用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气液传质技术领域，尤其是涉及一种用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置。
【背景技术】
[0002]加氢裂化作为重质油轻质化最有效的方式之一，被广泛应用在提高油品利用率、油品质量升级等方面。通常根据不同反应物料流体力学性能的差异，选择不同的反应器类型及加氢工艺。目前应用最为广泛的有固定床加氢反应器、移动床加氢反应器、鼓泡床(悬浮床和沸腾床)加氢反应器等。其中沸腾床以其原料适应性广，操作灵活等优点，成为当前重质油轻质化的重要手段之一。自2000年以来，国外新建的沸腾床渣油加氢裂化装置多于固定床渣油加氢装置，以满足劣质重质原油深度加工的需要。目前国内在引进国外先进的悬浮床和沸腾床加氢技术，同时也在自主开发拥有自主知识产权的悬浮床和沸腾床加氢技术。
[0003]悬浮床和沸腾床加氢的具体工艺流程为:反应原料油与氢气混合之后，从反应器底部进入，在反应器内借助气液流体的内部循环使催化剂颗粒处于悬浮或者沸腾状态。
[0004]目前，一般采用气体在反应器中含量(即气含率)的多少作为衡量这类加氢工艺气液传质好坏的重要指标之一。在相同气含率的条件下，气泡尺寸及其概率分布对气液固相间传质性能有重要影响。当气含率相同时，气泡直径越小，气液相界总面积越大，传质速率越快；气泡直径越大，则气液相界总面积越小，传质速率越慢。同时大气泡的上升速度高于小气泡，也会造成气体在反应器中的停留时间缩短，在一定程度上形成气体短路。这些都会影响反应物之间的传质效果，并降低反应的转化率。
[0005]此外，微气泡在油品中形成后，微气泡在油品中的稳定时间是衡量加氢工艺气液传质好坏的另一重要指标，在现有的鼓泡床加氢工艺中，微气泡流在油品中的稳定时间较短。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置，以解决现有技术中的微气泡流稳定时间较短的技术问题。
[0007]本发明提供一种用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置，包括主体管以及与所述主体管连通的加注管，所述主体管内盛有油品，所述加注管用于向主体管内的油品中加注表面活性物质。
[0008]进一步地，所述加注管包括相互连通的表面活性物质加注管和表面活性物质分散管，所述表面活性物质分散管位于所述主体管内，所述表面活性物质分散管上设有多个分布孔，所述表面活性物质分散管用于将所述表面活性物质分散在所述油品中。
[0009]进一步地，所述表面活性物质分散管为环形，所述表面活性物质分散管的周向与所述主体管的长度方向垂直设置。
[0010]进一步地，所述用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置还包括微气泡发生器，所述微气泡发生器包括微孔管和进气管，所述微孔管位于所述主体管内并与所述主体管连通，所述进气管与所述为微孔管连通。
[0011]进一步地，所述微孔管的两端分别连接至所述主体管的内壁上。
[0012]进一步地，所述进气管的第一端位于所述主体管外，所述进气管的第二端与所述主体管的外壁连接，所述进气管的第二端与所述微孔管之间形成进气空间。
[0013]进一步地，所述微孔管为文丘里微孔管。
[0014]进一步地，所述文丘里微孔管的纵截面为关于所述主体管的轴线对称的两个椭圆形或者两个梯形。
[0015]进一步地，所述进气管的轴线正对于所述文丘里微孔管的中心缩口。
[0016]进一步地，所述微孔管采用烧结金属粉末制成。
[0017]本发明通过在油品中加注表面活性物质，能够显著降低两相界面间的表面张力，增强体系的起泡性能；由于气泡的形状影响气泡上升的瞬时速度，在油品中加注表面活性物质，还能够有效调控气泡的形状，抑制气泡变形，适量的表面活性物质能够使气泡的高宽比及形状趋于稳定，降低气泡的上升速度，从而提高气泡在油品中的稳定时间，强化了气液传质。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明【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发明的一些实施方式，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为本发明一种实施例提供的用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置的结构示意图；
[0020]图2为图1中的加注管和表面活性物质分散管的结构示意图。
[0021]附图标记:
[0022]1-主体管；2-进气管；
[0023]3-文丘里多孔管；31-进气空间；
[0024]4-加注管；41-表面活性物质加注管；
[0025]42-表面活性物质分散管；43-分布孔。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0027]在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
[0028]在本发明的描述中，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发明中的具体含义。
[0029]图1为本发明一种实施例提供的用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置的结构示意图；图2为图1中的加注管4和表面活性物质分散管42的结构示意图。如图1和图2所示，本发明提供一种用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置，包括主体管I以及与所述主体管I连通的加注管4，所述主体管I内盛有油品，所述加注管4用于向主体管I内的油品中加注表面活性物质。所述主体管I可以为圆管，可以采用整体管，也可以分解为多部分的组合管，整体可以为直管，也可以根据需要把其中一段或多段设计为弯管。当主体管I为多部分的组合管时，内构件的安装比较方便。
[0030]其中，所述表面活性物质可以是阴离子型、阳离子型、非离子型及两性表面活性剂，或者是多种表面活性剂复配制成的复合表面活性剂。表面活性剂具有一端亲油和一端疏油的结构，表面活性剂分子亲油端在反应物料表面定向排列，降低其表面张力，增强起泡性能，促进氢气在反应物料中的分散，同时，表面活性剂能够降低气泡直径，稳定起泡性状，降低气泡上升速度。
[0031]本发明通过在油品中加注表面活性物质，能够显著降低两相界面间的表面张力，增强体系的起泡性能；由于气泡的形状影响气泡上升的瞬时速度，在油品中加注表面活性物质，还能够有效调控气泡的形状，抑制气泡变形，适量的表面活性物质能够使气泡的高宽比及形状趋于稳定，降低气泡的上升速度，从而提高气泡在油品中的稳定时间，强化了气液传质。
[0032]进一步地，所述加注管4包括相互连通的表面活性物质加注管41和表面活性物质分散管42，所述表面活性物质分散管42位于所述主体管I内，所述表面活性物质分散管42上设有多个分布孔43，所述表面活性物质分散管42用于将所述表面活性物质分散在所述油品中。分布孔43可以设置在表面活性物质分散管42的一侧，也可以设置在表面活性物质分散管42的两侧。分布孔43的数量和直径可以根据需要设置。一般地，分布孔43的数量为6_12个，直径在3_6 _米之间。
[0033]其中，表面活性物质加注管41可以为图2所示的直管，表面活性物质加注管41的长度方向与环形的表面活性物质分散管42的周向直管设置，以便于快速将表面活性物质加注到表面活性物质分散管42中。
[0034]进一步地，如图2所示，所述表面活性物质分散管42为环形，例如圆环形或者方环形，所述表面活性物质分散管42的周向与所述主体管I的长度方向垂直设置，以快速并均匀地将表面活性物质分散在油品中。优选地，分布孔43沿分散管的周向均匀分布，以使表面活性物质均匀地分散在油品中。
[0035]本实施例中的用于强化鼓泡床加氢反应器气液传质的装置还包括微气泡发生器，所述微气泡发生器包括微孔管和进气管2，所述微孔管位于所述主体管I内并与所述主体管I连通，所述进气管2与所述为