氣體和液體的分布臺盤、裝有該臺盤的反應器以及所述臺盤的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種循環(huán)為共流的氣體和液體的分布臺盤（1），所述臺盤包括板（10），所述板（10）鉆有孔眼（12）并且支撐與所述板（10）垂直地延伸的空心通道（20），板的每個孔眼（12）上設置有截面與所述孔眼（12）相同的通道（20），其特征在于，板（10）裝有位于每個通道（20）的外圍的在外接圓內(nèi)的多個開口（30），并且所述外接圓的中心與通道（20）的中心重合，并且該外接圓的半徑小于或等于二個相鄰的通道（20）之間分開的最短距離的1/3，并且單個導流元件（40、100）設置于每個通道（20）下方，開口（30）和與每個通道（20）相關聯(lián)的導流元件（40）用于引起氣-液混合物在每個通道下方的旋轉(zhuǎn)運動。
【專利說明】氣體和液體的分布臺盤、裝有該臺盤的反應器以及所述臺盤的用途
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體和液體的分布臺盤，裝有該臺盤的反應器以及該臺盤的用途。
[0002]本發(fā)明涉及可以下降共流運行的、提供有流體——液體和氣體——的具有固定催化劑床的反應器領域。本發(fā)明提出位于催化床上游的新的分布臺盤，該分布臺盤可以改進提供到所述催化床上的流體的分布。
【背景技術】
[0003]存在許多類型的便于液體和氣體流體的熱或物理混合的臺盤，這些流體或共流或逆流地被引入。專利US5942162描述了對共流混合物的可能的不同技術。在這些技術中，最傳統(tǒng)的分布臺盤(或多個分布臺盤)是用于支撐通道的鉆有孔眼的臺盤。特別是，臺盤的每個孔眼通向這樣的通道，所述通道的半開放的上端允許反應氣體通過。為了使液體向通道內(nèi)通過，已經(jīng)開發(fā)了多種技術，例如專利US5882610、US6093373、EP1147808、和EP1147809中描述的。位于每個通道下部的開口或孔洞可以保證通道內(nèi)的液體和氣體之間在通道下部混合，然后穿過所述催化床，催化床前方通常有至少一層惰性球，該惰性球用于使負荷流分流并重新分布負荷，以避免在催化床中產(chǎn)生優(yōu)先流、熱點源、和結(jié)焦。在這些應用中，氣體對液體的體積比通常大于3:1，并一般小于400:1，最常見的情況是該比率從10到200變化。
[0004]但是，存在從通道進入的氣體量與液體量相比非常小的情況，例如當氣體對液體的體積比小于或等于3時。液體的量增加伴隨著人們急劇地增加尺寸較大的通道的數(shù)量，但是，液體和氣體之間的混合始終不好，因此該混合方式是不夠有效的。在極端情況下，當通道下部的孔眼截面大于通道截面時，不是所有液體能從通道通過，因此臺盤上的液面上升，液面可能超過通道高度，這就干擾了氣體的穩(wěn)定流動。到目前，此類問題的唯一解決辦法是通過規(guī)則地分布在臺盤的整個表面的孔眼將專用通道中的氣體的流道與液體的流道分離。但是，在這些條件下，氣體和液體的流道分開，因此沒有氣體/液體混合，也沒有通過氣體保證的液體擴散。
[0005]文獻US5799877描述了一種流體在顆粒床上的分布裝置，該裝置由用于支撐通道的被鉆孔的臺盤形成。該文獻的目標是實現(xiàn)穿過顆粒床的液-氣兩相混合物的均勻分布而壓力微弱地下降，兩相下降的共流循環(huán)。為了達到該目標，臺盤包括一些用于使氣體通過的管道，每個管道被用于使液體通過的管道包圍，使液體從設在二個管道之間的環(huán)形空間排出。當氣體流在臺盤下排出時，中心氣流因此被液體環(huán)包圍，并且，由于穿過氣體管道的壓降小，氣體延伸到出口，并且與周圍的液體接觸，在臺盤下形成液體和氣體噴霧。在該文獻中，氣體和液體管道是同心管?？梢酝ㄟ^在液體通過的管壁上形成縫隙而使液體的分布是連續(xù)的。也可通過從確定高度關閉液體通過的管的頂部并在這些管的頂部附近形成液體的入口而使液體分布是脈沖式的:當液體到達該入口時，液體從臺盤下排放。則液體通過的管以虹吸方式運行(文獻US4526757中也描述了該原理)。最后，液體的分布可以是混合的，通過管壁上的縫隙得到連續(xù)的液體流，關閉這些管的頂部，以形成通過間歇地保證液體脈沖流的虹吸。位于臺盤下并在氣體和液體出口下的導流器可以幫助形成氣體和液體噴霧，尤其是形成氣體和液體的錐形噴霧，如文獻US5403561中描述的。
[0006]文獻US5799877沒有提出如何改善氣體和液體的混合。另外， 申請人:發(fā)現(xiàn)，當氣體和液體難以混合時，特別是當氣/液體積比小于或等于3時，用于引入液體的虹吸的存在不能得到氣體和液體的良好混合，。
[0007]當氣體和液體難以混合時，分布臺盤下游的催化床內(nèi)的反應不能以最佳方式進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服這些缺點，這通過提出一種可以使氣體和液體均勻分布的分布臺盤實現(xiàn)。該分布臺盤更特別用于包括至少一個催化床的反應器，但也適用于具有多個床的反應器。
[0009]為此，本發(fā)明的第一目標涉及一種循環(huán)為下降共流的氣體和液體的分布臺盤，所述臺盤包括支撐空心通道的被鉆孔的板，通道與所述板垂直地延伸，板的每個孔眼上有截面與所述孔眼相同的通道，其特征在于，板裝有多個設置在每個通道外圍的開口，開口在中心與通道中心重合并且其半徑小于或等于二個相鄰通道之間分開的最短距離的1/3的外接圓內(nèi)，并且單個導流元件設置在每個通道下，與每個通道相關聯(lián)的開口和導流元件設置成用于引起氣-液混合物的在每個通道下的旋轉(zhuǎn)運動。
[0010]以上的“通道中心”是指板的平面中的通道中心。換句話說，外接圓圍繞相應通道對中。
[0011]因此，這些開口穿過所述板兩側(cè)，使液體穿過板而通過，并且處于每個通道周圍。特別是，這些開口位于板的空間中，該空間一方面由通道，另一方面由一外接圓限定，外接圓的中心與通道中心重合，并且所述外接圓的半徑小于或等于二個相鄰通道分開的最短距離的1/3。所述通道之間的距離在考慮的通道中心(或軸線)之間測量。因此開口位于在所述外接圓中在每個通道的外圍。
[0012]氣體通過通道穿過臺盤，并且液體通過每個通道周圍的開口穿過分布臺盤，因此，和現(xiàn)有技術的分布臺盤一樣，氣體和液體的混合不再在每個通道的底部進行，而是在分布臺盤的每個通道下方進行。另外，形成在臺盤的板中的開口沒有分布在臺盤的整個表面，而是只位于通道外圍。
[0013]可以通過開口和/或相關聯(lián)的唯一導流器的特殊形狀得到旋轉(zhuǎn)運動，這可以把液體和/或氣體流引到板的下方，以便使它們混合。開口和/或相關聯(lián)的導流器的特殊形狀將在本說明書的后面進行描述。
[0014]無論形狀如何，每個導流元件的作用是把通過通道下降的氣體通過所述開口引向分布在通道外圍的液體。
[0015]這些導流元件可以優(yōu)化氣體和液體的混合。尤其是，導流元件或多個導流元件在每個通道下形成混合區(qū)，通過通道到達的氣體和通過開口到達的液體在所述混合區(qū)混合。板和所述導流元件之間沒有最佳距離，但該距離優(yōu)選選擇為在l_20mm之間變化，并優(yōu)選在2-1 Omm之間變化。[0016]有利地，位于每個通道下的單個導流元件具有投射在板上的表面，所述表面的輪廓為至少部分地覆蓋位于與之相關聯(lián)的通道的外圍的所述開口。導流元件在板上的投射面積大于通道的面積，并且可以基本等于或大于囊括這些在板上的開口的外接圓的面積:導流元件把來自通道的氣體引向液體，以促進來自通道的氣體和來自開口的液體的混合。
[0017]當設置穿過分布臺盤的板的開口以便引起穿過開口的液體的旋轉(zhuǎn)運動時，每個與這些開口相關聯(lián)的導流元件可以是平的、和/或凸起形的、凸面優(yōu)選朝向通道。凸起形狀可以調(diào)節(jié)通道下的氣體速度，并可具有足以使液體通過的外圍空間。則導流元件優(yōu)選為沒有孔眼的完整表面。
[0018]例如，如果每個導流元件由設置于與板平行的通道下方的平面壁構(gòu)成，則所述平面壁可以由一傾斜壁定邊界，所述傾斜壁的傾斜角并不重要。
[0019]有利地，穿過分布臺盤板的開口可以規(guī)則地分布在每個通道的外圍，在所述外接圓中，這樣可以改進穿過分布臺盤的液體在每個通道周圍的分布，并因此改進每個通道下方的氣-液混合。
[0020]這些開口優(yōu)選都是相同的。它們可以是圓形、三角形、方形或任何其它多邊形。例如它們的尺寸可以讓所有的液體通過，使臺盤上的液面不超過通道的高度，或換句話說不超過通道的頂部。
[0021]這些開口優(yōu)選不包括在支撐通道的板的表面上的突起的部分。特別是，這些開口上沒有管子或通道，以便于液體通過。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的可以通過鉆孔、切割和/或沖壓得到形成為穿過分布臺盤的板的開口，并且開口包括板的切割和沖壓的剩余部分，這些部分形成對板下的液體的導流壁。
[0023]根據(jù)該本發(fā)明第一實施例，形成為穿過分布臺盤的板的開口的導流壁可以引起穿過所述開口的液體的旋轉(zhuǎn)運動。該運動與每個通道下的單個導流器結(jié)合可以改進分布臺盤下形成的混合物的分散，并且更特別地改進氣體和液體的混合，尤其是當氣體體積很小時是這樣。
[0024]形成為穿過分布臺盤的板的每個開口可以包括切割、鉆孔和/或沖壓形成的平面或彎曲的導流壁，以便把流體引向沿相對于板傾斜角度α并與以通道為中心的圓形基本相切的方向。
[0025]例如，每個形成為穿過分布臺盤的板的開口的導流壁是平面的或彎曲的，并且相對于所述板傾斜角度α。
[0026]設置于通道外圍的每個開口優(yōu)選沿以該通道為中心的圓的半徑延伸，并且設置于同一通道外圍的所有開口定向為相對它們各自的半徑的同一方向。
[0027]所述設置導致來自每個開口的液體流沿著大體為圓形并尤其基本為螺旋形的運動在分布臺盤下方流動，這樣可以在每個通道下形成液-氣混合物的外圍分布，并改善氣-液混合。
[0028]例如，可以通過這樣形成這些與開口相關聯(lián)的導流壁:切割三角形的二個邊，并且把這樣切割的三角形部分折疊在三角形的第三邊上，例如沿外接圓半徑在與通道相反的方向上折疊，所述折疊的三角形部分的平面相對于所述板的平面形成角度α。
[0029]無論開口的實施方式如何，例如該角度至少為30°，并優(yōu)選為30-60°。
[0030]在本發(fā)明的第二實施例中，不是臺盤的開口可以引起氣液混合物在通道下方的旋轉(zhuǎn)運動，而是位于該通道下的單個導流元件導致旋轉(zhuǎn)運動。這樣還可以改善分布臺盤下形成的混合物的分散，并且更特別的是改善氣體和液體的混合，尤其是當氣體的體積很小時是這樣。
[0031]在這種情況下，形成為穿過分布臺盤的開口一般沒有任何從分布臺盤板的一側(cè)或另一側(cè)突起的壁，并且與每個通道相關聯(lián)的單個導流元件具有這樣的形狀，所述形狀適于使氣液混合物產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，該旋轉(zhuǎn)運動可以以下降的液氣流的逆流和/或共流在板與導流器之間產(chǎn)生。每個與通道相關聯(lián)的導流元件可以由被多個開口穿過的板形成，所述開口布置成以便產(chǎn)生穿過開口的氣液混合物的旋轉(zhuǎn)運動。
[0032]例如，每個形成為穿過導流元件的板的開口可以布置成在板的一側(cè)或另一側(cè)沿相對于分布臺盤的板的傾斜角度α的方向引導氣液混合物。例如該方向與導流器位于下面的通道為中心的圓形基本相切。
[0033]因此，每個導流元件的開口具有和第一實施例的分布臺盤的開口相同的特征。
[0034]根據(jù)一種變型，導流元件的板的每個開口可以包括與它的邊緣的至少一部分相連的導流壁，該導流壁由導流器的開口的切割、鉆孔和/或沖壓方式產(chǎn)生:其形狀可以是平面的或彎曲的，并相對于分布臺盤的板傾斜角度α。
[0035]特別是，導流元件的每個開口沿以該通道為中心的外接圓的半徑延伸，導流元件的所有開口相對它們各自的半徑朝向同一方向。
[0036]例如，可以通過這樣形成每個導流元件的這些開口:切割三角形的二個邊并將這樣切割的三角形的部分向與通道相反的方向折疊在三角形的第三邊上，所述折疊的三角形的部分的平面相對于板的平面形成角度α。
[0037]無論每個導流元件開口的形成方式如何，例如該角度α至少為30°，并優(yōu)選為30-60。。
[0038]無論開口的形狀如何，每個導流元件可以包括以下特征的一個或多個:
[0039]-它的開口可以規(guī)則地分布在導流器軸線的外圍，在半徑小于、等于或大于圍繞分布臺盤中形成的開口的外接圓內(nèi)；
[0040]-它的開口可以為圓形、三角形、方形、矩形、或任何其它多邊形；
[0041]-它的開口可以分布在所述導流元件的外圍，在面積與布置在下方的通道的截面面積相同或大于該面積的圓的周圍，也可在尺寸與圍繞穿過分布臺盤的板的開口的外接圓相同的圓內(nèi)；
[0042]-它的開口可以延伸到形成所述導流元件的板的外邊緣，因此在導流元件的所述外邊緣形成一些葉片。
[0043]根據(jù)另一種變型，每個導流元件可以由多個相對于分布臺盤的板傾斜相同角度α的葉片形成，這些葉片在與分布臺盤的板基本平行或平行的平面中相對于與導流元件相關聯(lián)的通道的軸線徑向延伸。
[0044]例如該角度α至少為30°，并優(yōu)選為30-60°。
[0045]在該實施例中，同一導流元件的葉片可以從靠近通道軸線的端部的一側(cè)互相連接。
[0046]無論導流元件的形成方式如何(有開口或葉片)，該導流元件在分布臺盤上的投影表面可以內(nèi)接在中心位于所述導流元件在其下方的通道的軸線上的圓內(nèi)，并且該圓形的直徑始終大于通道的直徑，并優(yōu)選等于或大于圍繞位于所述通道外圍的穿過分布臺盤開口的外接圓的直徑。
[0047]該導流元件優(yōu)選是固定的。
[0048]無論導流元件的形成方式如何，導流元件可以具有以下特征中的一個或多個:
[0049]-每個導流元件形成為使它投射在分布臺盤的板上的表面覆蓋圍繞導流元件在其下方設置的通道的外圍的開口的全部；
[0050]-每個導流元件設置為距分布臺盤的板的距離為d的1/8-2倍，d為導流元件位于其下的通道的直徑；
[0051]-每個導流元件可以在與分布臺盤的板平行的平面中延伸；
[0052]-導流元件的開口或葉片可以設置成位于穿過分布臺盤的板的開口下方；
[0053]-與開口或葉片相關聯(lián)的壁取向為可以引導混合物的旋轉(zhuǎn)運動，或者相對穿過分布臺盤的液和氣的循環(huán)為板與導流器之間的逆流運動，或者為導流器下的共流運動。
[0054]這些單獨存在或結(jié)合的不同特征可以改進液氣混合。
[0055]根據(jù)一種變型，根據(jù)本發(fā)明的分布臺盤在每個通道周圍包括形成阻擋的壁，該壁與板連在一起，并與該板相垂直地延伸，所述形成阻擋的壁圍繞穿過分布臺盤板并在通道外圍形成的所述開口，并且包括多個分布在其表面的孔洞，以便使液體通過。該形成阻擋的壁可以保持分布臺盤上的液面，因此保證為每組圍繞通道的開口提供液體，甚至在分布臺盤的液面在它的整個表面不完全為水平時亦是如此。
[0056]例如該形成阻擋的壁為與被包圍的通道同心的柱形壁。
[0057]所述形成阻擋的壁的孔洞為任何形狀，但優(yōu)選為圓形，以保證液體的體積的至少20%并最多50%通過，剩余液體通過溢出從所述形成阻擋的壁之上通過。
[0058]分布臺盤的通道的壁可以是完整的，沒有孔眼。
[0059]作為變型，每個通道可以在它的下部設有一些使通道內(nèi)的液體通過的孔眼，例如這些孔眼的尺寸定為使通過截面小于通道截面，這些孔眼不應讓液體總量的50%的體積以上的液體通過。這些孔眼優(yōu)選可以使液體的總量的至少20%的體積通過。
[0060]本發(fā)明的另一目標是處理循環(huán)為下降共流的液體和氣體的反應器，所述反應器包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的分布臺盤，每個分布臺盤相對要處理的氣/液流方向位于催化床的上游。
[0061]本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的分布臺盤的用途，使循環(huán)為下降共流的液體和氣體在反應器中均勻分布，在反應器中，氣體通過臺盤的通道穿過臺盤，并且液體通過臺盤的開口并通過每個通道的可能的孔眼穿過臺盤。
[0062]特別是，所述臺盤特別地適用于氣體和液體在氣液體積比小于或等于3并優(yōu)選在
0.1-2之間變化并更優(yōu)選在0.4-1之間變化的反應器。在這些應用中，氣體優(yōu)選包含氫。
[0063]所述臺盤用于裝載碳氫化合物的加氫反應器，例如在加氫處理(加氫脫硫、加氫脫氮、加氫除金屬)中，在加氫裂化、加氫脫蠟和/或烷烴異構(gòu)化中的烯烴餾分和/或芳香餾分的選擇性或全部加氫，。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0064]現(xiàn)在參照非限定附圖描述本發(fā)明，其中:[0065]-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的分布臺盤側(cè)視圖；
[0066]-圖2示出圖1所示細節(jié)A的剖面圖，該圖示出該臺盤的通道的剖面；
[0067]-圖3a示出圖1的細節(jié)A的俯視圖，以俯視圖示出通道和通道外圍的開口(3a)，并且圖3b是圖3a的細節(jié)，示出所述折疊三角形部分的平面和板平面之間的折疊角度α ；
[0068]-圖4與圖2相同，但包括圍繞開口的阻擋，并示出穿過所示分布臺盤的氣體和液體循環(huán)；
[0069]-圖5沿二個剖面(A-A)和(B-B)示出本發(fā)明的臺盤的通道、開口、導流器的可能的不同設置，導流器的直徑大于通道的直徑，但是也可等于圍繞通道外圍的所述開口的外接圓的最大直徑；
[0070]-圖6a示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用于混合逆流氣體和液體的分布臺盤的示意側(cè)視圖，圖6b示出沿圖6a的A-A剖面的導流器，并且圖6c是圖6b的細節(jié)，示出所述折疊三角形部分的平面與形成導流器的板平面之間的折疊角度α ;
[0071]-圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的分布臺盤的示意側(cè)視圖，該臺盤用于混合共流氣體和液體。
[0072]與一圓基本相切的方向是指與所述圓的切線方向，或與所述圓的切線形成至多±20°，甚至至多±10°或最多±5°的角度。
【具體實施方式】
[0073]圖1示出氣體和液體的循環(huán)為下降共流的分布臺盤I。
[0074]臺盤I包括支撐空心通道20并鉆有孔眼12的板10，通道20與所述板10垂直地延伸。板10可包括每平方米10-100并優(yōu)選40-100個孔眼12。
[0075]板10的每個孔眼12上是截面與孔眼12相同的通道20。通道20全部位于板10上方。如果通道超出到所述板下方也不超出范圍。通道一般為筒形，它們的上端開放或部分關閉。
[0076]根據(jù)本發(fā)明，板10裝有多個設置于每個通道20的外圍的開口 30。
[0077]在圖2的例子中，每個通道20由沒有孔眼的柱形壁21形成。每個通道的上邊緣23 一般半開放，以便只讓氣體進入到通道中。
[0078]設有開口 30，以便導致穿過開口的液體的旋轉(zhuǎn)運動，如圖3a、3b所示。
[0079]如圖3b所示，每個開口 30，因此布置成沿相對于板10傾斜角度α并與以通道20為中心的圓相切的方向引導液體。每個設置于通道外圍的開口 30另外沿以通道為中心的圓的半徑延伸，并且設置于同一通道外圍的所有開口 30都相對它們各自的半徑朝向同一方向。
[0080]在圖2和3a、3b所示的例子中，通過這樣形成開口 30:切割三角形的二個邊31、32(圖3a)并沿三角形的第三邊將這樣切割的三角形部分34相對于通道折疊在板10下方，所述折疊部分相對于板10的平面形成角度α (圖3b)。
[0081]邊31、33形成三角形部分34的最長邊。
[0082]切割三角形部分34沿其折疊的第三邊33可以從通道20沿徑向延伸。作為變型，三角形部分34可以是等腰三角形，邊31和33相同，并且三角形部分的高從通道20沿徑向延伸。[0083]如圖3a中可以看到的，所有為形成開口 30而被切割的三角形部分34都位于三角形的第三邊33的同一側(cè)。換句話說，所有這些三角形部分34被切割以使得它們允許通過的液體被弓I向相對于以通道20為中心的圓的半徑的同一方向。
[0084]三角形部分34相對板10的傾斜角α至少為30°，并優(yōu)選為30° -60°。
[0085]可以通過鉆孔/切割和沖壓得到開口 30。
[0086]如圖3a所示，所示開口 30都相同，并規(guī)則地分布在每個通道20的外圍，這有利于液氣混合物的均勻分布。
[0087]圖1所示的分布臺盤I另外在上方有通道20的每個孔眼12下方包括至少一個導流元件，以用于把從通道下降的氣體通過開口 30引向分布在通道外圍的液體。
[0088]在所示的例子中，單個導流元件40位于每個通道20下方。該導流元件40在板10上的投射表面的輪廓圍繞設置成與其相關聯(lián)的通道外圍的所述開口 30。
[0089]該輪廓可以是圓形或多邊形，例如八邊形。
[0090]在圖2中，導流元件40包括設置于通道20下方并與板10平行的完整的平面壁41，所述平面壁41由傾斜壁42定邊緣。因此導流元件40具有凸面朝向通道20的凸起形狀。
[0091]當然，如果用反映出相同特征的平面導流器替代凸起導流器也不超出本發(fā)明的范圍，即直徑接近圍繞通道20周圍的開口 30的外接圓的直徑。
[0092]通過任何適當方式，尤其是不干擾導流元件40與板10之間混合的氣體和液體混合物的方式將導流元件40固定在板10的另一側(cè)和通道20的下方。這例如可以通過桿或螺釘(未出示)，或焊接在三角形部分34的一些點上而實現(xiàn)。
[0093]圖4中用一些箭頭示出氣體和液體穿過本發(fā)明的分布臺盤的循環(huán)。在該圖所示的實施例中，分布臺盤I還在每個通道周圍包括形成阻擋的壁50，該壁與板10相連，并與板10相垂直地延伸。
[0094]該形成阻擋的壁50圍繞通道20的開口 30。在所示的例子中，形成阻擋的壁50是與通道20同心的筒形。
[0095]形成阻擋的壁50包括多個分布在其表面的孔洞51，用于使液體通過。
[0096]形成阻擋的壁50的高度H2最多等于它所包圍的通道高度H的一半。形成阻擋的壁50的直徑至少等于它所包圍的通道20直徑的三或四倍。
[0097]氣體G (箭頭Fl)從通道20的上端進入，并流到板10下，與導流元件40相對，導流元件40把氣體引向它的外圍(箭頭F2)。
[0098]由于存在形成阻擋的壁50，液體L從形成阻擋的壁50之上(箭頭F3)以及其孔洞
51(箭頭F4)通過,然后通過開口 30穿過分布臺盤(箭頭F5)。液體L在板10和導流元件40限定的區(qū)域中與氣體G混合。
[0099]開口 30的形狀引起液體L的整體離心旋轉(zhuǎn)運動，這有利于得到的混合物的分布。
[0100]圖5示出在板10和也可根據(jù)本發(fā)明而形成的導流器中的通道/開口的不同設置(a)、(b)、(c)。剖面A-A對應于板10的俯視圖，示出通道20周圍的開口 30的切割形狀。虛線表示與每個通道相關聯(lián)的導流器40的輪廓，它的直徑不是總與覆蓋開口 30的外接圓的直徑相同，但是可以略小。剖面B-B是在通道20的軸線上的橫剖面，示出通道20和導流器40的不同位置，所述通道20的下端可以形成注入氣體的縫隙24，其作用是加速將氣體注入到液體到達的開口 30下方。
[0101]與參照圖3a和3b描述的方法類似，可以通過使切割開口 30后的導流壁34傾斜或適當方式得到通過開口 30穿過分布臺盤的液體的旋轉(zhuǎn)運動，其中包括對圓形或梯形或其它形狀的開口 30。
[0102]特別是，當開口 30為圓形時，使部分切割的導流壁下降，并且可以具有向希望的方向引導液體的溝槽形，以便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。
[0103]作為變型，可以通過使一壁與每個開口的邊緣相連而得到類似的結(jié)果，該壁設置成和取向為和上面描述的導流壁34 —樣。
[0104]作為變型或組合，可以通過使用如圖6a、6b、6c所示的適當形狀的導流元件100得到液體的旋轉(zhuǎn)運動。特別是，該導流元件100可以由鉆有一些開口 130的板110形成，這些開口 130布置成使穿過的流體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。特別是，所述流體是從分布臺盤出來的氣液混合物。
[0105]導流元件100的板110在分布臺盤的板10下方，并與板10平行地延伸。板110設置在分布臺盤的板10下方，距離其為d的1/8-2倍，d為導流元件設置于其下的通道的直徑。
[0106]導流元件100在分布臺盤的板10上的投影表面覆蓋設置于板10下的通道20周圍的外圍開口 30的全部。因此，通過開口 30穿過板10的液體與導流元件100接觸時，該液體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。導流元件100的中心在通道上，導流元件的開口 130位于板10的開口30下方。
[0107]導流元件100的每個開口 130的形狀可以與參照圖3a、3b描述的開口 30的形狀類似。要指出的是，這些開口 130可以達到導流元件的外端，因此限定一些在導流元件外的外圍的葉片。
[0108]參照圖6a、6b、6c，因此圖6b中所示的每個開口 130設置成沿相對于板110傾斜角度α的方向引導流體。每個開口 130另外沿中心為導流元件中心的圓的半徑方向延伸(與通道中心豎直對齊)，并且同一導流元件100的所有開口 130取向為相對它們各自半徑的相同方向。
[0109]在圖6a、6b、6c所示的例子中，通過這樣得到開口 130:切割三角形的二個邊131、132 (圖6c)并沿三角形的第三邊133將這樣切割的三角形部分134折疊在板110下，所述折疊部分134或?qū)Я鞅谙鄬τ诎?10的平面形成角度α (圖6c)。
[0110]邊131和133形成三角形部分134的最長邊或?qū)Я鞅凇?br> [0111]切割的三角形部分134沿著其折疊的第三邊133可以從導流器100的中心沿徑向延伸。作為變型，三角形部分或?qū)Я鞅?34可以是等腰三角形，邊131和133相同，并且三角形部分的高從導流器中心徑向延伸。
[0112]如圖6b中可以看到的，所有為了形成開口 130而切割的三角形部分134位于三角形的第三邊133的同一側(cè)。換句話說，所有這些三角形部分134的切割使它們允許通過的流體被引向相對于中心與導流元件100的中心和導流元件位于其下的通道的軸線重合的圓的半徑的同一方向。
[0113]三角形部分或?qū)Я鞅?34相對于板110并因此與臺盤的板10的傾斜角α至少為
30。，優(yōu)選為 30° -60。。[0114]可以通過鉆孔/切割和沖壓得到這些開口 130。
[0115]如圖6b所示，所示的開口 130都相同，并且規(guī)則地分布在每個導流器的外圍，這有利于液氣混合物的均勻分布。
[0116]圖7所示的變型與圖6a、6b、6c所示的不同只在于折疊的三角形部分134在導流器100的平面上方延伸，在板110與板10之間，而不是在下方。
[0117]圖6a、6b、6c的變型特別適于把穿過分布臺盤的流體引向分布臺盤的方向，換句話說與氣體和液體的循環(huán)逆向。
[0118]圖7的變型特別適于把從分布臺盤下面出來的流體引向與分布臺盤相反的方向，換句話說與氣體和液體的循環(huán)同向。
[0119]參照圖6a、6b、6c和圖7描述的導流兀件類型可以用于替代圖5a、5b、5c的導流器24。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)為共流的氣體和液體的分布臺盤(1)，所述臺盤包括板(10)，所述板(10)鉆有孔眼(12)并支撐與所述板(10)相垂直地延伸的空心通道(20)，所述板的每個孔眼(12)上設置有截面與所述孔眼(12)相同的通道(20)，其特征在于，所述板(10)裝有多個設置于每個通道外圍的開口(30)，并且所述開口(30)處于中心與所述通道(20)的中心重合的外接圓內(nèi)，并且所述外接圓的半徑小于或等于二個相鄰通道(20)之間分開的最短距離的1/3，并且在每個通道(20)下方設置單個導流元件(40、100)，與每個所述通道(20)相關聯(lián)的所述導流元件(40、100)和所述開口(30)布置成引起氣-液混合物的在每個通道下方的旋轉(zhuǎn)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布臺盤，其特征在于，在每個其上設置有通道(20)的孔眼(12)下方設有導流元件(40)，所述導流元件(40)布置成用于把從通道(20)下降的氣體引向通過所述開口(30)分布在所述通道(20)的外圍的液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布臺盤，其特征在于，所述單個導流元件(40)在所述板上的投影表面具有直徑大于所述通道的直徑的輪廓，并且該直徑也能夠等于圍繞設置于與之相關聯(lián)的通道的外圍的所述開口( 30)的外接圓的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的分布臺盤，其特征在于，每個所述通道下的所述單個導流元件(40)的形狀為平面形和/或凸面朝向所述通道的凸起形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述開口(30)布置成用于引起穿過所述開口的液體的旋轉(zhuǎn)運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述開口(30)是穿通孔眼，并且與每個通道(20)相關聯(lián)的單個導流元件(100)具有適于引起氣液混合物的所述旋轉(zhuǎn)運動的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述導流元件(100)布置成用于沿相對于所述分布臺盤的板(10)成角度α傾斜的方向引導從每個開口(30)出來并與從所述通道(20)出來的氣體混合的液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的分布臺盤，其特征在于，每個導流元件(100)由多個開口(130)穿過的板(110)形成，所述開口(130)布置成引起穿過所述開口的流體的旋轉(zhuǎn)運動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的分布臺盤，其特征在于，每個導流元件(110)由相對于所述分布臺盤的所述板(10)傾斜相同角度α的多個葉片形成。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述開口(30;130)規(guī)則地分布在每個通道和通道的軸線的外圍。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述開口(30;130)的形狀為圓形、三角形、方形、矩形或任何其它多邊形。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，通過鉆孔、切割和/或沖壓得到所述開口(30 ;130)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，每個所述開口(30;130)包括由切割、鉆孔和/或沖壓而產(chǎn)生的平面或彎曲的導流壁(34、134)，以用于沿相對于所述板(10)成角度α傾斜并與以所述通道(20)為中心的圓基本相切的方向引導流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13之一所述的分布臺盤，其特征在于，每個所述開口(30;130)沿著中心在所述通道的軸線上的圓的半徑延伸，并且所有與同一通道相關聯(lián)或者位于同一導流器上的開口(30 ;130)都相對其各自半徑沿同一方向取向。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，通過這樣的方式形成所述開口(30 ;130):切割三角形的二個邊(31、32 ;131、132)并且把這樣切割的三角形部分或?qū)Я鞅?34 ；134)向與通道相反的方向折疊在所述三角形的第三邊(33 ；133)上，折疊的所述三角形部分或?qū)Я鞑糠?34 ；134)相對于板(10)的平面形成角度α。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述角度α至少為30°，并優(yōu)選為30° -60°。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述分布臺盤圍繞每個通道(20)包括與所述板(10)相連并與所述板(10)垂直地延伸的形成阻擋的壁(50)，所述形成阻擋的壁(50)包圍位于所述通道(20)外圍的所述開口( 30)，并且包括多個分布在它的表面以便使液體通過的孔洞(51)。
18.根據(jù)前項權(quán)利要求所述的分布臺盤，其特征在于，所述形成阻擋的壁(50)是相對于它所包圍的所述通道(20)同心地設置的柱形壁。
19.根據(jù)前述二個權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述形成阻擋的壁(50)的孔洞(51)能夠是任何形狀，但優(yōu)選為圓形，以保證液體的體積的至少20%且最多為液體的體積的50%通過，剩余的液體從所述形成阻擋的壁(50)上方通過。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤，其特征在于，所述通道(20)的壁(21)是完整的，沒有孔眼。`
21.根據(jù)權(quán)利要求1-19之一所述的分布臺盤，其特征在于，每個通道(20)的下部設有用于使液體通過而進入所述通道內(nèi)的孔眼，這些孔眼不應讓液體總量的體積的50%以上通過，并優(yōu)選使得少于液體總量的體積的20%通過。
22.一種用于處理循環(huán)為下降共流的液體和氣體的反應器，所述反應器包括至少一個根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的分布臺盤(1)，每個分布臺盤設置成相對于液/氣流的方向位于催化床的上游。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-21之一所述的臺盤的用途，以用于使循環(huán)為下降共流的液體和氣體以均勻方式分布在反應器中，其中氣體通過所述臺盤的所述通道穿過所述臺盤，且液體通過所述臺盤的所述開口、并也能夠通過每個通道的所述孔眼穿過所述臺盤。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用途，其中將氣/液體積比小于或等于3的氣體和液體引入到所述反應器中，所述氣/液體積比優(yōu)選地在0.1-2之間變化，更優(yōu)選地在0.4-1之間變化。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24之一所述的用途，其中所述氣體包含氫。
26.根據(jù)權(quán)利要求23-25之一所述的在裝載碳氫化合物的加氫反應器中的用途，例如在加氫處理(加氫脫硫、加氫脫氮、加氫除金屬)中、在加氫裂化、加氫脫蠟和/或烷烴異構(gòu)化中的烯烴餾分和/或芳香餾分的選擇性的或全部加氫。
【文檔編號】B01D3/20GK103796745SQ201280038599
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月3日
【發(fā)明者】佩德羅·納西門托, 佩德羅·達席爾瓦 申請人:道達爾銷售服務公司