[发明专利]用于以气液下降并流方式操作的固定床反应器的具有溢流管的预分布过滤板

说明书

发明领域

本发明涉及用于向具有气体和液体以气液下降并流方式操作的化学反应器供料的分布板领域。

这种反应器在精炼领域会遇到，更特别地在用于对各种油馏分选择性加氢的反应中，更通常在需要高压氢气流并用可能包含由固体堵塞颗粒构成的杂质的重液体进料进行操作的加氢处理中。

在一些情况中，该液体进料包含可沉积在该催化床自身上的杂质，且随着时间会降低该催化床的空隙体积。

可以列举的堵塞液体进料包括包含3～50个碳原子，优选5～30个碳原子的烃和可能包含不可忽略比例的不饱和或多不饱和(poly-unsaturated)的炔属或二烯化合物或这些各种化合物的组合的混合物，不饱和化合物在该进料中的总比例高达90wt％。

本发明涉及的可以列举的进料的代表性实例是裂解汽油，“裂解”表示技术人员已知的热裂解工艺。

本发明能够限制堵塞颗粒在该催化床中的沉积且调节到达位于本发明的装置下游的分布板上的液体的流动。为此，本发明的装置被描述为预分布过滤板或过滤预分布器。

位于本发明的预分布板下游的分布板是包括混合气体和液体的气孔的分布板，且具有最小的液面。作为实施例，这种下游分布板可以类似于以编号FR-2 889 973提交的法国专利申请中所描述的。

本发明中描述的预分布器提高了用堵塞液体进行操作的该反应器的能力并保证了将液体均匀地供给下游的分布板(为简要起见，下文将其称作“下游板”)。

当在催化床中发生堵塞时，会快速观察到流动通过该反应器上的压降升高。

该压降可变得使得其迫使操作者停止该反应器并替换部分或所有催化剂，这显然会造成该工艺周期时间的显著降低。

在一部分催化床中的堵塞可能是由于多种机理。

直接地，进料流中存在的颗粒会通过将所述颗粒沉积在该催化床中造成堵塞，具有降低该催化床的空隙分数的效果。

间接地，源自不希望的化学反应的副产物层的形成也可能有助于降低该床的空隙分数，该副产物统称做“焦炭”，其沉积在催化剂颗粒表面上。

此外，由于堵塞颗粒的沉积通常在该床内以无规则方式发生，这可能导致从所述床中的空隙分数的分布不均匀性，这将导致对于以下降流形式运动的液相形成优选的通道。

从水力学角度来看，这些优选的通道是非常有害的，因为其严重干扰了该床中相流动的均匀性，且可能导致关于化学反应进程以及从热角度上的不均匀性。

本发明能够降低这种现象发生的可能性。当其发生时，其能够提高该反应器在堵塞需要停车之前的操作时间。

现有技术的研究

专利US-4 313 908和EP-0 050 505-B1描述了能够通过使部分物流偏转通过管来降低该催化床中产生的压降并使其升高最小化的装置。一系列形成短路的管通过该催化床。所述管的入口位于分布板的下游，从所述管的出口开在该催化床的入口之上的不同水平面上。因此只要在该床的上游建立了液面，该系统能够独立地使气体和液体流偏转。该引用专利中描述的装置不能控制在包括所述系统的管中偏转的液体流和气体流之间的比率。气体从该反应器开始操作时就偏转，而液体仅在该床上由于结垢建立了足够的液面时才偏转。

此外，在这两份引用的专利中描述的装置的出口处，没有流体分布效果，这需要在该装置的下游设置分布板或等效系统。在本发明的情况中，将一部分分布功能结合到该过滤系统中以形成单一装置，即使本发明的装置与设置在下游的分布板相连接时。

在US-3 958 952中，其发明涉及的板是由一系列过滤单元构成的，各自由交替的同心腔室和由未详细描述的“过滤体”占据的腔室构成。

在这种系统中，该过滤功能与该混合和分布功能完全分开，而在本发明的装置中，由用于气体的气孔和该板中用于液体的开孔提供的过滤床和分布是集成的。

与本发明的板连成一体的该溢流管用于稳定该下游板的气/液界面，并由此有助于为所述下游板均匀供给液体。

本发明中描述的装置与位于下游的分布板相结合，具有保护其不会液体流动的突然变动的影响。

其能够用于进行该进料的首次过滤，这在分布板提供有过滤元件时可以在过滤板上完成，如具有法国专利申请FR 2 889 973中所述的板的情况那样。然而，本发明的装置可以与不包括进料过滤元件的下游分布板相结合，在这种情况中，本发明的装置本身提供了该过滤功能。

附图简述

图1显示了本发明的预分布过滤板的示意图，所述板位于专利申请FR-2 889 973中描述的分布板的上游；