反应物流分配器和固体颗粒床层反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工设备，具体地，涉及一种反应物流分配器和固体颗粒床层反应器。
【背景技术】
[0002]目前，化工领域中的催化反应大多采用带有固体颗粒床层的反应器进行。通常，这种反应器(塔器)用于气体相物料与液体相物料之间的化学反应。具体地，气液两相物料经过反应器分配塔盘或设置在反应器塔盘上的反应物流分配器被分配到催化剂固体颗粒床层上发生化学反应。
[0003]气体和液体两相的混合以及物料在催化剂固体颗粒床层上分配的均匀性成为影响反应生成产品质量的关键因素。气相与液相反应物料混合分配地愈均匀，反应器中催化剂固体颗粒床层的温度和反应速度则愈容易控制。因此，为了使气体和液体两相更好地混合并均匀地分配到催化剂固体颗粒床层上，存在有下述现有技术。
[0004]US3218249公开了一种传统的分配塔盘。这种分配塔盘上均布若干由降液管和泡帽组成的分配器。泡帽与降液管间形成一个环形上流通道。泡帽上设有长条形开槽。在正常工作时，塔盘上的液面会由于气相作用低于环形上流通道中的液面，从而在泡帽的外部和环形上流通道中形成压降差。气相携带液相经由中心管上端溢流堰折向流入下部，最后经由出口流向下方床层。这种分配器的主要缺点在于通过每一分配单元的流体流量对塔盘上的液位高度变化十分敏感，这在高气相负荷条件下尤为明显。另外分配塔盘上方的空间内由于气液平衡作用而形成压力梯度，这些对单个分配器的液相流量影响较大。
[0005]US4126540公开了一种分配器。这种分配器主要由顶罩及降液管构成。降液管侧面开孔。气相由降液管上端开口流入，液相由侧面开孔流入降液管。开孔的位置保证了物料中颗粒杂质沉降在塔盘上而不会堵塞开孔。这种分配盘的缺点在于开孔高度单一，合适的液相负荷范围变化较小，极限负荷比较低。
[0006]US5158714公开了一种改进型泡帽分配器，主要包括泡帽、降液管以及连接杆。这种分配器通过采用不同的加强液体分散的内嵌流体扩散件来提高每个分配器出口的液相局部分配均匀性，但由于内嵌流体扩散件的存在，降液管中气液两相流体的摩擦压力损失增大，导致单个分配器中液相流量对塔盘液位高度敏感性的增高，从而一定程度上降低了整体分配均匀性。
[0007]US5942162公开了一种气提式分配器。这种气提分配器的工作原理与泡帽分配器相同，区别在于降液管尺寸变小，通过与泡帽的不同组合形式来增加塔盘上滴液点数量。这种分配器同样存在对塔盘液位高度变化十分敏感的问题。
[0008]可见，在现有技术中，各种反应物流分配器(例如泡帽分配器等)的流体流量对反应器塔盘上的液位高度变化十分敏感，特别是在高气相负荷条件下尤为明显。而且可操作性较低，不能较好地适用于加氢装置大型化及日益严格的油品质量要求。【实用新型内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题为提供一种反应物流分配器，该反应物流分配器在安装到反应器中后能够可靠地进行气体和液体两相的混合，而且不容易受到反应器塔盘上的液位高度的影响。
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种反应物流分配器，该反应物流分配器包括分配器主体，该分配器主体内设有反应物流通通道，且该分配器主体上设置有与所述反应物流通通道连通的流体入口和流体出口，所述反应物流通通道的位于所述流体入口和所述流体出口之间的至少一部分形成为吸流段，该吸流段的通流截面面积变化且呈两头大、中间小以形成文丘里管道结构，以及所述分配器主体上还设置有与所述吸流段连通的流体吸入口，该流体吸入口在所述反应物流通通道的延伸方向上处在所述流体入口和所述流体出口之间。
[0011]优选地，所述吸流段形成为直径逐渐变化的圆管形通道，该吸流段由第一直径D1向最小直径D2逐渐缩小，再由所述最小直径D2逐渐扩大到第二直径D3 ;优选地，所述第一直径D1为所述最小直径D2的1.2-2.4倍，所述第一直径D1与所述第二直径D3相等；更优选地，所述第一直径D1为所述最小直径D2的1.4-1.8倍。
[0012]优选地，所述吸流段具有内径为所述最小直径D2的圆柱形通道段，所述流体吸入口设置在所述圆柱形通道段上。
[0013]优选地，所述吸流段包括直径由第一直径D1向最小直径D2缩小的缩径部和从所述最小直径D2向所述第二直径D3扩大的扩径部，所述缩径部和所述扩径部均形成为圆台形，所述流体吸入口设置在所述扩径部；优选地，所述第一直径D1为30-260mm，所述流体吸入口为直径4-30mm的圆孔，所述缩径部上设置有辅助流体入口 ；更优选地，所述第一直径D1为120-200mm，所述流体吸入口为直径10_20mm的圆孔，所述辅助流体入口为矩形开口，该矩形开口的长度为20-80mm，宽度为3_12mm，且该矩形开口的长度方向垂直于所述反应物流通通道的中心轴线。
[0014]优选地，所述吸流段形成为母线为圆弧线的回转体形状，所述流体吸入口设置在所述最小直径D2处；优选地，所述流体吸入口为1-10个圆孔，该圆孔直径为4-40mm;更优选地，所述圆孔为2-8个，该圆孔直径为12-26mm。
[0015]优选地，所述反应物流通通道还包括形成为圆柱状的流体流通部，所述分配器主体的对应于该流体流通部的部位设置有与该流体流通部连通的辅助流体入口 ；优选地，所述辅助流体入口为1-8个矩形开口，该矩形开口的长度为10-100mm且长度方向为沿所述流体流通部的延伸方向；更优选地，所述辅助流体入口为2-6个矩形开口，该矩形开口的长度为 20_60mm。
[0016]优选地，所述流体出口设置在所述分配器主体的下端面上，该反应物流分配器还包括设置在所述分配器主体下方且对准所述流体出口的底板，该底板配置在距离所述分配器主体的下端面下方5-50mm的位置；优选为10_20mm。
[0017]优选地，所述底板为设置有贯通孔的平板或波形板；优选地，所述底板为圆形板，该圆形板的面积大于所述流体出口的面积，所述贯通孔为直径4-16mm的圆形孔；更优选地，所述圆形板的直径为60-200_。
[0018]优选地，所述流体入口设置于所述分配器主体的上端面，该反应物流分配器还包括设置在所述分配器主体上的顶盖帽部，该顶盖帽部包括顶盖板和遮挡部，所述顶盖板设置在所述分配器主体上端面的上方且与所述分配器主体的上端面间隔有预定距离以罩盖所述流体入口，所述遮挡部从所述顶盖板向下方延伸并向下超过所述分配器主体的上表面，并且所述遮挡部和所述分配器主体的外侧面之间具有间隔；优先地，所述顶盖板为圆形板，该圆形板的面积为所述流体入口的面积的1.96-9倍，所述遮挡部为筒状环形板，所述预定距离为10-80mm;更优选地，所述预定距离为15_40mm，该圆形板的面积为所述流体入口的面积的2.56-4.84倍。
[0019]优选地，所述流体入口设置于所述分配器主体的上端面，该反应物流分配器还包括设置在所述分配器主体上的顶部导流件，该顶部导流件为至少一部分覆盖所述分配器主体侧面的顶盖帽部或通过设置杆安装到所述分配器主体上端面的顶部导流板，其中，所述顶盖帽部包括顶盖板、遮挡部和固定部，所述顶盖板设置在所述分配器主体上端面的上方且与所述分配器主体的上表面间隔有预定距离以罩盖所述流体入口，所述固定部与所述分配器主体的上端面抵接并固定，所述遮挡部从所述顶盖板向下方延伸并向下超过所述分配器主体的上端面，所述遮挡部和所述分配器主体的外侧面之间具有间隔，从而在所述分配器主体与所述遮挡部之间形成有引导通道；优选地，所述顶盖板为矩形板，该矩形板的面积为所述流体入口的面积的1.44-4倍，所述遮挡部和所述固定部为分别连接在所述顶盖板长度方向的两侧端部上的矩形板，所述预定距离为10-80mm ;更优选地，所述预定距离为15-40mm，该矩形板的面积为所述流体入口的面积的1.69-2.25倍。
[0020]本实用新型还提供一种固体颗粒床层反应器，该固体颗粒床层反应器包括反应器壁、连接在所述反应器壁上的支撑盘和塔盘，所述塔盘上设置有根据上述技术方案所述的反应物流分配器；优选地，所述反应物流分配器的所述分配器主体从所述塔盘的上表面向上伸出的上方长度为所述分配器主体从所述塔盘的下表面向下伸出的下方长度的1.2-10倍；更加优选地，所述塔盘上设置有根据上述部分技术方案所述反应物流分配器时，所述上方长度为所述下方长度的2-4倍；所述塔盘上设置有根据上述部分技术方案所述反应物流分配器时，所述上方长度为所述下方长度的3-8倍。
[0021]另外，本实用新型还提供一种固体颗粒床层反应