气体进料分布器和三相浆态床反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备领域，具体的，涉及一种适于三相浆态床反应器的气体进料分布器。
【背景技术】
[0002]在三相浆态床反应器中，气体原料由进气管进入气体进料分布器，在进气压力稳定的情况下，气体将分散进入气体进料分布器的各个进料分布管中，并最终通过进料分布管上的开孔进入浆态床反应器，带动反应器中的浆液(即液体和固体催化剂的混合物)运动并产生催化反应，生成的液体产品经过滤分离或顶部溢流离开反应器，气相产物及未反应的气体通过反应器顶部离开反应器。
[0003]现有气体进料分布器的结构多以封头式、填充式、管式和分枝式为主。封头式气体分布器多在反应器底部设置封闭的气体腔室以用于气体再分配，但这造成了反应器体积的浪费，而且存在使反应器内浆液倒灌进入封头的风险；填充式分布器的结构简单，但在操作中固体颗粒一旦进入填充层就很难被吹出，容易造成填充层堵塞；现有的管式和分枝式气体分布器中，虽然气体均布效果较好，但在减少催化剂磨损和防止催化剂沉降方面表现一般。
[0004]此外，图1?图3为现有技术中的三种新型气体进料分布器的结构示意图。图1为专利申请CN103464057A中公布的一种新型气体分布器。该分布器由中心进气口、径向辐射的条形通道、环形通道、过滤网和分布孔(图示的不规则曲线圈起部分)构成，中心进气口为位于气体分布器中央位置的圆柱型结构，条形通道为水平状结构，一端与进气口连通，另一端与环形通道连通，环形通道为圆环型结构，两端分别与条形管道连通，过滤网位于条形通道的进口处(条形通道的内圈阴影处)，分布孔为圆形通孔，孔径为6-10mm。其中，塔外气体通过分布器的中心进气口进入到气体分布器内，通过过滤网除去其中的杂质和泡沫，然后流入到整个分布通道内，通过通道下端均匀分布的气体分布孔流出。图1中的分布器的结构简单，制造方便，可以将气体均匀的分布到处理层，防止气体局部集中或出现死区。但如前所述，尽管气体均布效果较好，但整个气体分布器呈平面状覆盖在反应器容腔内，固体催化剂容易沉降，且气体分布孔流出的气体容易以较大流速带动固体催化剂冲击反应器内壁。
[0005]图2所示为专利申请CN101837270A中公布的一种适用于浆态床反应器的分层气体进料分布器。该分布器由主进气管、至少两层进料分布管和分布管上向下的圆形开孔组成，其中至少两层进料分布管由圆形分布管和辐射状连接管构成，塔外气体通过主进气管进入到至少两层进料分布管中，并最终由分布管向下的开孔进入浆态床反应器，多层分布器的设置，既使气体均匀的从分布器的各个开孔流出而不出现偏流，又有效减少了催化剂的沉积和磨损。但是，该分布器最底部的一层进料分布管与反应器底壁的间距不等，间距较远的部分仍然可能有催化剂沉积现象发生。
[0006]图3所示为专利申请CN1600413A中公布的一种用于三相浆态床反应器的气体分布器，该分布器由一个与反应器7内径相同的假板2、多根气体上升管3、一个气体分布管组合以及多个开口垂直朝下的喷嘴4组成。其中，反应气体从气体入口总管I横向进入底部封头8和假板2之间的气体空间，从中间的开口管9向下喷出，到达底部封头8底部后再折流向上通过固定在假板2上的气体上升管3，进入气体分布总管6，然后进入气体分布支管5，再若干个开口垂直向下的喷嘴4喷出，到达假板2上表面后气体折流向上，均匀地通过反应器7的浆态床层。该气体分布器既保证了气体经过气体分布器后均匀分布，又有效地解决或延缓了在气流压力不稳或供气中断时的堵塞问题、逆流问题和固体沉积问题。但是，该分布器的结构复杂，制造困难，并且底部封头与假板之间的气体空间的存在，造成了反应器体积的浪费，并且该分布器也未考虑其结构对催化剂磨损的影响。
【实用新型内容】
[0007]为克服现有技术中的上述诸多问题或缺陷，本实用新型针对性地提供了一种气体进料分布器以及具有该气体进料分布器的三相浆态床反应器，分布器结构简单实用、节省空间且易于制造安装，在使气体均匀分布的基础上，能够有效降低催化剂沉降且减少催化剂磨损。
[0008]为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种气体进料分布器，该分布器包括主进气管、辅进气管、顶层进料分布管和底层进料分布管，呈平面层体状的所述顶层进料分布管与呈弧面层体状的所述底层进料分布管在高度方向上间隔布置，所述顶层进料分布管与所述主进气管连通并包括沿平面布置的多根进料分布管，所述底层进料分布管与所述辅进气管连通并包括沿弧面分布的多根进料分布管。
[0009]优选地，所述顶层进料分布管和底层进料分布管分别通过各自的中心连接点与相应的所述主进气管和辅进气管连通；
[0010]在所述顶层进料分布管和底层进料分布管中，所述进料分布管均包括多根主支管和多根分叉支管，多根所述主支管分别从所述中心连接点向外延伸且沿周向彼此间隔，每根所述主支管的两侧分别向外延伸出沿该主支管的长度方向间隔排布的多根所述分叉支管，所述主支管的同一侧的多根分叉支管的朝向以及相对于所述主支管的倾斜角度均相同，所述主支管和分叉支管的向外延伸的远端均封闭。
[0011]优选地，所述主进气管和辅进气管与同一或不同气源相连，所述主进气管的管径大于所述辅进气管的管径。
[0012]优选地，所述进料分布管连接有向下喷料的喷嘴，所述喷嘴的末端形成有对外扩口状的喷口部，该喷口部的轴截面为圆锥台形状。
[0013]优选地，所述喷口部内的小锥台底面的直径为Imm?2mm，所述喷口部端面的大锥台底面的直径为4mm?8mm。
[0014]优选地，所述进料分布管的底部连接有中间排喷嘴和对称布置在该中间排喷嘴两侧的侧排喷嘴，所述中间排喷嘴和侧排喷嘴均包括沿所述进料分布管的长度方向间隔排布的多个所述喷嘴，各个喷嘴的中心轴线与所述进料分布管的中心轴线相交，且所述中间排喷嘴中的各个喷嘴竖直向下。
[0015]优选地，在所述进料分布管的横截面上，所述侧排喷嘴与所述中间排喷嘴之间的周向夹角为30°?45°。
[0016]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种三相浆态床反应器，包括壳体、形成于该壳体内的反应器容腔以及根据本实用新型的气体进料分布器，所述反应器容腔的底壁形成为弧面，所述主进气管和所述辅进气管分别从反应器侧面和/或底部插入所述反应器容腔内，所述底层进料分布管布置在所述反应器容腔的底部并与该反应器容腔的所述底壁间隔，所述顶层进料分布管布置在所述底层进料分布管的上方。
[0017]优选地，所述底层进料分布管与所述反应器容腔的所述底壁之间的间距为40mm?60mm，所述顶层进料分布管与所述底层进料分布管之间的垂直间距为70mm?I40mmο
[0018]优选地，所述底层进料分布管与所述反应器容腔的所述底壁弧面形状相同。
[0019]优选地，所述反应器容腔的内径为D，所述顶层进料分布管的外边缘与所述反应器容腔的侧壁之间的水平间距不小于2.5% *D，所述底层进料分布管的外边缘与所述反应器容腔的所述侧壁之间的水平间距为15% *D?20% *D。
[0020]根据上述技术方案，在本实用新型的气体进料分布器和三相浆态床反应器中，进料分布管在反应器容腔中采取分层布置，使得气体能够均匀分布，保证了气液固三相的良好接触，避免死区的出现；底层进料分布管紧贴反应器容腔的底壁设置且二者弧面形状接近或相同，从底层进料分布管流出的气体能够解决固体催化剂在反应器底部的沉积，且减缓催化剂在底壁的磨损。
[0021]本实用新型的其他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】
[0022]图1?图3为现有技术中的三种类型的气体进料分布器的结构示意图；
[0023]图4为根据本实用新型的优选实施方式的气体进料分布器和三相浆态床反应器的结构不意图；
[0024]图5和图6均为图4所示的气体进料分布器的横截面图，其中图5图示了俯视状态下的顶层进料分布管的组成结构，图6图示了俯视状态下的底层进料分布管的组成结构；
[0025]图7为图4所示的气体进