verwendet eine Reihe von Standrohren, welche typischerweise in einem regelmäßigen quadratischen oder dreieckigen Rastermuster auf einer horizontalen Wanne verteilt sind. Die Standrohre weisen typischerweise Löcher in den Seiten für den Durchtritt von Flüssigkeit auf. Die Oberseiten der Standrohre sind offen, um den Durchfluss von Dampf durch die Mitte der Kamine zu ermöglichen. Einige Konstruktionen verwenden spezielle Fallrohrkamine, um den Großteil der Dampfströmung zu handhaben. Dieser Typ ist aus dem U.S. Patent Nr. 4,126,540 und U.S. Patent Nr. 3,353,924 bekannt.
  • Der vierte Typ einer Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung ist ein Blasenglockenboden bzw. eine Blasenglockenwanne. Diese Vorrichtung verwendet eine Reihe von Blasenglocken, die in einem regelmäßigen Rastermuster auf einem horizontalen Boden bzw. einer Wanne angeordnet sind. Die Blasenglocke ist eine Blasenglocke, die konzentrisch auf einem Standrohr angeordnet ist. Die Seiten der Blasenglocke sind für eine Dampfströmung geschlitzt. Flüssigkeit strömt unter die Blasenglocke und strömt zusammen mit dem Dampf in den ringförmigen Bereich nach oben und dann durch die Mitte des Standrohrs gemäß Beschreibung in dem U.S. Patent Nr. 5,158,714 nach unten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird als ein ”Dampf-Steigrohr-Verteilungsboden” bzw. als eine Wanne bezeichnet. Sie ist horizontal in dem Behälter befestigt. Die Wanne kann entweder eine unterteilte oder zusammenhängende Platte sein. Unabhängig davon, ob unterteilt oder zusammenhängend, sind alle Wannenränder mit Dichtungen versehen oder anderweitig abgedichtet, um eine im Wesentlichen lecksichere Fläche bereitzustellen.
  • Die Wanne ist durch gleichmäßig beabstandete Löcher quer zu ihrer Oberfläche perforiert. Die Löcher können rund, quadratisch, rechteckig sein oder irgendeine anderer beliebige geometrische Form aufweisen. Die Löcher sind optimal in einem beliebigen quadratischen, dreieckigen, radialen oder anderen symmetrischen Muster beabstandet. Wenn die horizontale Wanne unterteilt ist, können die Perforationslöcher optimalerweise in jedem Wannenabschnitt angeordnet sein. In allen Fällen wird ein optimiertes Muster dazu verwendet, um einen im Wesentlichen gleichmäßigen Abstand zwischen allen Perforationen bereitzustellen, und um ein angenähert gleiches Verhältnis der Perforationslochfläche zu der horizontalen Bodenfläche quer zu der gesamten horizontalen Wanne bereitzustellen.
  • Jede Perforation ist mit einer umgedrehten ”U”-förmigen Vorrichtung ausgestattet, welche als ein ”Dampf-Steigrohr” bezeichnet wird. Die Dampf-Steigrohre sind an dem Boden in einer solchen Weise befestigt, dass sie leckdicht sind.
  • Auf der Unterseite der Wanne ist ein Tropfrand für jede Perforation aufgebaut. Dieser wird erreicht, indem man das Dampf-Steigrohr sich durch den Boden hindurch erstrecken lässt, indem ein getrenntes Stück an dem Boden befestigt ist, indem die Wanne nach unten extrudiert ist, oder durch irgendeine andere äquivalente Einrichtung.
  • Die vorstehenden und weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt eine erste Ausführungsform des Dampf-Steigrohres der vorliegenden Erfindung dar.
  • 2 bis 5 stellen alternative Ausführungsformen des Dampf-Steigrohrs der vorliegenden Erfindung dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das Konstruktionskonzept des Dampf-Steigrohrs ist in 1 dargestellt. Ein Schenkel (Abwärtsstromrohr) 1 des umgekehrten ”U” hat eine Öffnung 4 zwischen den Schenkeln. Die Vorrichtung stellt dadurch einen Strömungspfad über die Wanne hinweg bereit – Einlass durch das Ende des kurzen Schenkels, vertikale Strömung durch den kurzen Schenkel, Richtungsänderung an der Oberseite des umgedrehten ”U”, Abwärtsströmung durch den langen Schenkel und Ausgabe durch das offene Ende des langen Schenkels unterhalb der Wanne.
  • Ein vertikaler Schlitz 5 ist in die Seite des kurzen Schlitzes gegenüber dem längeren Schlitz eingeschnitten. Die Oberkante des Schlitzes befindet sich an oder unterhalb der Unterseite der inneren Öffnung zwischen den Schenkeln. Alternativ könnten zwei oder mehr Schlitze in die kurzen Schenkelseiten angrenzend an oder gegenüber dem längeren Schenkel geschnitten sein.
  • Im Betrieb wird ein Flüssigkeitspegel auf der Wanne aufrechterhalten. Der Flüssigkeitspegel des Dampf-Steigrohrs befindet sich oberhalb des unteren Endes des kurzen Schenkels, jedoch unterhalb des oberen Endes des Schlitzes in dem kurzen Schenkel. Dampf tritt durch den Schlitz in den kurzen Schenkel ein und erzeugt einen Druckabfall zwischen der Innenseite und Außenseite des Dampf-Steigrohrs. Aufgrund des geringeren Druckes innerhalb des Dampf-Steigrohres ist der Flüssigkeitspegel innerhalb des Dampf-Steigrohrs höher als außerhalb. Der Dampf und die Flüssigkeit mischen sich in dem kürzeren Schenkel, wobei der Dampf die Flüssigkeit anhebt, so dass sie nach oben und über die Verbindungswand zwischen den kürzeren und längeren Schenkeln strömt. Die Flüssigkeit trennt sich teilweise, während sie über die Verbindungswand und entlang der längeren Schenkels strömt. An der Öffnung unter der Wanne trennen sich die Flüssigkeit und der Dampf weiter, wobei die Flüssigkeit an dem Tropfrand nach unten rinnt.
  • Alternative Konstruktionsversionen des Dampf-Steigrohrs sind in den 2, 3, 4 und 5 dargestellt. In 1 besitzen die Schenkel des umgekehrten ”U” quadratische oder rechteckige Querschnitte. In 2 besteht die Vorrichtung aus einem einzigen runden Rohr 6 mit einer vertikalen Trennwand 7, um die kurzen und langen Schenkel auszubilden. In 3 besteht die Vorrichtung aus einem Paar nicht konzentrischer runder Rohre 8 und 9. Der lange Schenkel ist das Rohr 9 mit dem kleineren Durchmesser, während der kurze Schenkel der ringförmige Raum 10 innerhalb des größeren Rohres 8 ist. In 4 wird eine ”M”-förmige Vorrichtung verwendet, wobei die äußeren Schenkel das Äquivalent zu den kurzen Schenkeln sind und der mittlere Schenkel das Äquivalent zu dem längeren Schenkel ist. Diese Version würde eingesetzt werden, wenn hohe Flüssigkeits- und Dampflasten vorliegen. 5 ist dasselbe Grundkonzept wie 4 mit der Ausnahme, dass der mittige Schenkel ein rundes Rohr ist. In allen Versionen wurde das obere Ende als flache Platte dargestellt. Das obere Ende könnte auch gerundet, kuppelförmig, spitz oder jede andere Geometrie sein.
  • Die bevorzugte Version des Dampf-Steigrohrs ist die in 5 dargestellte Konstruktion. Diese Version kann für einen Betrieb über einem breiten Bereich von Dampf/Flüssigkeits-Lasten ausgelegt werden, behält die geometrischen Beziehungen, die für die Funktionalität erforderlich sind, bei und kann wirtschaftlich und effizient hergestellt werden.
  • Die bekannte Wannenverteilungsvorrichtung ist mechanisch komplex und sehr Ebenheits-empfindlich. Abhängig von der Konstruktion der Übergänge zwischen den Wannen kann die Verteilungsqualität auch gegenüber Verschmutzung empfindlich sein.
  • Die bekannte perforierte Plattenkonstruktion ähnelt der Kaminkonstruktion. Die Kaminkonstruktion wird bevorzugt, da sie für einen breiteren Bereich von Flüssigkeit/Dampf-Lasten ausgelegt werden kann und weniger verschmutzungsempfindlich ist.
  • Der Vorteil einer Dampf-Steigrohrvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber der Kaminkonstruktion ist der wesentlich breitere Herunterfahrbereich, welcher mit dem Dampf-Steigrohr möglich ist. Wenn der Flüssigkeitsstrom abnimmt, muss ein korrekt ausgelegter Kamin entweder größer werden oder kleinere in die Seite gebohrte Löcher aufweisen. Aufgrund von Herstellungstoleranzen, Sorgfalt des Einbaus und Auslenkung aufgrund der Betriebslast befinden sich nicht alle Verteilungsvorrichtungen auf derselben Höhe in dem Behälter. Bei demselben Herunterfahrungspegel sind einige Löcher mit Flüssigkeit bedeckt und andere nicht. Dieses führt zu einer ungleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung über der Oberfläche unterhalb der Wanne. Mit einer geeigneten Konstruktion reduziert die Dampf-Steigrohrvorrichtung die Flüssigkeitsströmungsdifferenz zwischen Dampf-Steigrohren bei unterschiedlichen Höhen besser als sie mit einer Kaminkonstruktion erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil des Dampf-Steigrohrs gegenüber der Kaminkonstruktion ist der gesteigerte Kontakt von Flüssigkeits- und Dampfphasen. Der enge Kontakt, der in dem Aufwärtsströmungsabschnitt des Dampf-Steigrohrs auftritt, ermöglicht engere Annäherungon an das thermische und Zusammensetzungs-Gleichgewicht, als es in einer Kaminwanne erzielt würde.
  • Die Dampf-Steigrohrvorrichtung ist im Konzept ähnlich der Blasenglockenvorrichtung, besitzt jedoch mehrere Vorteile. Da die Dampf-Steigrohrvorrichtung kleiner ist, können mehr auf einer Verteilungswanne angeordnet werden, um eine bessere Verteilung der Flüssigkeit zu erzielen. Ferner befinden sich, da typische Abstandsmuster quadratische oder dreieckige Raster sind, üblicherweise Spalte in der Flüssigkeitsverteilungsüberdeckung in der Nähe der Behälterwand. Mit einem kleineren Abstand wird die Größe dieser Spalte kleiner. Der Gesamtbenetzungswirkungsgrad unterhalb der Wanne ist mit einem kleineren Raster als mit einem größeren Raster besser. Die Blasenglockenkonstruktion ist auf einen relativ großen Abstand beschränkt, und weitere Maßnahmen wurden versucht, um den Flüssigkeitsstrom aus der Blasenglocke, d. h., der in dem Shih-Patent beschriebenen Scherungsplatte zu verbessern. Eine Erhöhung der Anzahl der Blasenglocken mit einem verringerten Abstand würde zwar die Anzahl von Verteilungspunkten erhöhen, würde jedoch negativ die Flüssigkeit/Dampf-Strömungsbeziehungen durch jede Blasenglocke beeinflussen.
  • Die Verwendung von mehr Blasenglocken würde die Verkleinerung der Blasenglocken mit entweder kleineren oder weniger Schlitzen erfordern. Die Verwendung kleinerer Schlitze ist nicht praxisgerecht, da es eine minimale Schlitzgröße aus Verschmutzungsgründen gibt. Eine Verwendung von weniger Schlitzen ist nicht erwünscht, da sie zu einer Kanalisierung des Dampfes in dem Ringraum führt und ihn weniger effizient mit der der flüssigen Phase in Kontakt bringt. Ein weiterer Vorteil der Dampf-Steigrohrkonstruktion besteht darin, dass es ihre Einfachheit leichter und preiswerter macht, sie in der von den Prozessbedingungen vorgeschriebenen optimalen Größe herzustellen.
  • In vielen Prozessen, in welchen diese Wanne verwendet wird, z. B. in Wasserverarbeitungsreaktoren, können große Schwankungen in den Dampf- und Flüssigkeits-Phasenraten und den physikalischen Eigenschaften über der Zeit und während Herunterfahrvorgängen auftreten. Aufgrund von Herstellungstoleranzen und der Sorgfalt beim Einbau gibt es unvermeidliche Schwankungen in der Verteilungswannenebenheit. Flüssigkeit, die auf die Verteilungswanne aus einem Einlassverteiler oder einem Abkühlzonenmischer tropfen können ungleichmäßig verteilt sein und können zu Flüssigkeitshöhengradienten über der Wanne aufgrund von Plätschern, Wellen oder hydraulischer Förderhöhe aufweisen. Eine optimierte Flüssigkeitsverteilerkonstruktion unter Verwendung des Konzeptes des Dampf-Steigrohrs ist möglich, welche eine bessere Flüssigkeitsverteilung unterhalb der Wanne erreicht, als die, die für optimierte Konstruktionen von Bodenwannen, einfachen Verteilungswannen mit perforierter Platte, Kamintypverteilungswannen und konzentrischen Blasenglockenverteilungswannen erzielt werden können.
  • Die Flüssigkeitsverteilungswannen dieser Erfindung werden typischerweise in Wasserverarbeitungsreaktoren einsetzt. Indem eine gleichmäßige Verteilung der flüssigen Recktanten über der gesamten Reaktorquerschnittsfläche erzielt wird, wird der gesamte Katalysator auf einem vorgegebenen Pegel gleichmäßig benetzt. Somit arbeiten alle Katalysatoren auf einem gegebenen Pegel mit demselben Wirkungsgrad, was den Gesamtwirkungsgrad des Reaktors erhöht. Zusätzlich hält die gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung gleichmäßige radiale Temperaturprofile über dem Reaktor aufrecht. Dieses führt zu einer Minimierung von Reaktorspitzentemperaturen, was mit der Zeit Verstopfen und die Katalysatordeaktivierungsrate vermindert. Demzufolge arbeitet der Reaktor effizienter und mit einer längeren Zykluszeit. Ertrag wird durch reduzierte Katalysatoranforderungen, höhere Verarbeitungsfähigkeit und/oder längere Zykluslängen erzielt. Die Vorrichtung arbeitet sowohl für den Zweiphasenabwärtsstromreaktor als auch den Kontaktor. Typische Anwendungen wären in der Wasserbehandlung, Wasseraufspaltung, aromatischen Sättigung, katalytischen Entwachsung und Wasserstoffraffinationsreaktoren.
  • BEISPIEL
  • Das Verteilungsverhalten des Dampf-Steigrohrverteilers wurde gegenüber der herkömmlichen Blasenglocke ( U.S. Patent Nr. 3,218,249 , Beispiel IV) bei Atmosphärendruck, Umgebungstemperatur und mit Wasser und Luft getestet.
  • Die in diesem Test verwendete Blasenglocke ist in dem vorstehenden U. S. Patent dargestellt. Die Abmessungen waren wie folgt: Das Steigrohr war ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 79 mm, einer Wanddicke von 2,11 mm und einer Höhe von 180 mm. Die Blasenglocke bestand aus einem Stahlrohr mit 111 mm Innendurchmesser mit einer Wanddicke von 2,11 mm und einer Höhe von 129 mm, wobei das obere Ende mit einer ebenen Stahlplatte verschlossen war. Abstandshalter waren in dem ringförmigen Raum zwischen dem Steigrohr und der Blasenglocke angeordnet. Jede Blasenglocke war mit sieben in gleichem Abstand angeordneten Schlitzen von 6,4 mm Breite und 64 mm Höhe ausgestattet. Die vertikale Höhe von dem oberen Ende des Steigrohrs bis zu der Innenwand der Blasenglocke war 19 mm.
  • Das in dem Test verwendete Vakuumsteigrohr ist in 4 dargestellt.
  • Der Test wurde in einem Testgestell mit zwei auf einer Wannenplatte montierten identischen Verteilern durchgeführt. Die zwei Verteiler wurden 10 mm aus der Ebene versetzt montiert. Wasser und Luft wurden der Wanne mit gesteuerten Raten zugeführt. Das aus den zwei Verteilern austretende Wasser wurde gleichzeitig in zwei Behältern über eine bestimmt Zeitdauer gesammelt. Der Inhalt der Behälter wurde gewogen, um den Strom aus dem unteren Verteiler und den Strom aus dem oberen Verteiler zu finden.
  • Die Empfindlichkeit des Flüssigkeitsstroms aus einem Verteiler gegenüber einer Bodenebenheit wurde definiert als:
    Figure 00080001
    wobei:
  • Wniedrig
    das Gewicht der aus dem unteren Verteiler gesammelten Flüssigkeit ist.
    Whoch
    das Gewicht der aus dem oberen Verteiler gesammelten Flüssigkeit ist.
  • Der Wasser- und Luftstrom zu der Wanne wurden variiert, um die tatsächlichen Dampf/Flüssigkeits-Lastbedingungen in einem Wasserverarbeitungsreaktor zu simulieren. In einem Wasserverarbeitungsreaktor variiert der Dampf/Flüssigkeits-Strom von Einheit zu Einheit in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Öls, der Behandlungsgasrate und der Zusammensetzung und dem Betriebsdruck und der Temperatur des Reaktors. Drei typische Dampf/Flüssigkeits-Belastungsfälle wurden in dem Experiment simuliert: Ein Fall mit hoher Flüssigkeitslast, ein Fall mit mittlerer Flüssigkeitslast und ein Fall mit niedriger Flüssigkeitslast.
  • Auch für einen gegebenen Reaktor ist der Dampf/Flüssigkeits-Strom für den Betrieb bei niedrigerer Reaktortemperatur und frischem Katalysator unterschiedlich (Start of Run: SOR) als für einen Betrieb mit höherer Reaktortemperatur und deaktiviertem Katalysator (End of Run: EOR). Dieser Effekt wurde ebenfalls in dem Test simuliert.
  • Beide Verteilertypen wurden bei den in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Wasser/Luft-Lasten getestet. Tabelle 1: Testbedingungen
    Hohe Flüssigkeitslast Mittlere Flüssigkeitslast Niedrige Flüssigkeitslast
    Hdrv/H 0,63 0,63 0,63
    Qa SOR/Qw SOR 32,1 91,7 183,5
    Qa EOR/Qw EOR 91,7 183,5 642,2
    Qa EOR/Qa EOR 1,30 1,34 1,30
    wobei:
    Hdry die durchschnittliche vertikale Höhe (mm) der Schlitze ist, welche nicht von Flüssigkeit abgedeckt wird.
    H die gesamte Höhe (mm) des Schlitzes.
    Qa SOR der volumetrische Luftstrom (m3/h) ist, der in dem Experiment verwendet wird, um SOR-Reaktorbedingungen zu simulieren.
    Qa EOR der volumetrische Luftstrom (m3/h) ist, der in dem Experiment verwendet wird, um EOR-Reaktorbedingungen zu simulieren.
    Qw SOR der volumetrische Wasserstrom (m3/h) ist, der in dem Experiment verwendet wird, um SOR-Reaktorbedingungen zu simulieren.
    Qw EOR der volumetrische Wasserstrom (m3/h) ist, der in dem Experiment verwendet wird, um EOR-Reaktorbedingungen zu simulieren.
  • Das gemessene Verteilungsverhalten in Form von Empfindlichkeit der Flüssigkeitsströmung gegenüber einer Ebenenveränderung von 10 mm gemäß Definition durch Gleichung (1) ist in Tabelle 2 für den herkömmlichen Blasenglocken- und in Tabelle 3 für den Dampfhebeverteiler angegeben. Tabelle 2: Ergebnisse für die herkömmliche Blasenglocke
    Empfindlichkeit Hohe Flüssigkeitslast Mittlere Flüssigkeitslast Niedrige Flüssigkeitslast
    SOR 19,3 5,6 23,1
    EOR 8,1 10,0 15,7
    Durchschnitt 13,7 7,8 19,4
    Tabelle 3: Ergebnisse für den Dampfhebeverteiler
    Empfindlichkeit Hohe Flüssigkeitslast Mittlere Flüssigkeitslast Niedrige Flüssigkeitslast
    SOR 1,8 0,9 0,8
    EOR 3,2 3,0 9,3
    Durchschnitt 2,5 2,0 5,1
  • Wie man sehen kann, besitzen die Dampfsteigrohre ein bedeutend besseres Verteilungsverhalten als der Blasenglockenverteiler. Im Durchschnitt ist die Empfindlichkeit der Flüssigkeitsströmung für den Blasenglockenverteiler etwa viermal höher als für den Dampfhebeverteiler.

Claims (4)

  1. Flüssigkeits-Dampf-Verteilungsvorrichtung zum Einsatz in Zweiphasen-Gleich-Abwärtsstrombehältern, wobei die Flüssigkeits-Dampf-Verteilungsvorrichtung umfasst: eine ebene horizontale Wanne, die so hergestellt und installiert ist, dass sie an den Verbindungsstellen der Wanne und der Behälterwand im Wesentlichen lecksicher ist; die horizontale Wanne mit Löchern gleicher Größe perforiert ist; und die Löcher über die Oberfläche der horizontalen Wanne gleichmäßig beabstandet verteilt sind, wobei jede Perforation durch die horizontale Wanne mit einem Dampf-Steigrohr versehen ist, das aus einem oder zwei länglichen Aufwärtsstromschenkeln und einem länglichen Abwärtsstromschenkel besteht, die ein oder zwei Aufwärtsstromzonen, eine Übergangszone und eine Abwärtsstromzone bilden, wobei jeder Abwärtsstromschenkel die gleiche geometrische Querschnittsform hat wie die Löcher und an der horizontalen Wanne mit Mitteln angebracht ist, durch die eine lecksichere Dichtung erzeugt wird, und in die Seite des einen oder der zwei Aufwärtsstromschenkels des Dampf-Steigrohrs einer von mehreren vertikalen Schlitzen geschnitten ist; dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die zwei Aufwärtsstromschenkel des Dampf-Steigrohrs entlang des Abwärtsstromschenkels so angebracht ist/sind, dass jeder Aufwärtsstromschenkel nicht konzentrisch in Bezug auf den Abwärtsstromschenkel ist, dass das untere Ende des Aufwärtsstrom-Zonenabschnitts oberhalb der Ebene der horizontalen Wanne endet, so dass die Flüssigkeit nicht daran gehindert wird, in den unteren Abschnitt des Aufwärtsstromschenkels zu fließen, dass das Dampf-Steigrohr eine Vorrichtung in Form eines ”M” oder eines umgekehrten ”U” ist und dass die Schlitzhöhe an oder unterhalb der Höhe des oberen Endes des Abwärtsstromschenkels endet.
  2. Flüssigkeits-Dampf-Verteilungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abwärtsstromschenkel an allen Punkten an der horizontalen Wanne die gleiche Höhe haben.
  3. Flüssigkeits-Dampf-Verteilungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gesamte Perforationsloch-Fläche zwischen 4% und 33% der Fläche der horizontalen Wanne beträgt.
  4. Flüssigkeits-Dampf-Verteilungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis von Aufwärtsstrom-Querschnittsfläche zu Umfang über 4 mm liegt, um Reibungs-Druckgefälle und Wandeffekte zu verringern.
DE69734344T 1996-12-19 1997-12-06 Flüssigkeitsverteiler für Abwärtsströmung zweier Phasen Expired - Lifetime DE69734344T3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3350196P 1996-12-19 1996-12-19
US33501P 1996-12-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE69734344D1 DE69734344D1 (de) 2006-02-23
DE69734344T2 DE69734344T2 (de) 2006-05-11
DE69734344T3 true DE69734344T3 (de) 2011-04-21

Family

ID=21870761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69734344T Expired - Lifetime DE69734344T3 (de) 1996-12-19 1997-12-06 Flüssigkeitsverteiler für Abwärtsströmung zweier Phasen

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5942162A (de)
EP (1) EP0848974B2 (de)
JP (1) JP3900222B2 (de)
AU (1) AU723583B2 (de)
CA (1) CA2224696C (de)
DE (1) DE69734344T3 (de)
ES (1) ES2251010T5 (de)
RU (1) RU2192303C2 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002038704A2 (en) * 2000-11-11 2002-05-16 Haldor Topsøe A/S Improved hydroprocessing process and method of retrofitting existing hydroprocessing reactors
US6769672B2 (en) * 2002-10-08 2004-08-03 Uop Llc Two-phase distribution apparatus and process
JP4686479B2 (ja) * 2004-01-15 2011-05-25 ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット 蒸気−液体分配トレー
US7473405B2 (en) * 2004-10-13 2009-01-06 Chevron U.S.A. Inc. Fluid distribution apparatus for downflow multibed poly-phase catalytic reactor
JP4413759B2 (ja) * 2004-12-02 2010-02-10 株式会社沖データ ベルト駆動装置及びそれを有する画像形成装置
EA011977B1 (ru) * 2005-01-21 2009-06-30 Мортен Мюллер Лтд. Апс Распределительное устройство для ёмкостей с двухфазными спутными нисходящими потоками
US7506861B2 (en) * 2005-01-21 2009-03-24 Morten Muller Ltd. Aps Distribution device for two-phase concurrent downflow vessels
TWI267060B (en) * 2005-05-11 2006-11-21 Benq Corp Display apparatuses, methods and machine-readable storage medium for adjusting display parameter based on display content
EP1721660B1 (de) * 2005-05-13 2008-01-30 Haldor Topsoe A/S Verteilervorrichtung für abwärtsfließende Reaktoren mit mindesten einer unterteilten Schornsteinkammer
ES2487503T3 (es) * 2008-01-09 2014-08-21 Haldor Topsøe A/S Dispositivo de distribución de vapor-líquido
US8202498B2 (en) 2010-07-19 2012-06-19 Chevron U.S.A. Inc. Multiphase contact and distribution apparatus for hydroprocessing
US8372354B2 (en) 2010-07-19 2013-02-12 Chevron U.S.A. Inc. Multiphase contact and distribution apparatus for hydroprocessing
FR2964327B1 (fr) 2010-09-03 2012-09-28 IFP Energies Nouvelles Dispositif de distribution d'un melange polyphasique comportant un plateau brise-jet perfore avec differents types de trous
FR2964325B1 (fr) 2010-09-03 2013-01-04 IFP Energies Nouvelles Dispositif de distribution d'un melange polyphasique comportant un plateau brise-jet avec element de separation
US8517353B2 (en) * 2010-09-27 2013-08-27 Uop Llc Apparatus and process for distributing vapor and liquid phases
US8695953B2 (en) 2010-12-06 2014-04-15 Uop Llc Distribution tray, vessel, or method relating thereto
CN102240526B (zh) * 2011-05-12 2013-07-10 中国石油天然气集团公司 气提式液体分布器和反应器内构件
FR2978679B1 (fr) 2011-08-03 2014-01-17 Total Raffinage Marketing Plateau distributeur d'un gaz et d'un liquide, reacteur equipe d'un tel plateau et utilisation dudit plateau.
FR2982172B1 (fr) 2011-11-03 2013-11-01 Ifp Energies Now Plateau de distribution d'un melange gaz liquide equipe d'elements de distribution peu sensibles au defaut d'horizontalite
KR101977810B1 (ko) * 2015-08-28 2019-05-13 주식회사 엘지화학 분배기 및 이를 포함하는 하강류 촉매 반응기
KR102001608B1 (ko) * 2015-08-28 2019-07-18 주식회사 엘지화학 분배기 및 이를 포함하는 하강류 촉매 반응기
SA118400251B1 (ar) * 2018-02-23 2021-12-06 انديان اويل كوربوريشن ليمتد توزيع مُحسّن لخليط مائع متعدد الأطوار
CN109464967A (zh) * 2018-11-14 2019-03-15 中石化炼化工程(集团)股份有限公司 一种气液分配器的中心管、气液分配器及气液分配盘
US11168266B2 (en) * 2019-11-21 2021-11-09 Saudi Arabian Oil Company Heavy aromatic solvents for catalyst reactivation

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA580128A (en) * 1959-07-28 Kittel Walter Contact plate for use in a rectifying or contacting column
US2125343A (en) * 1935-04-18 1938-08-02 Ig Farbenindustrie Ag Column containing filler bodies
US2416724A (en) * 1944-10-09 1947-03-04 Phillips Petroleum Co Fractionation apparatus
GB877018A (en) * 1958-07-28 1961-09-13 Stage Hermann Column for gas-liquid contacting
US3218249A (en) * 1964-03-30 1965-11-16 Union Oil Co Vapor-liquid distribution method and apparatus for the conversion of hydrocarbons
US3353924A (en) * 1965-07-16 1967-11-21 Shell Oil Co Bed reactor with quench deck
US3524731A (en) * 1968-09-30 1970-08-18 Exxon Research Engineering Co Mixed-phase flow distributor for packed beds
US3598539A (en) * 1968-12-11 1971-08-10 Universal Oil Prod Co Vessel for contacting fluids and a bed of granular solids
US3824080A (en) * 1972-04-27 1974-07-16 Texaco Inc Vertical reactor
US4126540A (en) * 1973-08-03 1978-11-21 Atlantic Richfield Company Apparatus and process for distributing a mixed phase through solids
US3914352A (en) * 1973-12-26 1975-10-21 Univ Delaware Bubble cap tray
US3972966A (en) * 1975-01-21 1976-08-03 Universal Oil Products Company Apparatus for producing pulsed liquid flow in a distillation column
US4140625A (en) * 1977-12-19 1979-02-20 Uop Inc. Mixed-phase distributor for fixed-bed catalytic reaction chambers
US4510023A (en) * 1983-06-17 1985-04-09 Air Products And Chemicals, Inc. Perforated bubble caps for enhanced vapor/liquid contact on a distillation tray
US4836989A (en) * 1987-07-02 1989-06-06 Mobil Oil Corporation Distribution system for downflow reactors
US4960571A (en) * 1988-12-14 1990-10-02 Exxon Research And Engineering Company Quench assembly design
US5265428A (en) * 1990-10-05 1993-11-30 Exxon Production Research Company Bubble cap tray for melting solids and method for using same
US5192465A (en) * 1991-02-05 1993-03-09 Glitsch, Inc. Method of and apparatus for liquid distribution
US5158714A (en) * 1991-05-30 1992-10-27 Union Oil Company Of California Vapor-liquid distribution method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CA2224696C (en) 2003-04-29
ES2251010T5 (es) 2011-04-26
DE69734344D1 (de) 2006-02-23
EP0848974A2 (de) 1998-06-24
CA2224696A1 (en) 1998-06-19
AU4844497A (en) 1998-06-25
ES2251010T3 (es) 2006-04-16
US5942162A (en) 1999-08-24
RU2192303C2 (ru) 2002-11-10
EP0848974B2 (de) 2010-12-15
DE69734344T2 (de) 2006-05-11
MX9710421A (es) 1998-09-30
JP3900222B2 (ja) 2007-04-04
EP0848974A3 (de) 1999-12-08
AU723583B2 (en) 2000-08-31
JPH10230156A (ja) 1998-09-02
EP0848974B1 (de) 2005-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69734344T3 (de) Flüssigkeitsverteiler für Abwärtsströmung zweier Phasen
DE3411757C2 (de) Gitterplattenaufbau für einen Fließbettreaktor
EP2170494B1 (de) Reaktor zur durchführung einer dreiphasenreaktion einer flüssigen und einer gasförmigen phase an einem katalysatorfestbett
DE60127832T2 (de) Boden für fraktionierte destillation und verfahren
DE2449383A1 (de) Gitteranordnung fuer dampf-fluessigkeits-kontaktbehaelter
EP2780093B1 (de) Boden für eine stoffaustauschkolonne
EP1261404B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Flüssigkeitsverteilers
DE102011117588A1 (de) Einrichtung zur Herstellung eines Phasenkontaktes zwischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase, insbesondere Stoffaustauschkolonne
DE112004002124B4 (de) Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung mit Gitterrosten
DE1944420B2 (de) Geschlossener reaktor zur verteilung von abwaertsstroemenden fluessigkeiten
DE2442603A1 (de) Dampf-fluessigkeitskontaktverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE1542513A1 (de) Verfahren zum gleichmaessigen Verteilen einer aus Dampf und Fluessigkeit bestehenden Mischphase
DE72264T1 (de) Filter mit angeordnetem koernigem material.
DE1519612C3 (de) Siebboden für Destillier- bzw. Rektifiziersäulen
DE3123695C2 (de)
DE3434336C2 (de) In einem Fließbettreaktor angeordneter Anströmboden für ein Gas-Flüssigkeitsgemisch, mit Gitterplattenaufbau
DE1801538A1 (de) Ablauf fuer Kolonnenboeden
DE2702512C2 (de) Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden
EP3551308B1 (de) Kaskadenboden, rektifikationskolonne enthaltend den kaskadenboden, verfahren zum betreiben einer solchen rektifikationskolonne und ihre verwendung
WO2017211790A1 (de) Boden für eine stoffaustauschkolonne sowie stoffaustauschkolonne, und verwendung des bodens
EP1016439B1 (de) Vorrichtung zur Durchführung von Destillationen und heterogen katalysierten Reaktionen
DE4237350C2 (de) Verfahren zum Stoffübertragen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3415203C1 (de) Flüssigkeitsverteiler für einen Boden einer Austauschkolonne
DE971135C (de) Kontaktverfahren und Vorrichtung, um eine Fluessigkeit mit einem Gas in Beruehrung zu bringen
DE2617960A1 (de) Trennkolonne mit siebboeden

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings