CN103381349B - 积垢篮 - Google Patents

Abstract

一种用于固定床反应器积垢篮，属于石油化工装置领域。其包括：包括圆柱形框架、安装在所述框架上的外筛网，以及布置在所述框架内的多个筛盘组。其中，每个筛盘组包括一个体形筛盘和面形筛盘，在所述体形筛盘上沿其纵向中心轴布置有孔。根据本发明的积垢篮可有效过滤液相进料中的灰垢等杂质，缓解了在反应过程中杂质在积垢篮和固定床催化剂床层接触面结垢的难题，从而增加了积垢篮的工作时间，也延长了催化剂的使用时间。

Description

积垢篮

技术领域

本发明涉及一种积垢篮，更具体地涉及一种用于固定床反应器的积垢篮。

背景技术

在加氢反应装载固定床反应器的运行过程中，液体原料通常会带有一定量的来自上游设备的杂质，当夹带有杂质的原料在流经催化剂床层时，沉积在催化剂床层的“空隙”中而形成污垢。结果是使催化剂床层的“空隙”减小，直到催化剂床层的“空隙”被污垢“充满”。这会导致流体在床层中分布不均，而污垢又能与反应过程产生的积炭结合，形成垢层，堵塞流通通道，造成原料分布不均匀，并且垢层在催化剂床层表面的积累，在催化剂顶层形成壳层。这就会使反应器的压降升高，降低催化剂的使用效率，严重时会压垮塔盘，造成非计划停工。同时，由于加氢反应是放热反应，在催化剂床层径向截面上，会由于反应程度的不同而产生温度差异，甚至会出现局部过热，损害催化剂的性能，从而大大降低催化剂的使用周期。

为了解决上述问题，可对反应器进行撇头，然后重新开工。但撇头工作用时较长，而且撇头会影响反应装置的正常运转。也可以在固定床反应器中设置积垢篮，以更好地控制固定床反应器内压力降，一般可根据原料的性质和装置工况在反应器里设置若干个积垢篮，拦截、过滤、沉积这些杂质。另外，积垢篮也可增加流通面积，便于流体通过。

常见的积垢篮为桶状结构，其外部裹有筛网，置于瓷球床层内。根据流体中的杂质含量、性质及粒径的不同，可采用内流式或外流式，其中外流式桶体设有上盖板。目前，应用广泛的积垢篮多为敞口式、封闭口式和齿形口式。

在实际应用中，由于积垢篮直接置于催化剂床层的上表面，经过一段时间运转后，也常常在积垢篮四周及周围的催化剂床层产生污垢而发生堵塞，使液相流动路径长短不一，直接影响液相在催化剂床层上的均匀分布，严重时也会生成壳层，造成压降升高等问题。此外，在石油炼制、有机化工等领域中的固定床反应器中，催化剂床层顶部的污垢沉积现象也很普遍和严重。因此如何解决在积垢篮周围和固定床催化剂床层顶部的结垢问题，增加积垢篮的使用时间和催化剂的运行时间成为石油炼制领域中的重要问题。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出了一种用于固定床反应器的积垢篮，其可有效过滤液相进料中含有的灰垢等杂质，从而可缓解设备运转过程中积垢篮和催化剂顶部结垢严重，积垢篮和催化剂运转时间段的问题。

根据本发明，提供了一种用于固定床反应器的积垢篮，包括圆柱形框架，在所述框架的周向侧面和下游侧端面上安装有外筛网，并且在所述框架内沿物料流动方向依次布置有多个筛盘组。其中，每个筛盘组包括一个体形筛盘和面形筛盘，在体形筛盘上沿其纵向中心轴布置有孔。

在一个优选的实施例中，在装配状态中，各面形筛盘布置在同组的体形筛盘的下游侧，并且各体形筛盘的孔的纵向投影完全处于同组的面形筛盘的范围内。因而，从整体来看，体形筛盘与面形筛盘彼此交替地布置。

带有孔的体形筛盘能使体形筛盘保持为通透，即当体形筛盘的筛网被堵塞时，物料还能够穿过孔继续朝向下游方向流动。同时，体形筛盘与面形筛盘的这种层状布置也使得，当体形筛盘的筛网被堵塞时，与体形筛盘同组的面形筛盘继续承担过滤作用，从而延长了根据本发明的积垢篮的使用时间。

在本文中，用语“体形筛盘”是指由筛网形成的具有一定空间形状的筛盘。用语“面形筛盘”是指仅由筛网形成的平面状筛盘。

在本文中，用语“下游”和“上游”均以物料的流向为参照。

根据本发明，仅在积垢篮框架的周向侧面和下游侧端面上安装有外筛网，而其上游侧端面上没有安装外筛网。

在本文中，用语“上游侧端面”是指框架的不与催化剂层接触的端面，而用语“下游侧端面”是指框架的与催化剂层接触的端面。

在一个实施例中，筛盘上的网眼比所述外筛网上的网眼更密。在一个实施例中，筛盘上的筛网规格为40-60目，外筛网上的筛网规格为100-300目。外筛网对筛盘起到支撑和保持作用，并且较粗的外筛网还能够防止意外未被积垢篮外的过滤器拦截的较大颗粒物质进入筛盘内。

在一个优选的实施例中，将各个筛盘组布置为每一级筛盘组的筛网比与其相邻的上一级筛盘组的筛网更密。

这种逐级变密的筛盘布置使得积垢篮具有逐级过滤的功能，即较大的个体颗粒仅在较上层的筛盘上积垢，而较细小的颗粒会在较下层的筛盘上积垢。

在一个实施例中，体形筛盘的筛网与框架的内侧邻接，面形筛盘与与框架的内侧之间存在间隙。优选地，面形筛盘具有沿着垂直于其平面逆着物料流动方向而延伸的盘壁。

这种设计使得进入积垢篮的物料全部会得到过滤。面形筛盘的盘壁还会阻止面形筛盘上的积垢落到下一层筛盘。此外当面形筛盘完全失去过滤作用后，物料会溢过盘壁直接进入到下一层筛盘，由此延长了积垢篮的使用时间。

在一个实施例中，体形筛盘为圆台形筛盘，面形筛盘为圆盘形筛盘。在一个优选的实施例中，在装配状态中，圆台形筛盘布置为其大端朝向物料流的上游侧并完全覆盖框架的横截面，小端朝向圆盘形筛盘。

圆台形筛盘的周向斜面起到过滤作用。在过滤时，在斜面上聚集的固体颗粒向小端的周围聚集而不是布满整个圆台形周向面而使圆台形筛盘失去过滤作用。

在一个实施例中，在所述积垢篮的筛盘内填装有填充物，例如填装催化剂或催化剂保护剂，从而在过滤物料的同时，可引发化学反应，对物料进行加工，起到增加反应效率或进一步保护催化剂的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：带有孔的圆台形筛盘和圆盘形筛盘的配合能保证筛盘的透过性，从而延长积垢篮的使用时间。同时由于每一级筛盘组的筛网比与其相邻的上一级筛盘组的筛网更密，因此积垢篮具有逐级过滤的功能，可防止大的固体颗粒将较密的筛网堵死而失去过滤作用，从而可延长积垢篮的使用时间。此外，可在筛盘中填装催化剂或催化剂保护剂颗粒，从而在实现过滤积垢的同时实现催化作用。本发明的积垢篮还具有重量小、透过性好，加工方便的优点。

附图说明

在下文中将基于不同的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的积垢篮框架的示意图；

图2是筛盘在积垢篮中的布置示意图；

图3是根据本发明的积垢篮的一个优选实施例的示意图；

图4是根据本发明的圆台形筛盘的平面图；

图5是根据本发明的面形筛盘的平面图。

在各幅图中，相同的构件由相似的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的积垢篮做进一步说明。

图1显示了根据本发明的积垢篮10的外部示意图。其为圆柱状结构，包括框架11以及安装在框架11的下游侧端面18和整个侧面上的外筛网12，而在框架11的上游侧端面17上没有安装外筛网12。外筛网的规格例如可为40-60目。

根据本发明的积垢篮10还包括设置在框架11内的成层状布置的多个筛盘组。其中，每个筛盘组包括一个体形筛盘和面形筛盘，在所述体形筛盘上沿其纵向中心轴布置有孔25。筛盘的筛网选择成比外筛网12具有更密的网眼。在一个实施例中，筛盘的筛网的规格可选择为100-300目。

图2显示了筛盘在积垢篮10中布置示意图。如图2所示，在框架11中，筛盘以其平面垂直于物料的流动方向（如图中的箭头方向）而设置。

根据本发明，筛盘包括体形筛盘和面形筛盘。在图2所示的实施例中，体形筛盘构造成圆台形筛盘23，面状筛盘构造成具有盘壁28的圆盘形筛盘24。

在一个实施例中，在圆台形筛盘23上沿其纵轴设置有孔25，如图4所示。优选地，孔25设置在圆台形筛盘23的底面中心，并且孔25的直径小于圆盘形筛盘24的直径，使得孔25的纵向投影完全处于圆盘形筛盘24范围内，如图3所示。可以理解地，圆台形筛盘23和圆盘形筛盘24的数量可根据具体情况加以选择。

圆盘形筛盘24的盘壁28以垂直于筛盘24的平面方向逆着物料流动方向（如图2中的箭头方向）延伸，以便更好地将物料中的颗粒物聚集在筛盘24上，此外当圆盘形筛盘24完全失去过滤作用后，物料会溢过盘壁28直接进入到下一层筛盘，由此延长了积垢篮10的使用时间。在一个具体示例中，盘壁28的高度为1-3cm。

圆台形筛盘23的周向面为斜面并起过滤作用，此外其会使得固体颗粒向圆台形筛盘23的小端的周围聚集而不是布满整个圆台形筛盘23的周向面，从而能延长积垢篮10的使用时间。

如图2所示，在装配状态中，圆台形筛盘23的筛网与框架11的内侧邻接，圆形形筛盘24与与框架11的内侧之间存在间隙，因而例如可通过连接件（在图5中以附图标记21示出了它的一个例子）固定在框架11的内表面上。

具体来说，圆台形筛盘23布置为其大端朝向物料流的上游侧并完全覆盖框架11的横截面，小端朝向圆盘形筛盘24并且保证孔25的纵向投影完全处于圆盘形筛盘24范围内。圆盘形筛盘24布置在同组的圆台形筛盘23的下游侧。因此，第一个筛盘为圆台形筛盘23，而最后一个筛盘为圆盘形筛盘24，整体来看，圆盘形筛盘24与圆台形筛盘23彼此交替地布置，如图2所示。

这种装配结构的优点在于，带有孔25的圆台形筛盘23能使圆台形筛盘23保持为通透，即当圆台形筛盘23的筛网被堵塞时，物料还能够穿过孔25继续朝向下游方向流动，这时与圆台形筛盘23同组的圆盘筛盘24继续承担过滤作用，从而延长了根据本发明的积垢篮10的使用时间。

在一个优选的实施例中，将各组筛盘布置为每一级筛盘组的筛网比与其相邻的上一级筛盘组的筛网更密，即物料首先接触到的第一组筛盘的网眼最为稀疏，而物料穿过积垢篮10整体并流出时所接触到的最后一组筛盘的网眼最密。根据这种设计，物料会逐级过滤，从而在最大程度上延长了积垢篮10的使用时间。

图3显示了本发明的积垢篮10的一个优选的实施例。在其中，在圆台形内筛盘23和圆盘形内筛盘24的筛网面上放置有填充物16，然后在填充物16表面覆盖筛网如14和15，以将填充物16固定。在一个实施例中，所述填充物16为催化剂保护剂或催化剂。从而积垢篮10不但能发挥积垢作用还能够起催化作用。

在装配中，积垢篮10安装于反应器的瓷球过滤层和催化剂床层之间。具有相同规格筛网的带有孔25的圆台形筛盘23和圆盘形筛盘24形成一组并沿着物料的流动方向以层状方式布置在积垢篮10的框架11内部。其中，圆盘形筛盘24通过连接件21连接到框架11的内表面，并且布置在圆台形筛盘23的下游侧。圆台形筛盘23的大端朝向物料的上游侧，小端朝向圆盘形筛盘24，并且保证孔25的纵向投影完全落入圆盘形筛盘24的区域中。将各组筛盘布置为每一级筛盘组的筛网比与其相邻的上一级筛盘组的筛网更密，即最上游的筛盘组的筛网最稀疏，而最下游的筛盘组的筛网最密。如有必要，则可在筛盘23和/或24内填装催化剂保护剂或催化剂，以在发挥积垢作用的同时还能起催化作用。

在工艺过程中，当带有灰垢等杂质的物料进料后，首先会由积垢篮10的外筛网12过滤。在进入积垢篮10内之后，物料由积垢篮10内部的筛盘（即圆台形筛盘23和圆盘形筛盘24的组合）逐级过滤。原料经多级过滤，才能进入催化剂床层。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于固定床反应器的积垢篮，包括圆柱形框架，在所述框架的周向侧面和下游侧端面上安装有外筛网，并且在所述框架内沿物料流动方向依次布置有多个筛盘组，

其中，每个筛盘组包括一个体形筛盘和面形筛盘，在所述体形筛盘上沿其纵向中心轴布置有孔，

所述体形筛盘是由筛网形成的具有空间形状的筛盘，所述面形筛盘是仅由筛网形成的平面状筛盘。

2.根据权利要求1所述的积垢篮，其特征在于，所述各面形筛盘布置在同组的体形筛盘的下游侧，并且各体形筛盘的孔的纵向投影完全处于同组的面形筛盘的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的积垢篮，其特征在于，所述同组的体形筛盘和面形筛盘的筛网规格相同。

4.根据权利要求3所述的积垢篮，其特征在于，每一级筛盘组的筛网比与其相邻的上一级筛盘组的筛网更密。

5.根据权利要求1所述的积垢篮，其特征在于，所述体形筛盘的筛网与框架的内侧邻接，面形筛盘与框架的内侧之间存在间隙。

6.根据权利要求5的积垢篮，其特征在于，所述面形筛盘具有沿着垂直于其平面逆着物料流动方向而延伸的盘壁。

7.根据权利要求1所述的积垢篮，其特征在于，所述体形筛盘为圆台形筛盘，所述面形筛盘为圆盘形筛盘。

8.根据权利要求7的积垢篮，其特征在于，在装配状态中，所述圆台形筛盘布置为其大端朝向物料流的上游侧并完全覆盖框架的横截面，小端朝向圆盘形筛盘。

9.根据权利要求7或8所述的积垢篮，其特征在于，在所述积垢篮的筛盘内填装有填充物。

10.根据权利要求1所述的积垢篮，其特征在于，所述筛盘的筛网的网眼比所述外筛网上的网眼更密。