[发明专利]适用于多相流反应器的气体分布器以及浆态反应装置

说明书

本发明涉及化工设备领域，公开了一种适用于多相流反应器的气体分布器以及浆态反应装置，该适用于多相流反应器的气体分布器(1)包括具有开口端(100)的通气管(10)以及沿通气管的轴向分布的假板(12)和至少一个气体分布层(11)，其中，假板邻近开口端，与所述假板相邻的所述气体分布层的形状与所述假板的形状相一致，所述气体分布层与所述通气管相通且能够朝向所述假板喷出气体。该气体分布器能够使得气体均匀分布且能够将沉积的固体颗粒吹起，并使得固体颗粒不易被施加的喷吹力磨损。将上述气体分布器安装于浆态反应装置中，气体能够均匀分布且沉积于所述假板上的固体颗粒如催化剂能够被吹起而分布于浆液中，使得气液固三相保持良好的接触。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，具体地，涉及一种适用于多相流反应器的气体分布器以及浆态反应装置。

背景技术

费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，可简称为FT反应，它是以合成气(CO和H₂)为原料在催化剂(主要是铁系)和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。

随着近年来石油价格不断攀升，人们越来越重视开发生产替代油品的技术，费托合成也得到了越来越广泛的应用。在生产替代油品的过程中，通常首先选用煤、天然气或其它物质生产合成气，再根据费托合成催化剂对合成气的要求，采用水煤气变换和合成气净化工艺对合成气进行处理，然后利用费托合成以处理后的合成气为原料生产烃类物资，同时还会产生含氧化合物的副产物，最后采用成熟的石油加工技术进行加工，生产出高质量且环境友好的油品。由此可以看出，费托合成技术对发展替代油品的生产技术具有非常重要的意义。

一般来讲，会选用浆态反应器进行费托合成，在合成过程中，气体原料以鼓泡的形式通过浆液(即液体和固体催化剂的混合物)，并带动反应器中的浆液运动发生催化反应，生成的液体产品经过滤分离或反应器顶部溢流离开反应器，气相产物及未反应的气体通过反应器顶部离开反应器，由此实现了气液固相反应过程。

以浆态反应器为例，其中安装的气体分布器是保证原料气体在床层中均匀分布的重要部件。由于费托合成是一种气液固三相反应，保证反应器中的气体均匀分布以使得气液固三相良好接触是费托合成技术的关键。现有气体分布器，虽然基本都能使得气体均匀分布，但是却会存在催化剂等颗粒易于沉积在反应器的底部的问题，明显降低了反应效率。通常情况下，要求进入浆态反应器入口空塔气速在15-40cm/s，另外，例如在专利CN101837270A中便提及了控制气速的重要性。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于多相流反应器的气体分布器，该适用于多相流反应器的气体分布器不仅能够使得气体均匀分布，而且能够将沉积的固体颗粒吹起，并使得固体颗粒不易被施加的喷吹力磨损。

为了实现上述目的，本发明提供一种适用于多相流反应器的气体分布器，该适用于多相流反应器的气体分布器包括具有开口端的通气管以及沿所述通气管的轴向分布的假板和至少一个气体分布层，其中，所述假板邻近所述开口端，与所述假板相邻的所述气体分布层的形状与所述假板的形状相一致，所述气体分布层与所述通气管相通且能够朝向所述假板喷出气体。

优选地，所述通气管竖直设置，所述开口端位于所述通气管的下端，所述假板的中心线与所述通气管的轴线重合，所述假板的顶面形成有朝向中心向下弯曲的第一弯曲面，与所述假板相邻的所述气体分布层形成有与所述第一弯曲面相适应的第二弯曲面。

优选地，该气体分布器包括邻近所述开口端的第一气体分布层和邻近与所述开口端相对的一端的第二气体分布层，每个所述气体分布层包括分布管，所述分布管包括以与所述通气管相通之处为起始点并向远离所述通气管延伸的多根主管，每根所述主管的两侧均连接有与该主管相通的多根支管，所述支管倾斜于相对应的所述主管且由与所述主管的连接之处向远离所述起始点延伸。

优选地，所述气体分布层包括均匀分布于同一所述起始点的主管，每根所述支管相对于对应的所述主管的倾斜角度均相同。