CN202015610U - 一种加氢反应器的入口扩散器 - Google Patents

Abstract

一种加氢反应器的入口扩散器，包括圆柱形外筒体（4），其特征在于：外筒体（4）的顶端中心处设入口管（6），入口管（6）下端为球形喷头（8）；外筒体（4）底端为环形底板（2），外筒体（4）内设有半球体（3），固定于环形底板（2）上；半球体（3）上均匀地分布半球体接管（10）；环形底板（2）外，所述半球体（3）下方设有一层碎流板（1），其上均匀分布碎流孔接管（12）。本实用新型能三次对气液物料进行均匀分配并减缓其垂直冲击力，减少液相沿径向分配的峰值和液相偏流程度，并且也扩大了液相喷洒面积，为分配盘的稳定工作创造条件。

Description

一种加氢反应器的入口扩散器

技术领域

本实用新型涉及石油炼制工业中加氢反应器上的一个设备部件，具体涉及一种加氢反应器的入口扩散器。

背景技术

在石油炼制工业所用的固定床催化加氢反应装置中，加氢反应器是关键的设备，它采用原料油和氢气两相介质并流进料。原料油在加氢反应器内的催化剂作用下与氢气完成一系列的反应。加氢反应器能否稳定地操作、催化剂能否充分地发挥作用、反应产物的质量能否达到所需的质量要求，很大程度上取决于安装在加氢反应器入口的入口扩散器。

入口扩散器是介质进入反应器遇到的第一个部件。它的作用是将进入加氢反应器的介质扩散到反应器的整个截面上，并且要消除气、液介质对顶分配盘的垂直冲击，为分配盘的稳定工作创造条件，以及通过扰动促使气液两相均匀混合。因此在工业生产过程中，要求气液介质经过入口扩散器后，液相沿径向分配的峰值、液相偏流程度尽可能小，对下方分配盘的冲击力小，否则会影响反应效果和装置的稳定、长期运行。然而气液两相混合物在入口处能否得到有效缓冲，经缓冲后的气液混合物能否均匀地扩散到整个反应器的截面上，与入口扩散器的结构密切相关。

随着固定床催化加氢反应装置处理量的加大，加氢反应器的规模也日趋大型化，因此人们对入口扩散器的技术要求也越来越高。然而目前使用的入口扩散器仍然存在着液相沿径向分配的峰值较高、液相偏流程度较大等问题。中国专利CN201493092公开了一种入口扩散器，包括圆柱形的外筒，外筒顶端为进口，底端设有环形底板，环形底板的中心设有出口，出口的下方设有两层圆形碎流板，在碎流板上设有多个碎流孔，所述外筒内设有与其同轴的锥形内筒，所述内筒的顶端小，底端大，其顶部设有顶板，其底端固定在环形底板上，内筒侧壁上的对称位置各有一侧面开孔。该入口扩散器在一定程度解决了入口扩散器存在的液相沿径向分配的峰值较高、液相偏流程度较大的问题，但其对入口扩散器的底板以及分配盘的缓冲力度不够，结构较为复杂，液相偏流程度仍相对较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种加氢反应器的入口扩散器，主要解决现有加氢反应器中入口扩散器存在的缓冲力度不够、液相沿径向分配的峰值较高、液相偏流程度较大的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：该入口扩散器包括一个圆柱形的外筒体，外筒体顶端中心处设入口管，入口管下端为球形喷头；外筒体底端为环形底板，外筒体内设有半球体，固定在底板上，半球体上设有半球体接管，均匀地分布在半球体上；环形底板外所述半球体的下方设有一层碎流板，其上均匀分布碎流孔接管。

所述的球形喷头可由法兰与入口管连接，球形喷头上可设置均匀分布的喷头接管，喷头接管的外端凸出球形端面10-20毫米。

所述半球体接管，一端与半球体的外表面平齐，另一端凸出半球体内表面10-20㎜。

所述的碎流板通常可采用圆形平板，由连接条与环形底板连接。将碎流孔接管垂直于碎流板设置，碎流孔接管的一端与碎流板的上表面平齐，其另一端凸出碎流板下表面10-20㎜。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：气液两相进料由入口管进入入口扩散器的球形喷头，球形喷头的端面可以减缓料液的冲击力，球形喷头上均匀分布着喷头接管，料液可以在端面沿喷头接管流下，喷头接管的外端凸出球形端面10-20毫米，这样可以减小液相沿径向分配的峰值，也可以减少液相的偏流程度，使得液体能比较均匀的喷洒下来。从喷头喷出的料液洒落在外筒内的半球体上，半球体可以再次减缓料液的冲击力，半球体上均匀分布着半球体接管，半球体接管的一端与半球体的外表面平齐，另一端凸出半球体的内表面10-20㎜，这样可以再次减小液相沿径向分配的峰值，也可以减少液相的偏流程度，使得液体能均匀的向下流出，溅射到外筒底端半球体出口下方的碎流板上。碎流板仍可以减缓料液的冲击力，并且其上设有碎流孔接管，碎流孔接管的一端与碎流板的上表面平齐，其另一端凸出碎流板下表面10-20㎜，这样可以再次减小液相沿径向分配的峰值也可以减少液相的偏流程度，使得料液分布的更加均匀。

本实用新型三次减缓料液的冲击力，三次减少液相沿径向分配的峰值和液相的偏流程度，使得最后流到分配盘上的料液的冲击力很小，同时料液具有比较小的液相沿径向分配的峰值、液相偏流程度。由于只用了一块碎流板，使得结构比较简单。因此，本实用新型结构简单，能使料液混合均匀、分配均匀，并且具有较小的液相沿径向分配的峰值、液相偏流程度，同时也有很好的缓冲效果。将其安装在加氢反应器中，流经此入口扩散器的料液扩散到下方的气液分配盘进行分配后，反应中的催化剂床层的径向温差小，使得加氢反应顺利的进行，并且可以延长催化剂的使用寿命。

附图说明

图1  加氢反应器的入口扩散器轴向剖视图。

具体实施方式

参照图1所示，本实用新型的加氢反应器中的入口扩散器，它主要由外筒体4、底板2、半球体3、球形喷头8和碎流板1组成。

外筒体4的顶部设有法兰7，顶端中心为入口管6，入口管6下端为球形喷头8，入口管6与球形喷头8由管法兰5连接，球形喷头8上均匀分布着喷头接管9。外筒体4的底端为环形底板2，环形底板2的中间为出口，出口的下方设有一层圆形碎流板1，在碎流板1上均匀设有垂直的碎流孔接管12。外筒体4的内部设有半球体3，半球体3上均匀分布着半球体接管10，半球体3固定在环形底板2上。

气液两相混合物料由入口管6进入球形喷头8后，可以经球形喷头8上均匀分布的喷头接管9喷出，之后流到半球体3上，经半球体3上均匀分布的半球体接管10流出，溅射到碎流板1上，经碎流孔接管12流出。在此过程中球形喷头8的端面、半球体3的外表面、碎流板的上表面都减缓了物料的垂直垂直冲击力，球形喷头8上均匀分布的喷头接管9、半球体3上均匀分布的半球体接管10以及碎流板上均匀分布的碎流孔接管12都对物料进行了均匀混合分配。因此，在此过程中进行了三次减缓气液物料的垂直冲击力，三次对气液物料进行混合均匀的分配，减少了液相沿径向分配的峰值和液相偏流程度，并且也扩大了液相喷洒面积，使得气液两相能更好的喷洒到气液分配盘上，为分配盘的稳定工作创造了条件。

Claims (6)

1.一种加氢反应器的入口扩散器，包括圆柱形外筒体（4），其特征在于：外筒体（4）的顶端中心处设入口管（6），入口管（6）下端为球形喷头（8）；外筒体（4）底端为环形底板（2），外筒体（4）内设有半球体（3），固定于环形底板（2）上；半球体（3）上均匀地分布半球体接管（10）；环形底板（2）外，所述半球体（3）下方设有一层碎流板（1），其上均匀分布碎流孔接管（12）。

2.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于：所述的球形喷头（8）通过法兰（5）与入口管（6）连接。

3.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于：所述的球形喷头（8）上设置均匀分布的喷头接管（9），喷头接管（9）凸出球形喷头（8）端面10-20毫米。

4.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于：所述半球体接管（10）的顶端与半球体（3）的外表面平齐，另一端凸出半球体（3）内表面10-20㎜。

5.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于：所述碎流板（1）为圆形平板，由连接条（11）与环形底板（2）连接。

6.根据权利要求1所述的入口扩散器，其特征在于：所述碎流孔接管（12）垂直于碎流板（1），一端与碎流板（1）的上表面平齐，其另一端凸出碎流板（1）下表面10-20㎜。