[发明专利]一种环板式减冲均流盘

说明书

本发明公开了一种环板式减冲均流盘，属于化工设备领域。所述环板式减冲均流盘包括塔盘和设置于塔盘上的分配器，所述分配器由若干层减冲环板呈同心圆形式布置在塔盘上，相邻两层减冲环板之间设有用于收集和排出物料的多个降料管。所述环板式减冲均流盘具有减冲均流功能、分布效果好，体积小、安装精度要求低等特点。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，特别是涉及一种反应器内构件。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的快速发展和环保意识的增强，对石化产品的质量和环保要求越来越高。为了适应加工含硫原油的需要，满足不断增长的化工原料的需求，提高产品的质量，加氢技术在炼油工业中的重要性和作用越来越大。加氢反应能否稳定操作，加氢催化剂能否充分地发挥其作用，产品质量是否能够达到优质，很大程度上取决于气液物料在加氢反应器内的催化剂床层中分布的均匀性。而气液在催化剂床层中的分布是否均匀，与加氢反应器内构件的设计有着密切的关系。换言之，反应器内构件性能的好坏直接影响到催化剂寿命、产品质量和装置的运转周期，即在加氢过程中采用一套性能优良的内构件技术所得到的效果决不亚于换用一种活性更高的催化剂。

加氢反应器内构件有入口扩散器、气液分配器、积垢篮、催化剂床层支承件、冷氢箱、出口收集器以及惰性瓷球等，其中直接关乎催化剂使用效率也是最重要的内构件是气液分配器和冷氢箱。

气液分配器的功能是将气液两相原料进行分配、混合、并均匀地喷洒到催化剂床层表面，改善液相在催化剂床层的流动状态。气液分配器对反应物料的分配有宏观均匀性与微观均匀性。从每个分配器流过的液相量与气体体积相同，保证物料对催化剂床层的“均匀”覆盖，定义为气液分配器的宏观均匀性。达到液体分配的宏观均匀性较高是比较困难的，原因是目前加氢反应器直径越来越大，分配塔盘由分块组合安装，无法精准保证分配板面水平。通常安装误差会使分配板面沿水平方向有1/8°～1/2°的倾斜，最大倾斜可达3/2°。即使塔盘在安装之初其水平度较高，在操作过程中，也会因为热膨胀和物料冲击载荷共同作用下，使分塔盘板面失去水平度。因此，需要靠分配器自身结构实现液相宏观分配的均匀性。通过分配器将液体分布到床层催化剂上。催化剂床层上不存在没有被液体覆盖的空白区域，保证物料对催化剂床层的“完全”覆盖，这就是气液分配器的微观均匀性。它是体现反应器床层局部区域而言的液体分布效果。

加氢过程为放热反应，物料分布不均匀会导致催化剂润湿效果好的部位反应程度剧烈，生成热量较多；即影响反应器的径向温差。当径向温差较大时，催化剂局部温度越高，反应速率越快，两者效果叠加会形成过热点，使这部分催化剂性能过早失活，损害催化剂的性能，甚至会导致催化剂部分区域的结焦、板结，物料无法正常流过，由于固定床加氢反应器为滴流床流态，导致板结区域下方的催化剂不能发挥作用，从而大大降低催化剂的使用寿命与装置的开工周期。局部板结还导致催化剂床层压力降的升高，为了继续运行不得不提高反应器的操作压力，造成能耗的升高；压力降的过快升高达到反应器设计值时，不得不非正常停工，进行撇头处理，额外支出检维修费用，同时催化剂的筛分也会造成催化剂的流失与浪费。

国内外对液体在固定床反应器内分布均匀性的研究已有50多年的历史了，很多研究者发现，液体在催化剂床层上的初始分布是影响其整体分布均匀性的重要因素，因为单股液体往往需要4-5倍反应器直径的距离才能实现在整个床层上的均匀分布。

由于气液分布器无论对于固定床加氢反应器的稳定运行，还是加氢产品的质量都起到了举足轻重的作用，因此对其结构和性能的研究引起了众多专家学者的兴趣，同时也受到了国内外主要石油炼化公司和科研机构的重视。不同的气液分配器实现宏观分配均匀性与微观分配均匀性的方法不同。按照其作用机理主要分为三类：溢流型、抽吸型以及二者的混合型。它们的结构、工作机理各不相同，其微观分配均匀性也差别很大。