CN100406109C

CN100406109C - 一种分块组装式积垢篮

Info

Publication number: CN100406109C
Application number: CNB2005100698724A
Authority: CN
Inventors: 齐慧敏; 彭德强; 李宝忠; 刘杰; 辛若凯; 朴勇; 赵威
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: CN1765480A

Abstract

本发明公开了一种分块组装式积垢篮。将与反应器内截面一致的支撑板分割为适宜数量的条形板，每块条形支撑板上设置适宜数量的积垢构件，带有积垢构件的支撑板在反应器内组装为分块组装型积垢篮；其中积垢构件包括导流板、内筛组件、外筛组件和盖板；内筛组件和外筛组件之间形成环状空间，环状空间内设填料或保护剂。与现有技术相比，本发明积垢篮具有结构简单、安装方便、拦截、过滤、沉积效率高、单位体积的积垢能力能充分体现，所需空间小，可制成整装积垢组件等优点，并且运转时间长，在积垢过程中反应器压降不升高。本发明积垢篮可以用于各种气液固定床反应器，如石油烃加氢反应器等。

Description

一种分块组装式积垢篮

技术领域

本发明涉及一种过滤和沉积设备，属于固、液分离设备领域，适用于物流为气、液两相共存、污物只存在液相中且含量少的工况下的固、液分离，尤其是一种用于液相在进入反应器催化剂床层前，进行拦截、过滤、沉积液相中的杂质、锈垢及易产生结垢物质等污物的设备。

背景技术

加氢反应器的原料中存在少量的杂质、焦质，以及流经系统时冲击管道及设备而产生的锈垢和污物，上述垢物如果在催化剂床层表面积累，会迅速堵塞流通通道，造成原料分布不均匀，降低催化剂的使用效率，同时，由于加氢反应是放热反应，在催化剂床层径向截面上，会由于反应程度的不同而产生温度差异，甚至会出现局部过热，损害催化剂的性能，从而大大降低催化剂的使用周期。垢物在催化剂床层表面的积累还会使反应器的压降升高，严重时会压垮塔盘，造成非计划停工。对于许多其它类型的气液固定床反应来说，积垢问题都不同程度地存在。

为了解决上述问题，一般会视原料的性质及装置工况在反应器里设置若干个积垢篮，拦截、过滤、沉积这些污物，如《石油化工设备技术》1995-01“加氢反应器内构件的发展”P17所介绍的积垢篮。另外，积垢篮会增加流通面积，便于流体通过。常见的积垢篮为筒式结构，外裹筛网，置于瓷球床层内。根据流体中的垢物含量、性质及粒径的不同，采用内流式或外流式，外流式筒体设上盖板。目前，应用广泛的积垢篮多为敞口式、封闭口式和齿形口式。实践证明，由于积垢篮多悬挂于梁上，之间用链串起，周围填充瓷球或保护剂，不但安装烦琐、均匀性差，更重要的是积垢能力利用率不高，占用空间较大。此外，由于直接置于催化剂床层的上表面，积垢篮使液相流动路径长短不一，会直接影响液相在催化剂床层上的均匀分布。另外，积垢篮经过一段时间运转后，也常常发生堵塞，造成压降升高等问题，并且上述积垢篮的气液分配功能较弱，特别是在反应后期，还可能加剧气液分配不均的程度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、安装方便、拦截、过滤、沉积效率高、单位体积的积垢能力能充分体现，所需空间小，可制成整装积垢组件，尤其是一种用于液相在进入加氢反应器催化剂床层前，进行拦截、过滤、沉积液相中的杂质、锈垢等污物的分块整装型积垢篮。

本发明分块组装型积垢篮具体结构如下：将与反应器内截面一致的支撑板分割为适宜数量的条形板，每块条形板上设置适宜数量的积垢构件，带有积垢构件的条形板在反应器内组装为本发明的分块组装型积垢篮。其中积垢构件包括导流板、内筛组件、外筛组件、盖板等部件。内筛组件和外筛组件的水平截面为正方形、长方形、或其它多边形，优选长方形。内筛组件和外筛组件由框架并包裹筛网构成，内筛组件平行设置在外筛组件内，两者之间形成环状空间，环状空间内根据需要设填料或保护剂，环状空间顶部由盖板封闭，环状空间底部由条形板封闭。内筛组件形成的内部空间为空筒结构，底部对应的条形板部位开设导流孔，顶部适宜高度处设置导流板。导流板的支撑结构可以设置在盖板、内筛组件、外筛组件或条形板上。

本发明针对物流为气、液两相共存、只在液相中存在污物的工况特点，通过设置导流板与盖板，并在两者间形成缝隙，为气相提供流通通道。设置内筛组件与外筛组件，两者间构成间距一致的夹层空间，并在夹层空间内，填装具有拦截、过滤、沉积锈垢及污物能力的保护剂，滴落在塔盘上的液相夹带着杂质、锈垢等污物流至积垢篮，依序流过外筛组件、保护剂及内筛组件，并流经塔盘上开设的与内筛组件截面相同的通道，坠落至分配盘，经该盘分配后滴落至催化剂床层；而杂质、锈垢等污物被保护剂截留，并附着在保护剂层里。外筛组件、保护剂及内筛组件构成液相流通通道。在气相的吹拂作用下，液相流经塔盘上的通道、坠落至催化剂床层时，实现初步分散。

本发明结构简单、安装方便、拦截、过滤、沉积效率高、单位体积的积垢能力能充分体现，所需空间小，具有分布流体能力。适用于对加氢反应原料油所含杂质、锈垢等污物进行拦截、过滤和沉积的要求。在运转过程中，积垢物首先沉积在积垢篮下面部分，该部分堵塞后，液面上升从积垢篮上面部分通过，因此不随运转过程的延长而增加压降。采用方形积垢结构，具有液体分散均匀、空间利用充分等优点。因为一般大型反应器的人孔有一定尺寸限制，所以采用分块组装结构，具有制作简单、安装方便等优点。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为本发明图1结构的俯视图。

图3为本发明整体结构示意图。

具体实施方式

本发明分块组装式积垢篮一种具体结构如下，积垢结构由导流板、支耳、内筛组件、外筛组件、盖板、保护剂以及连接件组合。导流板置于盖板的上方，并由支耳将两者连接为一体，导流板与盖板成一定夹角，两者间设置缝隙；设置内筛组件与外筛组件，其高度一致，或内筛组件的高度稍高于外筛组件的高度，如内筛组件可以高于外筛组件1～70mm，水平截面形状为相似形，内筛组件置于外筛组件内部，两者间构成间距一致的夹层空间，在内筛组件与外筛组件构成的夹层空间内，填装具有拦截、过滤、沉积锈垢及污物能力的保护剂，按需要采用的保护剂为瓷球、石英砂或催化剂等；内筛组件与外筛组件均由框架并包裹筛网构成，其截面形状为正方形或矩形。

以下结合附图对本发明作进一步详述。如图1和图2所示，本发明结构由导流板7、支耳8、内筛组件3、外筛组件5、盖板1、保护剂4以及连接件2组成。

支撑板可以根据规模和安装制作方便分割为不同数量的条形板，例如对于直径1～4米的支撑板，可以分割为2～40块条形板。每块条形板上可以设置1～8个积垢构件，积垢构件总截面积占支撑板总面积的20～80％，优选40～70％。导流板7外形与外筛组件的水平截面的几何形状一致，其平面尺寸不小于内筛组件的截面尺寸，最好与外筛组件的截面相等或稍大于外筛组件水平截面，如边长可以大于外筛组件水平截面边长2～100mm；导流板除成平板结构外，可以沿短边方向成锥形或弧形结构；该部件置于盖板1的上方，由支耳8将两者连接在一起，与盖板成一定夹角，夹角在0～45°之间，优选值为0°，两者间设置缝隙，缝隙一般2～300mm之间。设置内筛组件3与外筛组件5，两者均由框架并包裹筛网构成，其水平截面形状为正方形或矩形。其高度一致，或内筛组件的高度高于外筛组件的高度，两者水平截面形状为相似形，内筛组件置于外筛组件内部，两者间构成间距一致的夹层空间。在内筛组件与外筛组件构成的夹层空间内，填装具有拦截、过滤、沉积锈垢及污物能力的保护剂4，连接件2将盖板1固定到内筛组件和外筛组件上，盖板将保护剂封存在由内筛组件和外筛组件构成的夹层空间内。采用的保护剂为瓷球、石英砂或催化剂。条形板上的导流孔形状与内筛组件截面相同，面积可以等于或小于内筛组件截面。导流板7与盖板1之间构成具有一定流通截面积的缝隙，为气相提供流通通道；内筛组件和外筛组件的四壁是有一定目数的筛网制成的，盛装在两者之间夹层空间的保护剂4具有适度的间隙，三者构成了液相流动的通道。其它具体结构及参数可以根据使用的需要按常规知识设计确定。

工作时，以石油烃加氢为例，待处理的油、气作为加氢反应器的原料，经入口扩散器进入反应器内，气相与液相分离，液相坠落在条形板上，汇集后流向积垢构件，由于杂质、锈垢等污物只存在于液相中，气相无需处理便经过防冲、导流板与盖板间的气相流通通道进入催化剂床层，夹带污物的液相流至积垢篮，顺序流过外筛组件、保护剂及内筛组件，在积垢篮内填装的瓷球、石英砂或催化剂的拦截、过滤、沉积作用下，锈垢及污物附着、囤积在积垢篮内，而净化后的液相流经塔盘上开设的与内筛组件截面相同的通道，坠落至催化剂床层，从而完成了积垢过程。另外，由于气、液两相均为连续流动，在条形板开设的导流口处气相会吹拂粉碎液相，在此作用下，液相流经条形板上的导流孔、坠落至催化剂床层时，实现初步分散。

随着积垢过程的继续，液相流域首先接触的积垢结构下部会产生堵塞现象，使液位会升高，液相会从未堵塞或未完全堵塞的保护剂层流过，并继续积垢过程，直至整个保护剂层高度上完全发生堵塞，只有在保护剂层发生完全堵塞时，催化剂床层上部的瓷球才开始积垢，由此说明，增设本发明积垢篮可以大大延长反应器的运转周期，并且在积垢篮积垢过程中，反应器压降不升高。

Claims

1.一种分块组装式积垢篮，其特征在于将与反应器内截面一致的支撑板分割为适宜数量的条形板，每块条形板上设置适宜数量的积垢构件，带有积垢构件的条形板在反应器内组装为分块组装型积垢篮；其中积垢构件包括导流板、内筛组件、外筛组件和盖板；内筛组件和外筛组件的水平截面为正方形、长方形、或其它多边形；内筛组件和外筛组件由框架并包裹筛网构成，内筛组件平行设置在外筛组件内，两者之间形成环状空间，环状空间内设填料或保护剂，环状空间顶部由盖板封闭，环状空间底部由条形板封闭；内筛组件形成的内部空间为空筒结构，底部对应的条形板部位开设导流孔，顶部适宜高度处设置导流板。

2.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于所述导流板的支撑结构设置在盖板、内筛组件、外筛组件或条形板上。

3.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于所述的导流板与盖板成0°～45°夹角。

4.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于所述的内筛组件与外筛组件高度一致，或内筛组件高于外筛组件1～70mm。

5.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于对于直径1～4米的支撑板，分割为2～40块条形板，每块条形板上设置1～8个积垢构件，积垢构件总截面积占支撑板总面积的20～80％。

6.按照权利要求5所述的积垢篮，其特征在于所述的积垢构件总截面积占支撑板总面积的40～70％。

7.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于所述的导流板外形与外筛组件的水平截面的几何形状一致，其平面尺寸不小于内筛组件的截面尺寸。

8.按照权利要求7所述的积垢篮，其特征在于所述的导流板平面尺寸与外筛组件的截面相等或边长大于外筛组件水平截面边长2～100mm。

9.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于所述的导流板为平板结构、锥形或弧形结构。

10.按照权利要求1所述的积垢篮，其特征在于所述的导流板与盖板之间的缝隙为2～300mm。