[实用新型]流体混合分配器和固定床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体地，涉及一种流体混合分配器。此外，本实用新型还涉及一种固定床反应器。

背景技术

许多催化反应都在包含有一系列单独催化剂床层的固定床反应器中完成。在化工、石油炼制等领域中存在很多应用于不同催化反应的反应器，这些反应器能够利用设置于分配塔盘上的分配器将液相或气液混合相分配至固体颗粒床层上，例如催化脱蜡、加氢脱硫、加氢脱金属、加氢脱氮等均存在将液相或气液混合相分配至催化剂床层上的过程。在这种下流式固定床反应器中，流体的混合和均匀分配十分重要，因为合适的混合和均匀的流体分配能够带来很多优势，如更高的催化剂利用率、减少顶部催化剂床层磨损、提高产品收率、延长装置运行周期等。一个良好的催化反应器中分配器应满足以下几个条件：(1)能够在一个较大的气液相物料流量范围内提供给催化剂床层均匀的流体分配；(2)对分配塔盘的倾斜度具有较好的适应性(当分配塔盘具有一定倾斜度时，分配塔盘上的分配器仍然能够正常工作)，即对塔盘上的液位高度敏感度要低；(3)具有良好的流体喷洒角度以最大程度减少用于进一步径向分散的催化剂床层高度。

公开号为US3218249的美国专利公开了一种传统的泡帽分配塔盘。这种分配塔盘上均布若干由降液管和泡帽组成的分配器。这种分配器的主要缺点是对分配塔盘上的液位高度变化十分敏感，在高气相负荷条件下尤为明显。另外分配塔盘上方的空间内由于气液平衡作用而形成压力梯度，这些对单个分配器的液相流量影响较大。

公开号为US5158714的美国专利公开了一种改进型泡帽分配器，主要包括泡帽、降液管以及连接杆。这种分配器通过采用不同的加强液体分散的内嵌流体扩散件来提高每个分配器出口的液相局部分配均匀性，但由于内嵌流体扩散件的存在，降液管中气液两相流体的摩擦压力损失增大，导致单个分配器中液相流量对分配塔盘液位高度敏感性的增高，从而一定程度上降低了整体分配均匀性。

公开号为CN200963585Y的中国专利公开了一种抽吸型分配器，主要由泡帽、降液管、碎流板构成。泡帽采用了改进的螺旋形条缝。同传统的泡帽分配器相比，优化了单个分配器的分配均匀性，改善了径向分配峰值过大的问题。但依然存在流体流量对液位高度变化较敏感的缺点。

公开号为CN201959779U的中国专利公开了一种改进泡帽分配器。同传统的泡帽分配器相比，增加了底部流体扩散元件，一定程度改善了单个分配器分配均匀性，同样存在不适用高气相负荷条件、对分配塔盘液位高度敏感等问题。

有鉴于此，需要提供一种对分配塔盘上的液位高度的敏感性较低的流体混合分配器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种流体混合分配器，该流体混合分配器对分配塔盘上的液位高度的敏感性较低。

此外，本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种固定床反应器，该固定床反应器中的流体混合分配器对分配塔盘上的液位高度的敏感性较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种流体混合分配器，该流体混合分配器包括分配器本体，所述分配器本体内形成有从顶部延伸至底部的气相通道，所述气相通道中形成有内径自上而下逐渐变大的扩径段，所述分配器本体的顶部设有罩盖所述气相通道的顶部开口的罩盖板，所述罩盖板与所述分配器本体的顶部之间形成有流体通道，所述分配器本体中还形成有从所述分配器本体的外周壁延伸至所述扩径段的液相通道。

优选地，所述气相通道还包括自上而下依次连接的第一稳流段、缩径段和第二稳流段，其中，所述缩径段内径自上而下逐渐变小，所述第一稳流段和第二稳流段内径不变，所述扩径段连接于所述第二稳流段下方。

优选地，所述扩径段的纵截面呈锥形且锥角为40°～160°，所述缩径段的纵截面呈倒立锥形且锥角为10°～150°，所述第一稳流段的直径为10～50mm，所述第二稳流段的直径为5～35mm。

优选地，所述液相通道的直径为所述第一稳流段的直径的1/10～1/2。

优选地，各个所述液相通道均包括主通道以及多个的分别连通所述分配器本体的外周壁和所述主通道的分支通道，所述分支通道连通所述分配器本体的外周壁的开口沿所述分配器本体高度方向间隔设置。

优选地，所述罩盖板形成为圆形板或者矩形板。

此外，在上述流体混合分配器的技术方案的基础之上，本实用新型还提供一种包括反应器本体的固定床反应器，所述反应器本体中设有分配塔盘，所述固定床反应器还包括多个本实用新型的流体混合分配器，各个所述流体混合分配器均布于所述分配塔盘上。