用于多床层反应器的流体分配装置和方法_3

文档序号:9601744阅读:来源:国知局
并具有包绕该开口的堰17以便在腔室16中的流体混合期间保持底部托盘44上方的液面。
[0037]转向图4,一方面,混合腔室16包括至少一个混合腔室蒸气烟囱70,其定位在混合腔室16内,用于提供混合腔室与其下方的粗分配托盘20之间的流体连通。混合腔室蒸气烟囱70围绕混合腔室蒸气出口开口 72。蒸气烟囱70包括从混合腔室底部托盘44向上延伸的烟囱壁74,并包括上烟囱入口或开口 76,以提供蒸气进入烟囱70并穿过蒸气出口开口72的通道。
[0038]装置10还可包括将骤冷气体注入到催化剂床层30、32之间的空间内的结构。当注入骤冷气体时,优选将骤冷气体注入收集托盘12上方的蒸气空间中,如本领域技术人员公知的。低温的骤冷气体可在接近中心轴线的位置被注入,并在径向向外的方向上喷洒,或者在接近反应器壁的位置被注入并在收集托盘上方的径向向内的方向上喷洒。喷雾接触从骤冷区上方的反应器床层向下流动的蒸气和液体。两种气体之间的热传递通常是气体混合,其取决于两个蒸气流之间的动量交换。向液体的热传递通常是通过整个液滴表面积的热传递。上部蒸气烟囱开口 76优选定位于混合腔室底部托盘44上方的、正常操作液面上方的高度处。
[0039]蒸气烟囱70优选定位在混合腔室出口 18的径向外部。这样,混合腔室16内的蒸气的至少一部分将通过蒸气烟囱70到达其下方的粗分配托盘20,而不是在径向向内以回旋运动流过混合腔室16时穿过混合腔室出口 18。因此,蒸气将被定位在离开混合腔室出口18的液体的径向外部,使其不穿过下落的液体。在这方面,沿粗分配托盘20的蒸气内的湍流蒸气流和液体夹带的量被减少。在一种方法中,混合腔室出口 18可包括大致居中的出口开口并且多个蒸气烟囱70可绕中央开口 18周向排列。
[0040]通过一种方法,分配托盘蒸气烟囱50被定位在混合腔室蒸气烟囱70的径向外部以限制被夹带在穿过混合腔室蒸气烟囱70的蒸气中的液体进入分配托盘蒸气烟囱50。出于同样的原因,分配托盘蒸气烟囱50被定位在混合腔室出口 18的径向外部,如前所述。
[0041]此外,根据一种方法,如图5-6所示,可设置分配托盘蒸气烟囱盖80以覆盖分配托盘蒸气烟囱的径向内部顶部部分以限制夹带在来自混合腔室的蒸气中的液体的至少一部分进入分配托盘蒸气烟囱开口和绕过分配托盘液体出口端口 36。所述盖可包括向上延伸的挡板81,以限制流体在蒸气烟囱上方的径向流动,从而限制被夹带的液体进入烟囱50。替代地或附加地,蒸气烟囱挡板82可设置在分配托盘蒸气烟囱开口 59的径向外部底部部分上。挡板82引导蒸气沿径向向外流动并在相反的方向上通过烟囱50。在这方面,蒸气将在通过精细分配托盘24的上方时被迫沿径向向内流动以减小精细分配托盘24上方的径向压力梯度。挡板80和82的组合还降低了蒸气反向流过蒸气烟囱的径向内部部分的倾向。
[0042]虽然本发明已经通过目前被认为优选的实施方案进行描述,但应理解的是,本发明并不限于所公开的实施方式,而是旨在覆盖所附权利要求的范围内包括的各种修改和等同布置。
[0043]具体实施例
[0044]尽管下面结合具体实施例描述,但应当理解,该描述旨在说明而不是限制前面的描述和所附的权利要求的范围。
[0045]本发明的第一实施例是一种用于在反应器床层的顶部上方分配流体的装置,包括:收集托盘,其具有顶部和底部并具有穿过其中的出口端口 ;混合腔室,其与收集托盘出口端口流体连通并具有混合腔室出口 ;粗分配托盘,其与混合腔室出口流体连通并具有穿过其中的粗分配托盘液体出口端口 ;分配托盘的分配托盘蒸气烟囱,其定位在混合腔室出口的径向外部;分配托盘蒸气烟囱的上开口,其位于分配托盘的正常工作液面之上并提供从粗分配托盘的上方到下方的流体连通;蒸气烟囱体部,其具有沿径向向内逐渐变细的截面以减少对沿粗分配托盘向外的流体流的限制,并且阻碍粗分配托盘上的回旋流体流。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例中的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱体部的截面选自三角形截面、梯形截面和π形截面中的一个。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例中的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱开口具有加权开放区域中心,其位于与液体粗分配托盘的中心相距介于液体粗分配托盘总半径的50-70%之间的半径处。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例中的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱体部的内侧部分宽度与外侧部分宽度的比率是介于0.01-0.9之间。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例中的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱体部的内侧部分宽度与外侧部分宽度的比率是介于0.1-0.5之间。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例中的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱包括相对于过程流体在工作期间进入粗分配托盘时的回旋流动的上游侧壁和下游侧壁,并且其中,上游烟囱侧壁在粗分配托盘上方延伸至比下游烟囱侧壁延伸得更高。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,还包括多个分配托盘蒸气烟囱,其具有绕粗分配托盘周向排列的沿径向向内逐渐变细的体部。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,其中所述多个分配托盘蒸气烟囱彼此周向间隔开以在其之间形成多个流体流动通道。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,还包括反应器壁,其中,粗分配托盘具有小于反应器壁直径的直径,以及在粗分配托盘与反应器壁之间的大致环形的开口以提供蒸气流过粗分配托盘下方的流动路径。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱开口的开口面积与环状开口和蒸气烟囱开口的总开口面积的比率介于30-70%之间。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,还包括分配托盘蒸气烟囱盖,其处于分配托盘蒸气烟囱的径向内部顶部部分以限制夹带在来自混合腔室的蒸气中的液体的至少一部分进入分配托盘蒸气烟囱开口并绕过分配托盘液体出口端口,以及减少通过烟囱的反向蒸气流动倾向。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,还包括蒸气烟囱挡板,其阻碍分配托盘蒸气烟囱开口的径向外部底部部分以迫使经过分配托盘蒸气烟囱的至少一部分蒸气沿径向向内朝向液体粗分配托盘的中心部分流动,以降低粗分配托盘下方的径向蒸气压力梯度。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,其中,分配托盘蒸气烟囱被定位在混合腔室开口的径向外部,以限制通过混合腔室出口的液体穿过分配托盘蒸气烟囱。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,其中,混合腔室包括混合腔室蒸气烟囱,其具有上开口以提供混合腔室与粗分配托盘之间的流体连通,并且其中,分配托盘蒸气烟囱被定位在混合腔室蒸气烟囱的径向外部,以限制夹带在经过混合腔室蒸气烟囱的蒸气中的液体穿过分配托盘蒸气烟囱。
[0046]本发明的第二实施例是用于在下流式反应器中使用的粗分配装置,所述粗分配装置包括粗分配托盘,该托盘包括穿过其中的多个液体出口端口,用于收集液体和在其下方分配液体;粗分配托盘的分配托盘蒸气烟囱绕至少一个蒸气出口端口形成;以及分配托盘蒸气烟囱的上开口,其处于分配托盘的正常操作液面上方并提供从粗分配托盘的上方到下方的流体连通;蒸气烟囱体部,其具有沿径向向内逐渐变细的截面,以减少对沿粗分配托盘向外的流体流的限制。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,还包括蒸气烟囱盖,其位于分配托盘蒸气烟囱的径向内部顶部部分以限制夹带在于粗分配托盘上方流动的蒸气中的液体的至少一部分进入分配托盘蒸气烟囱和绕过分配托盘液体出口端口。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,其中,所述分配托盘蒸气烟囱具有开放区域加权中心,其位于与液体粗分配托盘的中心相距介于液体粗分配托盘总半径的50-70%之间的半径处。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有,还包括多个分配托盘蒸气烟囱,其具有绕粗分配托盘周向排列的径
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