[发明专利]装有对水平度缺失很不敏感的分配元件的气液混合物的分配器盘

说明书

技术领域

本发明涉及在固定床类型催化反应器中气体和液体分配的领域，该反应器在并行气/液向下流动模式中操作。其主要的应用目的在于气油或其它石油馏分的加氢处理，以及更常见地使用一个或者多个反应器的所有工艺，该反应器在气/液向下流动模式中操作。

背景技术

现有大部分分配器由带有分配元件的盘组成，例如在R.N.Maiti和K.D.P.Nigam在2007年发表于Ind Eng Chem Res（工业工程化学研究期刊）46，6464-6182上的文章Gas-liquid distributors for trickle bed reactors(《滴流床反应器的气液分配器：回顾》)中所述。

这种烟囱状物可以是不同种类，并且以不同的构型置于盘之上，如下列专利所述:US2002/0127160A1, US6093373, US2004/0197245A1, US2007/0241467A1, GB721247, US658738, US2007/145610, US5942162。

置于并行气体和液体向下流动模式中操作的反应器中的催化床上游的分配器盘的目的在于尽可能均匀地将的气体和液体的双相混合物分配到位于其下游的催化床上。在盘的烟囱状物出口处，双相混合物流通常形成集中的射流。

现有技术的装有多孔烟囱状物的分配器盘的基于重力流的操作。通过使液体进入通常沿着烟囱状物侧壁分配的孔中来分配液体，通过烟囱状物顶部的开口来分配气体。然而，由于在安装过程中盘在自身重力下弯曲或者所述盘相对水平面偏移，会导致此类盘中发生水平度缺失。

在盘水平度缺失的情况下，集液器的高度在分配器盘上方不再均匀，其导致液体在下游的催化床上的分配不平衡，尤其是当液面接近孔列时。

现有技术的装有“钟罩式”烟囱状物的分配器盘也对盘水平度缺失敏感。钟罩式烟囱状物由顶上置有钟罩的中心圆柱体构成，钟罩带有多个槽。气体和液体经由槽并且经由钟罩底部通过，也在钟罩和主要的圆柱体之间的空间中通过。还存在钟罩式烟囱状物的其他变体，例如在专利US2007/145610, US5942162中称作“蒸汽提升”烟囱状物，其工作原理不变。

“钟罩式”烟囱状物的工作基于气体携带液体穿过钟罩和圆柱体之间的空间。然而，在盘水平度缺失的情况下，集液器的高度在分配器盘上不再均匀。两个偏移的烟囱状物之间的对气体的开放表面之间的距离因此变得相对较大，并且烟囱状物之间液体的夹带不再均匀，其引起液体分配极其不均。此现象的主要加重因素在于钟罩底部的开口以及槽的数量多。

此类不均匀的分配，如果不加以控制，可能会显著减弱反应器的性能。

附图说明　　

图1a和1b表示根据本发明的分配器盘的示图，其显示出外部的圆柱体2和内部的圆柱体1构成了分配元件，并且其中外部的圆柱体2相对分配器盘底部平面加高了高度h3。

图2表示液体不平衡指数（后文将会详细定义）随着液体表面速度（Vsl）改变的曲线，意味着可以比较依据本发明的盘与依据现有技术的烟囱状物设备。

图3表示液体不平衡指数（后文将会详细定义）随着液体表面速度（Vsl）改变的曲线，意味着可以比较依据本发明的盘与依据现有技术通常称作“钟罩式烟囱状物”的设备。

发明内容

本发明的目的旨在改良现有技术的分配器盘的分配质量，其通过为分配器盘提供对水平度缺失的敏感性弱于现有技术的多孔烟囱状物和钟罩式烟囱状物的分配元件来实现，并具有较好的工作灵活性。

根据本发明的分配器盘由以矩形、方形或者三角形图案在所述盘上规则地分配的多个分配元件构成。

根据本发明的分配器盘的分配元件由两个近似同心且竖直的圆柱形管构成，其中外部的圆柱形管设有一个或多个槽，使得气体和液体通过。

两个同心管用于确定气体和液体的环形混合区域，并且允许反应器不同部位点以尽可能均匀的方式再引入产生的气/液混合物。

外部的圆柱形管相对盘平面被升高，其意味着可以限定高度h3，形成对一个或多个液体入口槽的保护，防止可能的由于液体进给中可含有的杂质引起的污垢，尤其是当其为重碳氢化合物进给时。外部的圆柱体的升高还意味着盘平面上的阻塞会减少，其归因于液体在分配器盘上更好的分配。