140mmo
[0048]其中，通过双层进料分布管的设计，使得气体进入反应器底部后有一个良好的初始分布状态，保证在分布器周围气液固三相均匀接触，避免形成接触死区；同时顶层进料分布管3喷出的气体还可以起到破碎大气泡、再分配气体的作用，进一步提高气体在反应器截面的均匀分布。通过控制进入主进气管1、辅进气管2的气体流量和分布在顶层进料分布管3、底层进料分布管4底部的喷嘴9的数目和直径，可以分别控制流出顶层进料分布管3和底层进料分布管4的喷嘴9的气体速度，使顶层进料分布管3和底层进料分布管4上的喷嘴9处的出口气速维持在所需范围。由于底层进料分布管4紧贴反应器底壁11，气体从底层进料分布管4的底部喷嘴9流出时，较小的气速便可以有效地扰动反应器底部的催化剂，避免其沉积在反应器底部，同时维持底层进料分布管4的喷嘴9处较小气速又可以有效减少由喷嘴9出口气速带来的催化剂与反应器底壁的碰撞，减少催化剂的磨损。
[0049]总之，在不改变与主进气管I和辅进气管2相连且含有气源的空塔的气速的条件下，适当减小底层进料分布管4的喷嘴9气速，可大大减少催化剂与反应器底壁11的碰撞，降低催化剂的磨损；底层进料分布管4的分布面积大，距离反应器底部距离近，可以有效避免催化剂在反应器底部的沉积；喷嘴9处的圆锥形扩口设计，使得气体流过喷嘴9后迅速降低流速，且气流方向分散，既利于气体的均匀分配，又可以有效减少由气体带动的固体催化剂与反应器底部的碰撞，减小了催化剂的磨损。
[0050]在以上描述的气体分布器和反应器的基础上，在0.5m和Im直径的浆态床反应器上分别进行了试验。其中采用了一种固体粉末催化剂和液体石蜡作为实验介质，催化剂的粒度范围为30?180um，控制空塔的气速维持在0.2?0.3m/s之间，对分布器和反应器的性能进行验证。其中，顶层主支管5的直径约40mm，顶层分叉支管6的直径约30mm，底层主支管7的直径约30mm，底层分叉支管8的直径约20mm，喷嘴9的管径介于4mm?8mm之间，长度为1mm?20mm之间，喷口部的开口最窄处直径约Imm?2mm。优化两层进料分布管的底部喷嘴9的数量，使两层进料分布管分别保持合适的气孔开孔率，保证顶层进料分布管3上的喷嘴9的出口气速维持在50m?100m/s，底层进料分布管4上的喷嘴9的出口气速维持在1m?50m/s。
[0051]试验结果发现反应器底部没有催化剂沉积，反应器沿轴向的气体分布均匀。试验结束后装置中的催化剂粒径与新鲜催化剂相比几乎没有变化。因此，试验结果表明根据本实用新型的气体进料分布器及其反应器的结构合理，效果显著。
[0052]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和改进，但是这些简单变型和改进均属于本实用新型的保护范围。
[0053]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。
[0054]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】
1.一种气体进料分布器，其特征在于，该分布器包括主进气管(I)、辅进气管(2)、顶层进料分布管(3)和底层进料分布管(4)，呈平面层体状的所述顶层进料分布管(3)与呈弧面层体状的所述底层进料分布管(4)在高度方向上间隔布置，所述顶层进料分布管(3)与所述主进气管(I)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(4)与所述辅进气管(2)连通并包括沿弧面分布的多根进料分布管。
2.根据权利要求1所述的气体进料分布器，，所述顶层进料分布管(3)和底层进料分布管(4)分别通过各自的中心连接点(O)与相应的所述主进气管(I)和辅进气管(2)连通； 在所述顶层进料分布管(3)和底层进料分布管(4)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(O)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。
3.根据权利要求1所述的气体进料分布器，其特征在于，所述主进气管(I)和辅进气管(2)与同一或不同气源相连，所述主进气管(I)的管径大于所述辅进气管(2)的管径。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的气体进料分布器，其特征在于，所述进料分布管连接有向下喷料的喷嘴(9)，所述喷嘴(9)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。
5.根据权利要求4所述的气体进料分布器，其特征在于，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。
6.根据权利要求4所述的气体进料分布器，其特征在于，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(9)，各个喷嘴(9)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(9)竖直向下。
7.根据权利要求6所述的气体进料分布器，其特征在于，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(β)为30°?45°。
8.—种三相浆态床反应器，包括壳体(10)和形成于该壳体(10)内的反应器容腔，所述反应器容腔的底壁(11)形成为弧面，其特征在于，所述反应器包括根据权利要求1-7中任意一项所述的气体进料分布器，该气体进料分布器的所述主进气管(I)和所述辅进气管(2)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(4)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(11)间隔，所述顶层进料分布管(3)布置在所述底层进料分布管(4)的上方。
9.根据权利要求8所述的三相浆态床反应器，其特征在于，所述底层进料分布管(4)与所述反应器容腔的所述底壁(11)之间的间距为40mm?60mm，所述顶层进料分布管(3)与所述底层进料分布管(4)之间的垂直间距为70mm?140mm。
10.根据权利要求8所述的三相浆态床反应器，其特征在于，所述底层进料分布管(4)与所述反应器容腔的所述底壁(11)弧面形状相同。
11.根据权利要求8所述的三相浆态床反应器，其特征在于，所述反应器容腔的内径为D，所述顶层进料分布管(3)的外边缘与所述反应器容腔的侧壁(12)之间的水平间距不小于2.5% *D，所述底层进料分布管(4)的外边缘与所述反应器容腔的所述侧壁(12)之间的 水平间距为15% *D?20% *D。
【专利摘要】本实用新型公开了一种气体进料分布器和三相浆态床反应器，该分布器包括主进气管(1)、辅进气管(2)、顶层进料分布管(3)和底层进料分布管(4)，呈平面层体状的顶层进料分布管与呈弧面层体状的底层进料分布管在高度上间隔布置，顶层进料分布管与主进气管连通并包括沿平面布置的多根进料分布管，底层进料分布管与辅进气管连通并包括沿弧面分布的多根进料分布管。进料分布管在反应器中采取分层布置，使得气体均匀分布，底层进料分布管紧贴反应器底壁设置且其弧面形状与后者接近或相同，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。
【IPC分类】B01J4-00, B01J8-22
【公开号】CN204564077
【申请号】CN201520135660
【发明人】张奉波, 卜亿峰, 于佩潜, 门卓武, 翁力, 孙永伟
【申请人】神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月10日