[发明专利]具有混合区和交换区以及折转板的混合和分布装置

说明书

本发明公开了具有混合区和交换区以及折转板的混合和分布装置。一种用于催化下流式反应器的流体混合和分布装置，所述装置包括收集区(A)、包括流体的混合室(15)和流体的交换室(16)的混合区(B)以及分布区(C)，所述交换室(16)包括至少一个上部侧向流动横截面(17a)和至少一个下部侧向流动横截面(17b)，流体能够通过其从所述交换室(16)流至所述分布区(C)，其特征在于，所述交换室(16)包括固定至所述交换室(16)并位于上部侧向流动横截面(17a)的下游的流体折转构件(24)，所述流体折转构件(24)与所述交换室(16)一起形成盘状形状的空间(26)。

技术领域

本发明涉及放热反应领域，更具体地涉及在固定床反应器中进行的加氢处理、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢裂化、氢化、加氢脱氧、加氢异构化、加氢脱蜡或事实上的加氢脱芳烃（hydrodearomatization）反应。更具体地，本发明涉及用于在并流下流式反应器中混合和分布流体的装置及其在进行放热反应中的用途。

背景技术

在精炼和/或石油化工中进行的放热反应例如必须用额外的流体(称为骤冷流体)冷却，以避免进行放热反应的催化反应器的热失控。用于这样的反应的催化反应器通常包括至少一个固体催化剂床。反应的放热性质意味着必须在反应器的内部保持均匀的温度梯度，以防止在反应器中的催化剂床中出现热点。过热的区域可能过早地降低催化剂的活性和/或导致非选择性反应和/或导致热失控。因此，重要的是在位于两个催化剂床之间在反应器中提供至少一个混合室，所述混合室可用于提供遍布反应器的截面的均匀的流体温度分布并将工艺流体冷却至所需温度。

为了进行这种均匀化，本领域技术人员经常不得不使用通常很复杂的接触构件（means）的特定布置，包括以尽可能均匀的方式将骤冷流体引入反应器的截面中。作为实例，文献FR 2 824 495 A1描述了一种骤冷装置，其可以确保一种或多种骤冷流体与一种或多种工艺流体之间的有效交换。该装置被集成到室中，并且包括用于注入骤冷流体的棒、流体收集挡板(骤冷箱本身进行骤冷流体和下降流之间的混合)以及由多孔盘和分布器板组成的分布系统。所述骤冷箱包括折转板，所述折转板为流体提供沿相对于折转板下游的所述室的轴线基本非径向且不平行的方向的涡流运动，在所述箱中沿工艺流体的移动方向形成至少一个流体混合物的出口流动横截面。该装置可以用于克服各种现有技术系统的某些缺点，但是其仍然是体积庞大的。

为了克服体积问题，开发了一种用于在下流式反应器中混合流体的装置，并且其已经在文献FR 2 952 835 A1中描述。该装置包括水平收集构件，该水平收集构件设置有用于接收流体的垂直收集导管，放置在收集导管中的注入构件，以及沿流体的运动方向位于收集构件的下游的具有圆形截面的环形混合室。混合室包括连接到收集导管的入口端和允许流体流过的出口端，以及包括至少一个立管（riser）的水平预分布器板。该装置的优点是其比上述装置更紧凑，并且可用于提供流体的良好混合和良好的温度均匀性。

为了进一步减少混合和分布装置的体积，在法国申请15/52783中提出的另一个解决方案是制造流体混合和分布装置，其中流体的混合区和分布区位于相同的水平面。这种类型的装置在图1a至图1c中示出，并且将在下文更详细地描述。

然而，当装置的分布区中的液相的水平面高时，该类型的装置可能遭受某些缺点，因为它可以部分地阻塞侧向流动横截面，气相可以通过其从混合区流至分布区，这导致所述气相朝着分布区的流动不良，并且因此导致关于流体遍布通常位于所述装置下方的催化剂床的均匀分布的不均衡。本发明的一个目的是提出对在法国申请15/52783中描述的流体混合和分布装置的改进，其可以克服上述缺点，同时保持小体积并且允许良好的流体混合和分布效率。

发明内容

本发明涉及用于催化下流式反应器的流体混合和分布的装置，所述装置包括：

·至少一个收集区(A)，其包括至少一个收集构件；

·至少一个基本垂直的收集导管，其能够接收由所述收集构件收集的工艺流体，和至少一个通入所述收集导管内以注入骤冷流体的注入构件；