管式气液分配器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及室友炼制和化工设备技术领域，尤其是涉及一种管式气液分配器。该管式气液分配器包括：主体管和顶帽；主体管为两端开口的中空壳体，顶帽设置在主体管的上端，且与主体的该端具有间隔；主体管的侧壁上设置有溢流孔。本实用新型提供的管式气液分配器使得气液混合更加均匀，降低了压降，使得高温物料与催化剂之间能够更加均匀混合，提高了加氢反应床层的产品质量。
【专利说明】
管式气液分配器
技术领域
[0001]本实用新型涉及室友炼制和化工设备技术领域，尤其是涉及一种管式气液分配器。
【背景技术】
[0002]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。气液分配盘由分配板和设于分配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、产品精细化和清洁化的方向发展，同时开发了高级催化剂和催化剂级配技术，因此气液的快速均布的重要性就更加突出。
[0003]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。抽吸型分配器主要是泡帽型结构分配器，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。其中，美国专利US3524731提到的长短管气液分配器就属于溢流型分配器;从局部看，气液分配不均匀，通过整个气液分配盘上多对长短管的组合，气液两相基本上能实现均匀分布。
[0004]但是，现有技术中的气液分配器的气液混合不均匀，使得气液分配器中的压降高，从而影响高温物料与催化剂之间的混合，进而加氢反应床层的产品质量。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供管式气液分配器，以解决现有技术中存在的气液混合不均匀，使得气液分配器中的压降高，从而影响高温物料与催化剂之间的混合，进而加氢反应床层的产品质量的技术问题。
[0006]本实用新型提供的一种管式气液分配器，包括:主体管和顶帽；主体管为两端开口的中空壳体，顶帽设置在主体管的上端，且与主体管的该端具有间隔;主体管的侧壁上设置有溢流孔。
[0007]进一步地，溢流孔包括第一溢流孔和第二溢流孔;第一溢流孔和第二溢流孔从上至下间隔的设置在主体的侧壁上。
[0008]进一步地，第一溢流孔的开口方向和第二溢流孔的开口方向垂直。
[0009]进一步地，溢流孔还包括辅助溢流孔;辅助溢流孔设置在第一溢流孔的上方，且开口方向与第一溢流孔的开口方向一致。
[0010]进一步地，主体管内，位于第二溢流孔的下方，设置有孔板。
[0011]进一步地，主体管内，位于孔板的下方，设置有碎流板。
[0012]进一步地，碎流板的边沿上，沿着周长延伸的方向，依次间隔的设置有多个矩形齿缝。
[0013]进一步地，主体管的上端端面相对设置有两个连接片，顶帽设置在两个连接片上。
[0014]进一步地，主体管的下端端面上，沿着主体管周面延伸的方向，依次间隔设置有多个连接腿;碎流板设置在多个连接腿上。
[0015]进一步地，主体管包括上管体和下管体，上管体的内径和下管体的内径相等，上管体的外径大于下管体的外径;上管体的下端与下管体的上端连通形成主体管，并在主体管的外壁上形成环形凸台。
[0016]本实用新型提供的管式气液分配器，其在主体管的上端设置有顶帽，且该顶帽距离主体管的上端端面具有间隔，在主体管的侧壁上设置有溢流孔。当气液分配器处于催化剂床或者急冷系统下方时，管式气液分配器的上部的气相流不完全均匀，此时，气相物流会与顶帽碰撞，从而提高管式气液分配器均匀分配的能力，防止上部流体对不均匀度造成影响。液相物流通过主体管侧壁的溢流孔进入主体管中，与上部流下的气相物流碰撞混合。
[0017]本实用新型提供的管式气液分配器使得气液混合更加均匀，降低了压降，使得高温物料与催化剂之间能够更加均匀混合，提高了加氢反应床层的产品质量。
【附图说明】
[0018]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。
[0019]图1为本实用新型实施例提供的管式气液分配器的结构示意图；
[0020]图2为图1所示的管式气液分配器的A-A面剖视图；
[0021 ]图3为图1所示的管式气液分配器的B-B面剖视图；
[0022]图4为图1所示的管式气液分配器的C-C面剖视图；
[0023]图5为图1所示的管式气液分配器的D-D面剖视图；
[0024]图6图1所示的管式气液分配器的E-E剖视图。
[0025]附图标记:
[0026]1-碎流板；2_顶帽；3_主体管；
[0027]4-第二溢流孔； 5-第一溢流孔；6-辅助溢流孔；
[0028]7-孔板；11-齿缝；31-连接腿；
[0029]32-连接片
【具体实施方式】
[0030]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。
[0031]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关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]图1为本实用新型实施例提供的管式气液分配器的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的一种管式气液分配器，包括:主体管3和顶帽2;主体管3为两端开口的中空壳体，顶帽2设置在主体管3的上端，且与主体管3的该端具有间隔；主体管3的侧壁上设置有溢流孔。
[0034]其中，主体管3的截面形状可以为多种，例如:方形、椭圆形或者多边形等等。较佳地为圆形，壁厚2?6mm。
[0035]顶帽2的形状可以为多种，例如:圆形平板、方形平板或者抛物线回转面等等。较佳地为圆形平板。
[0036]顶帽2与主管之间的连接方式可以为多种，例如:顶帽2和主管之间可以通过钢筋焊接等方式连接。较佳地为，主体管3的上端开口处的侧壁上相对开设处两个矩形的切槽，这样，留下的管壁作为顶帽2的两个连接片32。
[0037]在主体管3的上端开口主要是气相物流的通道，一般情况下不会有液相物流进入。为了充分保证分配器的操作弹性，液量较大时或者溢流管和溢流孔出现堵塞的情况下，部分液相物流也可以从顶端开口进入。虽然这种漫管现象属于非正常工况，但是也在一定程度上保证分配器不会完全失去作用，延长使用周期。
[0038]溢流孔的个数可以为一个也可以为多个。多个溢流孔可以增加液相物流的流量，同时不仅使得液相物流和气相物流混合的更加均匀，还可以提高液相物流与气相物流的速率，提高管式气液分配器的工作效率。
[0039]本实施例提供的管式气液分配器，其在主体管3的上端设置有顶帽2，且该顶帽2距离主体管3的上端端面具有间隔，在主体管3的侧壁上设置有溢流孔。当气液分配器处于催化剂床或者急冷系统下方时，管式气液分配器的上部的气相流不完全均匀，此时，气相物流会与顶帽2碰撞，从而提高管式气液分配器均匀分配的能力，防止上部流体对不均匀度造成影响。液相物流通过主体管3侧壁的溢流孔进入主体管3中，与上部流下的气相物流碰撞混入口 ο
[0040]本实施例提供的管式气液分配器使得气液混合更加均匀，降低了压降，使得高温物料与催化剂之间能够更加均匀混合，提高了加氢反应床层的产品质量。
[0041]图2为图1所示的管式气液分配器的A-A面剖视图；图3为图1所示的管式气液分配器的B-B面剖视图；图4为图1所示的管式气液分配器的C-C面剖视图。如图1-4所示，在上述实施例的基础上，进一步地，溢流孔包括第一溢流孔5和第二溢流孔4;第一溢流孔5和第二溢流孔4从上至下间隔的设置在主体的侧壁上。
[0042]进一步地，溢流孔还包括辅助溢流孔6;辅助溢流孔6设置在第一溢流孔5的上方，且开口方向与第一溢流孔5的开口方向一致。
[0043]其中，辅助溢流孔6、第一溢流孔5和第二溢流孔4结构一般相似，尺寸稍有差异，上小下大，上下安装可以呈90度交叉布局，也可以同方向布局，较佳地为，第一溢流孔5的开口方向和第二溢流孔4的开口方向垂直。垂直分布的第一溢流孔5和第二溢流孔4可以进一步地使气相物流和液相物流充分混合。
[0044]溢流孔为主体管3侧壁开的圆孔，下面两层溢流孔，即第一溢流孔5和第二溢流孔4是主要的液相物流通道，上面一层溢流孔，即辅助溢流孔6主要起的是辅助作用，保证溢流管堵塞的情况下，不至于造成气液分配器的失效。当然，正常工作时，辅助溢流孔6还是以气相物流为主。
[0045]气液相混合物流从反应器上部下来，正常工作时，液体主要经第一溢流孔5和第二溢流孔4进入主体管3，液量较大时，部分液体会从辅助溢流孔6进入主体管3，气体主要从主体管3上部经顶帽2折流后直接进入主体管3，气液物流在主体管3内部冲击碰撞混合流下，经主体管3下部的下述实施例提供的孔板7混合后，与下述实施例提到的碎流板I碰撞，带齿缝11的碎流板I使气液物流均匀分配到催化剂床层。
[0046]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，主体管3内，位于第二溢流孔4的下方，设置有孔板7。
[0047]其中，孔板7位于主体管3中下部，可以和主体管3为一体式结构，也可以为单独的插入件，孔板7最小直径处的直径一般为主体管3内径的四分之一到三分之二。
[0048]在本实施例中，孔板7位于主体管3中下部，由于主体管3的第一溢流孔5和第二溢流孔4进来的液体会出现大量的壁流现象，需要通过孔板7的文丘里效应强化气液间混合，减小液相壁流效应，实现气液的均匀分布。
[0049]图5为图1所示的管式气液分配器的D-D面剖视图。如图1和图5所示，在上述实施例的基础上，进一步地，主体管3内，位于孔板7的下方，设置有碎流板I。碎流板I的边沿上，沿着周长延伸的方向，依次间隔的设置有多个矩形齿缝11。
[0050]其中，碎流板I的形状可以为多种，例如:长方形、正方形或者椭圆想，较佳地为周边均匀地开有矩形齿缝11的圆形平板，关于齿缝11数量和布局，本领域技术人员可以根据工艺需要确定。
[0051]碎流板I的板厚度等同于主体管3下半部分(下述实施例提到的下管体)厚度为2?4_，也可以稍有差别。碎流板I齿缝11主要是为了强化。
[0052]图6图1所示的管式气液分配器的E-E剖视图。如图1和图6所示，在上述实施例的基础上，进一步地，主体管3的上端端面相对设置有两个连接片32，顶帽2设置在两个连接片32上。其中，连接片32的宽度a—般为4-20mm，一般为两个，相对布置，与第二溢流孔4的方位一致。主管侧壁的矩形的切槽，一般为两个，相对布置，与辅助溢流孔6和第一溢流孔5的方位一 Sc ο
[0053]如图4所示，在上述实施例的基础上，进一步地，主体管3的下端端面上，沿着主体管3周面延伸的方向，依次间隔设置有多个连接腿31;碎流板I设置在多个连接腿31上。
[0054]其中，连接腿31为主体管3下端通过切割留下的部分，较佳地，连接腿31为四个，四个连接腿31分布在碎流板I的四周，并与碎流板I相连。
[0055]在上述实施例的基础上，为了便于安装固定管式气液分配器，进一步地，主体管3包括上管体和下管体，上管体的内径和下管体的内径相等，上管体的外径大于下管体的外径;上管体的下端与下管体的上端连通形成主体管3，并在主体管3的外壁上形成环形凸台。
[0056]其中，下管体的外径小于上管体的外径I?2mm，形成一个环形凸台。下管体的外径的具体尺寸根据主体管3壁厚确定。
[0057]溢流式分配器对安装要求较高，安装时必须保证环形凸台完全水平。由于管式气液分配器结构简单，可靠性高，检修时基本不需要更换，也可以不增设凸台，在保证精度的情况下，直接焊接在分配板上，也可以采用其他的固定方式。
[0058]本实用新型的目的在于提供一种管式气液分配器，通过完善管式分布器的气液流道结构和布局来改善气液相分布，降低分配器压降，提高操作弹性和使用范围。本实用新型具备溢流型气液分配器的结构特点和工作特性，上部平板型顶帽2，中部采用三层溢流孔，中下部采用孔板7，下部采用锯齿碎流板I，保证了气液物流的均布，大大降低分配器压降，使高温物料与催化剂均匀接触，降低加氢反应器床层横截面内的温差，提高油品质量，降低生产成本。
[0059]本实用新型所述一种管式气液分配器结构简单，稳定性好，因此主体管3、碎流板
1、顶帽2和连接腿31之间可以采用全焊接结构。本实用新型设计的溢流型气液分配器可使气液得到更好地扩散和混合，迅速的均布于整个反应器截面，同时压降较小，在石油炼制和化工固定床加氢领域应用价值明显。
[0060]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种管式气液分配器，其特征在于，包括:主体管和顶帽； 所述主体管为两端开口的中空壳体，所述顶帽设置在所述主体管的上端，且与所述主体管的该端具有间隔;所述主体管的侧壁上设置有溢流孔。2.根据权利要求1所述的管式气液分配器，其特征在于，所述溢流孔包括第一溢流孔和第二溢流孔； 所述第一溢流孔和所述第二溢流孔从上至下间隔的设置在所述主体的侧壁上。3.根据权利要求2所述的管式气液分配器，其特征在于，所述第一溢流孔的开口方向和所述第二溢流孔的开口方向垂直。4.根据权利要求2所述的管式气液分配器，其特征在于，所述溢流孔还包括辅助溢流孔； 所述辅助溢流孔设置在所述第一溢流孔的上方，且开口方向与所述第一溢流孔的开口方向一致。5.根据权利要求2所述的管式气液分配器，其特征在于，所述主体管内，位于所述第二溢流孔的下方，设置有孔板。6.根据权利要求5所述的管式气液分配器，其特征在于，所述主体管内，位于所述孔板的下方，设置有碎流板。7.根据权利要求6所述的管式气液分配器，其特征在于，所述碎流板的边沿上，沿着周长延伸的方向，依次间隔的设置有多个矩形齿缝。8.根据权利要求1-7任一项所述的管式气液分配器，其特征在于，所述主体管的上端端面相对设置有两个连接片，所述顶帽设置在两个所述连接片上。9.根据权利要求6或7所述的管式气液分配器，其特征在于，所述主体管的下端端面上，沿着主体管周面延伸的方向，依次间隔设置有多个连接腿;所述碎流板设置在多个所述连接腿上。10.根据权利要求1-7任一项所述的管式气液分配器，其特征在于，所述主体管包括上管体和下管体，所述上管体的内径和所述下管体的内径相等，所述上管体的外径大于所述下管体的外径;所述上管体的下端与所述下管体的上端连通形成所述主体管，并在所述主体管的外壁上形成环形凸台。
【文档编号】B01J4/00GK205613392SQ201620013826
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】陈崇刚, 李立权, 陈强, 蔡连波, 裘峰, 郭为民, 盛维武, 李小婷, 赵晓青
【申请人】中石化炼化工程（集团）股份有限公司