[实用新型]一种急冷混合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及发生放热反应的反应器，更具体地涉及应用于反应器中的一种急冷混合器。

背景技术

放热反应在石油炼制和石油化工工艺过程中非常普遍，如加氢裂化反应、加氢精制反应、汽油改质反应和烷基化反应均是放热反应。在这些放热反应过程中，如果不对反应物流的温度加以控制，则反应器内催化剂床层内部的温度就有可能在短时间内迅速上升，并达到难以控制的程度，出现所谓的“飞温”现象，影响催化剂活性和选择性的发挥，增大催化剂表面的积炭速度，降低催化剂的寿命。

在这样的反应器中，一般通过适当的冷却方法来调节和控制反应物流的温度，通常采取的冷却方法是将反应器内的催化剂床层分成多段，向相邻两段催化剂床层之间的空间内补充冷却介质。以反应器内催化剂床层分成两段为例，通过补充冷却介质进行冷却的反应器内构件包括：反应器入口分配器、上部分布板、上段催化剂床层的支撑格栅、冷介质引入管、收集板、急冷混合器、预分布板、分布板和反应器出口收集器。上段催化剂床层的支撑格栅与下段催化剂床层顶部之间的空间内设置有冷介质引入管、收集板、急冷混合器、预分布板和分布板。

通过加入冷却介质进行冷却的反应器的工作过程如下：反应物流通过反应器入口分配器进入反应器，再经过上部分布板分布到第一段催化剂床层的顶部，在催化剂的作用下发生反应，反应后的高温物流通过催化剂支撑格栅到达下部的收集板，并与冷介质引入管引入的冷介质初步混合，初步混合的物流通过收集板上的开孔进入急冷混合器，并在急冷混合器中进一步混合，通过急冷混合器混合后的物流到达预分布板，通过预分布板进行预分布，预分布后的物流到达分布板，分布板使混合物流均匀分布到下一段催化剂床层的顶部，反应物流在催化剂的作用下继续进行反应，反应物流如此依次在反应器内行进，通过最后一段催化剂床层的反应物流经由反应器的出口收集器引出反应器。

在这种通过补充冷却介质调节反应温度的反应器中，由于冷却介质与热的反应物流的混合不均匀会导致催化剂床层内局部过热，在局部过热处催化剂的活性提高而选择性降低，催化剂上的积炭快速增加，且由于高温的作用，催化剂载体的物理性能受到破坏，从而导致催化剂的过早老化。所以，冷却介质与热的反应物流是否均匀混合是关系到反应选择性的一个重要指标，而冷热物流的混合主要是在急冷混合器中进行的，因此急冷混合器是此类反应器中的一种重要构件。

CN2600160Y公开了一种急冷混合器，如图1所示，该混合器为环形管状结构，该混合器包括物流入口1和2、弯管流道3和4、第一直管流道6、环形流道8和9、第二直管流道11和物流出口12，弯管流道3和4与第一直管流道6相交于点5，第一直管流道6与环形流道8和9相交于点7，环形流道8和9与第二直管流道11相交于点10，物流入口1和2位于第一直管流道6的两侧。该急冷混合器的工作过程如下：上一催化剂床层来的热反应物流与补充的冷介质的混合物分别由急冷混合器的物流入口1和2进入管状急冷混合器，两股物流分别经过弯管流道3和4流向汇合点5，在汇合点5处两股物流发生碰撞并混合，随后进入第一直管流道6，在第一直管流道6的另一端7处，混合物流再次分成两股，分别沿着环形流道8和9流向对面的汇合点10，在汇合点10处两股物流再次发生碰撞并混合，随后进入第二直管流道11，最后通过物流出口12到达下部的预分布板。由于该急冷混合器是由弯管流道3和4、第一直管流道6、环形流道8和9和第二直管流道11组合构成的，且管状流道布置在收集板上，当混合物流中气相流量较大时，需采用较大直径的管状流道，从而需要增大收集板到上部催化剂支撑格栅之间的空间高度，最终导致增大反应器的总高度，因此，该急冷混合器在反应器的内部空间利用上存在不足。还由于此类反应器多为高压设备，具有较厚的壁厚，反应器总高度的增加就会增加反应器的总重量，进而造成制造费用、运输费用和安装费用的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑且混合效果好的急冷混合器。

本实用新型提供了一种急冷混合器，该急冷混合器包括入口19、出口17和流道15，其中，所述流道15为涡旋形流道，该涡旋形流道15由多圈涡旋形隔板18围成，涡旋形隔板18的最内圈隔板围成入口19，入口19与流道15的最内圈28相通，出口17与流道15的最外圈29相通。