CN213590501U - 组合式低压降耐磨主风分布器及再生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了组合式低压降耐磨主风分布器及再生器，所述组合式低压降耐磨主风分布器安装于再生器底部，其包括预分布器及安装在所述预分布器上方的分布板，所述预分布器与主风管道直接连接，所述预分布器包括至少三根支管，所述至少三根支管沿所述预分布器周向均匀分布并开设有多个方向向下的预分布孔，所述多个预分布孔的截面积总和对应于所述主风管道的截面积之比为0.8～1.1，所述分布板上开设有多个布风孔。通过本实用新型所述的组合式低压降耐磨主风分布器及再生器，降低了催化剂颗粒被主风剪切而发生的破碎、跑损现象，减轻了再生器内壁与内件被催化剂颗粒高速碰撞、冲刷所造成的磨损。

Description

组合式低压降耐磨主风分布器及再生器

技术领域

本实用新型涉及石油炼化技术领域，具体而言，涉及组合式低压降耐磨主风分布器及再生器。

背景技术

催化裂化是当前石油炼制的主要工艺之一，该工艺的核心部分为反应-再生系统，其中，再生系统是将活性表面被积碳覆盖的催化剂颗粒在再生器与主风反应，烧掉表面积碳从而恢复催化剂颗粒活性。在此过程中，主风通过主风分布器进行均匀分布，使催化剂颗粒在再生器中处于均匀流化状态，保证催化剂颗粒与空气进行充分接触，从而保证再生效率。当前炼油厂再生器中使用的主风分布器主要包括分布板式和分布管式。

对于分布板式，主风通过主风管道进入再生器分布板底部空间，由于主风管道直径与再生器直径差异较大，且主风流速较高，主风进入分布板前在再生器底部空间分布非常不均匀，分布板正对着主风管道出口的区域，主风流速高压头大，相应的该区域分布板的布风量大。实践中为减缓该现象，一般会在主风管道出口设置折流锥，该措施具有一定效果但同时也明显增加了主风压头损耗，由此为克服再生器床层的内生不稳定性，就必须提高主风在分布板处的压降，也即使得主风通过分布板布风孔的流速提高，对催化剂颗粒造成强烈的剪切，催化剂颗粒与再生器内壁及内件表面以及催化剂颗粒之间剧烈碰撞，从而造成再生器内壁与内件磨损以及催化剂颗粒的破碎，降低了再生器设备使用寿命并造成催化剂的跑损。过高的流速造成的射流还会在布风孔出口附近造成局部负压区，形成局部旋涡，涡旋夹带催化剂颗粒不停地冲刷造成分布板板面磨损，并导致布风孔面积增大，进一步降低主风分布的均匀性。

对于分布管式类型的布风孔，部分布风孔的负压区并不沿布风孔轴线对称，导致部分催化剂颗粒被倒吸进分布管支管内，并随着主风被输送到支管的远端，在量大的情况下会造成远端布风孔的堵塞，降低分布管的分布效果，恶化再生器的操作状况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是：第一方面在于提供一种组合式低压降耐磨主风分布器，降低催化剂颗粒被主风剪切而发生的破碎、跑损现象，减轻再生器内壁与内件被催化剂颗粒高速碰撞、冲刷所造成的磨损，此外对于主风分布器可能发生的被催化剂颗粒堵塞的问题，大幅降低堵塞现象发生，提高主风分布器的使用寿命。

为解决上述第一方面技术问题，本实用新型提供一种组合式低压降耐磨主风分布器，安装于再生器底部，所述组合式低压降耐磨主风分布器包括预分布器及安装在所述预分布器上方的分布板，所述预分布器与主风管道直接连接，所述预分布器包括至少三根支管，所述至少三根支管沿所述预分布器周向均匀分布并开设有多个方向向下的预分布孔，所述多个预分布孔的截面积总和对应于所述主风管道的截面积之比为0.8～1.1，所述分布板上开设有多个布风孔。

优选地，所述预分布孔在所述支管上均匀排列分布并与竖直方向呈一定夹角。

优选地，所述支管的数量为3～6根。

优选地，所述预分布孔中安装有短管，所述短管下端伸出所述支管。

优选地，所述布风孔贯穿所述分布板并以规则排列方式在所述分布板上均匀分布。

优选地，所述布风孔内以焊接方式安装有耐磨陶瓷喷嘴，所述耐磨陶瓷喷嘴的上端面高出所述分布板的板面100～200mm。

优选地，所述耐磨陶瓷喷嘴由金属外壳、陶瓷内芯以及金属端盖组成，所述陶瓷内芯与所述金属外壳之间以高温粘合剂进行连接。

本实用新型要解决的技术问题还在于：第二方面提出了一种再生器，降低再生器主风压头损耗并满足再生器床层内生稳定性需要，提高再生器及其内件设备的使用寿命。

为解决上述第二方面技术问题，本实用新型提供了一种再生器，包括第一方面任一实施例所述的组合式低压降耐磨主风分布器。

优选地，所述再生器底部为锥台型或球面圆柱型。

优选地，所述支管长度为L，所述再生器对应于所述支管的截面半径为R，所述主风管道截面半径为X，则L+X+100mm＜R＜L+X+200mm。

相对于现有技术而言，本实用新型所述的组合式低压降耐磨主风分布器及再生器具有以下有益效果：

1)本实用新型所述的组合式低压降耐磨主风分布器，主风首先通过预分布器的预分配完成在再生器底部区域折流后的均匀分布效果，从而使得分布板可以在相对较低的压降情况下达到均匀布风效果，主风在分布板布风孔处的流速降低，不仅降低了催化剂颗粒被主风剪切而发生的破碎、跑损现象，还减轻了再生器内壁与内件被催化剂颗粒高速碰撞、冲刷所造成的磨损，此外对于主风分布器可能发生的被催化剂颗粒堵塞的问题，大幅降低了因负压倒吸而产生的堵塞现象，进而提高主风分布器的使用寿命。

2)本实用新型所述的再生器，再生器中的主风流速不至于过高即可满足再生器床层的内生稳定性需要，从而极大提高再生器及其内件设备的使用寿命，同时在较低的主风流速下，通过对预分布器进出风截面孔径的控制，也不至于造成主风分布器处的压降过大，从而有利于降低再生器主风压头损耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的一种组合式低压降耐磨主风分布器的平面结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述的预分布器的平面结构示意图；

图3为本实用新型实施例1所述的预分布孔的平面结构示意图；

图4为本实用新型实施例2所述的分布板的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例2所述的耐磨陶瓷喷嘴的平面结构示意图；

图6为本实用新型实施例3所述的一种再生器的平面局部放大结构示意图。

附图标记说明：

1-再生器；2-分布板；3-主风管道；4-布风孔；5-预分布器；6-预分布孔；7-支管；8-金属外壳；9-陶瓷内芯；10-金属端盖；11-耐磨陶瓷喷嘴；12-短管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供了一种组合式低压降耐磨主风分布器，安装于再生器1底部，所述组合式低压降耐磨主风分布器包括预分布器5及安装在所述预分布器5上方的分布板2，所述预分布器5与主风管道3直接连接，所述预分布器5包括至少三根支管7，所述至少三根支管7沿所述预分布器5周向均匀分布并开设有多个方向向下的预分布孔6，所述多个预分布孔6的截面积总和对应于所述主风管道3的截面积之比为0.8～1.1，所述分布板2上开设有多个布风孔4。

主风从所述主风管道3进入所述预分布器5后，均匀分流至所述至少三根支管7，并经所述预分布孔6向下流动，到达所述再生器1底部后再向上折流。在此过程中，主风在所述再生器1底部区域整个截面上的压力和速度达到均布效果，为所述分布板2提供了良好的来流条件，从而使得所述分布板2上可以设置更多的所述布风孔4，并以较低的压降运行。主风通过所述多个布风孔4进入所述分布板2板面以上的空间，与催化剂颗粒接触发生反应。

在石油催化裂化的反应-再生系统中，主风分布器安装于所述再生器1底部，所述主风管道3的直径远小于所述再生器1的底部直径，通过设置所述预分布器5包括至少三根支管7，所述至少三根支管7沿所述预分布器5周向均匀分布并开设有多个方向向下的预分布孔6，所述多个预分布孔6的截面积总和对应于所述主风管道3的截面积之比为0.8～1.1，保证了主风在所述再生器1底部区域折流后的均匀分布效果，进而使得主风在通过所述分布板2时可以较低的压降运行，主风通过所述布风孔4的流速相对降低，从而不仅降低了催化剂颗粒被主风剪切而发生的破碎、跑损现象，还减轻了再生器内壁与内件被催化剂颗粒高速碰撞、冲刷所造成的磨损，此外对于主风分布器可能发生的被催化剂颗粒堵塞的问题，大幅降低了因负压倒吸而产生的堵塞现象，进而提高主风分布器的使用寿命。

优选地，所述预分布孔6在所述支管7上均匀排列分布并与竖直方向呈一定夹角。

通过设置所述预分布孔6在所述支管7上均匀排列分布并与竖直方向呈一定夹角，在适当减少所述支管7数量的基础上，在石油催化裂化反应-再生系统的极端工况下，还避免或减轻了催化剂颗粒倒灌入所述主风管道3中。

优选地，所述夹角为30°～45°。

通过设置所述夹角为30°～45°，在最大程度上避免极端工况下催化剂颗粒倒灌入所述主风管道3的基础上，对主风在所述再生器1底部区域折流后的均匀分布效果为最佳。

优选地，所述支管7的数量为3～6根。

通过设置所述支管7的数量为3～6根，即可满足主风在所述再生器1底部区域折流后的均匀分布效果。

优选地，所述预分布孔6中安装有短管12，所述短管12下端伸出所述支管7。

通过设置所述预分布孔6中安装有短管12，所述短管12下端伸出所述支管7，有助于提高主风在预分布过程中的空间覆盖。进一步地，所述短管12下端沿所述预分布孔6的轴向方向伸出所述支管7；更进一步地，所述短管12上端与所述支管7的内缘齐平设置，均有利于减轻主风在预分布过程中的压降损耗。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上针对分布板及布风孔的具体结构所做出的进一步优化。

如图4-5所示，所述分布板2呈弧形设置，所述弧高小于30mm。

所述分布板2呈弧形设置，利于所述分布板2的热膨胀，所述弧高小于30mm，在充分保障所述分布板2热膨胀的同时，利于主风经所述布风孔4进入所述分布板2板面以上空间后的均匀分布。

优选地，所述预分布器5距所述分布板2任意处的法向间距大于300mm。

通过设置所述预分布器5距所述分布板2任意处的法向间距大于300mm，充分保证主风在所述再生器1底部区域折流后有充足的时间对所述再生器1底部区域进行均匀分布。

优选地，所述布风孔4贯穿所述分布板2并以规则排列方式在所述分布板2上均匀分布。

所述布风孔4贯穿所述分布板2并以规则排列方式在所述分布板2上均匀分布，利于主风经所述布风孔4进入所述分布板2板面以上空间后的均匀分布，进而使得催化剂颗粒在所述再生器1中处于均匀流化状态，保证催化剂颗粒与空气进行充分接触，从而保证再生效率。

需要指出的是，所述布风孔4可以为圆孔，也可以为方孔，以及其他任意形状；所述布风孔4在所述分布板2上的规则排列形态可以是同心圆排列、正三角形排列、正四边形排列、平行四边形排列以及其他任意规则排列形态，可以根据具体应用工况对主风参数的不同需求进行不同的选型设计。

优选地，所述布风孔4内以焊接方式安装有耐磨陶瓷喷嘴11，所述耐磨陶瓷喷嘴11的上端面高出所述分布板2的板面100～200mm。

所述耐磨陶瓷喷嘴11的上端面高出所述分布板2的板面100～200mm，主风在以较高流速通过所述布风孔4时，射流引起的二次流旋涡位置上移，所述分布板2的板面和所述耐磨陶瓷喷嘴11出口之间堆积一层流速较低的催化剂颗粒，从而避免了所述分布板2板面的磨损，提高了主风分布器的使用寿命；此外由于所述耐磨陶瓷喷嘴11的高耐磨特征，所述布风孔4及其所述耐磨陶瓷喷嘴11不会因二次流带动催化剂颗粒磨损而增大，从而保证了主风分布器的分布性能不会降低。

优选地，所述耐磨陶瓷喷嘴11由金属外壳8、陶瓷内芯9以及金属端盖10组成，所述陶瓷内芯9与所述金属外壳8之间以高温粘合剂进行连接。

所述耐磨陶瓷喷嘴11由金属外壳8、陶瓷内芯9以及金属端盖10组成，所述陶瓷内芯9与所述金属外壳8之间以高温粘合剂进行连接，既提高了所述耐磨陶瓷喷嘴11的耐磨性，又满足了所述耐磨陶瓷喷嘴11与所述分布板2的焊接安装要求。

优选地，所述耐磨陶瓷喷嘴11的开孔为下小上大的不等径孔。

所述耐磨陶瓷喷嘴11的开孔为下小上大的不等径孔，将与所述再生器1下小上大的形状结构保持一致，利于主风在所述分布板2板面以上空间的均匀分布。

实施例3

如图6所示，本实用新型还提供了一种再生器，所述再生器1底部安装有实施例1-2中任一实施例所述的组合式低压降耐磨主风分布器。

在石油催化裂化的反应-再生系统中，通过在所述再生器1底部安装有实施例1-2中任一实施例所述的组合式低压降耐磨主风分布器，使得所述再生器1中的主风流速不至于过高即可满足再生器床层的内生稳定性需要，从而极大提高所述再生器1及其内件设备的使用寿命，同时在较低的主风流速下，通过对所述预分布器5进出风截面孔径的控制，也不至于造成主风分布器处的压降过大，从而有利于降低再生器主风压头损耗。

优选地，所述再生器1底部呈锥台型或球面圆柱型。

所述再生器1底部呈锥台型或球面圆柱型，相对于其他结构形式，锥台型或球面圆柱型产生的压降较低，有利于进一步降低主风经过主风分布器的压力损失，尤其是锥台型结构，当所述再生器1低负荷操作即主风分布器低压降操作时，锥台型结构更有利于主风的均匀分布。

优选地，所述预分布孔6的下缘距所述再生器1的底部距离大于等于300mm。

通过设置所述预分布孔6的下缘距所述再生器1的底部距离大于等于300mm，将充分保证主风有充足的时间在所述再生器1底部区域进行折流，并对所述再生器1底部区域进行均匀分布。

优选地，所述支管7长度为L，所述再生器1对应于所述支管7的截面半径为R，所述主风管道3截面半径为X，则L+X+100mm＜R＜L+X+200mm。

通过设置L+X+100mm＜R＜L+X+200mm，有利于主风在到达所述再生器1底部后并向上折流过程中，有适宜的流通风道保证主风在所述再生器1底部的压降控制在一合理水平。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：安装于再生器(1)底部，所述组合式低压降耐磨主风分布器包括预分布器(5)及安装在所述预分布器(5)上方的分布板(2)，所述预分布器(5)与主风管道(3)直接连接，所述预分布器(5)包括至少三根支管(7)，所述至少三根支管(7)沿所述预分布器(5)周向均匀分布并开设有多个方向向下的预分布孔(6)，所述多个预分布孔(6)的截面积总和对应于所述主风管道(3)的截面积之比为0.8～1.1，所述分布板(2)上开设有多个布风孔(4)。

2.根据权利要求1所述的组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：所述预分布孔(6)在所述支管(7)上均匀排列分布并与竖直方向呈一定夹角。

3.根据权利要求1所述的组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：所述支管(7)的数量为3～6根。

4.根据权利要求1所述的组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：所述预分布孔(6)中安装有短管(12)，所述短管(12)下端伸出所述支管(7)。

5.根据权利要求1所述的组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：所述布风孔(4)贯穿所述分布板(2)并以规则排列方式在所述分布板(2)上均匀分布。

6.根据权利要求1所述的组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：所述布风孔(4)内以焊接方式安装有耐磨陶瓷喷嘴(11)，所述耐磨陶瓷喷嘴(11)的上端面高出所述分布板(2)的板面100～200mm。

7.根据权利要求6所述的组合式低压降耐磨主风分布器，其特征在于：所述耐磨陶瓷喷嘴(11)由金属外壳(8)、陶瓷内芯(9)以及金属端盖(10)组成，所述陶瓷内芯(9)与所述金属外壳(8)之间以高温粘合剂进行连接。

8.一种再生器，其特征在于：包括权利要求1-7中任一项所述的组合式低压降耐磨主风分布器。

9.根据权利要求8所述的再生器，其特征在于：所述再生器(1)底部为锥台型或球面圆柱型。

10.根据权利要求8所述的再生器，其特征在于：所述支管(7)长度为L，所述再生器(1)对应于所述支管(7)的截面半径为R，所述主风管道(3)截面半径为X，则L+X+100mm＜R＜L+X+200mm。

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