本發(fā)明涉及一種用于煉油廠加氫反應(yīng)器的氣液分配裝置，屬于催化加氫設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

加氫反應(yīng)器是加氫裂化和加氫精制工藝過程中的重要反應(yīng)器，其基本工作流程為物料從入口流入，經(jīng)分配器分配，物料流入催化劑床層與催化劑混合并進行反應(yīng)。物料在床層上的初始分布是影響物料在床層整體分布均勻性的重要因素，因為單股液體實現(xiàn)在床層均布需要4～5倍反應(yīng)器直徑距離。對物料完成分配的零部件主要有入口擴散器和塔盤上的氣液分配器。入口擴散器主要起物料緩沖作用，避免物料直接沖擊催化劑床層，氣液分配器是氣液兩相物料相互混合和相互作用的場合，液相物料在氣液分配器中破碎成液滴分散到氣相物料中，并隨氣流落到催化劑床層上，完成物料在床層的初始分布。分配性能好的氣液分配器可以有效實現(xiàn)物料的均布，避免因局部反應(yīng)造成床層局部過熱和催化劑結(jié)焦失活，從而提高催化劑的使用壽命。研究表明，兩次分配中以氣液分配器的再分配為主，氣液分配塔器對物料分配的均勻程度直接決定著物料進入床層的狀態(tài)。

氣液分配器主要分為溢流型，抽吸型和兩者的混合型三種類型。溢流型分配器基本工作流程是氣液分程流入分配器并分配。典型的溢流型分配器有美國專利US3524731，其主要結(jié)構(gòu)由長短管組成，液相物料在塔盤上逐漸積累，當液面高度短管高度時，物料從短管溢入床層，氣相則經(jīng)長管進入到床層。該種分配器的優(yōu)點是通過合理布置長短管位置，能大致實現(xiàn)物料的均布，缺點是氣液物料缺少相間作用，液相物料未經(jīng)氣相物料的剪切破碎，粒徑較大，影響分配效果。基于此不足，中國專利CN201420100996做了相關(guān)改進，該專利通過設(shè)置相互垂直的氣液相通道，實現(xiàn)了高速氣流對液相的剪切破碎，分配效率得到了提高。

抽吸型分配器是通過氣體流動產(chǎn)生的抽吸力來完成對液體的破碎和分散過程。美國專利US3218249提出了一種典型的抽吸型分配器，該分配器由中心管和開條縫的泡罩組成，中心管上端與泡罩之間留有一定距離。物料向下落到分配塔盤上后在塔盤開始積累，液位不斷上升，當液位上升至泡罩下沿位置，分配器開始工作。氣相穿過泡罩上的條縫加速向上流動，速度的迅速增加在環(huán)隙與外部空間之間形成了壓力差。在該壓差的作用下，氣相裹挾液相向上流動，在泡罩頂部折返180°進入中心管，并落到下方的催化劑床層上。物料經(jīng)該種分配器 抽吸轉(zhuǎn)向作用，能有效完成物料的剪切破碎和分配過程。但由于該種分配器內(nèi)管中存在中心螺柱，工作過程中螺桿會導致中心匯流，造成物料中心積聚，降低了分配性能?；诖瞬蛔?，中國專利CN98250778，CN201120012083對此進行了結(jié)構(gòu)改進，取消了中心螺柱，采用支腿和短螺栓完成了對泡罩的固定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種新型的加氫裝置用多級霧化抽吸型氣液分配器，以解決現(xiàn)有的分配器物料中心匯聚、分配均勻程度低的問題。本發(fā)明提出的多級霧化抽吸型氣液分配器，由自上而下同軸設(shè)置的泡罩固定爪(4)，分流支座頂板(6)，分流支座(3)，泡罩(2)，曲面文丘里型中心管(8)組成，其特征是：分流支座(3)與分流支座頂板(6)通過焊接連接，分流支座(3)與泡罩(2)同軸安裝，泡罩固定爪(4)實現(xiàn)分流支座(3)與泡罩(2)位置的固定，分流支座(3)與泡罩固定爪(4)通過螺栓(5)固定；分流支座(3)設(shè)有四個分流支座支腿(32)，四個分流支座支腿(32)焊接于曲面文丘里型中心管(8)外壁面；曲面文丘里型中心管(8)通過焊接方式固定于塔盤(1)。

所述的多級霧化抽吸型氣液分配器，其特征在于：泡罩(2)為梯形狀，其底部直徑大于其頂部直徑，曲面文丘里型中心管(8)與泡罩(2)形成漸縮環(huán)形空間(7)。

所述的多級霧化抽吸型氣液分配器，其特征在于：泡罩(2)上設(shè)有逆時針切向的泡罩條縫(21)，泡罩條縫(21)的尺寸依工藝條件而定，數(shù)量為6～8條。

所述的多級霧化抽吸型氣液分配器，其特征在于：分流支座(3)上設(shè)有順時針切向分流支座條縫(31)，分流支座條縫(31)的尺寸依工藝條件而定，數(shù)量為6～8條。

所述的多級霧化抽吸型氣液分配器，其特征在于：曲面文丘里型中心管(8)內(nèi)壁面結(jié)構(gòu)為曲面文丘里結(jié)構(gòu)，且中心管入口段(81)和中心管出口段(83)母線為曲線，中心管喉管段(82)母線為直線。采用本發(fā)明的多級霧化抽吸型氣液分配器，具有良好的多級霧化和分配效果：漸縮環(huán)形空間加速，泡罩條縫和分流支座條縫抽吸，泡罩內(nèi)物料轉(zhuǎn)向，經(jīng)泡罩逆時針切向條縫進入的物料和經(jīng)分流支座順時針切向條縫進入的物料的碰撞，文丘里的變徑抽吸過程，都能起到良好的霧化和碎液作用，提高了分配器的物料分配性能。

此外，本發(fā)明的多級霧化抽吸型氣液分配器還具有壓降小的優(yōu)點：分流支座上的6～8條分流入口可減少塔盤上物料的累積，能有效避免壓降過高。曲面文丘里結(jié)構(gòu)也能有效的降低壓降。

本發(fā)明的多級霧化抽吸型氣液分配器主要應(yīng)用于石油煉制行業(yè)的催化加氫裝置中。通過 在塔盤上合理布置形成氣液分配塔盤后，可將反應(yīng)物料均勻地分配到催化劑床層上，從而有效避免反應(yīng)過程的床層內(nèi)局部過熱和催化劑失活，提高整體反應(yīng)效率和反應(yīng)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多級霧化抽吸型氣液分配器的結(jié)構(gòu)示意圖，該分配器通過焊接方式固定于塔盤上。

圖2是圖1所示的多級霧化抽吸型氣液分配器中泡罩(2)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1所示的多級霧化抽吸型氣液分配器中泡罩(2)上逆時針切向泡罩條縫(21)分布示意圖。

圖4是圖1所示的多級霧化抽吸型氣液分配器中分流支座(3)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖1所示的多級霧化抽吸型氣液分配器中分流支座(3)的俯視圖。

圖6是圖1所示的多級霧化抽吸型氣液分配器中順時針切向的分流支座條縫(31)分布示意圖。

圖7是圖1所示的多級霧化抽吸型氣液分配器中泡罩固定爪(4)的俯視圖。

圖1中，1.塔盤，2.泡罩，21.泡罩條縫，3.分流支座，31.分流支座條縫，32.分流支座支腿，4.泡罩固定爪，5.螺栓，6.分流支座頂板，7.漸縮環(huán)形空間，8.曲面文丘里型中心管，81.中心管入口段，82.中心管喉管段，83.中心管出口段。

具體實施方式

圖1至圖7示出一種多級霧化抽吸型氣液分配器。

參照圖1至圖7，本發(fā)明的多級霧化抽吸型氣液分配器由自上而下同軸設(shè)置的泡罩固定爪(4)，分流支座頂板(6)，分流支座(3)，泡罩(2)，曲面文丘里型中心管(8)組成，分流支座頂板(6)焊接于分流支座(3)頂部，分流支座(3)與泡罩(2)通過泡罩固定爪(4)實現(xiàn)固定，分流支座(3)與泡罩固定爪(4)通過螺栓(5)固定。分流支座(3)設(shè)有四個分流支座支腿(32)，四個分流支座支腿(32)焊接于曲面文丘里型中心管(8)外壁面，曲面文丘里型中心管(8)通過焊接方式固定于塔盤(1)。

參照圖1和圖2，泡罩(2)和曲面文丘里型中心管(8)之間形成漸縮環(huán)形空間(7)。由于泡罩(2)為梯形狀，自下而上直徑遞減，由此形成環(huán)形空間(7)的物料的通過面積自 下而上遞減，物料在通過環(huán)形空間(7)時加速，加速過程中氣液相物料間的相互作用增強，氣相對液相的剪切作用增強，液相物料得到一級霧化。

參照圖2和圖3，梯形狀泡罩(2)上設(shè)有6條逆時針切向的泡罩條縫(21)。細長泡罩條縫(21)增加了物料速度和相間作用力，再一次促進了氣相對液相的剪切作用，實現(xiàn)了物料的二級霧化。泡罩條縫(21)的數(shù)量依工藝條件變化而定，一般以6～8條為宜，泡罩條縫(21)過多將弱化泡罩(2)的抽吸作用，削弱泡罩(2)的結(jié)構(gòu)強度，泡罩條縫(21)過少則不利于物料的通過，壓降較大。泡罩(2)上的泡罩條縫(21)為逆時針切向，經(jīng)過該泡罩條縫(21)的物料將帶動從泡罩(2)下方進入的物料獲得以逆時針旋轉(zhuǎn)的分速度。物料向上移動到泡罩(2)上方轉(zhuǎn)向，完成物料的第三次霧化。

參照圖1，圖4，圖5和圖6，泡罩(2)上方設(shè)有分流支座(3)。分流支座上(3)設(shè)有6條順時針切向的分流支座條縫(31)。部分物料從該分流支座條縫(31)進入到曲面文丘里型中心管(8)，可以減少物料在塔盤上的累積，從而降低整體壓降。在分流支座條縫(31)位置，物料完成了第四次霧化。此外，從該分流支座條縫(31)進入分配器的物料獲得順時針切向的分速度，與經(jīng)泡罩(2)逆時針切向泡罩條縫(21)進入的物料旋向相反。兩股旋向不同的物料在曲面文丘里型中心管(8)上方發(fā)生碰撞，液相物料在碰撞過程中完成第四次氣相對液相的剪切破碎，實現(xiàn)了物料的第五次霧化。

參照圖1，本發(fā)明采用曲面文丘里型中心管(8)，其結(jié)構(gòu)特征為：文丘里結(jié)構(gòu)的進口和出口均為曲面，中心管喉管段(82)為圓柱面。曲面文丘里結(jié)構(gòu)具有壓降小，物料出口徑向分布范圍廣的優(yōu)點。文丘里結(jié)構(gòu)在物料流動過程中在中心管喉管位置(82)會形成一個明顯的負壓區(qū)域，在該負壓的作用下完成了對物料的抽吸，碎液和霧化。至此，完成了物料的第六次霧化。

本發(fā)明提出的多級霧化抽吸型氣液分配器的工作原理如下：物料經(jīng)入口擴散器初始分布后分兩部分進入本氣液分配器：一部分從泡罩(2)和泡罩條縫(21)進入，泡罩條縫(21)為逆時針切向的條縫，這一部分物料在經(jīng)過泡罩條縫(21)后獲得逆時針旋向的分速度，并在泡罩條縫(21)、漸縮環(huán)形空間(7)和泡罩(2)內(nèi)轉(zhuǎn)彎實現(xiàn)了三次霧化；另外一部分物料從分流支座(3)進入，分流支座(3)上設(shè)有順時針切向分流支座條縫(31)，在該分流支座條縫(31)的作用下物料完成第四次霧化；物料從分流支座(3)流入后，獲得順時針旋向的分速度，與從泡罩(2)進入分配器的獲得逆時針旋向分速度的物料在曲面文丘里型中心管(8)上方對撞，實現(xiàn)物料的第五次霧化；之后物料在曲面型文丘里中心管(8)的抽吸作用下完成第六次霧化，均勻分配至分配器下方的催化劑床層。

本發(fā)明提出的多級霧化抽吸型氣液分配器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點：

1.分配范圍大，多級霧化結(jié)構(gòu)促進了氣相對液相的剪切破碎作用，流出分配器的液相物料霧化程度更高，分配范圍更廣；

2.分配器壓降較小，分流支座和曲面文丘里結(jié)構(gòu)的設(shè)置均能有效地降低分配過程的壓降，降低生產(chǎn)成本。