气液分配器的制作方法

本发明属于石油炼制与化工行业中的加氢领域，涉及固定床加氢反应器所用的一种气液分配器。

背景技术：

气液分配器是固定床加氢反应器的重要构件，用于将气液相原料均匀喷洒到下方的催化剂床层表面，以充分发挥整个床层中催化剂的作用，从而保证反应产物的质量和收率。液相与气相分布得不均匀，会使宏观反应速率、产品收率以及催化剂失活速度等受到影响，导致催化剂使用率降低、催化剂床层中温度分布不均匀、产品质量下降等。特别是由于加氢反应多数是强烈的放热过程，在催化剂床层中反应原料油的分布不均匀会导致床层局部过热和催化剂结焦。目前加氢技术反应器大型化已经十分普遍，产品向精细化的方向发展，环境保护要求的提高对油品质量要求更加严格，因此气液分布的重要性就更加突出。

多个气液分配器按一定规律设于塔盘板上，组成气液分配盘。每个气液分配器为一个分配单元，气液两相共同通过气液分配器，均匀地分布到催化剂床层上。

现有的气液分配器按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。溢流型气液分配器的主要特点是压降小，气相与液相流动方向基本为垂直，结构简单，制造难度较低、较适用于高粘度介质，通常用于分配高粘度介质的场合。抽吸型气液分配器，这种气液分配器一般设有泡帽、中心管等部件，气流通过齿缝在泡帽和中心管之间的环形空间内产生抽吸作用，把液体冲碎成液滴并被气体携带进入中心管，实现气液混合和分配。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气液分配器，以达到与现有的溢流型气液分配器相比气液混合更加均匀的混合效果。

为达到上述目的，本发明提供一种气液分配器，该气液分配器包括盖板、中心管和碎流板，中心管竖直设置，盖板水平设置于中心管的上方，中心管包括入口部和降液部，降液部在入口部下方，降液部上沿中心管轴线方向分布多排开孔，中心管下端为中心管出口，碎流板水平设置于中心管出口的下方，其特征在于：所述中心管顶部进行斜切，中心管顶部斜切所形成的斜切口与盖板 形成的空间为入口部，在中心管内部还设置有扰流装置。

本发明进一步技术特征在于：中心管顶部斜切所形成的斜切口所在的平面与中心管轴线夹角为30°～60°。

采用本发明具有如下的有益效果：使用时，液相通过中心管的轴线方向不同高度截面上分布的多个通孔进入中心管内，气相从中心管顶部斜切口与顶部盖板形成的空间(即入口部)进入中心管内，中心管内形成向下气流，上述气相对液相产生包括垂直方向的多个方向的冲击和剪切，从而达到更好的混合效果。在中心管内设置扰流装置，使得液相沿管壁流动受阻，减少了边壁形成的液流和大液滴，改善了气液相的混合效果。设置碎流板可以对中心管底部出口流出的气液相原料进行再分配，消除中心管下方液体流量较大的现象。因此，本发明能够使气液更为均匀地分布。此外，本发明还具有液相喷洒面积大、压降小、操作稳定性高、操作弹性大、使用范围广、结构简单、制造方便、牢固稳定等优点。

本发明主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。与塔盘组装成气液分配盘后可将气液相原料均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差，从而提高油品质量，降低生产成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。但附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明气液分配器的结构示意图，该气液分配器固定于分配盘上。

图2是图1所示气液分配器的俯视图。

图3是中心管1上开设的降液部4的开孔示意图。

图4是碎流板5的示意图。

图1至图4中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1，本发明的气液分配器包括盖板3、中心管1和碎流板5，中心管1竖直设置，盖板3水平设置于中心管1的上方，中心管1包括入口部和降液部4，降液部4在入口部下方，降液部4上沿中心管1的轴线方向分布有多排开孔7，中心管1下端为中心管出口，碎流板5水平设置于中心管出口的下方，所述中心管1的顶部进行斜切，中心管1顶部斜切所形成的斜切口8与盖板3形成 的空间为入口部，在中心管1的内部还设置有扰流装置2。

所述降液部4上的开孔7的形状可以为圆形或长圆形(如图3所示)。中心管1内部设置的扰流装置2为具有高度弹性的细金属丝，细金属丝的材料可视腐蚀环境选用不锈钢和镍基合金等，选用不锈钢丝时，不锈钢丝的直径一般为0.1mm～0.8mm，扰流装置2的上下端分别与盖板1和碎流板5固定，即扰流装置2的上端与盖板1固定，扰流装置2的下端与碎流板5固定。

所述中心管1与分配盘6固定连接。

参见图1和图2，本发明的优选方案是，所述中心管顶部斜切所形成的斜切口8所在的平面与中心管1的轴线夹角为30°～60°。

所述降液部4的开孔7形状优选为圆形(如图1所示)，沿中心管1轴向布置2～4排开孔7(图1中所示为2排)，每排开孔沿中心管1周向布置1～4个开孔7。开孔7的大小、数量和排数根据反应器的进料量以及油气中的液相占比进行组合以达到最佳的气液混合效果。

碎流板5选用带有开孔的圆平板结构(如图4所示)，在气液分配器工作时，碎流板5上方的流体可以部分从碎流板上的开孔流下，以保证气液分配器下方中心区域的气液流量。

中心管1与分配盘6一般为焊接连接，以保证分配盘6上的液相不会从与中心管1的连接处漏出。

下面以图1所示的气液分配器为例说明本发明的工作原理。

流体中的液相在分配盘6上形成一定厚度的液层，液相通过中心管1上的降液部4轴向分布的多排开孔7进入中心管1内，气相从中心管1顶部的入口部进入中心管1内，在中心管1内形成向下的气流，上述气相对液相产生多个方向的冲击和剪切，使得液相破碎雾化，与气相充分混合。流体在通过中心管1时，对扰流装置2产生冲击，具有高弹性的扰流装置2在流体冲击下产生持续的较高频率的震动，从而对靠近中心管1内壁的流体造成扰动的效果，从而减少了沿边壁形成的液流和大液滴，改善了气液相的混合效果。流体从中心管1出口部通过碎流板5，对中心管底部出口流出的气液相原料进行再分配，并消除中心管下方液体流量较大的现象。因此，本发明能够使气液更为均匀地分布。