專利名稱：用于加氫處理的多相接觸和分配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于多相流體接觸和分配的系統(tǒng)和裝置。
背景技術(shù)：
許多催化過程在反應(yīng)器中進行，反應(yīng)器包括一系列單獨的催化劑床。在化學(xué)、煉油和其他工業(yè)中所使用的、用于使液體或混合相液/氣混合物穿過顆粒狀固體填充層的反應(yīng)器被應(yīng)用于許多不同的過程中。這類過程的示例包括催化脫蠟、加氫處理、加氫脫硫、氫化精制以及加氫裂化。在這些過程中，液相通常與氣相或汽相混合，然后混合物在下流式反應(yīng)器內(nèi)穿過填充層中的顆粒催化劑。在下流式反應(yīng)器內(nèi)，需要在氣體和液體接觸各催化劑床之前，使氣體和液體適當?shù)鼗旌喜⒕鶆虻胤植荚诜磻?yīng)器水平截面范圍內(nèi)。氣液的這種均勻分布有許多優(yōu)點，包括:充分利用催化劑、降低催化劑頂層磨損、提高產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及增加運行長度。通常在下流式催化反應(yīng)器中，多個催化劑床設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，用于有效混合氣體和液體的分配系統(tǒng)設(shè)置在每個催化劑床上方。催化劑床之間的區(qū)域通常設(shè)置有噴氣管線，以提供額外的氣體來彌補前一催化劑床中消耗掉的氣體。噴射氣體也起到急冷氣的作用，所述急冷氣用于使離開某催化劑床的物料在物料進入下一催化劑床之前得到冷卻。通常，噴射氣體是氫氣或包括氫氣。從上層催化劑床落下的液態(tài)物料可聚集在收集盤上。急冷氣體和液體然后流入混合腔中，液體在混合腔中進行渦漩運動。這樣能充分混合液體，從而使液體溫度更均勻?；旌锨粌?nèi)還進行了氣-液混合。來自混合腔的流體向下流到偏轉(zhuǎn)器或沖擊板上，從而流體被重新引導(dǎo)到分配盤上，分配盤具有大量用于使液體流過的下流式開口。對于截面液體流量分配而言，傳統(tǒng)裝置的下流式開口可包括一個或更多個管路或管道。管道是圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)具有敞口的頂部以及在其高度的上部部分中的一個或更多個開口，氣相能穿過該開口。氣相向下運動經(jīng)過管道的長度。管道下部部分可具有用于液流的一個或更多個橫向開口，液相通過橫向開口可進入管道并接觸氣相。當液體繼續(xù)在分配盤上聚集時，液體將上升到遮蓋住管道中的橫向開口的高度，從而阻止氣體通過，并且從而使液體能通過橫向開口流入管道中。氣體和液體通過管道底部上的開口流出，經(jīng)過分配盤并到達下方的催化劑床上。這種傳統(tǒng)管路或管道的缺點是由于液流周圍的紊流度較低，兩相流體之間僅進行了有限的混合。用于催化反應(yīng)器的效果好的流體分配裝置應(yīng)該滿足下面四個基本要求在氣液物料供送速度范圍內(nèi)使物料均勻分布到催化劑床上；能容許分配盤偏離水平度至一定程度；氣液充分混合并充分進行熱交換，充分潤濕下方催化劑床所需要的催化床高度最小。因為傳統(tǒng)管道依靠盤上的靜液高度作為用于使液流流入管道中的驅(qū)動力，那么傳統(tǒng)管道對于分配盤偏離水平度的耐受性就差、也不能最佳地將流體噴射排放到下方的催化劑床上，并且還具有其他缺陷，因而傳統(tǒng)管道不能滿足這些要求。流體分配器設(shè)計中主要考慮的一個方面是從裝置排放出液體和氣體的排放方式。傳統(tǒng)管道分配器使液體物料與催化劑床的接觸位置數(shù)量有限。因而，需要讓管道到床之間的距離更大以潤濕催化劑表面。美國專利文獻No. 7, 473, 405號(發(fā)明人為Kemoun等)公開了一種用于與流體分配管道連接的噴嘴裝置。對于加氫處理反應(yīng)器裝置而言，仍然需要提高混合盤處的氫氣/油混合效果，更均勻持續(xù)地將液體分配在催化劑床上，降低混合盤高度，減小制造材料用量，同時易維護、組裝和拆卸。對于系統(tǒng)和裝置還需要提高分配盤偏離水平度的容許度。仍然進一步需要流體分配裝置在僅液態(tài)條件下能將液體更均勻地分配到催化劑床上。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種反應(yīng)器系統(tǒng)，該反應(yīng)器系統(tǒng)包括反應(yīng)器殼體、初級物料分配單元以及至少一個次級物料分配單元，初級物料分配單元設(shè)置在反應(yīng)器殼體內(nèi)，次級物料分配單元設(shè)置在反應(yīng)器殼體內(nèi)并位于初級物料分配單元之下。初級物料分配單元包括第一偏轉(zhuǎn)板和第一噴嘴盤，第一噴嘴盤設(shè)置在該第一偏轉(zhuǎn)板之下。所述至少一個次級物料分配單元包括收集盤和第二噴嘴盤，第二噴嘴盤設(shè)置在該收集盤之下。第一噴嘴盤和第二噴嘴盤均包括多個噴嘴，每個噴嘴均包括噴嘴本體，噴嘴本體包括遠端本體部分，遠端本體部分具有至少一個液體入口，液體入口被構(gòu)造為用于讓液體流過該液體入口。遠端本體部分限定了基本上為圓筒形的遠端空間。每個液體入口均被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。在一實施例中，本發(fā)明還提供了一種反應(yīng)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括反應(yīng)器殼體、初級物料分配單元和至少一個次級物料分配單元，反應(yīng)器殼體具有內(nèi)壁，初級物料分配單元設(shè)置在反應(yīng)器殼體內(nèi)，次級物料分配單元設(shè)置在反應(yīng)器殼體內(nèi)并且位于初級物料分配單元之下。每個次級物料分配單元均包括收集盤、噴嘴盤、至少一個支撐環(huán)和多個桁架，噴嘴盤設(shè)置在收集盤之下，支撐環(huán)固定到反應(yīng)器殼體內(nèi)壁。每個桁架均跨越該至少一個支撐環(huán)。每個桁架均具有上部凸緣和下部凸緣，上部凸緣支撐收集盤，下部凸緣支撐噴嘴盤。在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種用于催化反應(yīng)器的物料分配單元，該物料分配單元包括偏轉(zhuǎn)板和設(shè)置在偏轉(zhuǎn)板之下的噴嘴盤。噴嘴盤包括多個噴嘴。每個噴嘴均包括噴嘴本體，噴嘴本體包括遠端本體部分,遠端本體部分具有至少一個液體入口，液體入口被構(gòu)造為用于讓液體流過該液體入口。遠端本體部分限定了基本上為圓筒形的遠端空間。每個液體入口均被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。在一實施例中，本發(fā)明還提供了一種用于均勻分配多相流體混合物的噴嘴，該噴嘴包括噴嘴本體，噴嘴本體具有近端本體部分、中間本體部分和遠端本體部分。近端本體部分限定了基本上為圓筒形的近端空間，近端本體部分具有至少一個氣體入口，氣體入口被構(gòu)造為用于讓氣體通過該氣體入口流入近端本體部分中。中間本體部分限定了基本上為圓筒形的中間空間，該中間空間與近端空間流體連通。遠端本體部分具有本體壁和至少一個液體入口，液體入口被構(gòu)造為用于讓液體通過該液體入口流入遠端本體部分中。遠端本體部分限定了基本上為圓筒形的遠端空間，至少一個液體入口被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種用于反應(yīng)器的流體分配裝置，該裝置包括噴嘴盤、多個管道和流體分配噴嘴；所述多個管道固定到噴嘴盤并延伸穿過噴嘴盤，流體分配噴嘴設(shè)置在每個管道內(nèi)。每個管道均具有管壁，管壁限定了基本上為圓筒形的空間，所述圓筒形的空間從噴嘴盤的下端面基本上垂直地延伸到噴嘴盤上端面上方的位置。管道具有開口的近端和開口的遠端，管壁上具有至少一個橫向開口。噴嘴包括噴嘴本體，噴嘴本體包括近端本體部分、中間本體部分和遠端本體部分，遠端本體部分具有遠端本體壁。近端本體部分限定了基本上為圓筒形的近端空間，開口的近端被構(gòu)造為用于讓氣體流過該開口的近端。中間本體部分限定了基本上為圓筒形的中間空間，中間空間與近端空間流體連通。遠端本體部分具有液體入口，液體入口被構(gòu)造為用于讓流體通過該液體入口流入遠端本體部分中。遠端本體部分限定了基本上為圓筒形的遠端空間。液體入口包括位于遠端本體壁內(nèi)的彎曲通道，彎曲通道具有內(nèi)部末端，該內(nèi)末端被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。在另一實施例中，本發(fā)明還提供了一種流體分配裝置，該裝置包括基本上為圓筒形的中空噴嘴本體，該中空噴嘴本體具有多個外狹槽、蓋、底部和基本上為圓筒形的內(nèi)管件；外狹槽周向地布置在噴嘴本體的周圍，蓋固定到噴嘴本體的近端部分，該蓋上具有軸向近端開口，所述底部固定到噴嘴本體的遠端部分，該底部上具有軸向的遠端開口，所述內(nèi)管件軸向地設(shè)置在噴嘴本體的近端部分中。內(nèi)管件設(shè)置在蓋的近端開口內(nèi)，內(nèi)管件從蓋朝近端延伸以限定內(nèi)管件的近端。內(nèi)管件具有圍繞內(nèi)管件的近端周向地布置的多個內(nèi)狹槽。內(nèi)管件遠端朝遠端向遠端延伸至各外狹槽遠端附近的位置處。


圖1是方框圖，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的反應(yīng)器系統(tǒng)；圖2是方框圖，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于反應(yīng)器系統(tǒng)的催化單元;圖3是方框圖，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的反應(yīng)器系統(tǒng)；圖4A是方框圖，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的初級物料分配單元；圖4B是方框圖，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的次級物料分配單元；圖5A是剖視圖，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的反應(yīng)器殼體的一部分，該殼體具有與之關(guān)聯(lián)的反應(yīng)器內(nèi)部裝置；圖5B是沿圖5A的線5B-5B所視的物料分配單元的平面圖，示出了多個收集盤部件；圖5C是圖5B的物料分配單元的一部分的平面圖，圖中移走了收集盤部件并示出了多個噴嘴盤部件；圖是沿圖5B的線5D- 所視的圖5B的物料分配單元的一部分的截面圖；圖5E是沿圖5C的線5E-5E所視的桁架的側(cè)視圖，該桁架支撐多個噴嘴盤部件；圖6A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的初級物料分配單元的透視圖，示出了與噴嘴盤相關(guān)聯(lián)的第一偏轉(zhuǎn)板；圖6B是根據(jù)本發(fā)明一實施例的混合箱的透視圖，該混合箱與次級物料分配單元的第二偏轉(zhuǎn)板相關(guān)聯(lián)；圖6C是根據(jù)本發(fā)明一實施例的次級物料分配單元的示意性側(cè)視圖，該次級物料分配單元包括第二偏轉(zhuǎn)板；圖6D是根據(jù)本發(fā)明一實施例的第二偏轉(zhuǎn)板的示意性側(cè)視圖，該第二偏轉(zhuǎn)板與收集盤上的立式管相關(guān)聯(lián)；圖7A是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的混合箱的示意性平面圖，圖7B是示意性平面圖，示出了圖7A中的混合箱的分開的兩個等分部；圖7C是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的混合箱的其中一半的透視圖，該混合箱設(shè)置在次級物料分配單元的收集盤部件上；圖8是根據(jù)本發(fā)明一實施例的噴嘴盤的一部分的示意性平面圖，示出了一系列流體分配噴嘴；圖9A示出了從側(cè)部看的根據(jù)本發(fā)明一實施例的流體分配噴嘴；圖9B是沿圖9A的線9B-9B所視的噴嘴的縱向截面圖；圖9C沿圖9A的線9C-9C示出了噴嘴中的液體入口 ；圖10是根據(jù)本發(fā)明一實施例的噴嘴盤的一部分的示意性平面圖，示出了一系列流體分配管道；圖1lA示出了從側(cè)面看的根據(jù)本發(fā)明一實施例的流體分配噴嘴；圖1lB是沿線IIB-1IB所視的圖1lA中的噴嘴的縱向截面圖；圖1lC是沿線11C_1 IC所視的圖1lA中的噴嘴的平面圖；圖1lD沿圖1lA中的線11D-11D示出了噴嘴本體中彎曲的液體入口 ；圖12A是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的流體分配管道的前視圖；圖12B是圖12A中的管道的側(cè)視圖；圖12C是圖12 A中的管道的縱向截面圖，示出了圖1lA中的噴嘴被插入到管道中的情形；圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的流體分配噴嘴的示意性縱向截面圖；圖14A是根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器殼體的一部分的示意性側(cè)剖視圖，示出了與物料分配單元相關(guān)聯(lián)的催化劑支撐單元；圖14B是沿圖14A的線14B-14B所視的催化劑支撐單元的平面圖，示出了多個篩板；圖14C是圖14B的催化劑支撐單元的平面圖，圖中移走了篩板并示出了多個柵板；圖14D是圖14B的催化劑支撐單元的一部分的平面圖，圖中移走了篩板和柵板并示出了多個催化劑支撐梁；圖14E是沿圖14B的線14E-14E所視的的截面圖，示出了催化劑支撐梁、柵板和篩板；以及圖14F是沿圖14D的線14F-14F所視的截面圖，示出了與反應(yīng)器殼體和殼體壁架相關(guān)聯(lián)的催化劑支撐梁。
具體實施例方式本發(fā)明提供了反應(yīng)器內(nèi)部裝置，用于均勻分配下流式多床式催化反應(yīng)器中的流體。這類反應(yīng)器可用于化學(xué)和煉油工業(yè)來影響各種反應(yīng)，如催化脫蠟、氫化處理、氫化精制和加氫裂化。本發(fā)明在影響液體(如液態(tài)烴物料)和氣體(如氫氣)之間的混相反應(yīng)方面特別有效。具體而言，本發(fā)明涉及用于改善固體催化劑床上方的氣液相物料的混合和分配的系統(tǒng)和裝置，同時該系統(tǒng)和裝置可使反應(yīng)器內(nèi)部裝置的高度減小到最小。本發(fā)明對于催化反應(yīng)器尤其有用，在該催化反應(yīng)器中，氣液混合物在各種過程中穿過多層固體催化劑顆粒床，該催化反應(yīng)器特別是用于煉油操作中的氫化處理和加氫裂化的下流式催化反應(yīng)器。如果文中沒有另外說明,對部件、材料或其他元件(單個元件或結(jié)構(gòu)或者元件或結(jié)構(gòu)的組合體可從它們當中選取)的種類的描述意為包括所列舉元件及其混合物的所有可能附屬種類的組合形式。另外，術(shù)語“包括”及其不同表述是非限制性的，對所列舉術(shù)語的描述并未排除其他類似術(shù)語，這些其他類似術(shù)語對本發(fā)明的材料、元件、結(jié)構(gòu)、組成部件及方法也是有益的。
參照附圖，圖1是方框圖，示意性表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的反應(yīng)器系統(tǒng)10。反應(yīng)器系統(tǒng)10可包括反應(yīng)器殼體30，反應(yīng)器殼體30具有可至少大體上豎直的反應(yīng)器殼壁。反應(yīng)器殼體30可容裝至少一個催化單元100(例如參照圖2)。在一實施例中，反應(yīng)器系統(tǒng)10包括多個催化單元，在圖1中表示為第一催化單元IOOa和第η催化單元100η。反應(yīng)器殼體30內(nèi)的催化單元100的數(shù)量典型地在I至大約8范圍內(nèi)，例如η可大致在2至8范圍內(nèi)。圖2是方框圖，示意性表示根據(jù)本發(fā)明的用于反應(yīng)器系統(tǒng)10的催化單元100。在一實施例中，催化單元100可包括物料分配單元200/200’、催化劑支撐單元400和催化劑床402。物料分配單元可以是初級物料分配單元200’(例如參照圖4Α)或次級物料分配單元200 (例如參照圖4Β)。在一實施例中，物料分配單元200/200’可設(shè)置在關(guān)聯(lián)的催化劑床402上方，催化劑床402可被支撐在催化劑支撐單元400上或通過催化劑支撐單元400而被支撐。在一實施例中，催化劑床402可包括固體催化劑層。圖3是方框圖，示意性表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的反應(yīng)器系統(tǒng)10。反應(yīng)器系統(tǒng)10可包括初級物料分配單元200’和至少一個次級物料分配單元200。在圖3所示的實施例中，反應(yīng)器系統(tǒng)10可包括第一次級物料分配單元200a和第η次級物料分配單元200η。 反應(yīng)器殼體30內(nèi)的次級物料分配單元200的數(shù)量典型地可在I至大約8的范圍內(nèi)。反應(yīng)器殼體30內(nèi)的初級和次級物料分配單元200’ /200的總數(shù)量可對應(yīng)于反應(yīng)器殼體30內(nèi)的催化單元100的數(shù)量。圖4Α是方框圖，示意性表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的初級物料分配單元200’，初級物料分配單元200’可包括第一偏轉(zhuǎn)板210和噴嘴盤260。第一偏轉(zhuǎn)板210可設(shè)置在噴嘴盤260上方。第一偏轉(zhuǎn)板210上可具有多個穿孔(例如參照圖6Α)。第一偏轉(zhuǎn)板210可被構(gòu)造為讓流體通過第一偏轉(zhuǎn)板210流到噴嘴盤260。噴嘴盤260可包括多個流體分配噴嘴600(例如參照圖8)。在一實施例中，第一偏轉(zhuǎn)板210可被支撐在流體分配噴嘴600上。圖4Β是方框圖，示意性表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的次級物料分配單元200。次級物料分配單元200可包括混合箱220、收集盤240、第二偏轉(zhuǎn)板250和噴嘴盤260?；旌舷?20可設(shè)置在收集盤240上。第二偏轉(zhuǎn)板250可設(shè)置在收集盤240之下、噴嘴盤260之上。第二偏轉(zhuǎn)板250可包括第一外圍部分和第二外圍部分，每個外圍部分均具有穿過其中的多個穿孔(如參照圖6Β)。第二偏轉(zhuǎn)板250還可包括位于中央的整體部分，整體部分上無穿孔(如參照圖6Β和6D)。噴嘴盤260可包括多個流體分配噴嘴(例如參照圖8)。在一實施例中，第二偏轉(zhuǎn)板250可被支撐在流體分配噴嘴600上。圖5Α示意性示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的反應(yīng)器20的一部分的剖視圖，該反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體30，所述殼體具有殼壁32。反應(yīng)器殼體30可容裝初級物料分配單元200’和至少一個次級物料分配單元200。催化劑床402可設(shè)置在初級物料分配單元200’和次級物料分配單元200中的每個單元的下方。每個催化劑床402可設(shè)置在催化劑支撐單元400上(例如參照圖14A-F)。初級物料分配單元200’、次級物料分配單元200和催化劑支撐單元400可均被反應(yīng)器殼體30的殼壁32支撐。殼壁32在初級物料分配單元200’、次級物料分配單元200和催化劑支撐單元400所在位置處可至少是基本豎直的。初級物料分配單元200’、次級物料分配單元200和催化劑支撐單元400可均被設(shè)置為至少基本垂直于殼壁32。圖5Β是沿圖5Α的線5Β-5Β所視的次級物料分配單元200的平面圖。次級物料分配單元200可包括多個收集盤部件242。各收集盤部件242共同界定了收集盤240 (例如參照圖6C)。收集盤部件242可拆卸地相互固定以方便組裝或拆卸收集盤240。在一實施例中，收集盤部件242可通過多個銷(如未示出的楔形銷)相互固定。圖5B中示出移開一個收集盤部件242以露出噴嘴盤部件262 (例如參照圖5C)。應(yīng)該理解為，次級物料分配單元200并不局限于圖5B所示的收集盤部件242的結(jié)構(gòu)，收集盤部件242的其他數(shù)量及結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明范圍內(nèi)。圖5C是圖5B中的次級物料分配單元200的一部分的平面圖，圖中移走了一些收集盤部件242。次級物料分配單元200還包括多個噴嘴盤部件262。各噴嘴盤部件262共同界定了噴嘴盤260 (例如參照圖8和圖10)。圖5C中示出移開了一個噴嘴盤部件262。收集盤部件242和噴嘴盤部件262可均被多個桁架302支撐(例如參照圖OT)。桁架302進而又可被支撐環(huán)34支撐。支撐環(huán)34可固定到殼壁32的內(nèi)表面32a上。在一實施例中，支撐環(huán)34可包括多個托架(未示出)，托架被構(gòu)造為用于連接桁架302。每個桁架可均跨越反應(yīng)器殼體30。盡管圖5C中示出兩個桁架302，但是其他數(shù)量的桁架302也在本發(fā)明范圍內(nèi)。跨越反應(yīng)器殼體32的桁架32的數(shù)量典型地在I至大約6的范圍內(nèi)。進一步參照圖5C，支撐環(huán)34可固定到(例如焊接到)反應(yīng)器殼壁32的內(nèi)表面32a，支撐環(huán)34可周向地布置在該內(nèi)表面32a上。在一實施例中，支撐環(huán)34可包括金屬裙邊(未示出)，金屬裙邊具有上部支架和下部支架，上部支架和下部支架被構(gòu)造為分別支撐收集盤240和噴嘴盤260。在另一實施例中，支撐環(huán)34可包括上部環(huán)和下部環(huán)，下部環(huán)與上部環(huán)同軸并在豎向上間隔開(上部環(huán)和下部環(huán)均未示出)；其中上部環(huán)和下部環(huán)均可被固定(如焊接)到反應(yīng)器殼壁32的內(nèi)表面32a。仍然進一步參照圖5C，噴嘴盤部件262可以可拆卸地相互固定，以方便組裝和拆卸噴嘴盤260。在一實施例中，噴嘴盤部件262可通過多個銷(如未示出的楔形銷)相互固定。應(yīng)該理解為，次級物料分配單元200并不局限于圖5C所示的噴嘴盤部件262的結(jié)構(gòu)，其他數(shù)量的噴嘴盤部件262和結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明范圍內(nèi)。圖是沿圖5B中的線所視的圖5B中的次級物料分配單元200的一部分的截面圖，示出了一對彼此隔開間隔設(shè)置的桁架302。每個桁架302均可包括上部凸緣304和下部凸緣306。多個收集盤部件242可設(shè)置在上部凸緣304上并被上部凸緣304支撐。多個噴嘴盤部件262可設(shè)置在下部凸緣306上并被下部凸緣306支撐。圖5E是沿圖5C中的線5E-5E所視的桁架302的側(cè)視圖，桁架302的下部凸緣306上支撐有多個噴嘴盤部件262。在一實施例中，桁架302的每端均可由連接到支撐環(huán)34的托架(未示出)支撐。在圖5E中示出了桁架302，其中已從桁架移除了收集盤部件242。圖6A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的第一偏轉(zhuǎn)板210的透視圖，該第一偏轉(zhuǎn)板與初級物料分配單元200’的噴嘴盤260相關(guān)聯(lián)。在一實施例中，第一偏轉(zhuǎn)板210可至少基本呈圓形。第一偏轉(zhuǎn)板210典型地可具有反應(yīng)器殼體30截面積的大致70%至100%范圍內(nèi)的面積，通常具有反應(yīng)器殼體30截面積的大致90%至100%范圍內(nèi)的面積。典型地，噴嘴盤260可具有反應(yīng)器殼體30截面積的大致95%至100%范圍內(nèi)的面積。為清楚顯示起見，圖6A中省去了噴嘴600 (如參照圖9A-9C)。噴嘴盤260和第一偏轉(zhuǎn)板210可都被設(shè)置為至少基本垂直于反應(yīng)器殼壁32。圖6B是根據(jù)本發(fā)明一實施例的混合箱220的透視圖，該混合箱與次級物料分配單元200的第二偏轉(zhuǎn)板250相關(guān)聯(lián)。為了清楚顯示起見，圖6B中省去了收集盤240。第二偏轉(zhuǎn)板250可設(shè)置在混合箱220之下。第二偏轉(zhuǎn)板250可包括第一外圍部分254a、第二外圍部分254b和位于中央的整體部分252。第一外圍部分254a和第二外圍部分254b上可均具有穿透其中的多個穿孔256。相反，位于中央的整體部分252可至少基本上無穿孔、孔或空隙。第二偏轉(zhuǎn)板250可被構(gòu)造為讓流體經(jīng)過穿孔256。圖6C是根據(jù)本發(fā)明一實施例的次級物料分配單元200的示意性側(cè)視圖。次級物料分配單元200可包括收集盤240、混合箱220、第二偏轉(zhuǎn)板250和噴嘴盤260，收集盤具有·上端面240a，混合箱設(shè)置在上端面240a上，第二偏轉(zhuǎn)板設(shè)置在收集盤240之下，噴嘴盤260設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)板250之下。次級物料分配單元200還可包括立式管244。立式管244可至少基本上為圓筒形并固定到收集盤240的上端面240a。立式管244可至少基本上垂直于收集盤240延伸。圖6D是根據(jù)本發(fā)明一實施例的第二偏轉(zhuǎn)板250的示意性側(cè)視圖，該第二偏轉(zhuǎn)板與收集盤240上的立式管244相關(guān)聯(lián)。第二偏轉(zhuǎn)板250包括位于中央的整體部分252，該整體部分具有完整表面，其上無任何穿孔、孔或空隙。位于中央的整體部分252可設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)板250的第一外圍部分254a和第二外圍部分254b之間。在一實施例中，位于中央的整體部分252占據(jù)的面積可比立式管244的截面面積大。在附屬實施例中，從收集盤240的位于立式管244的內(nèi)壁的位置處以角度Θ向第二偏轉(zhuǎn)板250延伸的直線限定出截頭圓錐形空間，該截頭圓錐形空間的底面界定了位于中央的整體部分252的區(qū)域。典型地，Θ的范圍可大致為20°至70°，通常大致為30°至60°，經(jīng)常大致為40°至50°。第二偏轉(zhuǎn)板250和收集盤240之間的垂直間距C0典型地大致為立式管244的直徑的25%至50%。在另一附屬實施例中，位于中央的整體部分252占據(jù)的面積可大致為立式管244截面面積的2至5倍。圖7A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的混合箱220的示意性平面圖，圖7B是圖7A的混合箱220的分開的均分的兩個部分?；旌舷?20可包括第一半部分220a和第二半部分220b?；旌舷涞牡谝话氩糠?20a和第二半部分220b可均包括連接凸緣222，所述連接凸緣用于將第一半部分220a和第二半部分220b結(jié)合或連接在一起。在一實施例中，第一半部分220a和第二半部分220b可通過多個銷(如未示出的楔形銷)而在它們的連接凸緣222處可拆卸地相互固定。圖7C是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的混合箱220的其中一半的透視圖，所述混合箱的其中一半設(shè)置在收集盤部件242上。立式管244可設(shè)置在收集盤部件242上并位于混合箱220之下。立式管244可設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)板250上方。立式管244可包括至少一個擋板(未示出)，該擋板設(shè)置在立式管244的內(nèi)表面上。圖7C中僅示出了一個收集盤部件242。實際上，多個收集盤部件242共同形成了收集盤240。圖8是根據(jù)本發(fā)明一實施例的噴嘴盤260的一部分的示意性平面圖，該噴嘴盤包括一系列流體分配噴嘴600。每個流體分配噴嘴600可均被構(gòu)造為用于混合流體并將流體均勻分配到設(shè)置在噴嘴盤260之下的催化劑床402上。噴嘴盤260上的所述一系列噴嘴600可具有三角形排列，噴嘴之間的間距范圍典型地大致為5至10英寸，通常大致為6至8英寸。圖8僅表示噴嘴盤260的一部分，實際上，噴嘴盤260可包括更多噴嘴600。參照圖9A-9C，圖9A出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的從側(cè)面看的流體分配噴嘴600。圖9B是沿圖9A中的線9B-9B所視的噴嘴600的縱向截面圖。圖9C示出了沿圖9A中的線9C-9C所視的噴嘴600中的液體入口 614。噴嘴600可包括噴嘴本體602、噴嘴近端600a、噴嘴遠端600b、多個氣體入口 612和至少一個液體入口 614。噴嘴近端600a可用噴嘴蓋604密封。在一實施例中，噴嘴蓋604可與噴嘴本體602成一體，例如鑄成一體。參照圖9B，噴嘴本體602包括近端本體部分602a、中間本體部分602b和遠端本體部分602c。近端本體部分602a限定了基本上為圓筒形的近端空間。中間本體部分602b限定了基本上為圓筒形的中間空間，所述中間空間與近端空間流體連通。遠端本體部分602c限定了基本為圓筒形的遠端空間，所述遠端空間與中間空間流體連通。近端空間可具有第一直徑，中間空間可具有第二直徑，遠端空間可具有第三直徑，第一直徑可明顯大于第三直徑，第三直徑可明顯大于第二直徑。每個氣體入口 612可均橫向地布置在近端本體部分602a。每個氣體入口 612可均被構(gòu)造為讓氣體通過其中進入近端本體部分602a中。噴嘴600還可包括氣體噴嘴606。氣體噴嘴606可被設(shè)置為基本垂直于噴嘴本體602的壁并位于近端本體部分602a和遠端本體部分602c之間以限定中間本體部分602b。在一實施例中，氣體噴嘴606可與噴嘴本體602 —體形成。在另一實施例中，氣體噴嘴606可包括金屬環(huán),金屬環(huán)設(shè)置在噴嘴本體602內(nèi)并固定到該噴嘴本體。每個液體入口 614可均橫向地布置在遠端本體部分602c。每個液體入口 614可均被構(gòu)造為用于使液體通過該液體入口而流過。例如如圖9C所示，每個液體入口 614可均被設(shè)置為與遠端本體部分602c的內(nèi)表面616相切。在一實施例中，每個液體入口 614可均是線性的。進一步參照圖9C,每個液體入口 614的液體入口長度可為II，液體入口寬度為Iw。在一實施例中，液體入口長度込與液體入口寬度Iw之比(Ir Iw)的范圍可大致為2 :1至5 :1。圖9C中所示的液體入口長度IL表示每個液體入口 614的最小長度，例如，這是由于液體入口 614與噴嘴本體602相切的朝向所致。每個液體入口 614可均被構(gòu)造為用于在遠端本體部分602c的內(nèi)表面616上形成液膜，每個液體入口 614可均被構(gòu)造為用于在遠端本體部分602c的內(nèi)表面616上形成螺旋液流，其中液體在遠離液體入口 614的方向上流動。噴嘴600還可包括會聚的第一截頭圓錐部分608，所述第一截頭圓錐部分與遠端本體部分602c流體連通。噴嘴600還可包括擴展的第二截頭圓錐部分610，所述擴展的第二截頭圓錐部分位于第一截頭圓錐部分608的遠端并與第一截頭圓錐部分流體連通。噴嘴600還可包括位于噴嘴600的遠端600b的多個凹槽620。凹槽620可被構(gòu)造為促進從噴嘴遠端600b流出的流體以均勻分散的噴霧(如錐形噴霧)的方式發(fā)散開。圖10是根據(jù)本發(fā)明一實施例的噴嘴盤260的示意性平面圖，該噴嘴盤包括一系列流體分配管道700。每個管道700可均與流體分配噴嘴600’(例如參照圖11A-11D，以及12A-12C)裝配(如改裝)在一起，以用于使流體有效地混合并均勻地分配到設(shè)置在噴嘴盤260之下的催化劑床402上。所述一系列管道700以及與這些管道相關(guān)聯(lián)的噴嘴600’(其設(shè)置在噴嘴盤260上)可具有三角形排列，管道700/噴嘴600’間距范圍典型地為大致5至10英寸，通常大致為6至8英寸。圖10僅表示噴嘴盤260的一部分，實際上噴嘴盤260可包括更多管道700。圖1lA示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的從側(cè)面看的流體分配噴嘴600’。圖1lB是沿線IIB-1IB所視的圖1lA中的噴嘴600’的縱向截面圖，圖1lC是沿線11B_1 IB所視的圖1lA的噴嘴600’的平面圖。圖1lD示出了沿圖1lA的線11D-11D的噴嘴本體中的的液體入口 614’。噴嘴600’可包括噴嘴本體602、噴嘴近端600’ a、噴嘴遠端600’ b、氣體入口 612’和至少一個液體入口 614’。根據(jù)本發(fā)明的一實施例(例如參照圖12A-12C)，噴嘴600’的尺寸和結(jié)構(gòu)可被設(shè)置為用于在改裝現(xiàn)有傳統(tǒng)的流體分配盤過程中，可將上述噴嘴插入流體分配管道(如管道700)中，這從而為加氫處理反應(yīng)器提供高效噴嘴盤。參照圖11B，噴嘴本體602可包括近端本體部分602a、中間本體部分602b和遠端本體部分602c。
近端本體部分602a限定了基本上為圓筒形的近端空間。中間本體部分602b限定了基本上為圓筒形的中間空間，所述中間空間與近端空間流體連通。遠端本體部分602c限定了基本上為圓筒形的遠端空間，所述遠端空間與中間空間流體連通。近端空間可具有第一直徑，中間空間可具有第二直徑，遠端空間可具有第三直徑。第一直徑可明顯比第三直徑大，第三直徑可明顯比第二直徑大。在一實施例中，氣體入口 612’可包括位于噴嘴本體602中的近端軸向孔。氣體入口 612’可被構(gòu)造為讓氣體通過該氣體入口流入近端本體部分602a中。噴嘴600’還可包括氣體噴嘴606。氣體噴嘴606可被設(shè)置為基本上垂直于噴嘴本體602的壁并位于近端本體部分602a和遠端本體部分602c之間以限定中間本體部分602b。噴嘴600’還可包括會聚的第一截頭圓錐部分608，所述第一截頭圓錐部分與遠端本體部分602c流體連通。噴嘴600還可包括擴展的第二截頭圓錐部分610，所述擴展的第二截頭圓錐部分位于第一截頭圓錐部分608的遠端并與第一截頭圓錐部分流體連通。圖1lC是沿線11C-11C所視的圖1lA中的噴嘴600’的平面圖，示出了噴嘴本體602內(nèi)的氣體噴嘴606。在一實施例中，氣體噴嘴606可與噴嘴本體成一體。在另一實施例中，氣體噴嘴606可包括金屬環(huán),金屬環(huán)設(shè)置在噴嘴本體602內(nèi)并固定到該噴嘴本體。氣體噴嘴606可與噴嘴本體602同心布置。圖1lD示出了噴嘴本體602中的液體入口 614’。液體入口 614’可橫向地設(shè)置在遠端本體部分602c。液體入口 614’可被構(gòu)造為用于讓液體通過該液體入口流入遠端本體部分602c中。在一實施例中，液體入口 614’可包括設(shè)置在噴嘴本體602的壁內(nèi)的彎曲通道615。例如如圖1lD所示，彎曲通道615的內(nèi)部末端可被設(shè)置為與遠端本體部分602c的內(nèi)表面616相切。在一實施例中，彎曲通道615所對的角α的范圍可大致為60°至180°，典型地大致為70°至170°，通常大致為80°至160°。在一實施例中，彎曲通道615的橫截面形狀可基本上為矩形。液體入口 614’可被構(gòu)造為在遠端本體部分602c的內(nèi)表面616上形成液膜，液體入口 614’可被構(gòu)造為用于促進遠端本體部分602c的內(nèi)表面616上液體的螺旋流動，其中液體在遠離液體入口 614’的方向上流動。噴嘴600’還可包括位于噴嘴600’的遠端600b處的多個凹槽620。凹槽620可被構(gòu)造為促進從噴嘴遠端600b流出的流體以均勻分散的噴霧(如以錐形噴霧)的方式發(fā)散。圖12A是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的流體分配管道700的前視圖，圖12B是圖12A的管道的側(cè)視圖，圖12C是圖12A的管道的縱向截面圖，圖1lA中的噴嘴插入該管道中。管道700可包括管道壁702、管道近端700a和管道遠端700b。管道壁702中可限定基本為圓筒形的空間。管道700的管道遠端700b可固定到噴嘴盤260。管道壁702上可包括多個橫向孔704/704’。在一實施例中，噴嘴600’可插入管道700內(nèi)，從而使噴嘴遠端600’b向遠端突出到噴嘴盤260的下表面260b之外。噴嘴600’可被構(gòu)造為用于使液體入口 614’與至少一個橫向孔704對準。當噴嘴600’插入管道700中時，噴嘴可關(guān)閉并至少部分地密封住橫向孔704’。圖12C是管道700的縱向截面圖，噴嘴600’(圖11A)插入管道中。管道壁702可固定(如焊接)到噴嘴盤260，噴嘴600’可固定(如焊接)到管道壁702。上面例如參照圖1lA-D已經(jīng)描述了噴嘴600’的特征和部件。噴嘴600’被插入管道壁702中時可用于使流體均勻混合并分配(如液態(tài)物料和氫氣的混合物)到用于煉油加氫反應(yīng)的反應(yīng)器的催化劑床上。圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的流體分配噴嘴800的示意性縱向截面圖。噴嘴800可包括基本上為圓筒形的中空噴嘴本體802、蓋804、底部808和基本上為圓筒形的內(nèi)管件806。中空噴嘴本體具有近端部分802a和遠端部分802b，蓋固定到近端部分802a，所述底部固定到遠端部分802b，內(nèi)管件806軸向地設(shè)置在近端部分802a內(nèi)。蓋804上可具有軸向近端開口 805，內(nèi)管件806可設(shè)置在近端開口 805內(nèi)。內(nèi)管件806可朝近端延伸到蓋804之外以限定內(nèi)管件806的近端806a。噴嘴本體802可具有多個外狹槽814，外狹槽圍繞噴嘴本體802周向地布置。內(nèi)管件806的遠端806b可在遠端終止在各外狹槽814的遠端814b附近的位置。蓋804和底部808可均至少基本上為圓頂狀，其中蓋804朝遠端由窄變寬，底部808朝遠端由寬變窄。蓋804和底部808均設(shè)有螺紋。蓋804通過近端部分802a上的螺紋而可與噴嘴本體802密封地接合。底部808通過遠端部分802b上的螺紋而可與噴嘴本體802密封地接合。底部808可具有軸向遠端開口 810，所述軸向遠端開口被構(gòu)造為用于使流體通過該軸向遠端開口而流過并被分配。內(nèi)管件806可密封地與蓋804接合并基本上與噴嘴本體802同心布置。噴嘴本體802和內(nèi)管件806可共同限定噴嘴800內(nèi)的空間，其中該空間可包括環(huán)形近端空間803a和基本上為圓筒形的遠端空間803b。內(nèi)管件806可具有多個內(nèi)狹槽812，這些內(nèi)狹槽圍繞近端806a周向地設(shè)置。內(nèi)狹槽812和外狹槽814的結(jié)構(gòu)可至少在一定程度上是本領(lǐng)域技術(shù)人員的設(shè)計選擇。每個內(nèi)狹槽812通過內(nèi)管件806而可與所述空間流體連通。內(nèi)管件806被構(gòu)造為用于讓氣體從內(nèi)狹槽812通過該內(nèi)管件流到遠端空間803b。噴嘴800可被構(gòu)造為用于讓液體通過外狹槽814流到噴嘴本體802內(nèi)的遠端空間803b中。軸向遠端開口 810可以是截頭錐形狀并且朝遠端由窄變寬。噴嘴800 (例如其遠端部分802b)可固定到噴嘴盤260。在一實施例中，流體分配噴嘴800可以為反應(yīng)器的噴嘴盤提供使流體有效地混合和分配的噴嘴，其中，可使用現(xiàn)成的管件容易且低成本地組裝噴嘴800。在一實施例中，噴嘴800的部件(如噴嘴本體802、蓋804和底部808)可由標準不銹鋼螺紋管制成，該標準不銹鋼螺紋管例如具有符合ANSI/ASME標準B1. 20.1的美國國家標準管螺紋(NPT)的螺紋。圖14A是示意性側(cè)剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的反應(yīng)器20的一部分。反應(yīng)器20可容裝初級物料分配單元200’、次級物料分配單元200和催化劑支撐單元400。初級物料分配單元200’和次級物料分配單元200可均包括上面描述的(例如參照圖4A-13所述的)部件、特征和特性。反應(yīng)器20包括反應(yīng)器殼體30。反應(yīng)器殼體30的至少一部分具有基本上豎直的殼壁32。催化劑支撐單元400、初級物料分配單元200’和次級物料分配單元200可均被設(shè)置為至少基本上水平并垂直于反應(yīng)器殼體30的壁。圖14A中僅示出兩個催化劑支撐單元400、一個初級物料分配單元200’和一個次級物料分配單元200。在一實施例中，反應(yīng)器20可容裝多個次級物料分配單元200。每個次級物料分配單元200可均具有相應(yīng)的催化劑支撐單元400，所述催化劑支撐單元用于支撐設(shè)置在每個次級物料分配單元200 (如參照圖5A)之下的催化劑床402。每個催化劑支撐單元400可均包括多個催化劑支撐梁406、多個篩板408和多個柵板410。為清楚顯示起見，圖14A-F中省掉了催化劑床402。圖14B是沿圖14A的線14B-14B所視的反應(yīng)器殼體30的平面圖，示出了催化劑支撐單元400的部件，催化劑支撐單元400包括多個催化劑支撐梁406和多個篩板408。每個催化劑支撐梁406可均跨越反應(yīng)器殼體30。篩板408可共同限定催化劑篩，催化劑篩至少基本上占據(jù)了反應(yīng)器殼體30截面面積的100%。進一步參照圖14B，示出移走了一個篩板408以露出柵板410。圖14C是圖14B中的催化劑支撐單元400的平面圖，圖中移走了所有篩板408并示出了多個柵板410。催化劑支撐梁406可支撐柵板410。篩板408可進而又被柵板410支撐。位于周圍的柵板410具有弓形外邊緣,柵板可被催化劑支撐梁406和外周的殼體壁架404共同支撐。每個催化劑支撐梁406可均包括一對橫向支撐桿414 (如參照圖14E)。圖14C中示出移走了三個柵板以露出殼體壁架404和支撐桿414的部分。進一步參照圖14B和14C，應(yīng)該理解為，催化劑支撐單元400并不局限于在圖14B和14C中的所示的柵板410和篩板408結(jié)構(gòu)，其他數(shù)量和結(jié)構(gòu)的柵板410以及其他數(shù)量和結(jié)構(gòu)的篩板408也在本發(fā)明范圍內(nèi)。在一實施例中，可容易組裝和拆卸催化劑支撐單元400的部件。在一附屬實施例中，可通過多個銷(如未示出的楔形銷)將催化劑支撐單元400的部件相互固定。圖14D是催化劑支撐單元400的一部分的平面圖，圖中移走了篩板408和柵板410以更充分地露出催化劑支撐梁406和殼體壁架404。在一實施例中，殼體壁架404可包括殼壁32的內(nèi)表面32a上的堆焊材料。盡管圖14D中示出了兩個催化劑支撐梁406，但是本發(fā)明絕不局限于每個催化劑支撐單元400具有兩個這樣的梁。在一實施例中，每個催化劑支撐單元400可典型地包括約2至6個催化劑支撐梁406。圖14E是截面圖，示出了沿圖14B中的線14E-14E所視的催化劑支撐梁406、柵板410和篩板408 ;圖14F是截面圖，示出了沿圖14D中的線14F-14F所視的催化劑支撐梁406，該催化劑支撐梁與反應(yīng)器殼壁32和殼體壁架404相關(guān)聯(lián)。如上所述，每個催化劑支撐梁406可均包括一對橫向支撐桿414。橫向支撐桿414可被構(gòu)造為用于支撐每個柵板410的至少一部分。多個上述柵板410進而共同支撐多個所述篩板408。所述多個篩板408可共同形成篩，所述篩被構(gòu)造為用于基本上跨越反應(yīng)器殼體30的整個截面區(qū)域，所述多個篩板408可共同被構(gòu)造為用于支撐催化劑床402 (如參照圖5A)。每個催化劑床402可均包括顆粒狀固體催化劑層，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說這是公知的。
根據(jù)文中教導(dǎo)和實例可對本發(fā)明作出各種變形。因而可理解為，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以以不同于文中具體描述或闡釋的方式實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于均勻分配多相流體混合物的噴嘴，該噴嘴包括 Ca)噴嘴本體，所述噴嘴本體包括近端本體部分、中間本體部分和遠端本體部分，其中 (b)近端本體部分限定了基本上為圓筒形的近端空間， (C)近端本體部分具有至少一個氣體入口，所述氣體入口被構(gòu)造為使氣體通過該氣體入口流入近端本體部分中， Cd)中間本體部分限定了基本上為圓筒形的中間空間，所述中間空間與近端空間流體連通， Ce)遠端本體部分具有本體壁和至少一個液體入口，所述液體入口被構(gòu)造為使液體通過該液體入口流入遠端本體部分中， (f)遠端本體部分限定了基本上為圓筒形的遠端空間，其中，所述至少一個液體入口被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴,其中，中間本體部分包括氣體噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的噴嘴，其中，氣體噴嘴與噴嘴本體形成一個整體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，所述噴嘴還包括噴嘴蓋，噴嘴蓋與噴嘴本體的近端密封地接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴,其中 (a)所述至少一個氣體入口包括多個氣體入口，所述多個氣體入口橫向地布置在近端本體部分上，以及 (b)所述至少一個液體入口包括多個液體入口，所述多個液體入口橫向地布置在遠端本體部分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，其中，所述至少一個液體入口是線性的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的噴嘴，其中，所述至少一個液體入口的液體入口長度L與液體入口寬度Iw之比(込Iff)的范圍大致為2 :1至5 :1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，其中，所述至少一個氣體入口包括噴嘴本體上的近端軸向開口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的噴嘴，其中，所述至少一個液體入口包括設(shè)置在本體壁中的彎曲通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的噴嘴，其中，所述彎曲通道具有內(nèi)部末端，該內(nèi)部末端被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的噴嘴，其中，所述彎曲通道所對的角α的范圍大致為60°至180。。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，其中 (a)近端空間具有第一直徑； (b)中間空間具有第二直徑； (c)遠端空間具有第三直徑，其中 (d)第一直徑顯著大于第三直徑， Ce)第三直徑顯著大于第二直徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，所述噴嘴還包括(a)會聚的第一截頭錐形部分，該第一截頭錐形部分位于遠端本體部分遠端并與遠端本體部分流體連通；以及 (b)擴展的第二截頭錐形體部分，該第二截頭錐形部分位于第一截頭錐形部分遠端并與第一截頭錐形部分流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，其中 Ca)每個液體入口均被構(gòu)造為用于在遠端本體部分的內(nèi)表面上形成液膜，以及(b)每個液體入口均被構(gòu)造為在遠端本體部分的內(nèi)表面上形成螺旋液流，其中液流在遠離液體入口的方向上流動。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的噴嘴，所述噴嘴還包括位于噴嘴本體遠端處的多個凹槽。
16.一種用于反應(yīng)器的流體分配裝置，包括 Ca)噴嘴盤； (b)多個管道，所述管道固定到噴嘴盤的上表面并從該上表面基本上豎直地延伸；每個管道均具有開口的近端、開口的遠端和管壁，所述管壁限定了基本上為圓筒形的管道空間，其中管壁上具有至少一個橫向開口 ；和 (C)流體分配噴嘴，所述流體分配噴嘴設(shè)置在每個管道內(nèi)；其中 Cd)噴嘴包括噴嘴本體，噴嘴本體包括近端本體部分、中間本體部分和遠端本體部分，遠端本體部分具有遠端本體壁， (e)近端本體部分限定了基本上為圓筒形的近端空間， (f)開口的近端被構(gòu)造為用于使氣體流過該開口的近端， (g)中間本體部分限定了基本上為圓筒形的中間空間，所述中間空間與所述近端空間流體連通， (h)遠端本體部分具有液體入口，所述液體入口被構(gòu)造為用于使流體流過所述液體入口進入遠端本體部分中， (i)遠端本體部分限定了基本上為圓筒形的遠端空間，以及 (j )液體入口包括位于遠端本體部分壁內(nèi)的彎曲通道，彎曲通道具有內(nèi)部末端，該內(nèi)部末端被設(shè)置為與遠端本體部分的內(nèi)表面相切。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的流體分配裝置，其中 (a)液體入口與所述至少一個橫向開口流體連通， (b)液體入口被構(gòu)造為用于在遠端本體部分的內(nèi)表面上形成螺旋液流，其中所述液流在遠離液體入口的方向上流動。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的流體分配裝置，其中 (a)近端空間具有第一直徑， (b)中間空間具有第二直徑， (C)遠端空間具有第三直徑，其中 Cd)第一直徑顯著大于第三直徑，以及 Ce)第三直徑顯著大于第二直徑。
19.一種流體分配噴嘴，包括 (a)基本上為圓筒形的噴嘴本體，所述噴嘴本體具有圍繞噴嘴本體在周向上設(shè)置的多個外狹槽；(b)固定到噴嘴本體的近端部分的蓋，該蓋上具有軸向近端開口 ； (C)固定到噴嘴本體的遠端部分上的底部，該底部上具有軸向遠端開口 ；和(d)基本上為圓筒形的內(nèi)管件，所述內(nèi)管件軸向地設(shè)置在噴嘴本體的近端部分內(nèi)，所述內(nèi)管件設(shè)置在蓋的近端開口內(nèi)，所述內(nèi)管件從所述蓋朝近端延伸以限定內(nèi)管件的近端，所述內(nèi)管件具有圍繞內(nèi)管件的近端在周向上設(shè)置的多個內(nèi)狹槽，內(nèi)管件的遠端在遠端終止于各外狹槽遠端附近的位置處。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的流體分配噴嘴，其中 (a)軸向遠端開口是截頭錐形并且朝遠端由窄變寬， (b)蓋和所述底部均設(shè)有螺紋， (c)蓋通過噴嘴本體的近端部分上的螺紋而與噴嘴本體密封地接合，以及 (d)所述底部通過噴嘴本體的遠端部分上的螺紋而與噴嘴本體密封地接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的流體分配噴嘴，其中 Ca)內(nèi)管件與噴嘴本體基本上同心布置， (b)內(nèi)管件與所述蓋密封地接合， (c)噴嘴本體和內(nèi)管件共同限定了噴嘴內(nèi)的空間， Cd)每個內(nèi)狹槽均通過內(nèi)管件與所述空間流體連通， (e)所述空間包括環(huán)形近端空間和基本上為圓筒形的遠端空間， Cf)內(nèi)管件被構(gòu)造為用于使氣體從內(nèi)狹槽通過所述內(nèi)管件流到遠端空間，以及 (g)該噴嘴被構(gòu)造為用于使流體經(jīng)過外狹槽流入噴嘴本體中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種系統(tǒng)和裝置，用于混合、冷卻和分配反應(yīng)器內(nèi)的多相流體混合物，其中本發(fā)明的反應(yīng)器內(nèi)部裝置不僅改善了流體的混合和至各下方催化劑層表面的分配，而且還具有其他優(yōu)點，包括降低了混合盤高度；易維護、組裝和拆卸；并減少了制造材料用量。在一實施例中，可從流體分配單元將流體均勻地分配到催化劑層，該流體分配單元包括噴嘴盤，噴嘴盤包括多個噴嘴，其中噴嘴包括至少一個液體入口，液體入口被設(shè)置為與噴嘴內(nèi)表面相切。
文檔編號B01J19/26GK103025420SQ201180036255
公開日2013年4月3日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者R·E·基倫, C·博亞克, S·X·桑, A·肯芒, S·索爾斯, K·巴列米, Z·埃金 申請人:雪佛龍美國公司