CN112512678A

CN112512678A - 可布置在包括固定催化剂床的反应器中的用于分配流体的设备

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Publication number: CN112512678A
Application number: CN201980046111.7A
Authority: CN
Inventors: C·布特罗; J-F·勒科
Original assignee: Axens SA
Current assignee: Axens SA
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2039-06-27
Also published as: WO2020011542A1; US11465112B2; SA521420977B1; EP3820601A1; EP3820601B1; DK3820601T3; CA3103349A1; US20210322942A1; FR3083716B1; CN112512678B; FR3083716A1; KR20210029219A

Abstract

本发明涉及流体分配设备（D），其能够被布置在反应器（R）的固定催化剂床（C₁，C₂）中，所述设备包括：用于输送所述流体的输送装置，所述装置包括多个管道，其每个直接接收所述流体的区别的份；用于分配所述流体的分配装置；和用于在所述流体中产生局部压降的装置，所有这些使得：设备包括用于收集所述流体的收集装置（2a），其提供在输送装置的管道和流体分配装置之间的流体连接，以及用于产生局部压降的装置添加到所述输送装置或分配装置或收集装置（2a）上。

Description

可布置在包括固定催化剂床的反应器中的用于分配流体的设备

技术领域

本发明涉及流体分配设备领域，该流体分配设备能够布置在包括固定催化剂床的反应器中，特别是在其中的催化剂床易结垢的反应器中。

这样的反应器出现在炼油领域中，特别是在加氢处理过程中，典型地用于石脑油的加氢处理、在吸附纯化过程中、或者在其中原料包含结垢物或结垢物在原位形成的某些过程中。

实际上，在某些过程中，沉积物积聚在固定催化剂床上，并随着时间的经过逐渐导致间隙体积的减小。已经发现，这种结垢现象经常仅影响床的有限厚度的层，该层位于流体与催化剂床发生接触的点处。当考虑使用向下流的竖直反应器的示例时，该层是床的上层。发生结垢的层明显呈现出由构成催化剂床的元件的积聚组成的厚的壳层，该壳层被胶和碳质沉积物覆盖并结合在一起。在该层之外，在典型地介于构成催化剂床的元件的尺寸的3至20倍之间的厚度上，结垢出现得较少。因此，一旦顶部层已经发生结垢，看起来有益的是能够将原料分配到结垢较少的下层中。

在床发生结垢的层中，压降或多或少迅速地逐渐增加。在极端情况下，观察到催化剂床栓塞。压降可使得操作者不得不过早关闭反应器并脱除催化剂床中的一些（称为“脱除（skimming）”过程）。该维护操作包括用新鲜层替换已经发生阻塞的床的上层。关闭单元导致相当大的生产损失。在某些单元中，需要定期的脱除操作，即使催化剂床的下部分仍可运行。因此，这种生产损失可反复发生。

典型地，结垢物由原料（例如，杂质、腐蚀残留物、来自炉的焦炭颗粒）携带进来或者在反应器的压力和温度条件下在原位形成。这些结垢物可是固体颗粒、胶、聚合物或粘性化学物质。

背景技术

为了防止催化剂床过早阻塞，通过安装在固定催化剂床中的多个设备已经开发出了多种技术方案。

当已经存在明显的杂质的积聚时，到达催化剂床的流体在多个设备之间分配。然后将每份流体分配到位于设备的下部分的水平处的催化剂床的层中。以这种方式，流体在设备的高度上绕过催化剂床。因此限制了压降随时间经过的增加。因此，在达到单元的压力极限之前，单元能够运行较长时间。

在专利US 3,992,282中特别描述了该类型的设备的示例，其描述了分配通过固定床的独立的多个的竖直圆柱体。设备的上部分提供有节流孔并位于固定床的上层上方。下部分装备有筛并没入催化剂床的主体中。

专利US 6,846,469描述了另一技术方案，其类似于之前的技术方案，并且类似地具有安装在反应器中的多个设备。随着催化剂床的多种层逐渐发生结垢，每个设备允许原料的份顺序地绕过催化剂床的多种层。

这些设备的安装和移除相对漫长。一方面，为了覆盖反应器的横截面，需要大量的这些设备。另一方面，安装涉及

- 定位设备中的每个，

- 在填充催化剂床时使用临时支撑件将设备保持就位，

- 安装在操作中使用的支撑件。

由于必须进行相反的步骤，移除操作也很漫长。

最后，在操作期间需要用于保持设备并将设备固定到反应器的支撑件。在移除期间，这些支撑件易于处于阻塞的层中并且可证明是难以取出的。

发明内容

本发明的目的在于提出较易装配的分配设备的新颖设计。

为此，本发明提出了用于分配流体的设备，该设备能够/适于布置在反应器的固定催化剂床中，所述设备包括：

• 用于输送所述流体的上游输送装置，包括多个管道，每个直接接收所述流体的区别的份，

• 用于分配所述流体的下游分配装置，

• 用于在所述流体中产生局部压降的装置，

使得：

- 设备包括歧管装置，该歧管装置用于将所述流体收集在一起并且提供在所述流体输送装置和所述流体分配装置之间的流体连接，

- 用于产生局部压降的所述装置添加到所述输送装置或分配装置或歧管装置上。

将理解的是，在本发明的含义内管道“每个直接接收所述流体的区别的份”是指这些管道在上游不连接到所讨论的管道自其分支出来的公用管道类型的公共分配装置：相反，管道中的每个直接从该流体流的源接收流体流的部分，该流体流的源来自为此目的而在反应器中提供的入口或多个入口。还将理解的是，在该表达中“区别的份”是指每个管道接收给送到反应器的相同流体流的份，并且因此其具有相同的组成。因此，该流体的部分由这些管道并行输送。管道的每个接收待分配的流体而没有任何中间元件。由于具有多个管道，具有相同组成的待分配的流体总量在多种管道之间分成区别的份。因此，这些区别的份不在输送装置中混合。

用于产生局部压降的装置在与所述歧管装置的连接区域“附近”添加到分配装置上，即靠近包含连接区的空间或在所述区中。

根据本发明的设备形成完整的一件式设备，其可以容易地安装在反应器中并且仅靠其自身执行分配功能。

在根据本发明的设备中，通过设备的设计还使流体分配不良的风险最小化。具体地，由连接到相同歧管装置的多种管道输送的流体的份在由分配装置进行分配之前归组在一起并且均质化。

根据本发明的设备的另一优点在于，其使得可减少脱除操作的持续时间以及相关联的生产损失。将其安装在反应器中以及将其从反应器移除可非常快速地进行。在填充或清空催化剂床时，无需将其保持就位。当单元运行中时，也不必将其机械地附接到反应器，而在现有技术中在反应器重启之前安装的这样的固定件。

此外，根据本发明的设备还证明特别抗结垢。

一方面，设备在输送装置结垢的情况下表现较好。流体直接在多种输送管道之间分配，并且不经由单个进入点进入设备。即使管道中的一些发生堵塞，歧管装置也将流体分配到所有其他分配装置。

另一方面，降低了与分配装置的结垢相关联的分配不良的风险，这是因为与现有技术的设备相比设备包括许多分配装置。

最后，用于产生压降的装置添加到歧管装置、输送装置或分配装置上，但是该用于产生压降的装置与所述歧管装置、输送装置或分配装置是区别的。因此，限制了用于产生压降的装置发生堵塞的风险，即便发生堵塞，其影响也受到了限制。另外，输送装置的可能的堵塞或分配装置的可能的结垢对用于产生压降的所述装置没有任何影响。

定义

贯穿本文，无差别地，术语“上游”和“下游”或者“入口”和“出口”应参考所涉及的流体的整体流动方向理解。

贯穿本文，“基本上气态”应理解为是指基本上由气体构成的流体，并且其可包含少量液体，典型地至多5vol%为液体。

贯穿本文，“基本上液态”应理解为是指基本上由液体构成的流体，并且其可包含少量气体，典型地至多5vol%为气体。

优选地，由根据本发明的设备分配的流体是基本上液态或基本上气态的。

根据一个实施例，该实施例在本文的其余部分中称为“简单模式”，根据本发明的设备包括单个输送装置、单个歧管装置和单个分配装置。

根据替代实施例，该实施例在本文的其余部分中称为“分层模式”的，根据本发明的设备包括多个分配装置、多个歧管装置、以及传送装置，使得：

- 所述歧管装置布置为一个在另一个下方，

- 所述传送装置提供在多个歧管装置之间的流体连接。

所述实施例中的设备有利地允许在不同水平分配流体。

以下多种变型应用于简单实施例和分层实施例二者。

在第一变型A中，用于将根据本发明的设备的所述流体收集在一起的歧管装置包括至少一个管或管的阵列，输送装置的管道连接到该至少一个管或管的阵列，所述管或多个管在其端部处闭合。

在所述实施例中，任何类型的几何形状都是可能的，以便灵活地适应于所有尺寸的反应器。

在变型A中，所述设备的管的阵列优选地以十字、网络、网格或星形形式布置。因此，该设备允许在大的表面面积上均质地分配。

当设备的管的阵列以十字、网络、网格或星形形式布置时，优选仔细选择多种分支的长度，以便均匀地分配流体。分支优选地分布在平面中。分支也可是倾斜的。分支也可是波浪形状的，以便绕过障碍物，诸如反应器及其操作所特有的并且独立于本发明的传感器或辅助管道。多种可能的几何形状提供了灵活的技术方案，该技术方案可适于适应设备将要布置于其中的空间的限制。

在第二变型B中，根据本发明的设备的用于将所述流体收集在一起的歧管装置包括至少一个环，优选地具有环面或椭圆形或多边形形状，输送装置的管道连接到该至少一个环。在所述实施例中，歧管装置较不易发生堵塞。

优选地，用于将流体收集在一起的歧管装置中的每个连接到输送装置的至少三个管道，其每个直接接收流体的区别的份。

优选地，在歧管装置的每个上，分配装置在数量上多于输送管道。有利地，至少四个分配装置连接到歧管装置的每个。

优选地，根据本发明的设备的所述流体输送装置和/或传送装置沿轴线z延伸，并且所述收集流体的歧管装置中的每个在平面P中延伸，使得轴线z和平面P形成介于60度和120度之间的角α，优选地为90度的角。

优选地，根据本发明的设备的用于产生局部压降的装置包括节流孔的用于流体通过的横截面中的节流部，其是局部变窄或波纹管类型的。

优选地，根据本发明的设备的用于产生局部压降的装置包括减压构件，该减压构件允许最小的泄漏流并且不会由于阻塞而发生堵塞。

优选地，根据本发明的所述设备的分配装置包括连接到所述歧管装置的多个喷嘴，所述喷嘴优选地在所述歧管装置的平面P中延伸。

优选地，根据本发明的设备的用于产生局部压降的装置在与所述歧管装置的连接区域附近添加到歧管装置上。

当歧管装置包括喷嘴时，优选地，根据本发明的设备的用于产生局部压降的装置在与所述歧管装置的连接区域附近添加到所述喷嘴。

优选地，所述喷嘴的本体相对于歧管装置的连接角β介于60度至120度之间，优选地为90度。因此，连接部的横截面较小，并且在喷嘴焊接到歧管装置的情况下，这最大化了机械强度且最小化了焊道长度。

根据一个特别优选的实施例，歧管装置包括环，输送装置的管道和多个喷嘴连接到该环。优选地，用于产生局部压降的装置在喷嘴和环之间的连接区域处添加。在该实施例中，设备是有效的并且表现出良好的机械完整性。

本发明还涉及反应器，包括：

• 固定催化剂床

• 布置在所述床中的根据本发明的分配设备，使得

- 所述设备的输送装置的管道的入口在所述床的上游或在所述床的水平处，

- 并且所述设备的歧管装置、分配装置和传送装置（当适用时）在所述床中。

管道的“入口”应理解为或者是由所讨论的管道的上游端部处的开口形成的入口，或者是管道中的每个的至少一个入口或入口的部分，如后文说明的，特别是当存在用于每个管道的多个入口时，例如当上游端部完全或部分堵塞并且在所讨论的管道壁的一定高度上设置开口以构成流体入口时。

“在所述床的上游或在所述床的水平处”应理解为，输送装置的管道的入口或入口中的至少一个位于与床的上游表面齐平或至少部分地在所述床的上游（因此，在竖直布置的反应器的情况下在床的上方，其中流体入口或多个入口在反应器的顶部处并且出口或多个出口在反应器的底部处）。输送管道的入口或多个入口或者完全位于催化剂床的上表面的上方，或者至少部分地与床齐平，或者部分地在催化剂床上方/与催化剂床齐平并部分在催化剂床中。在任何情况下，有利地，至少一个入口位于催化剂床的表面处或上方（仍在定向为竖直地从顶部进料的反应器的构造中，其中从反应器底部部分进行回收）。因此，输送管道完全或部分地在催化剂床中，并且有利地部分地在催化剂床的外部开放，使得输送管道/多个输送管道的流体入口至少部分地在床之外或与床齐平。

用于根据本发明的反应器的维护阶段（安装设备、填充或清空固定催化剂床）比通过现有技术的方案更快速。具体地，在填充或清空催化剂床期间分配设备不要求保持/临时支撑件。

在“分层模式”下的设备也可布置在根据本发明的反应器的催化剂床中。因此，设备允许随着若干叠置的催化剂层逐渐发生结垢而依次绕过这些层。因此，该反应器在必须关闭进行脱除之前可运行较长的时间。

优选地，在根据本发明的反应器中，所述设备的所述歧管装置在与所述反应器的轴线正交的平面中延伸。

优选地，在根据本发明的反应器中，支撑所述设备的是根据本发明的所述固定催化剂床。因此，在反应器中安装分配设备以及从反应器中移除分配设备可非常迅速地进行。

例如，在竖直向下流反应器的情况下，催化剂床的元件装载为直到歧管装置将位于该处的水平。通过将歧管装置放在床上而将设备放置在催化剂床上。然后装载其余的催化剂床。

替代地，在竖直向上流反应器的情况下，整个设备悬挂在歧管装置的水平处。然后填充催化剂床。

可选地，设备的歧管装置仍可装备有机械附接到根据本发明的反应器的装置。这些附接装置将足以在操作阶段保持整个设备。因此，不需要附接输送装置和/或分配装置。

在另一实施例中，反应器包括有限数量的根据本发明的若干设备；优选地，两到五个分配设备，例如三个或四个。这些设备可安装为并排地、一个在另一个内部、或一个在另一个下方。在该实施例中，两个相邻分配装置之间的距离通常大于或等于歧管装置的横截面直径的2倍且小于或等于20倍，优选地大于或等于歧管装置横截面直径的5倍且小于或等于10倍。

优选地，根据本发明的反应器的固定催化剂床包括布置在顺序的层中的粒状固体。优选地，床可包括一个或多个层，通常每个层或者包括称为“保护床”的捕集元件，或包括一些惰性或活性填充物、或一些催化剂、或一些吸附剂。粒状固体典型地采取挤出形式（圆柱形、多叶形等）和/或丸的形式和/或成型多孔元件的形式（例如交联的陶瓷盘），尽管存在其他形式。为了简单起见，在本文的其余部分中，术语“催化剂元件”用于指床的多种粒状固体。

优选地，在根据本发明的反应器中，催化剂床包含催化剂元件，并且所述分配装置的每个的出口的尺寸严格小于在流体被分配的水平处的所述元件的最小尺寸。所述分配装置的出口的尺寸典型地是喷嘴的出口的通道横截面的直径、高度或宽度。催化剂元件的尺寸典型地是其直径、高度或宽度。

本发明还涉及利用根据本发明的分配设备和/或根据本发明的反应器的过程，其中将包含石脑油（优选为富含烯烃的石脑油）的原料进行加氢处理，或者将裂化石油原料进行选择性氢化，或者其中通过吸附去除气体的杂质，或利用带有易结垢的固定催化剂床的反应器的任何其他过程。

在根据本发明的过程中，由设备分配的流体是所利用的反应器的原料。

优选地，在“分层模式”下，根据本发明的设备包括输送装置、布置为一个在另一个下方的在两到三个之间的歧管装置、以及在一到两个之间的传送装置。

更优选地，在分层实施例中，根据本发明的设备包括输送装置，布置为一个在另一个下方的两个歧管装置、以及仅一个传送装置。

优选地，根据本发明的设备的输送管道配备有至少一个流体入口和一个流体出口。管道的入口中的每个可有利地配备有防止固体物质进入的装置，该装置为罩、隔板、挡板、筛或等同类型。因此，在到输送管道的入口处的流体通道横截面的尺寸优选地严格地小于用于产生局部压降的装置的通道横截面的尺寸。这使得在尽管颗粒可通过的情况下避免堵塞用于产生局部压降的装置。

在另一变型中，输送装置使得：

- 管道端部是闭合的，该闭合的管道端部是连接到歧管装置的端部的相对端部，

- 流体入口开口形成在所述管道的侧向部分中。因此，流体入口开口的尺寸优选地严格地小于用于产生局部压降的装置的通道横截面的尺寸。这使得在尽管颗粒可通过的情况下避免堵塞用于产生局部压降的装置。

优选地，设备的所述输送装置的管道的高度介于150mm至1000mm之间。

在“简单模式”下，设备的高度优选地介于构成催化剂床的元件的最大尺寸的3至20倍之间。在“分层模式”下，设备的每个层的高度优选地介于构成催化剂床的元件的最大尺寸的3至20倍之间。

优选地，歧管装置和/或输送装置和/或传送装置的通道横截面为圆形、椭圆形或平行六面体形。

歧管装置可至少包括直的部分和弯曲部分。

根据本发明的分配设备可用在包括竖直布置的至少一个固定催化剂床的所有反应器中。优选地，流体流是向下流。

优选地，设备由与操作条件和设备倾向于放置于其中的反应器的流体的组成相容的材料制成。典型地，设备由金属制成，优选由钢、不锈钢、或涂覆有提供防腐蚀保护的层的钢制成。

优选地，在根据本发明的反应器中，分配设备包括用于产生局部压降的装置，使得所产生的压降介于位于输送装置和分配装置之间的固定催化剂床的压降的十分之一至一倍之间，优选地介于四分之一至四分之三之间，更优选地介于三分之一和三分之二之间。

优选地，当根据本发明的反应器的固定催化剂床没有结垢时，设备允许有限量的流体通过。典型地，只要催化剂床中的压降低于设备的压降，小于或等于流体的40vol%，优选地小于或等于30vol%，优选地小于或等于流体的20vol%的流体的量通过设备。

优选地，当已经积聚足够的杂质时，分配设备允许流体绕过结垢的催化剂层并重新分配到结垢较少的底层中。典型地，大于或等于流体的50vol%，优选地大于或等于70vol%，更优选地大于或等于80vol%的流体的量通过设备。

在优选实施例中，歧管装置可包括同心地布置在相同平面P中的若干环，优选地为二至五个，更优选地为二至四个，还更优选地为二至三个。两个相邻环之间的距离优选地大于或等于催化剂床的元件的最大尺寸的3倍且小于或等于20倍，更优选地大于或等于催化剂床的元件的最大尺寸的6倍且小于或等于16倍。该实施例允许装备大直径反应器。

本领域技术人员将调整设备的构造（直径、输送装置、歧管装置和分配装置的长度和数量）以确保局部产生的压降远大于在设备中由摩擦产生的压降。

本领域技术人员将选择分配装置的数量以确保无论所分配流体的流速，流体的分配是基本上均匀的。

优选地，连接到歧管装置的输送装置的两个管道之间的距离大于或等于100mm且小于或等于1000mm，优选地大于或等于400mm且小于或等于800mm。

优选地，分配装置中的每个包括连接到歧管装置的入口和开口到催化剂床中的出口。所述出口自由地开放，即在其端部处没有筛或孔板。优选地，分配装置中的每个的通道横截面的尺寸小于流体分配到其中的催化剂床的元件的尺寸。更具体地，该尺寸优选地较小达至少等于催化剂床的元件的最大尺寸的5％的差。例如，圆柱形状的喷嘴的出口的直径严格小于流体分配到其中的填充元件的尺寸。

在一个优选实施例中，分配装置包括喷嘴。这些喷嘴优选地是圆柱形的，但是可想到任何其他形状。这些喷嘴优选地包括位于喷嘴入口处的节流孔。

分配装置的长度调整为使得流体均匀地分配，特别是在反应器的固定催化剂床的整个横截面的范围上。分配装置不必然具有均匀的长度。这样的情况可尤其是为了绕过位于反应器内的障碍物或为了向表面面积小的区域供给，该表面面积小的区域不足以具有其自己的分配管道。

优选地，分配装置中的每个具有用于产生局部压降的装置。

优选地，当由设备分配整个流体时，用于产生局部压降的装置产生大于或等于0.03MPa且小于或等于0.3MPa的压力差，优选地大于或等于0.05MPa且小于或等于0.12MPa。

设备可具有包括有限数量的若干“部段”的模块化结构，该“部段”旨在组装在反应器中。“部段”中的每个能够通过人孔引入到反应器中。

歧管装置典型地以几件制成，例如以弧的形式，如果歧管装置包括环面形状的环的话。这些部段通过本领域技术人员已知的任何设备机械地连接，例如使用螺栓连接的法兰。

注意的是，本发明的设备可有利地具有模块化设计以便提供适应需求的灵活性：因此，更特别地，歧管装置以及输送装置可以标准模块化元件的形式设计，该标准模块化元件可根据待装配的反应器组装成不同的尺寸/形状。可以提供一个、两个或三个尺寸的模块，并且凭借这些模块构成非常多样化的设备。

输送管道可通过本领域技术人员已知的任何设备连接到歧管装置：通过焊接或使用螺栓连接的法兰。

分配装置可通过本领域技术人员已知的用于机械连接两个元件的任何装置焊接、螺栓连接或固定到歧管装置。

一旦设备已经组装，根据本发明的设备的歧管装置就构成基部，该基部允许设备容易地设置在平坦表面上。在某些构造中，由连接到设备的歧管装置的分配装置组成的组件构成允许设备设置在平坦表面上的基部。

类似地，当将设备布置在根据本发明的反应器的固定催化剂床中时，设备的基部有利地占据反应器的横截面的较大比例。因此，设备具有明显的安置表面。这允许设备相对于在操作期间发生的震动或机械振动保持稳定。

在一个实施例中，根据本发明的若干分配设备可使用在反应器中。例如，若干独立的分配设备，以便绕过第一结垢的上层；并且然后当其他可能的下层相继发生结垢时，使用顺序的设备绕过这些下层。典型地，可安装两个或三个顺序的设备。

本发明还涉及使用根据本发明的反应器的用于石脑油原料加氢处理的过程。术语“加氢处理”是指允许通过氢气的作用去除烃馏分中包含的多种杂质的所有纯化过程。

石脑油的加氢处理通常在炼油厂中用于纯化石脑油，例如，以便将石脑油转化为通常可在催化重整或异构化单元中使用的原料，或者转化为汽油池中的可获利（monetizable）产品。加氢处理过程可实现原料的烯烃的加氢脱硫、加氢脱氮以及可能的氢化。石脑油典型地来自原油常压蒸馏单元或来自热裂化单元（诸如进行焦化、热解或蒸汽裂化的单元），或者可来自加氢转化单元。这些不同类型的石脑油可单独地处理或作为混合物处理。来自裂化单元的石脑油称为裂化石脑油并且富含烯烃。

特别地，根据本发明的过程非常适合用于加氢处理富含烯烃的石脑油（尤其是裂化石脑油）的反应器的操作。

本发明还涉及使用根据本发明的反应器的用于将裂化石油原料的烯烃选择性氢化的过程。

附图说明

通过阅读非限制性示例并参考以下附图，本发明的其他特征和优点将变得显而易见：

- 图1a描绘了在“简单模式”下的根据本发明的第一变型的分配设备的一个示例的横向视图，并且图1b描绘了其俯视图。

- 图2描绘了与图1相同的分配设备的细节的横截面图。

- 图3a、3b和3c每个以截面描绘了可在根据本发明的设备中用作分配装置的喷嘴的一个类型。

- 图4和图5描绘了根据本发明的另外两个变型的分配设备的另外两个示例的俯视图。

- 图6示出了在“简单模式”下布置在根据本发明的第一变型的反应器R内部的图1的分配设备D。

- 图7示出了在“分层模式”下布置在根据本发明的第二变型的反应器R内部的分配设备D。

这些图是高度示意性的并且描绘了当其位于操作模式下时的多种部件。

具体实施方式

图1a描绘了在“简单模式”下的根据本发明的第一变型的分配设备D的一个示例的俯视图。设备D由不锈钢制成。输送装置的管道1由竖直的圆柱形管组成。歧管装置由具有圆柱形横截面和环面形状的环2a组成，管道1连接到该环2a。分配装置由绕环2a均匀分布的喷嘴3组成。管道1、环2a和喷嘴3机械地互相连接，以将待分配的流体从管道1朝向环2a运输，并且然后从环2a朝向喷嘴3运输。

在描绘的变型中，喷嘴3在横向平面中延伸，环2a在该横向平面中延伸。

可选地，用于防止固体颗粒进入到管道1的装置由布置在每个管道的入口上方的罩4a组成。替代地，可以实心圆形板堵塞管道1的入口，并且开口可形成在管道4b的外壳体上：这些开口可是圆形开口、矩形开口或缝、或者带有例如宽间距的Johnson™筛的区域。

图1b描绘了根据与图1a相同的本发明的变型的分配设备D的俯视图。喷嘴分布在环2a的任一侧上：一系列喷嘴3a的出口定向为朝向环2a的外部，并且一系列喷嘴3b的出口定向为朝向环2a的内部。

图2描绘了在与图1a和1b相同的变型中的在分配装置和歧管装置之间的连接区域的截面图。由空心圆柱体组成的喷嘴3焊接到环2a。节流孔5焊接到喷嘴3的入口。一旦在反应器（见图5）内部，喷嘴的出口6自由地开放到催化剂床中，并且其标称直径小于或等于床的元件的最小尺寸，并且其固定在该水平处。

图3a在俯视图和横向截面图中描绘了可在根据本发明的设备中用作为分配装置的喷嘴的第一变型。喷嘴3的通道横截面为矩形。三个节流孔5布置在喷嘴的入口处。

图3b在俯视图和横向截面图中描绘了可在根据本发明的设备中用作为分配装置的喷嘴的第二变型。喷嘴3由两个同心的圆柱体7形成。在中心圆柱体的中心存在节流孔口5。六个节流孔口5分布在位于两个圆柱体之间的环形区域中。

图3c在俯视图和横向截面图中描绘了可在根据本发明的设备中用作为分配装置的喷嘴的第三变型。喷嘴3由圆柱体7形成，杆8定位在圆柱体7的中心。在中间圆上刻有三个节流孔5。

图4描绘了根据本发明的第二变型的分配设备D的第二示例的俯视图。根据本发明的设备包括由直的圆柱形管道2b和圆柱形的输送管道1组成的歧管装置。喷嘴3沿直的圆柱形管道2b的两侧分布。在该构造中，喷嘴的长度有助于设备D的稳定性。

图5描绘了根据本发明的另一变型的分配设备D的另一示例的俯视图。根据本发明的设备包括歧管装置，该歧管装置由以十字形式组装的两个直的圆柱形管道2b和五个圆柱形的输送管道1组成。喷嘴3沿两个直的圆柱形管道分布。

图6描绘了图1a和图1b的示例的分配设备D，在“简单模式”下，根据本发明的第一变型，该分配设备D沿竖直轴线z布置在反应器R内部。反应器R在带有易于结垢的固定床的向下流气体模式下操作，根据本发明的设备D嵌入在该固定床中。待分配的流体（原料）以气态形式经由管道I进入并经由管道O离开。在该示例中，催化剂床的上层C₁由填充元件构成。固定催化剂床包括第二层C₂。分配设备D包括由沿轴线z延伸的管道1组成的输送装置和由在平面P中延伸的环2a组成的歧管装置。轴线z与反应器R的轴线重合，并且平面P平行于反应器的横向截面。

环2a提供有绕其圆周适当地分布的喷嘴（未描绘）。

环2a横向地置于层C₁的元件上。因此，分配设备D位于催化剂上，优选地在所述层的高度的20％至80％之间的横向的水平处，并且更优选地在40％至60％之间。输送管道1的入口位于层C₁的水平上方。

当催化剂床发生结垢时，设备D允许以对应于设备高度的高度h绕过催化剂床的层。

图7描绘了在“分层模式”下根据本发明的第二变型布置在反应器R'内部的分配设备D'。反应器R'与图6的反应器R非常相似。分配设备D'与分配设备D部分相同。区别在于分配设备D'包括由两个叠置的环2a组成的两个歧管装置。上环在与轴线z正交的平面P₁中延伸，并且下环在平行于P₁的平面P₂中延伸。两个环2a由传送装置连接，该传送装置由沿轴线z延伸的圆柱形管道10组成。两个环2a提供有喷嘴（未描绘）。

第二环2a横向地置于构成层C₁'的元件上。因此，分配设备D'置于催化剂上，使得：

- 第一环优选地位于在所述层的高度的20％至50％之间的横向的水平处，并且更优选地在25％至40％之间。

- 第二环优选地位于在所述层的高度的50％至80％之间的横向的水平处，并且更优选地在60％至75％之间。

输送管道1的入口位于层C₁'的水平上方。

当催化剂床发生结垢时，设备D'允许以高度h₁并且然后以高度h₂绕过催化剂床的层C₁'。

示例1：

如在图5中，在类似于在图1a和1b中所描绘的设备的变型中，根据本发明在简单模式下的直径为1.4m的反应器R提供有设备D。以气态形式的裂化石脑油原料以500m³/h处理。设备安装在催化剂床的层中，该层由具有51mm的直径的填充元件构成。

具有1m的环面直径的环2a安装在反应器中。环具有标称直径为50mm的横截面，该环从6个输送管道接收流体，该输送管道由标称直径为50mm的空心圆柱体组成。

内直径为48mm并且长度为125mm的24个喷嘴分布在环上。每个喷嘴在其入口处配备有直径为19mm的节流孔。

将设备安装在反应器中花费的时间估计为20分钟，而带有若干相邻设备的现有技术的设备则需要若干小时。

示例2：

根据本发明在简单模式下，直径为3.8m的反应器提供有的三个设备，这些设备同心地布置，以便以4400m³/h处理以气态形式的石脑油原料。设备安装在催化剂床的层中，该层由具有51mm的直径的填充元件构成。

三个设备中的每个的歧管装置由具有环面形状和圆柱形横截面的环组成。三个环在同一个平面中同心地布置，并且其环面直径分别为1m、2m和3m。环具有的标称直径为75mm，并且分别从4个、8个和12个输送管道接收流体。该输送管道具有75mm的标称直径。

内直径为48mm并且长度为125mm的128个喷嘴分布在3个环面上，该3个环面分别包括22个喷嘴、42个喷嘴和64个喷嘴。每个喷嘴在其入口处配备有直径为19mm的节流孔。

将设备安装在反应器中花费的时间估计为50分钟，而带有若干相邻设备的现有技术的设备则需要一天。

Claims

1.用于分配流体的设备（D），所述设备（D）适于布置在反应器（R）的固定催化剂床（C₁，C₂；C'₁，C'₂）中，所述设备包括

· 用于输送所述流体的上游输送装置，所述上游输送装置包括多个管道（1），每个管道（1）直接接收所述流体的区别的份，

• 用于分配所述流体的下游分配装置（3），

• 用于在所述流体中产生局部压降的装置（5），

其特征在于：

- 所述设备包括用于将所述流体收集在一起的歧管装置（2a；2b），并且所述歧管装置（2a；2b）提供在流体输送装置的管道（1）和所述流体分配装置（3）之间的流体连接，

- 所述用于产生局部压降的装置（5）添加到所述输送装置（1）或所述分配装置（3）或所述歧管装置（2a；2b）上。

2.根据前一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备包括多个分配装置（3）、多个歧管装置（2a；2b）、和传送装置（10）；

并且在于：

- 所述歧管装置（2a；2b）布置为一个在另一个下方，

- 所述传送装置（10）提供在多个歧管装置（2a；2b）之间的流体连接。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，用于将所述流体收集在一起的所述歧管装置包括至少一个管或管的阵列（2b），输送装置的管道（1）连接到所述管或多个管（2b），所述管或多个管（2b）在其端部处闭合。

4.根据前一项权利要求所述的设备，其中，所述管的阵列（2b）以十字、网络、网格或星形形式布置。

5.根据权利要求1和2中的任一项所述的设备，其中，用于将所述流体收集在一起的所述歧管装置包括至少一个环（2a），所述环（2a）优选地具有环面或椭圆形或多边形形状，所述输送装置的所述管道（1）连接到所述至少一个环（2a）。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述流体输送装置（1）和/或所述传送装置（10）沿轴线z延伸，并且所述流体收集歧管装置（2a；2b）中的每个在平面（P）中延伸，使得轴线（z）和平面（P）形成介于60度和120度之间的角（α），优选地为90度的角。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述用于产生局部压降的装置包括节流孔（5）的用于所述流体通过的横截面中的节流部，其是局部变窄或波纹管类型的。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述流体分配装置包括连接到所述歧管装置（2a；2b）的多个喷嘴（3），所述喷嘴优选地在所述歧管装置的所述平面P中延伸。

9.根据前一项权利要求所述的设备，其中，所述喷嘴的本体相对于所述歧管装置的连接角（β）介于60度至120度之间，优选地为90度。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述用于产生局部压降的装置（5）在与所述歧管装置（2a；2b）的连接区域附近添加到所述分配装置上。

11.反应器（R），包括：

• 固定催化剂床（C₁，C₂；C'₁，C'₂）

• 根据前述权利要求中任一项所述的分配设备（D），其布置在所述床中，使得所述设备的输送装置的管道（1）的入口或入口中的至少一个在所述床的上游或与所述床齐平，并且使得所述设备的所述歧管装置（2a；2b）、所述分配装置（3）和可能地所述传送装置（10）在所述床中。

12.根据前一项权利要求所述的反应器（R），其中，所述设备的所述歧管装置在与所述反应器（R）的所述轴线（z）正交的平面（P）中延伸。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的反应器，其中，所述固定催化剂床支撑所述设备。

14.根据权利要求11至13中的任一项所述的反应器，其中，所述催化剂床包含催化剂元件，并且其中所述分配装置中的每个的出口的尺寸严格小于在所述流体被分配的水平处的所述元件的最小尺寸。

15.过程，前述权利要求中的任一项所述的设备（D）和/或所述的反应器（R）在所述过程中实施，其中将包括石脑油，优选地富含烯烃的石脑油，的原料进行加氢处理；或者其中将裂化石油原料进行选择性氢化；或者其中通过吸附去除气体的杂质。