CN111655350A - 用于下流式反应器的污垢收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污垢收集装置，该污垢收集装置位于下流式反应器头部内，用于从进料流中去除固体以增加反应器操作循环时间，而对用于催化剂装填的有效反应器空间没有影响。更具体地，过滤区域位于粗液体分配托盘和分配托盘上方的反应器容器的上部部分中。

Description

用于下流式反应器的污垢收集装置
技术领域
本发明涉及一种用于改善下流式反应器的操作的装置。更具体地，本发明涉及一种污垢收集装置，该污垢收集装置位于下流式反应器头部内，用于从进料流中去除固体以增加反应器操作循环时间，而对用于催化剂装填的有效反应器空间没有影响。
背景技术
在下流式反应器中，诸如在下流式反应器中，通常在第一催化剂床的顶部上放置一层过滤材料，以捕获微粒诸如细粒和污垢。典型地，该层能够是6英寸至36英寸厚，并且减少催化剂所占据的可用空间。另外，当固体聚积在过滤材料层内或在过滤材料与催化剂床之间从而引起高压降时，必须在操作循环内去除并替换过滤材料。
发明内容
本发明涉及一种反应器，该反应器包括上部部分和下部部分，其中该上部部分包含污垢收集装置。过滤区域位于粗液体分配托盘上方并且其中蒸气-液体分配托盘位于所述粗液体分配托盘下方，并且其中该下部部分包含催化剂床。过滤区域能够包含具有相同或不同物理和化学性质的单层或多层过滤材料。过滤区域包含多孔陶瓷颗粒或实现类似功能的其他材料。过滤区域能够通过多个隔离物在粗液体分配托盘上方间隔开。
附图说明
图1示出了反应器的上部部分，示出了位于分配托盘上方的过滤材料。
具体实施方式
现在已经发现，优选不同的布置以从下流式反应器中的进料流中过滤微粒。除了在催化剂的顶部上具有过滤材料层之外，已经发现在分配托盘上方的反应器的上部部分中包括一层过滤材料是有利的。更具体地，污垢收集装置位于下流式反应器的上部部分或反应器头部内，用于从进料流中去除固体并增加反应器操作循环时间，而对用于催化剂装填的有效反应器空间量没有任何影响。这通过位于反应器头部内的特别设计的污垢收集装置来实现。如图1所示，污垢收集装置由圆筒形侧壁和底部处的填料床支撑板构成，该填料床支撑板在粗液体分配托盘(RLDT)上方间隔开一小段距离。过滤材料填充填料床支撑板上方和圆筒形侧壁内部的空间。在过滤材料的顶部处能够存在压紧网格，以防止其四处移动。圆筒形侧壁具有供液体通过的穿孔或狭槽。圆筒形侧壁的顶部开有凹口，用于在过滤床被固体堵塞而限制液体流动通过床的情况下控制壁顶部周围的液体溢流。离开污垢收集装置的液体被下方较大直径的粗液体分配托盘拦截，以用于将液体跨托盘重新分配到下方的蒸气-液体分配托盘。
气体和液体通过入口喷嘴进入反应器。液体被分配到污垢收集装置的中心区域，径向向外流过过滤材料，并且通过圆筒形侧壁上的穿孔或靠近圆筒形壁的底板的部分离开装置。离开污垢收集装置的液体被下方较大直径的RLDT拦截，以用于重新分配到下面的蒸气-液体分配托盘。气体与液体在入口喷嘴和污垢收集装置的顶部之间的空间中分离-并且向下流动通过圆筒形侧壁和反应器头部之间的开放环形区域。在气体绕过过滤材料的情况下，即使过滤材料填充有固体，压降也不会增加。
通过这种设计，能够通过顶部反应器头部内的附加过滤床来增加反应器循环时间，或者通过减少催化剂床顶部上的过滤器材料来增加催化剂装填。
离开污垢收集装置的液体由下方的粗液体分配托盘重新分配。气体和液体然后通过与粗液体分配托盘流体连通的蒸气-液体分配托盘分配到催化剂床。粗分配托盘包括上部液体保持挡板。
如图1所示，根据本发明的一个或多个实施方案，为了从反应器10内去除液体流中的污垢和细粒，示出了具有圆化上部部分的外反应器壳体。反应器10的下部部分包含催化剂床26。示出了在填料床支撑板14的顶部上的过滤区域16。填料床支撑板位于具有一系列开口的粗液体分配托盘22上方一小段距离处。填料床支撑板与圆筒形侧壁38附接或焊接，以支撑过滤区域16中的过滤材料。填料床支撑板大部分是闭合的，使得液体被迫径向向外流动通过过滤材料，并且通过圆筒形侧壁上的穿孔或靠近圆筒形壁的底板的部分离开，到达粗液体分配托盘22。在过滤床被固体堵塞的情况中，过滤区域16的圆筒形侧壁的顶部具有开口(诸如三角形或矩形开口)用于液体溢流。然后液体从粗液体分配托盘向下传递到蒸气-液体分配托盘24，该蒸气-液体分配托盘被示出为具有多个分配器28。气体和液体然后向下传递到催化剂床26中。污垢收集装置20、粗液体分配托盘22和蒸气-液体分配托盘24可由安置于附接到反应器壳体的支撑环上的一组双桁架支撑。污垢收集装置20包括圆筒形侧壁、底板和过滤材料。
反应器包括入口喷嘴30。气体和液体通过入口喷嘴30进入反应器10中。入口流动流32通过喷嘴30的顶部处的孔板垂直向下矫直。在喷嘴30的底部和中心篮36的顶部上的动量阻尼网格/板34的顶部之间的空间中，气体与液体分离。液体主要首先向下流过中心篮36，然后径向向外流过环形篮中的过滤材料，直到到达底板和穿孔圆筒形侧壁的开口部分，液体在其中开始向下流过下部粗液体分配托盘22。如果篮下部的多孔介质被固体堵塞，则液体流逐渐向上移动通过多孔介质，直到整个固体床被堵塞，在此处液体将越过圆筒形侧壁38的顶部流入粗液体分配托盘24中而不穿过多孔介质。
可以设计污垢收集装置的圆筒形侧壁和底板上的开口，使得污垢收集装置在部分充满或充满液体的情况下操作。沿着垂直圆筒形侧壁的开口区域可以变化(例如，由于液体流动的驱动力降低，从底部到顶部的增加)，使得在侧壁周围的每个水平切片处沿侧壁排出的液体量和沿垂直方向通过过滤材料的液体水平流速大约相同，以实现最大的固体去除效率。
填料床在床顶部处没有专用流体分配系统的情况下捕集固体。在液体从底板或外圆筒壁上的开口离开污垢收集装置之前，在径向方向上逐渐降低液体流速有利于捕集细小颗粒。优选的是，底板从内圆筒封闭至少一个支脚，使得液体在其离开污垢收集装置之前必须流过通过环形床中的多孔介质的至少一个支脚。当污垢收集装置未满液体操作并且与液体流接触的过滤材料被堵塞时，预期液体流向上移动穿过过滤材料以及侧圆筒壁上的开口，向下移动到粗液体分配托盘。
在过滤区域中使用的过滤器材料能够包括颗粒、薄片或本领域已知的多孔材料的其他构造。用于过滤区域的优选材料是具有高内部孔隙率的陶瓷颗粒，诸如可从位于美国德克萨斯州休斯顿(Houston，Texas USA)的结晶相技术公司(Crystaphase Technologies，Inc.)获得的产品。能够使用其他过滤材料，例如膜滤器、沙滤器和其他类似的过滤器材料。根据优选的实施方案，过滤区域包含具有相同或不同的物理和化学性质的一层或多层过滤器材料。其上支撑有多孔材料的填料床支撑板或上方具有金属丝网片的填料床支撑板具有小于多孔材料颗粒或其他构造的尺寸的开口。更敞开的过滤材料或具有大内部孔的过滤材料可被放置在中心篮36内以捕集大颗粒或污垢，并且在环形篮中具有较小内部孔的过滤材料可用于移除细小颗粒。
在另一个实施方案中，多孔介质可被放置成在粗液体分配托盘上导引。开口支撑网格可被放置在填料床和粗液体分配托盘之间的外圆筒内部的环形区域上，使得液体可在粗液体分配时向下流动通过开口。
关于从液体中收集固体材料，该构造还减少了粗液体分配托盘22和蒸气-液体分配托盘24被固体堵塞的趋势。还发现，通过粗液体分配托盘22和蒸气-液体分配托盘24的液体分配质量得到改善，这是由于在粗液体分配托盘22上方的污垢收集装置减少了粗液体分配托盘上的液体湍流。
如图1所示，填料床支撑板的横截面视图示出了在支撑板14的中间部分50中没有开口，并且在邻近圆筒形侧壁的外环52中没有任选的开口用于液体流动。
具体的实施方案
虽然结合具体的实施方案描述了以下内容，但应当理解，该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案是一种设备，所述设备包括上部部分和下部部分，其中所述上部部分包含入口喷嘴和污垢收集装置，其中过滤区域位于粗液体分配托盘上方并且其中蒸气-液体分配托盘位于所述粗液体分配托盘下方。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述下部部分包含催化剂床。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述下部部分包含介质。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述下部部分包含填料。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述过滤区域包含具有相同物理和化学性质的一层过滤材料。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述过滤区域包含具有不同物理和化学性质的多层过滤材料。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述过滤区域包含多孔陶瓷颗粒。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中填料床支撑板是所述粗液体分配托盘上方的空间。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述填料床支撑板包括用于液体流动的环形穿孔。本发明的一个实施方案为本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述蒸气-液体分配托盘包括多个分配器。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述粗液体分配托盘包含孔，所述孔的尺寸被设定成在所述粗液体分配托盘上产生期望的液位。
本发明的第二实施方案是一种设备，所述设备包括上部部分和下部部分，其中所述上部部分包含入口喷嘴和污垢收集装置，其中过滤区域位于粗液体分配托盘上方并且其中蒸气-液体分配托盘位于所述粗液体分配托盘下方，其中所述蒸气-液体分配托盘包括多个分配器，并且其中所述下部部分包含催化剂床。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中所述粗液体分配托盘包含孔，所述孔的尺寸被设定成在所述粗液体分配托盘上产生期望的液位。
尽管没有进一步的详细说明，但据信，本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改，并且使其适合各种使用和状况。因此，前述优选的具体的实施方案应理解为仅例示性的，而不以无论任何方式限制本公开的其余部分，并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。在前述内容中，所有温度均以摄氏度示出，并且所有份数和百分比均按重量计，除非另外指明。

Claims (13)

1.一种反应器，所述反应器包括上部部分和下部部分，其中所述上部部分包含入口喷嘴和污垢收集装置，其中过滤区域位于粗液体分配托盘上方并且其中蒸气-液体分配托盘位于所述粗液体分配托盘下方。
2.根据权利要求1所述的反应器，其中所述下部部分包含催化剂床。
3.根据权利要求1所述的反应器，其中所述下部部分包含介质。
4.根据权利要求1所述的反应器，其中所述下部部分包含填料。
5.根据权利要求1所述的反应器，其中所述过滤区域包含具有相同物理和化学性质的一层过滤材料。
6.根据权利要求1所述的反应器，其中所述过滤区域包含具有不同物理和化学性质的多层过滤材料。
7.根据权利要求1所述的反应器，其中所述过滤区域包含多孔陶瓷颗粒。
8.根据权利要求1所述的反应器，其中填料床支撑板为所述粗液体分配托盘上方的空间。
9.根据权利要求8所述的反应器，其中所述填料床支撑板包括用于液体流动的环形穿孔。
10.根据权利要求1所述的反应器，其中所述蒸气-液体分配托盘包括多个分配器。
11.根据权利要求1所述的反应器，其中所述粗液体分配托盘包含孔，所述孔的尺寸被设定成在所述粗液体分配托盘上产生期望的液位。
12.一种设备，所述设备包括上部部分和下部部分，其中所述上部部分包含入口喷嘴和污垢收集装置，其中过滤区域位于粗液体分配托盘上方并且其中蒸气-液体分配托盘位于所述粗液体分配托盘下方，其中所述蒸气-液体分配托盘包括多个分配器，并且其中所述下部部分包含催化剂床。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述粗液体分配托盘包含孔，所述孔的尺寸被设定成在所述粗液体分配托盘上产生期望的液位。
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