CN2848348Y - 一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了石油化工流态化反应领域的一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器，用于解决现有的分布器分布固体介质的均匀程度不高、在反应器内的位置不能根据工艺需要而灵活设置的问题。本实用新型分布器设有一根入口与外部输送管(9)的出口相连的总管(1)，外部输送管出口端的管壁上设有松动介质管(4)。分布器设有分布支管(2)，其一端与总管的出口相连，另一端为封闭端；各分布支管的管壁上设有至少1排分布槽口(5)。自总管的入口端沿总管和各分布支管的轴向设有输送介质管(3)，其出口伸入至各分布支管内。各分布支管的封闭端设有脱气结构。本实用新型可用于各种细粉流态化反应器中，以均匀地分布固体介质。

Description

一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器

技术领域

本实用新型属于石油化工流态化反应领域，涉及一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器。

背景技术

在流态化领域的细粉流态化反应器中，固体介质(指粒度为5～120μm的细粉状固体颗粒，如流化催化裂化催化剂，夹带有气相)的均匀分布对反应的效率至关重要。固体介质进料的分布，主要依靠固体介质分布器(简称为分布器)。目前已经在工业上使用的分布器，为达到较为均匀地分布固体介质的目的，通常采用重力分布原理；分布器主要有两种形式。第一种为槽式分布器，采用槽式结构，设置在反应床层料面上方；在槽式分布器的底部设有气相流化管，流态化的固体介质通过分布器分布槽侧壁上开设的槽口溢流并依靠重力进行分布。这一形式分布器的缺点是必须设置在反应床层料面以上，并受重力分布原理的限制，固体介质分布的均匀程度有限。第二种为船形分布器，采用管式结构，分布管下部开口；分布器可布置在反应床层内，固体介质通过分布器上开设的槽口依靠重力进行分布。这种形式的分布器布置较为灵活，但固体介质的分布不均匀。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的固体介质分布器分布固体介质的均匀程度不高、在反应器内的位置不能根据工艺需要而灵活设置的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器，设有一根总管，总管的入口与外部输送管的出口相连，外部输送管出口端的管壁上设有松动介质管，其特征在于：固体介质分布器设有分布支管，分布支管的一端与总管的出口相连，分布支管的另一端为封闭端，端口设有封闭板，各分布支管的管壁上设有至少1排分布槽口，自总管的入口端沿总管和各分布支管的轴向设有输送介质管，输送介质管的出口伸入至各分布支管内，在所述的封闭板上设有脱气竖槽，或是在分布支管封闭端的管壁顶部设置端顶脱气槽口、在管壁底部设置端底排料槽口。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：本实用新型固体介质分布器设有分布支管，在分布支管的管壁上设有分布槽口；操作过程中，通过松动介质管和输送介质管向分布器内通入松动介质和输送介质，可保证固体介质在分布器内稳定流化并将其输送至所需达到的分布支管上的各分布槽口，再由各分布槽口流出。由于分布槽口对被分布的固体介质的节流并产生压降，使固体介质在各分布槽口的通过量稳定而且均匀；再根据具体的操作灵活地选择分布支管的数量与长度、分布槽口的开设数量及位置等，可将固体介质以较高的均匀程度分布至反应器内。与现有的分布器相比，本实用新型分布器是在保证固体介质在分布器内稳定顺畅流化输送的前提下，通过在分布支管上开设分布槽口而对被分布的固体介质附加阻力的原理来保证固体介质的均匀分布，所以本实用新型分布器可根据工艺要求灵活地布置在反应器的床层料面以上或是布置在床层内部。本实用新型分布器在各分布支管的封闭端设有脱气结构(封闭板上开设的脱气竖槽，或是在分布支管封闭端的管壁顶部开设的端顶脱气槽口)，可将输送固体介质的气相介质稳定脱除，以杜绝气阻现象的出现。

总之，本实用新型分布器解决了现有的分布器所存在的问题，能够同时满足均匀分布固体介质并根据工艺需要在反应器内灵活设置分布器位置两方面的要求。

某石油炼制企业的流化催化裂化装置，原第一再生器的待生催化剂分布器采用重力分布原理的船形分布器；由于待生催化剂分布不均匀，一直存在稀相尾燃问题，催化剂床层径向温差最大值达15℃。采用本实用新型分布器后，由于待生催化剂分布均匀，未再出现稀相尾燃，催化剂床层径向温差不高于3℃。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型设有3根分布支管的固体介质分布器在反应器内布置的俯视图(分布支管局部剖视)。

图2是图1所示固体介质分布器的侧视简图(固体介质分布器未剖视)。

图3是图1中的A-A向旋转视图。

图4是图1中的B向旋转视图。

图5是图1中的C-C向旋转视图。

具体实施方式

如图1所示本实用新型的一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器(简称为分布器)，布置于细粉流态化反应器(简称为反应器)内。分布器设有一根总管1，总管1的入口与外部输送管9的出口在反应器器壁7处相连；外部输送管9倾斜向下设置。总管1对进入其内的固体介质起整流、转向作用。外部输送管9出口端的管壁上设有松动介质管4，松动介质管4的设置与现有技术相同，一般设置1～3根，其出口略微伸入至外部输送管9内或与外部输送管9的内壁相平齐，参见图2。固体介质分布器设有分布支管2；图1所示的分布器设有3根分布支管2，总管1和各分布支管2组成枝状结构。分布支管2的一端与总管1的出口相连，分布支管2的另一端为封闭端，端口设有封闭板8；封闭板8与分布支管2的端口焊接连接。总管1、各分布支管2以及外部输送管9内均设有耐磨衬里。各分布支管2的管壁上设有至少1排分布槽口5；图1所示的分布器，中间的一根分布支管2上设有1排分布槽口5，两侧的2根分布支管2上各设有3排分布槽口5。自总管1的入口端沿总管1和各分布支管2的轴向设有输送介质管3，输送介质管3的出口伸入至各分布支管2内。对应于每根分布支管2，各设置1根输送介质管3。输送介质管3最好是贴近分布支管2以及总管1的内壁底部设置，其出口一般是伸入至分布支管2上第一排分布槽口5的前方(参见图1)。图1所示的分布器，在两侧的2根分布支管2的封闭板8上设有脱气竖槽6，参见图4，脱气竖槽6的长度延伸至分布支管2的内壁。中间的一根分布支管2，在其封闭端的管壁顶部设置端顶脱气槽口61、在管壁底部设置端底排料槽口62，参见图5；端顶脱气槽口61和端底排料槽口62须成对开设，此种情况下分布支管2的封闭板8上不开设脱气竖槽。各分布支管2可根据具体操作情况在其封闭端选用上述两种脱气结构。

本实用新型分布器，分布支管2一般设置1～3根。总管1和各根分布支管2位于一个平面内。分布器与水平面的夹角α一般为-30°～30°，最佳为0°～30°，参见图2。所述夹角α是指总管1和各根分布支管2所构成的平面与水平面之间的夹角；分布器相对于水平面向上倾斜时夹角α为正值。

各分布支管2的管壁上所设的分布槽口5，其形状可为矩形、圆形、正方形等任意形状。分布支管2上每排分布槽口5中的各分布槽口5均可绕分布支管2管壁的全圆周方向开设，即开设角度β的范围为0°～360°(参见图3)。本实用新型图1至图5中所示的分布槽口5均为矩形，均开设于各分布支管2的下部管壁上。分布槽口5的设计压降范围一般为1～50kPa。所有分布支管2上分布槽口5的总开口面积一般为各分布支管2横截面积之和的5～90％，最佳为30～60％，以满足产生上述压降的需要；分布支管2的横截面积按分布支管2的内径计算。本领域的技术人员可根据分布槽口5的设定压降、气固两相介质流量等工艺条件很容易地确定上述分布槽口5的总开口面积。

可根据具体的操作需要灵活地选择分布支管2的数量与长度、分布槽口5的开设数量与位置以及开设排数、设置多根分布支管2时相邻两根分布支管2之间的夹角等，最终达到使固体介质按反应要求均匀分布的目的。本实用新型分布器采用常规方式固定于反应器器壁7上。

下面以图1、图2所示分布器为例说明本实用新型的操作过程。固体介质由外部输送管9自上向下流动进入分布器的总管1内，在由松动介质管4通入的松动介质作用下在总管1内整流、转向，并呈稳定流化状态；之后进入各分布支管2。经各输送介质管3分别向各分布支管2内通入输送介质，以保证固体介质进入分布支管2后仍能保持稳定、顺畅的流化和输送状态。上述的松动介质与输送介质均为气相介质，根据具体操作情况可采用空气或水蒸汽等。固体介质在分布支管2内继续向前流动，流经各排分布槽口5，由各分布槽口5流出进入反应器内。由于分布槽口5附加了阻力，固体介质可基本均匀地经各分布槽口5在一定压降和速度下进入反应器内，达到均匀分布的目的。操作过程中，进入各分布支管2内的输送介质和松动介质等气相介质可通过各分布支管2封闭端的脱气结构排出，进入反应器内；具体来说，进入图1所示分布器两侧的2根分布支管2封闭端的输送介质和松动介质(以及少量固体介质)由封闭板8上的脱气竖槽6排出；进入中间的一根分布支管2封闭端的输送介质和松动介质由端顶脱气槽口61排出，少量固体介质由端底排料槽口62排出。将上述输送介质和松动介质顺畅地排出，可防止出现气阻现象而影响分布支管2内固体介质的正常流化和输送。

本实用新型图2至图5中，所有未说明的附图标记所表示的技术特征均与图1中的相同。

以上结合附图和具体实施方式对本实用新型的结构和操作过程进行了详细说明。本实用新型主要用于石油加工流化催化裂化装置的再生器中，将待生催化剂均匀地分布于再生器内。本实用新型还可用于与流化催化裂化装置及其使用的催化剂相类似的其它各种细粉流态化反应器中，以均匀地分布固体介质。

Claims (6)

1、一种细粉流态化反应器中的固体介质分布器，设有一根总管(1)，总管(1)的入口与外部输送管(9)的出口相连，外部输送管(9)出口端的管壁上设有松动介质管(4)，其特征在于：固体介质分布器设有分布支管(2)，分布支管(2)的一端与总管(1)的出口相连，分布支管(2)的另一端为封闭端，端口设有封闭板(8)，各分布支管(2)的管壁上设有至少1排分布槽口(5)，自总管(1)的入口端沿总管(1)和各分布支管(2)的轴向设有输送介质管(3)，输送介质管(3)的出口伸入至各分布支管(2)内，在所述的封闭板(8)上设有脱气竖槽(6)，或是在分布支管(2)封闭端的管壁顶部设置端顶脱气槽口(61)、在管壁底部设置端底排料槽口(62)。

2、根据权利要求1所述的固体介质分布器，其特征在于：分布支管(2)设置1～3根。

3、根据权利要求1或2所述的固体介质分布器，其特征在于：所有分布支管(2)上分布槽口(5)的总开口面积为各分布支管(2)横截面积之和的5～90％。

4、根据权利要求3所述的固体介质分布器，其特征在于：所有分布支管(2)上分布槽口(5)的总开口面积为各分布支管(2)横截面积之和的30～60％。

5、根据权利要求1或2所述的固体介质分布器，其特征在于：固体介质分布器与水平面的夹角α为-30°～30°。

6、根据权利要求5所述的固体介质分布器，其特征在于：固体介质分布器与水平面的夹角α为0°～30°。

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