一种抽吸溢流型气液分配器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油炼制和化工设备领域,具体涉及一种用于加氢反应器的抽吸溢流型气液分配器。
【背景技术】
[0002]在石油化工行业中所使用的固定床加氢反应器内都采用气液分配盘将气液介质均匀地分配到下方的催化剂床层上。气液分配盘由塔盘板和设于塔盘板上的多个气液分配器组成,其中的气液分配器是一个重要构件。在固定床加氢反应器内,气液分配器的气液分配性能直接影响反应物与催化剂接触时间的均匀性,影响催化剂表面被液相润湿的程度。而气液分布不匀会形成偏流和局部短路等现象,最终会影响催化剂床层的温度分布和产品质量。目前加氢技术正向反应器大型化和产品精细化的方向发展,因此气液介质分布的重要性就更加突出。
[0003]现有的固定床加氢反应器气液分配器,按照液相进入气液分配器的方式,可分为三类:溢流型、抽吸型和二者混合型。溢流型主要采用主体管式结构,但简单管式纯溢流型分配器现在使用较少,随着原油加工劣质化的特点,近年溢流型分配器发展迅速,主要改进方向为采用单管与碎流板相结合,多种溢流槽或孔相结合,增加文丘里混合效应等组合技术,部分专利产品逐渐在多套工业装置上应用,效果明显。抽吸型主要采用主体泡帽式结构,目前国内工业装置上普遍采用抽吸型气液分配器,依靠气体在泡帽条缝处的抽吸作用,将液体带入中心管,气液在中心管强烈混合。泡帽型分配器主体结构包括同轴设置的泡帽和中心管,部分增加碎流板、容垢结构等部件,一部分采用中心管加卡板的连接结构,一部分采用卡环连接结构。抽吸溢流型主要结合了前两类气液分配器的优点,通过气液分流,气体对液体抽吸后,液体发生溢流,在低压降的情况下,实现气液均布,同时可以回避单纯溢流式分配器对水平度要求高的缺点。随着加氢反应器的大型化发展,为了提高气液分配器抗不平度的能力,国内外很多专利商和研究机构都开发了抽吸溢流组合式气液分配器。
[0004]美国专利US7506861公开了一种抽吸溢流型分配器,主体结构借助了托普索公司的专利结构,抽吸管和主体管并列布置,液体从抽吸管抽上来以后,从主体管的溢流孔进入到主体管与气体混合,结构形式较多,但是并列布置使气液在主体管内部容易发生偏流;同时这种结构加工难度较大,制造成本高,很难保证精度。
[0005]中国专利CN200420115971.2公开了一种抽吸溢流型气液分配器,该气液分配器是由泡帽、中心管、分流管和法兰板构成,其中泡帽为底部均布条缝的圆筒,分流管顶部开有矩形条缝,分流管底部与中心管顶部支耳焊接,中心管底部与法兰板焊接,泡帽通过泡帽固定爪固定于中心管顶部支耳上。其主要特征在于该抽吸溢流型气液分配器在传统的抽吸型气液分配器结构的基础上增设了分流管,在降低抽吸型气液分配器的压降、改进气液分配效果方面有一定的作用。但该分配器对气液混合物流的分散面积较小,无法完全克服中心汇流现象。
[0006]根据目前加氢反应器逐渐大型化,进料油品质量相对较差的特点,中国专利CN201320302831.5公开了一种抽吸溢流组合型气液分配器,该气液分配器同时具有抽吸和溢流分配器的组合优点,性能优越,可以克服塔板不平度较大的现场安装问题,同时气液分流,尽量避免油品结焦严重时的堵塞停工问题。但是液体由溢流管顶部进入,属于整体漫流,操作弹性小,气液混合相对较差。
[0007]中国专利CN201210016443.3公开了一种气液分布器,可以用于大型加氢反应器中,抗塔盘倾斜性能相对较好。分配器主体结构为内外套管,气液分流,气体的流动对液体产生抽吸作用,在内管口处液体溢流到内管内,气液充分混合,然后从扩口出分配器。这种类型的气液分配器外观上属于管式分配器,但是结合了抽吸和溢流两种特性,抗塔板倾斜性能相对管式要好,压降相对泡帽式分配器要小,但是这种结构分配器气液流道狭窄,操作弹性小,不适宜用于高粘度劣质油品加氢,同时没有碎流板,单一依靠文丘里扩散效果难以保证分配均匀。
[0008]针对上述现有技术的种种缺陷,本实用新型提供一种新型的抽吸溢流型气液分配器,其主要借助气液分流,抽吸和溢流相组合的原理,通过合理的结构布局及组合碎流板,实现气液均匀分布,压降较小,同时操作弹性较高。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于,提供一种气液分配器,结合抽吸和溢流两种原理特性,采用外罩和管式相组合的结构,能够同时充分利用气体的抽吸作用和碎流板扩散均布效应,通过改进气液分配器的气液流道结构和布局来改善气液相混合及分布,降低气液分配器压降,同时提高分配器容垢能力、操作弹性和使用范围。以解决现有技术中气液分配器对分配盘水平度要求高、均布性能差、操作弹性小等技术问题。
[0010]为了达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0011]—种抽吸溢流型气液分配器,包括外罩、主体管、碎流板和主体管顶板,所述主体管的内径尺寸上下均等,所述主体管的外径尺寸为上段略大,下段略小;所述主体管的上端穿过所述外罩与所述顶板相连,所述主体管的下端通过若干条连接腿连接所述碎流板;所述外罩通过其上端的外罩顶板与所述主体管连接在一起;所述主体管的侧壁上部开有上条缝孔、侧壁中部开有下条缝孔;所述外罩的侧壁底部开有条形侧孔。
[0012]进一步地,所述上条缝孔为均布在主体管周向侧壁的若干个槽,所述下条缝孔位于所述上条缝孔的下方,且为在所述主体管侧壁的周向位置上与所述上条缝孔一一对应的若干个槽。
[0013]进一步地,所述上条缝孔的下沿位于所述外罩顶板上方,所述下条缝孔的上沿位于所述外罩顶板下方。
[0014]进一步地,所述上条缝孔和所述下条缝孔的数量分别为2-6个,宽度均为2-4mm,高度均为30_50mm。
[0015]进一步地,所述上条缝孔和所述下条缝孔为矩形孔或V形孔。
[0016]进一步地,所述碎流板为周向及内部均匀地开有若干矩形齿缝的圆形平板,所述碎流板的厚度为2?4mm。
[0017]进一步地,所述主体管的上段外径尺寸比下段外径尺寸大1-4_。
[0018]进一步地,所述条形侧孔为均布在所述外罩底部周向侧壁的若干个槽。
[0019]进一步地,所述条形侧孔的数量与所述上、下条缝孔的数量相等,且在周向上与所述上、下条缝孔间隔分布。
[0020]本实用新型所提供的气液分配器可使气液得到更好地扩散和混合后迅速均布于整个反应器截面,同时结构简单,稳定性好,压降较小,在石油炼制和化工固定床加氢领域应用价值明显。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案,下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]请参考图1至图6,其中,
[0023]图1为本实用新型一种抽吸溢流型气液分配器主视图的剖视图;
[0024]图2是图1中A-A向截面示意图;
[0025]图3为图1中B-B向截面示意图;
[0026]图4为图1中C-C向截面示意图;
[0027]图5为图1中碎流板示意图;
[0028]图6为本实用新型一种抽吸溢流型气液分配器等轴侧视图。
[0029]图1至图6中部件名称与附图标记的对应关系为:
[0030]1、碎流板,2、主体管,
[0031]3、主体管顶板,4、外罩,
[0032]41、条形侧孔,42、外罩顶板,
[0033]21、主体管上段,22、主体管下段,
[0034]23、上条缝孔,24、下条缝孔,
[0035]25、连接腿。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0037]在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置