[发明专利]多级雾化抽吸型气液分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于炼油厂加氢反应器的气液分配装置，属于催化加氢设备领域。

背景技术

加氢反应器是加氢裂化和加氢精制工艺过程中的重要反应器，其基本工作流程为物料从入口流入，经分配器分配，物料流入催化剂床层与催化剂混合并进行反应。物料在床层上的初始分布是影响物料在床层整体分布均匀性的重要因素，因为单股液体实现在床层均布需要4～5倍反应器直径距离。对物料完成分配的零部件主要有入口扩散器和塔盘上的气液分配器。入口扩散器主要起物料缓冲作用，避免物料直接冲击催化剂床层，气液分配器是气液两相物料相互混合和相互作用的场合，液相物料在气液分配器中破碎成液滴分散到气相物料中，并随气流落到催化剂床层上，完成物料在床层的初始分布。分配性能好的气液分配器可以有效实现物料的均布，避免因局部反应造成床层局部过热和催化剂结焦失活，从而提高催化剂的使用寿命。研究表明，两次分配中以气液分配器的再分配为主，气液分配塔器对物料分配的均匀程度直接决定着物料进入床层的状态。

气液分配器主要分为溢流型，抽吸型和两者的混合型三种类型。溢流型分配器基本工作流程是气液分程流入分配器并分配。典型的溢流型分配器有美国专利US3524731，其主要结构由长短管组成，液相物料在塔盘上逐渐积累，当液面高度短管高度时，物料从短管溢入床层，气相则经长管进入到床层。该种分配器的优点是通过合理布置长短管位置，能大致实现物料的均布，缺点是气液物料缺少相间作用，液相物料未经气相物料的剪切破碎，粒径较大，影响分配效果。基于此不足，中国专利CN201420100996做了相关改进，该专利通过设置相互垂直的气液相通道，实现了高速气流对液相的剪切破碎，分配效率得到了提高。

抽吸型分配器是通过气体流动产生的抽吸力来完成对液体的破碎和分散过程。美国专利US3218249提出了一种典型的抽吸型分配器，该分配器由中心管和开条缝的泡罩组成，中心管上端与泡罩之间留有一定距离。物料向下落到分配塔盘上后在塔盘开始积累，液位不断上升，当液位上升至泡罩下沿位置，分配器开始工作。气相穿过泡罩上的条缝加速向上流动，速度的迅速增加在环隙与外部空间之间形成了压力差。在该压差的作用下，气相裹挟液相向上流动，在泡罩顶部折返180°进入中心管，并落到下方的催化剂床层上。物料经该种分配器 抽吸转向作用，能有效完成物料的剪切破碎和分配过程。但由于该种分配器内管中存在中心螺柱，工作过程中螺杆会导致中心汇流，造成物料中心积聚，降低了分配性能。基于此不足，中国专利CN98250778，CN201120012083对此进行了结构改进，取消了中心螺柱，采用支腿和短螺栓完成了对泡罩的固定。

发明内容

本发明涉及一种新型的加氢装置用多级雾化抽吸型气液分配器，以解决现有的分配器物料中心汇聚、分配均匀程度低的问题。这种分配器的主要结构有：梯形泡罩，曲面文丘里型中心管，泡罩与中心管之间形成的环形空间，泡罩中下部均匀设有的6～8条逆时针切向入口条缝；泡罩通过泡罩固定爪固定在分流支座上，分流支座顶端焊接分流支座顶板，分流支座与曲面文丘里型中心管通过焊接方式连接，分流支座上均布6～8条顺时针切向入口条缝，中心管底部与塔盘焊接。

采用本发明的多级雾化抽吸型气液分配器，具有良好的多级雾化和分配效果：渐缩环形空间加速，泡罩条缝和分流支座条缝抽吸，泡罩内物料转向，经泡罩逆时针切向条缝进入的物料和经分流支座顺时针切向条缝进入的物料的碰撞，文丘里的变径抽吸过程，都能起到良好的雾化和碎液作用，提高了分配器的物料分配性能。

此外，本发明的多级雾化抽吸型气液分配器还具有压降小的优点：分流支座上的6～8条分流入口可减少塔盘上物料的累积，能有效避免压降过高。曲面文丘里结构也能有效的降低压降。

本发明的多级雾化抽吸型气液分配器主要应用于石油炼制行业的催化加氢装置中。通过在塔盘上合理布置形成气液分配塔盘后，可将反应物料均匀地分配到催化剂床层上，从而有效避免反应过程的床层内局部过热和催化剂失活，提高整体反应效率和反应质量，降低生产成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明的多级雾化抽吸型气液分配器的结构示意图，该分配器通过焊接方式固定于塔盘上。

图2是图1所示的多级雾化抽吸型气液分配器中泡罩(2)的结构示意图。

图3是图1所示的多级雾化抽吸型气液分配器中泡罩(2)上逆时针切向泡罩条缝(21) 分布示意图。

图4是图1所示的多级雾化抽吸型气液分配器中分流支座(3)的结构示意图。