入口扩散器及加氢反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种入口扩散器及加氢反应器，所述入口扩散器包括具有入口(11)和出口(12)的筒体(1)，所述出口(12)处设置有至少一层形成为锥形结构的具有多个开孔的碎流板，所述碎流板的锥形结构的小端朝向所述筒体(1)的内部。本实用新型提供的入口扩散器及加氢反应器，气液分配性能好，能够使得气液进料较好地混合并均匀扩散至反应器的整个截面。
【专利说明】
入口扩散器及加氢反应器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及石油炼制及化工设备，具体地，具体地，涉及一种入口扩散器及加氢反应器。
【背景技术】
[0002]加氢反应器是各类石油加工装置中的关键设备之一。现在的反应器广泛采用的是气液两相介质并流进料，气液两相混合物进料需均匀地喷洒到下方催化剂床层表面，使得反应物与催化剂接触均匀性，以发挥整个床层的催化作用。而如果流体分布不均匀会形成勾流和短路，最终会影响床层的温度，造成催化剂床层的局部超温和结焦而缩短催化剂的使用寿命和降低反应产物的质量。
[0003]气液混合进料首先通过入口扩散器进入到反应器内部，入口扩散器的作用是将气液混合进料扩散到反应器的整个截面上，并避免气液进料对气液分配盘产生冲击，为气液分配盘向下方的催化剂床层均匀喷洒创造条件。
[0004]随着反应器的规模日趋大型化，对扩散器的技术要求也越来越高，如何设计入口扩散器，使得气液混合进料通过该入口扩散器能够较好地混合并能够在反应器的截面上均匀扩散，以改善反应器的操作状况，从而提高产品质量是本领域技术人员一直要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种入口扩散器及加氢反应器，能够使得气液进料较好地混合并均匀扩散至反应器的整个截面。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种入口扩散器，所述入口扩散器包括具有入口和出口的筒体，所述出口处设置有至少一层形成为锥形结构的具有多个开孔的碎流板，所述碎流板的锥形结构的小端朝向所述筒体的内部。
[0007]优选地，所述碎流板间隔设置有至少两层，该至少两层所述碎流板均形成为锥形结构。
[0008]优选地，各层的所述碎流板所形成的锥形结构的锥角相同，所述锥角为90°-150°。
[0009]优选地，靠近所述筒体的所述碎流板的中心设置有中心孔，越远离所述筒体的所述碎流板的中心孔越小，离所述筒体最远的所述碎流板的中心封闭。
[0010]优选地，每层所述碎流板上沿径向从内向外依次布置有多圈所述开孔，每圈中的多个所述开孔沿圆周间隔布置，且所述碎流板上的所述开孔沿径向从内向外依次变大。
[0011]优选地，各层所述碎流板上设置有上下位置相互的对应所述开孔，越远离所述筒体的所述碎流板在靠近中心的位置多设置至少一圈所述开孔。
[0012]优选地，所述碎流板通过多个沿圆周间隔设置的条状体连接在所述筒体上。
[0013]优选地，所述筒体内设置有小端朝向所述筒体的所述入口的锥台，所述锥台的锥面上形成有通至所述碎流板的开口。
[0014]优选地，所述锥台的所述锥面上的所述开口布置在所述锥台的相对的两侧，且从所述锥台的小端延伸至大端;所述开口中设置有对所述开口进行分隔的隔板。
[0015]优选地，所述筒体内靠近所述出口的位置的底板，所述锥台支撑在所述底板上;所述筒体内还设置有防止所述锥台在所述底板上旋转的定位结构。
[0016]优选地，所述定位结构包括在靠近所述锥台的大端的位置突出于所述筒体内壁的多个凸起部。
[0017]优选地，所述锥台的上部位置连接有吊耳。
[0018]本实用新型还提供一种加氢反应器，所述加氢反应器的入口处设置有如上所述的入口扩散器。
[0019]本实用新型提供的入口扩散器及加氢反应器，其中的入口扩散器通过设置锥形结构的碎流板，气液分配性能好。应用在反应器中，气液反应物料从筒体流向锥形结构的碎流板时，部分流体沿碎流板上的开孔向下流出，同时还有部分流体沿锥形结构的锥面流下，从而从碎流板上流出的流体流速及流量减少，流速和流量减少可利于流体均匀扩散分布，而且从碎流板上流出的流体到达气液分配盘上时压降减少，可避免流体冲击气液分配盘上的液面。
[0020]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0021]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0022]图1为本实用新型的一个实施方式中入口扩散器的结构示意；
[0023]图2为图1中第一碎流板的结构示意图；
[0024]图3为图1中第二碎流板的结构示意图；
[0025]图4为图1中第三碎流板的结构示意图；
[0026]图5为图1中A-A处的剖切结构示意图。
[0027]附图标记说明
[0028]1-筒体；11-入口；
[0029]12-出口；13-凸起部；
[0030]14-盖板；2-锥台；
[0031]21-开口；3-隔板；
[0032]4-吊耳；5-第一碎流板；
[0033]51-第一中心孔； 6-第二碎流板；
[0034]61-第二中心孔； 7-第三碎流板；
[0035]8-条状体；9-连接部；
[0036]10-底板。
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0038]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指本发明提供的入口扩散器在正常使用情况下定义的，并且与附图1所示方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身的轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解本发明而采用的，因而不应构成对本发明保护范围的限制。
[0039]本实用新型提供一种入口扩散器，该入口扩散器包括具有入口 11和出口 12的筒体I，筒体I的出口 12处设置有至少一层形成为锥形结构的碎流板，所述碎流板的锥形结构的小端朝向所述筒体I的内部。
[0040]本实用新型提供的入口扩散器通过设置锥形结构的碎流板，气液分配性能较好。具体应用在反应器中时，气液反应物料进入筒体I流向碎流板，由于碎流板为锥形结构，在流体流至碎流板上后，在部分流体沿碎流板上的开孔向下流出的同时，还有部分流体沿锥形结构的锥面流下，从而从碎流板上流出的流体流速及流量减少，流速和流量减少可利于流体均匀扩散分布，而且从碎流板上流出的流体在到达气液分配盘上时压降减少，可避免流体冲击气液分配盘上的液面。
[0041]在本实用新型的优选实施方式中，所述碎流板间隔设置有至少两层，该至少两层碎流板均为锥形结构。如图1所示，在筒体I下端的出口 12处依次设置有第一碎流板5、第二碎流板6及第三碎流板7，该第一碎流板5、第二碎流板6及第三碎流板7均为锥形结构。当然，并不限于每层碎流板均为锥形结构，也可仅设置一层或两层碎流板为锥形结构，而其余的碎流板为平板状或其它结构形式。本实施方式通过设置多层碎流板，可使得来自各层碎流板的流体的流速和流量逐渐减少，从而使得流体更充分地混合以及更均匀地分散。
[0042]本实施方式中，优选地，各层所述碎流板所形成的锥形结构的锥角相同，所述锥角可为90°-150°。更优选地，所述锥角为125°。
[0043]第一碎流板5、第二碎流板6及第三碎流板7上的开孔布置分别如图2、图3和图4所示。每层碎流板上沿径向从内向外依次布置有多圈开孔，每圈中的多个开孔沿圆周间隔布置，且各碎流板上的所述开孔沿径向从内向外依次变大。采用不同的直径能使气液进料在不同的部位分散，使分散更均匀。
[0044]本实施方式中，靠近筒体I的碎流板的中心设置有中心孔，越远离所述筒体I的碎流板的中心孔越小，而最远离所述筒体I的碎流板的中心封闭。也就是说，靠近筒体I的第一碎流板5的第一中心孔51最大，第二碎流板6的第二中心孔61小于第一碎流板5的第一中心孔51，第三碎流板7的中心封闭(即第三碎流板7的中心形成为尖锥形)。如此设置，是为了使得流体从上层的碎流板的中心孔流至下层的碎流板时，流体在下层的碎流板的不开孔区域发生溅射，使得流体分散。第一碎流板5的第一中心孔51的顶端距离筒体I的底部大约为20-60mm ο
[0045]本实施方式中，各层所述碎流板设置有上下位置相互对应的开孔，且越远离所述筒体I的所述碎流板在靠近中心的位置多设置至少一圈开孔。如图2-图4所示，第一碎流板5上的开孔的圈数最少，第一碎流板5上的开孔与第二碎流板6和第三碎流板7上相对应的位置设置的开孔上下对应，大小相同。同时，由于第二碎流板6的第二中心孔61小于第一碎流板5的第一中心孔51，第三碎流板7无中心孔，所以第二碎流板6相比第一碎流板5可在靠近中心的位置多开设至少一圈开孔，第三碎流板7又相比第二碎流板6在更靠近中心的位置多开设有至少一圈开孔。
[0046]当气液流体进料从筒体I落至第一碎流板5上，并从第一碎流板5上的开孔向下流出时，在开孔的边缘处会发生散射，部分流体会落在在第二碎流板6的不开孔区域，在不开孔区域发生溅射，同样的，在来自第二碎流板6的部分流体在第三碎流板7的不开孔区域发生溅射，从而使得来自各层碎流板的流体分布更加均匀，而且流速和流量也逐渐减少。
[0047]本实施方式中，优选地，各层碎流板的直径小于筒体I的外径，以利于该入口扩散器安装于反应器的入口内。
[0048]各碎流板可通过多个沿圆周间隔设置的条状体8连接在筒体I上。应该可以理解，各碎流板也可通过其它结构固定。
[0049]此外，本实施方式中，如图1所示，筒体I内设置有小端朝向所述筒体I的入口11的锥台2，锥台2的锥面上形成有通至所述碎流板的开口 21。第一碎流板5、第二碎流板6、第三碎流板7以及该锥台2优选与筒体I同轴。从筒体I的入口 11进入的流体落至锥台2上，从锥台2的锥面上的所述开口 21进入并流向筒体I的出口处的碎流板，流体通过锥台2流向碎流板可减小流体压降，利于流体的均匀分布。
[0050]优选地，所述锥台2的所述锥面上的开口21布置在所述锥台2的相对的两侧，且从所述锥台的小端延伸至大端;开口 21中还设置有对所述开口 21进行分隔的隔板3，隔板3两侧的间隙形成流体的通道。通过设置隔板3，可防止流体在进入锥台2后产生涡流而增加阻力降。
[0051]筒体I内靠近出口12的位置的底板10，锥台2支撑在所述底板10上;筒体I内还设置有防止所述锥台2在所述底板10上旋转的定位结构。
[0052]优选地，如图1和图5所示，所述定位结构包括在靠近所述锥台2的大端的位置突出于所述筒体I内壁的多个凸起部13。凸起部13的上方设置有连接筒体I侧壁的盖板14。
[0053]为方便拆装该入口扩散器，在锥台2的上部位置连接有吊耳4。吊耳4具体可固定在锥台2的顶部。
[0054]在此需说明的是，本实用新型并不限于在筒体I内设置锥台2，本实用新型的基本技术思想在于设置有锥形结构的碎流板，因此，筒体I内不设置锥台2或者在筒体I内设置其它的能够降低流体压降的结构也属于本实用新型的保护范围。
[0055]另外，在筒体I的顶端还设置有连接部9，以将筒体I固定在反应器的入口处。具体是，连接部9具体可为环形的法兰，装配在反应器人孔的法兰凹槽处。
[0056]本实用新型另一方面还提供一种加氢反应器，该加氢反应器的入口处设置有如上所述的入口扩散器。该加氢反应器采用如上所述的入口扩散器，可使得气液混合进料在进入加氢反应器中后均匀扩散，并进料的进一步分配提供较好条件。
[0057]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0058]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0059]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种入口扩散器，所述入口扩散器包括具有入口(II)和出口(12)的筒体(I)，其特征在于，所述出口(12)处设置有至少一层形成为锥形结构的具有多个开孔的碎流板，所述碎流板的锥形结构的小端朝向所述筒体(I)的内部。2.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于，所述碎流板间隔设置有至少两层，该至少两层所述碎流板均形成为锥形结构。3.根据权利要求2所述的入口扩散器，其特征在于，各层的所述碎流板所形成的锥形结构的锥角相同，所述锥角为90° -150°。4.根据权利要求2所述的入口扩散器，其特征在于，靠近所述筒体(I)的所述碎流板的中心设置有中心孔，越远离所述筒体(I)的所述碎流板的中心孔越小，离所述筒体(I)最远的所述碎流板的中心封闭。5.根据权利要求4所述的入口扩散器，其特征在于，每层所述碎流板上沿径向从内向外依次布置有多圈所述开孔，每圈中的多个所述开孔沿圆周间隔布置，且所述碎流板上的所述开孔沿径向从内向外依次变大。6.根据权利要求5所述的入口扩散器，其特征在于，各层所述碎流板上设置有上下位置相互对应的所述开孔，越远离所述筒体(I)的所述碎流板在靠近中心的位置多设置至少一圈所述开孔。7.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于，所述碎流板通过多个沿圆周间隔设置的条状体(8)连接在所述筒体(I)上。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的入口扩散器，其特征在于，所述筒体(I)内设置有小端朝向所述筒体(I)的所述入口(11)的锥台(2)，所述锥台(2)的锥面上形成有通至所述碎流板的开口(21)。9.根据权利要求8所述的入口扩散器，其特征在于，所述锥台(2)的所述锥面上的所述开口(21)布置在所述锥台(2)的相对的两侧，且从所述锥台的小端延伸至大端;所述开口(21)中设置有对所述开口(21)进行分隔的隔板(3)。10.根据权利要求8所述的入口扩散器，其特征在于，所述筒体(I)内靠近所述出口(12)的位置的底板(I)，所述锥台(2)支撑在所述底板(10)上;所述筒体(I)内还设置有防止所述锥台(2)在所述底板(10)上旋转的定位结构。11.根据权利要求10所述的入口扩散器，其特征在于，所述定位结构包括在靠近所述锥台的大端的位置突出于所述筒体(I)内壁的多个凸起部(13)。12.根据权利要求8所述的入口扩散器，其特征在于，所述锥台(2)的上部位置连接有吊耳⑷。13.—种加氢反应器，其特征在于，所述加氢反应器的入口处设置有权利要求1-12中任意一项所述的入口扩散器。
【文档编号】B01J8/00GK205435679SQ201620213100
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】曲良龙
【申请人】北京安耐吉能源工程技术有限公司