[实用新型]一种适用于强化浆态床传质的多尺度气泡产生装置

说明书

本实用新型涉及.一种适用于强化浆态床传质的多尺度气泡产生装置，所述装置从下往上依次设置有初级分布器、微气泡喷嘴、喷嘴分布盘、定向鼓泡装置；所述初级分布器与预混气相连通；浆态床底部液相进料入口设在气泡产生装置底部；所述定向鼓泡装置与气相进料入口连通；所述喷嘴分布盘均匀开孔；所述微气泡喷嘴的喷嘴液相入口设置在该喷嘴纵剖面的底部位置，喷嘴气相入口设置在底部的水平位置，喷嘴出口设置在顶部位置；所述定向鼓泡装置表面开孔，开孔倾角θ大于0度，小于180度。本实用新型氢气以微气泡、大气泡共存形式分散于渣油中，提高了浆态床渣油加氢中的气含率，促进了加氢反应的进行。

技术领域

本实用新型涉及一种强化浆态床传质的装置，更确切地说涉及一种适用于强化浆态床传质的多尺度气泡产生装置，属于化工装备领域。

背景技术

石油作为世界应用最广泛的能源，目前原油重质化、高酸化、高硫化趋势加剧，随着环保法规的日益严格和石油轻质化的需求提升，世界炼油行业需要尽快提升渣油的转换效率和加工水平，渣油加工工艺可分为渣油加氢和渣油脱碳两种。近年来，加氢工艺以其处理效果显著而得到迅速发展。

渣油加氢技术主要有固定床加氢处理、沸腾床加氢裂化、悬浮床加氢裂化、移动床加氢裂化、浆态床加氢工艺，前四种技术存在原料转换深度低和适应性差等缺点，浆态床加氢工艺具有原料适应性强和转化率高等优点，近年来浆态床渣油加氢技术得到了国内外的广泛关注，工业推广前景良好。

浆态床作为一种重要的气液固三相反应器，常见的基本类型有鼓泡床反应器、内环流气升式反应器、外环流气升式反应器和球形反应器，浆态床具有结构简单、分散均匀、操作简便等优点，但是浆态床存在结焦严重、转化率不高等问题，根本的原因在于氢气传质的不足。

通过向浆态床反应器中添加气体分布器内构件可以实现气体进料在床层中均匀分布和提高浆态床气含率，进而强化浆态床的传质速率，提升液体的单程转换率。目前国内外浆态床气体分布器主要有两种形式，一种是气相通过喷嘴进入浆态床床层；另一种是气相通过分布盘进入浆态床床层,但两种形式都存在一定的弊端，如专利授权公开号为CN109317058A，名称为一种新型浆态床反应器气体分布气的喷嘴。该装置虽然结构简单合理，气体在床层中均匀分布，但是鼓泡尺寸大小不均匀，且基本趋于较小尺寸的气泡，气体在床层中下部就会被反应掉，导致床层上部反应微弱，传质效果差。又如专利CN104209069A，名称为浆态床反应器气体分布结构。但是根据表面更新气液传质理论，单一降低气泡尺寸无法满足浆态床加氢传质的要求。

实用新型内容

鉴于以上问题及相关理论，本实用新型提供了一种利用微气泡喷嘴和鼓泡环组合完成浆态床渣油加氢产生多尺度气泡的技术。基于微气泡生成和鼓泡产生原理，本实用新型得以完成。该装置具有气泡数量多，气泡平均尺寸较小，气泡的上升速度较小，停留时间长，并且增加了气液接触面积，强化了浆态床各相之间的传质，促进了加氢反应，使得渣油加氢的转换率提高等诸多优点。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种适用于强化浆态床传质的多尺度气泡产生装置，所述装置从下往上依次设置有初级分布器5、微气泡喷嘴2、喷嘴分布盘3、定向鼓泡装置4；

所述初级分布器5与预混气相连通；浆态床底部液相进料入口1设在气泡产生装置底部；所述定向鼓泡装置4与气相进料入口连通；

所述喷嘴分布盘3均匀开孔；

所述微气泡喷嘴2的喷嘴液相入口21设置在该喷嘴纵剖面的底部位置，喷嘴气相入口22设置在底部的水平位置，喷嘴出口23设置在顶部位置；

所述定向鼓泡装置4表面开孔41，开孔倾角θ大于0度，小于180度。