RU2014130098A - Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком - Google Patents

Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком Download PDF

Info

Publication number
RU2014130098A
RU2014130098A RU2014130098A RU2014130098A RU2014130098A RU 2014130098 A RU2014130098 A RU 2014130098A RU 2014130098 A RU2014130098 A RU 2014130098A RU 2014130098 A RU2014130098 A RU 2014130098A RU 2014130098 A RU2014130098 A RU 2014130098A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injection
vector
swirl
gas
ejection
Prior art date
Application number
RU2014130098A
Other languages
English (en)
Inventor
Суджатха ДЕГАЛИСАН
Чарльз Эдуард Даммис УВЕРКЕРК
Бенуа ВИТКАМП
Рейчел Анна УОРТЕН
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2014130098A publication Critical patent/RU2014130098A/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • B01J8/0085—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction promoting uninterrupted fluid flow, e.g. by filtering out particles in front of the catalyst layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/002—Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00327—Controlling the temperature by direct heat exchange
    • B01J2208/00336—Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B01J2208/00353—Non-cryogenic fluids
    • B01J2208/00362—Liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00823—Mixing elements
    • B01J2208/00831—Stationary elements
    • B01J2208/00849—Stationary elements outside the bed, e.g. baffles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

1. Распределительное устройство для распределения жидкости и газа в многослойном реакторе с опускным течением, содержащеепо существу, горизонтально расположенную сборную тарелку (20), содержащую центральное проходное отверстие (30) для газа и проходные отверстия (40) для жидкости, расположенные вокруг указанного центрального проходного отверстия для газа;завихритель (100), который установлен над сборной тарелкой (20) вокруг центрального проходного отверстии (30) для газа и содержит лопатки (95), устанавливающие направление (107) завихрения потока и расположенные с возможностью придания вращательного движения газу, проходящему через центральное проходное отверстие (30) так, что газ выходит из центрального проходного отверстия (30) в виде вихря (108), закрученного в указанном направлении (107) завихрения вокруг вертикальной оси (106) завихрения;один или большее число направляющих каналов (65), расположенных ниже сборной тарелки (20), при этом указанные направляющие каналы содержат первые концы (70), сообщающиеся с проходными отверстиями (40) для жидкости сборной тарелки (20), служащие для приема жидкости; и вторые концы (76), снабженные инжекционными соплами (75), предназначенными для инжекции в указанный вихрь (108) жидкости, поступающей в первые концы (70),при этом направление (140, D) инжекции представлено в ортогональной системе, образованной из трех векторов инжекции (трех составляющих вектора инжекции), включающей радиальный вектор (141, R) инжекции, проходящий перпендикулярно оси (106) завихрения, осевой вектор (A) инжекции, проходящий параллельно оси (106) завихрения, и тангенциальный вектор (142, T) инжекции, направленный тангенциально по отношению к оси (106) завихрения;отличающееся тем, что инжекционное сопло ориент

Claims (15)

1. Распределительное устройство для распределения жидкости и газа в многослойном реакторе с опускным течением, содержащее
по существу, горизонтально расположенную сборную тарелку (20), содержащую центральное проходное отверстие (30) для газа и проходные отверстия (40) для жидкости, расположенные вокруг указанного центрального проходного отверстия для газа;
завихритель (100), который установлен над сборной тарелкой (20) вокруг центрального проходного отверстии (30) для газа и содержит лопатки (95), устанавливающие направление (107) завихрения потока и расположенные с возможностью придания вращательного движения газу, проходящему через центральное проходное отверстие (30) так, что газ выходит из центрального проходного отверстия (30) в виде вихря (108), закрученного в указанном направлении (107) завихрения вокруг вертикальной оси (106) завихрения;
один или большее число направляющих каналов (65), расположенных ниже сборной тарелки (20), при этом указанные направляющие каналы содержат первые концы (70), сообщающиеся с проходными отверстиями (40) для жидкости сборной тарелки (20), служащие для приема жидкости; и вторые концы (76), снабженные инжекционными соплами (75), предназначенными для инжекции в указанный вихрь (108) жидкости, поступающей в первые концы (70),
при этом направление (140, D) инжекции представлено в ортогональной системе, образованной из трех векторов инжекции (трех составляющих вектора инжекции), включающей радиальный вектор (141, R) инжекции, проходящий перпендикулярно оси (106) завихрения, осевой вектор (A) инжекции, проходящий параллельно оси (106) завихрения, и тангенциальный вектор (142, T) инжекции, направленный тангенциально по отношению к оси (106) завихрения;
отличающееся тем, что инжекционное сопло ориентировано таким образом, что тангенциальный вектор (142, T) инжекции, определяющий направление инжекции инжектируемой жидкости, направлен противоположно направлению (107) завихрения.
2. Распределительное устройство по п. 1, в котором инжекционное сопло ориентировано так, что радиальный вектор (141, R) инжекции направления инжекции инжектируемой жидкости направлен к оси (107) завихрения.
3. Распределительное устройство по п. 1 или 2, в котором направление (140, D) инжекции и соответствующий радиальный вектор (141, R) инжекции указанного инжекционного сопла (75) образуют угол β, составляющий, по меньшей мере, 2,5°.
4. Распределительное устройство по п. 1 или 2, в котором направление (140, D) инжекции и соответствующий радиальный вектор (141, R) инжекции указанного инжекционного сопла (75) образуют угол β, составляющий, по меньшей мере, 5°.
5. Распределительное устройство по п. 1 или 2, в котором направление (140, D) инжекции и соответствующий радиальный вектор (141, R) инжекции указанного инжекционного сопла (130) образуют угол β, составляющий не более чем 35°.
6. Распределительное устройство по п. 1 или 2, в котором направление (140, D) инжекции и соответствующий радиальный вектор (141, R) инжекции указанного инжекционного сопла (75) образуют угол β, составляющий не более чем 30°.
7. Распределительное устройство по п. 1 или 2, в котором направление (140, D) инжекции и соответствующий радиальный вектор (141, R) инжекции указанного инжекционного сопла (75) образуют угол β в интервале [2,5°, 35°], например, в интервале [5°, 30°], в частности, в интервале [5°, 25°] или в интервале [7,5°, 15°].
8. Распределительное устройство по п. 1 или 2, в котором дополнительно имеется смесительная камера (60), образованная между сборной тарелкой (20) и распределительной тарелкой (45),
и/или центральное проходное отверстие (30) для газа окружено перегородкой (35);
кроме того, распределительное устройство содержит крышку (55), размещенную над центральным проходным отверстием для газа и закрывающую все центральное проходное отверстие для газа,
и содержит одно или большее число эжекционных сопел (130), расположенных выше сборной тарелки и предназначенных для эжекции, в направлении эжекции, охлаждающей текучей среды в газ перед вводом указанного газа в завихритель (100);
при этом, по усмотрению, направление эжекции эжекционных сопел образует ортогональную систему из трех векторов эжекции, включающую радиальный вектор эжекции, проходящий перпендикулярно оси завихрения, осевой вектор эжекции, проходящий параллельно оси завихрения, и тангенциальный вектор эжекции, проходящий тангенциально по отношению к оси завихрения, причем тангенциальный вектор эжекции направлен противоположно направлению завихрения;
или
направление эжекции и соответствующий радиальный вектор эжекции указанного эжекционного сопла образуют угол в интервале [5°, 35°], например в интервале [7,5°, 30°], в частности в интервале [7,5°, 25°] или в интервале [15°, 25°];
и/или
указанное распределительное устройство дополнительно содержит, по существу, горизонтальную тарелку (80) предварительного распределения, размещенную ниже центрального проходного отверстия (30) для газа, ниже инжекционных сопел (75) одного или большего числа направляющих каналов (65) и выше распределительной тарелки (45) при этом указанная горизонтальная тарелка (80) предварительного распределения снабжена переливной перегородкой (85), установленной по внешнему периметру окружности тарелки, и множеством отверстий (90) вблизи указанного внешнего периметра;
и/или
один или большее число направляющих каналов (65) включают, по меньшей мере, восемь направляющих каналов (65), распределенных вокруг центрального проходного отверстия (30) для газа;
и/или инжекционные сопла (75) одного или большего числа направляющих каналов расположены так, что они находятся в одной и той же горизонтальной плоскости;
и/или распределительное устройство дополнительно содержит по существу горизонтальную распределительную тарелку (45), установленную ниже сборной тарелки (20), при этом указанная распределительная тарелка (45) снабжена множеством сливных элементов (50) для создания опускного течения жидкости и газа; причем каждый сливной элемент, по усмотрению, представляет собой вертикальную трубку с открытыми концами, выполненную с отверстием на боковой поверхности для входа жидкости в трубку;
и/или одно или большее число инжекционных сопел включают множество инжекционных сопел, размещенных вокруг оси вихря так, что они находятся в одной и той же горизонтальной плоскости.
9. Многослойный реактор с нисходящим потоком, содержащий размещенные по вертикали и отделенные друг от друга промежутками слои твердого контактного материала и распределительное устройство, установленное между соседними слоями, при этом указанное распределительное устройство выполнено таким, как оно охарактеризовано в п.п. 1-8.
10. Применение распределительного устройства по любому из п.п. 1-8 при обработке углеводородов, например, в процессе гидроочистки и/или гидрокрекинга.
11. Применение реактора с нисходящим потоком в соответствии с п. 9 при обработке углеводородов, например, при проведении гидрокрекинга, например, в процессе гидроочистки и/или гидрокрекинга.
12. Способ распределения жидкости и газа в многослойном реакторе с нисходящим потоком, в частности в реакторе для обработки углеводородов, например в реакторе гидрокрекинга, включающий использование распределительного устройства (2), содержащего, по существу, горизонтальную сборную тарелку (20), выполненную с центральным проходным отверстием (30) для газа; при этом газ, проходящий в направлении вниз через указанное центральное проходное отверстие (30), вовлекается в вихревое движение, имеющее направление (107) завихрения вокруг вертикальной оси (106) завихрения, в результате чего газ выходит из центрального проходного отверстия в виде вихря (108);
жидкость накапливается на сборной тарелке (20); при этом в точке, находящейся ниже сборной тарелки (20), жидкость, накопленная на сборной тарелке (20) инжектируется в вихрь (108) в направлении (140, D) инжекции, которое, если смотреть в горизонтальной плоскости, по меньшей мере, частично противоположно направлению (107) завихрения.
13. Способ распределения по п. 12, в котором направление (140, D) инжекции представлено в ортогональной системе из трех векторов инжекции, включающей радиальный вектор (141, R) инжекции, проходящий перпендикулярно оси (106) завихрения, осевой вектор (A) инжекции, проходящий параллельно оси (106) завихрения, и тангенциальный вектор (142, T) эжекции, проходящий тангенциально по отношению к оси (106) завихрения; при этом тангенциальный вектор (142, T) инжекции направлен противоположно направлению (107) завихрения.
14. Способ распределения по п. 13, в котором радиальный вектор (141, R) инжекции направлен к оси (106)завихрения.
15. Способ распределения по п. 13 или 14, в котором направление (140, D) инжекции и соответствующий радиальный вектор (141, D) инжекции образуют, если смотреть в горизонтальной плоскости, угол (β) в интервале [2,5°, 35°], например в интервале [5°, 30°], в частности в интервале [5°, 25°] или в интервале [7,5°, 15°].
RU2014130098A 2011-12-22 2012-12-20 Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком RU2014130098A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
USPCT/US2011/066917 2011-12-22
USPCT/US2011/066917 2011-12-22
PCT/EP2012/076335 WO2013092831A1 (en) 2011-12-22 2012-12-20 Distributor device for a multiple-bed downflow reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014130098A true RU2014130098A (ru) 2016-02-10

Family

ID=47553008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014130098A RU2014130098A (ru) 2011-12-22 2012-12-20 Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR20140107561A (ru)
CN (1) CN104114269A (ru)
CA (1) CA2859887A1 (ru)
RU (1) RU2014130098A (ru)
WO (1) WO2013092831A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3034323B1 (fr) * 2015-04-01 2017-03-17 Ifp Energies Now Dispositif de melange et de distribution avec zones de melange et d'echange
CN106732200B (zh) * 2016-12-02 2020-04-07 兰州兰石集团有限公司 一种涡轮式冷氢箱
US10589244B1 (en) * 2019-02-07 2020-03-17 Uop Llc Hydroprocessing reactor internals having reduced height
KR20220064822A (ko) 2020-11-12 2022-05-19 최민근 공기 주입식 높이 조절 깔창
KR20220153182A (ko) 2021-05-11 2022-11-18 임은서 공기를 주입해 높이를 조절할 수 있는 깔창
CN114950173B (zh) * 2022-05-09 2023-06-16 中国石油化工股份有限公司 微气泡冷氢传质机构和催化加氢反应器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US228779A (en) * 1880-06-15 Mechanical movement
US3541000A (en) * 1968-08-27 1970-11-17 Mobil Oil Corp Method and means for treating mixed phase vapor and liquid reactants under exothermic reaction conditions and temperature control
GB1397051A (en) * 1973-01-23 1975-06-11 British Petroleum Co Multi-bed reactors
US5635145A (en) * 1994-08-23 1997-06-03 Shell Oil Company Multi-bed downflow reactor
EP0716881B1 (en) 1994-08-23 1998-06-03 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Distributor device for multiple-bed downflow reactors
US5935413A (en) * 1997-12-03 1999-08-10 Mobil Oil Corporation Interbed gas-liquid mixing system for cocurrent downflow reactors
US6669915B1 (en) * 1999-07-13 2003-12-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Gas-liquid inlet nozzle for cocurrent downflow reactors
EP1341875B1 (en) * 2000-12-11 2004-08-11 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Multiple bed downflow reactor
US7045103B2 (en) * 2003-01-13 2006-05-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Multiphase mixing device with baffles
US7074372B2 (en) * 2003-05-16 2006-07-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Multiphase mixing device with improved quench injection for inducing rotational flow
US7074371B2 (en) * 2003-05-16 2006-07-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Multiphase mixing device with improved quench injection
ATE385202T1 (de) * 2005-05-13 2008-02-15 Haldor Topsoe As Verteilervorrichtung für abwärtsfliessende reaktoren mit mindesten einer unterteilten schornsteinkammer

Also Published As

Publication number Publication date
CN104114269A (zh) 2014-10-22
CA2859887A1 (en) 2013-06-27
KR20140107561A (ko) 2014-09-04
WO2013092831A1 (en) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014130098A (ru) Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком
RU2014130099A (ru) Распределительное устройство для многослойного реактора с нисходящим потоком
RU2542248C2 (ru) Устройство распределения потока текучей среды для каталитических реакторов с нисходящим потоком
CN102458626B (zh) 用于气液接触塔的蒸汽分配器
RU2643041C2 (ru) Многослойный реактор с нисходящим потоком, содержащий смесительное устройство, применение этого реактора, а также способ смешения
RU2011109236A (ru) Тарелка колонны с поперечным течением и способ ее применения
EA011977B1 (ru) Распределительное устройство для ёмкостей с двухфазными спутными нисходящими потоками
CN103990393A (zh) 用于两相并行容器的具有切向入口的混合设备和混合方法
CN103301958B (zh) 气液分离装置
CN100355494C (zh) 一种用于催化反应器中两相流的混合装置
AU2012351569B2 (en) Contact and separation column and tray
SE1550024A1 (sv) Holographic visualization of process information on a 8
RU2724413C2 (ru) Разделительное устройство для змеевиковых теплообменников для отделения газовой фазы от жидкой фазы двухфазной среды, подаваемой со стороны обшивки
AU2015200212B2 (en) Distributor tray for gas/liquid exchange column with liquid deflector
RU2484876C1 (ru) Вихревая контактная ступень для контактирования газа или пара с жидкостью
US20210146273A1 (en) Distributor tray for a fractionating column, comprising a compartment for distributing gas
EP3581258A1 (en) Reactor for cleaning flue gas by a dry or quasi-dry sorption process
CN109985576A (zh) 一种气液传质系统
CN106268525B (zh) 扩散器及固定床反应器
US9630159B2 (en) Distributor device for a multiple-bed downflow reactor
CA2782523A1 (en) Quenching apparatus for reactor
CN208865612U (zh) 补充物料预分配装置、流体混合分配设备及多段进料式反应器
CN209451468U (zh) 一种试样切割设备的排废系统
KR101588882B1 (ko) 환형 확산부를 갖는 컴바인드 스크러버 노즐 장치 및 습식여과 방법

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20151221