[实用新型]一种用于气液固三相反应器的上行式气液分布器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于气液固三相反应器的上行式气液分布器，用于上行式气液两相进入催化剂床层前的流体分布设备，属于石油化工设备领域。

背景技术

目前，气‐液‐固三相反应器已广泛应用于石油化工领域，传统的固定床反应器及滴流床反应器多采用将气液混合物料自上向下分布到反应器横截面上，而目前气液固三相沸腾床反应器和微膨胀床反应器在石油化工领域也得到了广泛应用，特别是用于粘度大、杂质多的渣油加氢领域。此类反应器的特征是：气液混合物料采用自下向上分布到反应器横截面上，在反应器内以液相为连续相、气固为分散相、形成气液固三相共存的反应床层，该床层内呈沸腾状态或微膨胀状态。

对于上行式气液固三相反应器，反应器内的气液固三相的有效混合、传质效率及操作弹性是影响反应效率的重要因素，而性能优异的气液分布器，是改善此类反应器流体力学性能的关键部件。

美国专利US6,554,994B1介绍了一种用于渣油加氢处理的微膨胀床反应工艺，该工艺中介绍了一种上行式气液分布器，由折流挡板、设置有进气孔的气液上升管组成。该分布器存在产生的气泡较大、传质效率低等不足。中国专利CN202621143U介绍了一种上行式气液分布器，包括分布管和分布板，多根分布管垂直安装在分布板上。该分布器产生的气泡较大、需要加装催化剂支撑栅或孔板来防止催化剂倒流。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术中存在的产生气泡较大、传质效率低等不足，及增加目前上行式气液分布器的设计结构多样性，提供了一种可以用于气液固三相反应器的上行式气液分布器。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于气液固三相反应器的上行式气液分布器，主要包括折流挡板（8）、气液上升管（7）、进气孔（6）、连接体（4）、分布盘（5）和雨帽（1）；气液上升管（7）为竖直筒状，下端与折流挡板（8）固定连接，但折流挡板（8）和气液上升管（7）之间有空隙；气液上升管（7）的上端与连接体（4）固定连接，连接体（4）为内部具有候口的环状结构，连接体（4）环腔内侧面的下端设有与气液上升管（7）相匹配的槽，气液上升管（7）位于槽内；连接体（4）从气液上升管（7）内腔处向上内腔直径逐渐缩小直到候口下端处，逐渐缩小的内腔称为下锥腔；连接体（4）内腔直径最小部分称为候口；连接体（4）从候口上端内腔直径逐渐增大直到连接体（4）上端表面，连接体（4）上端表面沿径向为光滑的、凸出弧状结构；连接体（4）的上面为雨帽（1）的底面，雨帽（1）的外形为圆锥形结构，雨帽（1）的底面即圆锥形的底面的中心为凸起的圆锥结构，圆锥结构沿径向相外为光滑连接的凹形弧状结构，沿凹形弧状径向向外即轴向突出的连接体（4）的下底面边缘，连接体（4）上端表面与雨帽（1）的底面结构相匹配且连接体（4）上端表面与雨帽（1）的底面中间留有间隙形成引流通道（连接体（4）与雨帽（1）对应端面呈相似形，形成引流通道），引流通道出口是竖直向下的；

所述的折流挡板（8）设置在气液上升管（7）的下端，防止大气泡直接进入气液上升管；在气液上升管（7）管壁设有1～4层进气孔，每层至少一个进气孔（6），进气孔位于气液上升管上端靠近分布盘处。

连接体（4）上端的外侧面与雨帽（1）的底面的最外端之间通过限位套（2）来控制引流通道的间隙，限位套（2）由连杆（3）固定。

所述的进气孔孔径为Φ1mm～Φ3mm，进气孔总截面积为气液上升管截面积的10%～40%。

所述的引流通道的出口处截面积为气液上升管截面积的80%～120%。

所述的连接体喉口截面积为气液上升管截面积的40%～60%，喉口长度为10mm～50mm。

引流通道末端设置向下直段，向下直段的长度为3mm～10mm。

折流挡板的直径略大于气液上升管的直径。

所述气液上升管的直径范围是DN15mm～DN100mm，所述气液上升管的长度范围是150mm～1000mm。

一组所述气液上升管及雨帽通过连接体按照正三角形或正方形排布方式垂直均匀分布在分布盘上，相邻所述气液上升管的间距是所述气液上升管直径的3.5～10倍。

在具体的排布设置中，一组所述气液上升管按照正三角形排布布满所述分布盘上，即三根所述气液上升管围成正三角形单元，所述气液上升管组包含多组正三角形单元，至整个分布盘被正三角形单元布满，相邻所述气液上升管的间距是所述气液上升管直径的3.5～10倍。