專利名稱：一種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中的固體介質(zhì)分布器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油化工流態(tài)化反應(yīng)領(lǐng)域，涉及一種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中的固體介質(zhì)分布器。
背景技術(shù)：
在流態(tài)化領(lǐng)域的細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中，固體介質(zhì)(指粒度為5～120μm的細(xì)粉狀固體顆粒，如流化催化裂化催化劑，夾帶有氣相)的均勻分布對(duì)反應(yīng)的效率至關(guān)重要。固體介質(zhì)進(jìn)料的分布，主要依靠固體介質(zhì)分布器(簡(jiǎn)稱為分布器)。目前已經(jīng)在工業(yè)上使用的分布器，為達(dá)到較為均勻地分布固體介質(zhì)的目的，通常采用重力分布原理；分布器主要有兩種形式。第一種為槽式分布器，采用槽式結(jié)構(gòu)，設(shè)置在反應(yīng)床層料面上方；在槽式分布器的底部設(shè)有氣相流化管，流態(tài)化的固體介質(zhì)通過(guò)分布器分布槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)的槽口溢流并依靠重力進(jìn)行分布。這一形式分布器的缺點(diǎn)是必須設(shè)置在反應(yīng)床層料面以上，并受重力分布原理的限制，固體介質(zhì)分布的均勻程度有限。第二種為船形分布器，采用管式結(jié)構(gòu)，分布管下部開(kāi)口；分布器可布置在反應(yīng)床層內(nèi)，固體介質(zhì)通過(guò)分布器上開(kāi)設(shè)的槽口依靠重力進(jìn)行分布。這種形式的分布器布置較為靈活，但固體介質(zhì)的分布不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的固體介質(zhì)分布器分布固體介質(zhì)的均勻程度不高、在反應(yīng)器內(nèi)的位置不能根據(jù)工藝需要而靈活設(shè)置的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中的固體介質(zhì)分布器，設(shè)有一根總管，總管的入口與外部輸送管的出口相連，外部輸送管出口端的管壁上設(shè)有松動(dòng)介質(zhì)管，其特征在于固體介質(zhì)分布器設(shè)有分布支管，分布支管的一端與總管的出口相連，分布支管的另一端為封閉端，端口設(shè)有封閉板，各分布支管的管壁上設(shè)有至少1排分布槽口，自總管的入口端沿總管和各分布支管的軸向設(shè)有輸送介質(zhì)管，輸送介質(zhì)管的出口伸入至各分布支管內(nèi)，在所述的封閉板上設(shè)有脫氣豎槽，或是在分布支管封閉端的管壁頂部設(shè)置端頂脫氣槽口、在管壁底部設(shè)置端底排料槽口。
采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果本實(shí)用新型固體介質(zhì)分布器設(shè)有分布支管，在分布支管的管壁上設(shè)有分布槽口；操作過(guò)程中，通過(guò)松動(dòng)介質(zhì)管和輸送介質(zhì)管向分布器內(nèi)通入松動(dòng)介質(zhì)和輸送介質(zhì)，可保證固體介質(zhì)在分布器內(nèi)穩(wěn)定流化并將其輸送至所需達(dá)到的分布支管上的各分布槽口，再由各分布槽口流出。由于分布槽口對(duì)被分布的固體介質(zhì)的節(jié)流并產(chǎn)生壓降，使固體介質(zhì)在各分布槽口的通過(guò)量穩(wěn)定而且均勻；再根據(jù)具體的操作靈活地選擇分布支管的數(shù)量與長(zhǎng)度、分布槽口的開(kāi)設(shè)數(shù)量及位置等，可將固體介質(zhì)以較高的均勻程度分布至反應(yīng)器內(nèi)。與現(xiàn)有的分布器相比，本實(shí)用新型分布器是在保證固體介質(zhì)在分布器內(nèi)穩(wěn)定順暢流化輸送的前提下，通過(guò)在分布支管上開(kāi)設(shè)分布槽口而對(duì)被分布的固體介質(zhì)附加阻力的原理來(lái)保證固體介質(zhì)的均勻分布，所以本實(shí)用新型分布器可根據(jù)工藝要求靈活地布置在反應(yīng)器的床層料面以上或是布置在床層內(nèi)部。本實(shí)用新型分布器在各分布支管的封閉端設(shè)有脫氣結(jié)構(gòu)(封閉板上開(kāi)設(shè)的脫氣豎槽，或是在分布支管封閉端的管壁頂部開(kāi)設(shè)的端頂脫氣槽口)，可將輸送固體介質(zhì)的氣相介質(zhì)穩(wěn)定脫除，以杜絕氣阻現(xiàn)象的出現(xiàn)。
總之，本實(shí)用新型分布器解決了現(xiàn)有的分布器所存在的問(wèn)題，能夠同時(shí)滿足均勻分布固體介質(zhì)并根據(jù)工藝需要在反應(yīng)器內(nèi)靈活設(shè)置分布器位置兩方面的要求。
某石油煉制企業(yè)的流化催化裂化裝置，原第一再生器的待生催化劑分布器采用重力分布原理的船形分布器；由于待生催化劑分布不均勻，一直存在稀相尾燃問(wèn)題，催化劑床層徑向溫差最大值達(dá)15℃。采用本實(shí)用新型分布器后，由于待生催化劑分布均勻，未再出現(xiàn)稀相尾燃，催化劑床層徑向溫差不高于3℃。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。附圖和具體實(shí)施方式
并不限制本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。


圖1是本實(shí)用新型設(shè)有3根分布支管的固體介質(zhì)分布器在反應(yīng)器內(nèi)布置的俯視圖(分布支管局部剖視)。
圖2是圖1所示固體介質(zhì)分布器的側(cè)視簡(jiǎn)圖(固體介質(zhì)分布器未剖視)。
圖3是圖1中的A-A向旋轉(zhuǎn)視圖。
圖4是圖1中的B向旋轉(zhuǎn)視圖。
圖5是圖1中的C-C向旋轉(zhuǎn)視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示本實(shí)用新型的一種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中的固體介質(zhì)分布器(簡(jiǎn)稱為分布器)，布置于細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器(簡(jiǎn)稱為反應(yīng)器)內(nèi)。分布器設(shè)有一根總管1，總管1的入口與外部輸送管9的出口在反應(yīng)器器壁7處相連；外部輸送管9傾斜向下設(shè)置?？偣?對(duì)進(jìn)入其內(nèi)的固體介質(zhì)起整流、轉(zhuǎn)向作用。外部輸送管9出口端的管壁上設(shè)有松動(dòng)介質(zhì)管4，松動(dòng)介質(zhì)管4的設(shè)置與現(xiàn)有技術(shù)相同，一般設(shè)置1～3根，其出口略微伸入至外部輸送管9內(nèi)或與外部輸送管9的內(nèi)壁相平齊，參見(jiàn)圖2。固體介質(zhì)分布器設(shè)有分布支管2；圖1所示的分布器設(shè)有3根分布支管2，總管1和各分布支管2組成枝狀結(jié)構(gòu)。分布支管2的一端與總管1的出口相連，分布支管2的另一端為封閉端，端口設(shè)有封閉板8；封閉板8與分布支管2的端口焊接連接?？偣?、各分布支管2以及外部輸送管9內(nèi)均設(shè)有耐磨襯里。各分布支管2的管壁上設(shè)有至少1排分布槽口5；圖1所示的分布器，中間的一根分布支管2上設(shè)有1排分布槽口5，兩側(cè)的2根分布支管2上各設(shè)有3排分布槽口5。自總管1的入口端沿總管1和各分布支管2的軸向設(shè)有輸送介質(zhì)管3，輸送介質(zhì)管3的出口伸入至各分布支管2內(nèi)。對(duì)應(yīng)于每根分布支管2，各設(shè)置1根輸送介質(zhì)管3。輸送介質(zhì)管3最好是貼近分布支管2以及總管1的內(nèi)壁底部設(shè)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(參見(jiàn)圖1)。圖1所示的分布器，在兩側(cè)的2根分布支管2的封閉板8上設(shè)有脫氣豎槽6，參見(jiàn)圖4，脫氣豎槽6的長(zhǎng)度延伸至分布支管2的內(nèi)壁。中間的一根分布支管2，在其封閉端的管壁頂部設(shè)置端頂脫氣槽口61、在管壁底部設(shè)置端底排料槽口62，參見(jiàn)圖5；端頂脫氣槽口61和端底排料槽口62須成對(duì)開(kāi)設(shè)，此種情況下分布支管2的封閉板8上不開(kāi)設(shè)脫氣豎槽。各分布支管2可根據(jù)具體操作情況在其封閉端選用上述兩種脫氣結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型分布器，分布支管2一般設(shè)置1～3根?？偣?和各根分布支管2位于一個(gè)平面內(nèi)。分布器與水平面的夾角α一般為-30°～30°，最佳為0°～30°，參見(jiàn)圖2。所述夾角α是指總管1和各根分布支管2所構(gòu)成的平面與水平面之間的夾角；分布器相對(duì)于水平面向上傾斜時(shí)夾角α為正值。
各分布支管2的管壁上所設(shè)的分布槽口5，其形狀可為矩形、圓形、正方形等任意形狀。分布支管2上每排分布槽口5中的各分布槽口5均可繞分布支管2管壁的全圓周方向開(kāi)設(shè)，即開(kāi)設(shè)角度β的范圍為0°～360°(參見(jiàn)圖3)。本實(shí)用新型圖1至圖5中所示的分布槽口5均為矩形，均開(kāi)設(shè)于各分布支管2的下部管壁上。分布槽口5的設(shè)計(jì)壓降范圍一般為1～50kPa。所有分布支管2上分布槽口5的總開(kāi)口面積一般為各分布支管2橫截面積之和的5～90％，最佳為30～60％，以滿足產(chǎn)生上述壓降的需要；分布支管2的橫截面積按分布支管2的內(nèi)徑計(jì)算。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)分布槽口5的設(shè)定壓降、氣固兩相介質(zhì)流量等工藝條件很容易地確定上述分布槽口5的總開(kāi)口面積。
可根據(jù)具體的操作需要靈活地選擇分布支管2的數(shù)量與長(zhǎng)度、分布槽口5的開(kāi)設(shè)數(shù)量與位置以及開(kāi)設(shè)排數(shù)、設(shè)置多根分布支管2時(shí)相鄰兩根分布支管2之間的夾角等，最終達(dá)到使固體介質(zhì)按反應(yīng)要求均勻分布的目的。本實(shí)用新型分布器采用常規(guī)方式固定于反應(yīng)器器壁7上。
下面以圖1、圖2所示分布器為例說(shuō)明本實(shí)用新型的操作過(guò)程。固體介質(zhì)由外部輸送管9自上向下流動(dòng)進(jìn)入分布器的總管1內(nèi)，在由松動(dòng)介質(zhì)管4通入的松動(dòng)介質(zhì)作用下在總管1內(nèi)整流、轉(zhuǎn)向，并呈穩(wěn)定流化狀態(tài)；之后進(jìn)入各分布支管2。經(jīng)各輸送介質(zhì)管3分別向各分布支管2內(nèi)通入輸送介質(zhì)，以保證固體介質(zhì)進(jìn)入分布支管2后仍能保持穩(wěn)定、順暢的流化和輸送狀態(tài)。上述的松動(dòng)介質(zhì)與輸送介質(zhì)均為氣相介質(zhì)，根據(jù)具體操作情況可采用空氣或水蒸汽等。固體介質(zhì)在分布支管2內(nèi)繼續(xù)向前流動(dòng)，流經(jīng)各排分布槽口5，由各分布槽口5流出進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)。由于分布槽口5附加了阻力，固體介質(zhì)可基本均勻地經(jīng)各分布槽口5在一定壓降和速度下進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，達(dá)到均勻分布的目的。操作過(guò)程中，進(jìn)入各分布支管2內(nèi)的輸送介質(zhì)和松動(dòng)介質(zhì)等氣相介質(zhì)可通過(guò)各分布支管2封閉端的脫氣結(jié)構(gòu)排出，進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)；具體來(lái)說(shuō)，進(jìn)入圖1所示分布器兩側(cè)的2根分布支管2封閉端的輸送介質(zhì)和松動(dòng)介質(zhì)(以及少量固體介質(zhì))由封閉板8上的脫氣豎槽6排出；進(jìn)入中間的一根分布支管2封閉端的輸送介質(zhì)和松動(dòng)介質(zhì)由端頂脫氣槽口61排出，少量固體介質(zhì)由端底排料槽口62排出。將上述輸送介質(zhì)和松動(dòng)介質(zhì)順暢地排出，可防止出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象而影響分布支管2內(nèi)固體介質(zhì)的正常流化和輸送。
本實(shí)用新型圖2至圖5中，所有未說(shuō)明的附圖標(biāo)記所表示的技術(shù)特征均與圖1中的相同。
以上結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和操作過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型主要用于石油加工流化催化裂化裝置的再生器中，將待生催化劑均勻地分布于再生器內(nèi)。本實(shí)用新型還可用于與流化催化裂化裝置及其使用的催化劑相類似的其它各種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中，以均勻地分布固體介質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中的固體介質(zhì)分布器，設(shè)有一根總管(1)，總管(1)的入口與外部輸送管(9)的出口相連，外部輸送管(9)出口端的管壁上設(shè)有松動(dòng)介質(zhì)管(4)，其特征在于固體介質(zhì)分布器設(shè)有分布支管(2)，分布支管(2)的一端與總管(1)的出口相連，分布支管(2)的另一端為封閉端，端口設(shè)有封閉板(8)，各分布支管(2)的管壁上設(shè)有至少1排分布槽口(5)，自總管(1)的入口端沿總管(1)和各分布支管(2)的軸向設(shè)有輸送介質(zhì)管(3)，輸送介質(zhì)管(3)的出口伸入至各分布支管(2)內(nèi)，在所述的封閉板(8)上設(shè)有脫氣豎槽(6)，或是在分布支管(2)封閉端的管壁頂部設(shè)置端頂脫氣槽口(61)、在管壁底部設(shè)置端底排料槽口(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體介質(zhì)分布器，其特征在于分布支管(2)設(shè)置1～3根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體介質(zhì)分布器，其特征在于所有分布支管(2)上分布槽口(5)的總開(kāi)口面積為各分布支管(2)橫截面積之和的5～90％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體介質(zhì)分布器，其特征在于所有分布支管(2)上分布槽口(5)的總開(kāi)口面積為各分布支管(2)橫截面積之和的30～60％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體介質(zhì)分布器，其特征在于固體介質(zhì)分布器與水平面的夾角α為-30°～30°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體介質(zhì)分布器，其特征在于固體介質(zhì)分布器與水平面的夾角α為0°～30°。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了石油化工流態(tài)化反應(yīng)領(lǐng)域的一種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中的固體介質(zhì)分布器，用于解決現(xiàn)有的分布器分布固體介質(zhì)的均勻程度不高、在反應(yīng)器內(nèi)的位置不能根據(jù)工藝需要而靈活設(shè)置的問(wèn)題。本實(shí)用新型分布器設(shè)有一根入口與外部輸送管(9)的出口相連的總管(1)，外部輸送管出口端的管壁上設(shè)有松動(dòng)介質(zhì)管(4)。分布器設(shè)有分布支管(2)，其一端與總管的出口相連，另一端為封閉端；各分布支管的管壁上設(shè)有至少1排分布槽口(5)。自總管的入口端沿總管和各分布支管的軸向設(shè)有輸送介質(zhì)管(3)，其出口伸入至各分布支管內(nèi)。各分布支管的封閉端設(shè)有脫氣結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型可用于各種細(xì)粉流態(tài)化反應(yīng)器中，以均勻地分布固體介質(zhì)。
文檔編號(hào)B01J8/44GK2848348SQ20052003238
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者郝希仁, 謝恪謙 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司