一种具有分配盘的加氢反应器的制作方法

    专利2025-02-04  4


    本技术涉及一种具有分配盘结构的加氢反应器,属于石油化工和煤化工领域。


    背景技术:

    1、由于我国的资源禀赋是少油多煤,和近年来原油日益重质化、劣质化,煤炭深加工和重质油(包括但不限于高金属、高沥青质等杂质的渣油、稠油、煤焦油、沥青、燃料油等)深加工多采用高温高压的加氢工艺进行处理,这种工艺能最大程度的实现煤炭和重质油转化为轻质馏分。处理煤的加氢工艺有煤油共加氢和煤直接液化加氢;处理重质油的加氢工艺多选用浆态床(悬浮床)加氢。加氢反应器是气、液相或气、液、固三相以鼓泡形式通过悬浮的液体(浆液)层,以实现气、液或气、液、固相反应过程的反应器。目前国内主流的反应器分配器分为两种结构:一种是空筒结构反应器,气、液相或气、液、固三相通过喷嘴进入床层,没有任何内构件;另一种是气、液相或气、液、固三相先通过分布盘分配,再通过分配盘进入床层。

    2、上述第一种空筒结构反应器,这种反应器除进料分布器外没有任何的其他内构件,一般情况下,反应器入口下封头会布设置进料分布器,将提前预混的气液相或气液固三相进料进行分配,进料分布器由若干支管分布在下封头处,每根支管上按一定规律设置喷嘴,进料通过喷嘴喷射到下封头内表面,反吹向上鼓泡,进入床层。进料分布的规律取决于喷嘴的设置。现有这种结构存在以下缺点:(1)为保证气体在喷嘴处的流速,喷嘴的开孔直径都很小,当反应器长时间停车,且没有尽快排出反应器内的浆液,浆液的倒灌和固体的沉积,会在不同程度上造成喷嘴的堵塞;另外,当部分喷嘴堵塞后,进料分布就会不均匀,甚至偏流,造成床层局部反应剧甚至超温、飞温,导致局部结焦局,严重时会造成紧急停车;(2)为保证反应的流速,同时也为进料能分布更均匀,不会产生偏流,喷嘴的分布一般较密。采用这种结构,支管一定存在远端和近端,当进料量或进料压力发生变化时,支管远端与近端进料分布不均匀,从而影响整个反应器床层的温度分布不均匀;(3)氢气与原料混合经喷嘴喷出到大环境中,氢气气泡较大,不容易被切割变小,在传质过程中受液膜阻力的影响,限制了加氢过程的反应速率。

    3、第二种的分配器多为在分配盘中使用例如丝网波纹填料等填料,适合较轻且较洁净物料加工使用,因此,不适合重油加工使用。


    技术实现思路

    1、为了解决现有技术中的以上问题,本实用新型提供一种加氢反应器分配盘。

    2、本实用新型的技术方案如下:

    3、一种具有分配盘的加氢反应器,其特征在于进料管设置在反应器下封头处并连通进料分布器,所述进料分布器具有向下的开孔;所述进料分布器上方具有分配盘,所述分配盘外缘与反应器水平固定安装;所述分配盘上有均匀的开孔,并在所述开孔中安装有分配器,所述分配器由贯穿开孔的升气管和笼罩升气管上方的泡罩组成。

    4、优选的,所述分配盘与反应器水平焊接连接。

    5、优选的,所述分配盘的开孔中,至少80%呈多排均匀排列且每个开孔与相邻排中最近的两个开孔成等边三角型。

    6、优选的,所述进料分布器环形布置,开孔向下且与开孔方向与竖直方向具有30°的角度。

    7、本实用新型的有益技术效果:

    8、本实用新型提供一种具有分配盘结构的反应器,反应器进料在下封头处,上部被分配盘隔开,进料分布器设置在分布盘与下封头之间,当进料通过进料管进入后,先进入下部空间的进料分布器,进料分布器起到初步分配的作用,环形布置,开孔向下,角度30°,开孔较大,不易堵塞,再由分配盘上的分配器进入反应器床层。在这种结构中,进料被分为多次混合再分布,物料分布更为均匀,氢气气泡被切割的更小,能避免物料在反应器中出现混合不均匀、分布不均匀而造成反应器内反应温度不均匀现象发生。

    9、由于进料分布器取消了喷嘴,因此,开孔较大,不易堵塞,再由分配盘上的分配器进入床层。在这种结构中,进料被分为多次混合再分布,分配盘分布更为均匀,能避免物料在反应器中出现混合不均匀、分布不均匀而造成反应器内反应温度不均匀现象发生;进料被分为多次混合再分布,氢气气泡会被切割的更小,气泡尺度减小有利于传质阻力的减小,使得传质速率获得大幅加速或强化,从而全部或部分消除了由于宏界面体系的相间传质速率偏低而造成的传质瓶颈之故,加氢效率能够大大提升。



    技术特征:

    1.一种具有分配盘的加氢反应器,其特征在于进料管设置在反应器下封头处并连接进料分布器,所述进料分布器具有向下的开孔;所述进料分布器上方具有分配盘,所述分配盘与反应器水平固定安装;所述分配盘上有均匀的开孔,并在所述开孔中安装有分配器,所述分配器由贯穿开孔的升气管和笼罩升气管上方的泡罩组成。

    2.根据权利要求1所述的一种具有分配盘的加氢反应器,其特征在于所述分配盘与反应器水平焊接连接。

    3.根据权利要求1所述的一种具有分配盘的加氢反应器,其特征在于所述分配盘的开孔中,至少80%呈多排均匀排列且每个开孔与相邻排中最近的两个开孔成等边三角型。

    4.根据权利要求1所述的一种具有分配盘的加氢反应器,其特征在于所述进料分布器环形布置,开孔向下且与开孔方向与竖直方向具有30°的角度。


    技术总结
    一种具有分配盘的加氢反应器,进料管设置在反应器下封头处并连接进料分布器,所述进料分布器上方具有分配盘,所述分配盘与反应器水平固定安装;所述分配盘上有均匀的开孔,并在所述开孔中安装有分配器,所述分配器由贯穿开孔的升气管和笼罩升气管上方的泡罩组成。本发明中,进料被分为多次混合再分布,物料分布更为均匀,氢气气泡被切割的更小,能避免物料在反应器中出现混合不均匀、分布不均匀而造成反应器内反应温度不均匀现象发生。

    技术研发人员:李苏安,周学杰,李艳义
    受保护的技术使用者:北京中科诚毅科技发展有限公司
    技术研发日:20231009
    技术公布日:2024/4/29
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