CN201154303Y - 一种气体进料分布器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了石油化工和煤化工领域的一种用于流态化反应再生装置中反应器或再生器内的气体进料分布器，以解决甲醇转化制烯烃(MTO)等工艺采用现有的气体进料分布器不能使气体进料很好地均匀分布的问题。本实用新型由树枝状管式进料分布器(11)和板式进料分布器(12)组成。板式进料分布器(12)由中间平板(8)、弧形板(7)和连接弧板(6)组成，其上设有板式进料分布器喷嘴(42)。树枝状管式进料分布器(11)设于板式进料分布器(12)的下方，由主管(1)、支管(2)和分支管(3)组成；分支管(3)的下部管壁上设有树枝状管式进料分布器喷嘴(41)。

Description

一种气体进料分布器

技术领域

本实用新型属于石油化工和煤化工领域，涉及一种用于流态化反应再生装置中反应器或再生器内的气体进料分布器。

背景技术

在石油化工和煤化工领域的流态化反应再生装置中的反应器或再生器内，若气体进料在流化床中分布不均匀，会造成流化床偏流，使气体进料与催化剂不能均匀地接触，造成反应不完全或烧焦效果差等现象。为避免气体进料分布不均匀，一般采取缩小气体进料分布器喷嘴直径(指其内直径)提高气体进料的喷射速度、增加使气体进料均匀分布的附件及加高流化床床层高度等方法。目前工业上使用的气体进料分布器主要有两种类型：板式进料分布器和树枝状管式进料分布器。中国专利CN1923964A介绍了一种用于提高催化裂化反应系统气固接触的内构件，包括一个孔分布板和管束。其中孔分布板位于低线速反应区的底部，分布板上开有若干孔，开孔面积大于高线速反应区面积的30％，同时小于低线速反应区面积。管束由直管构成，直管的底部与孔分布板上的孔相连，直管底部的形状和大小分别与孔分布板上对应的孔完全相同，管束中的直管最大长度不大于低线速反应区的高度。CN2603690Y公开了一种流化床反应器气体分布板。它具有气体分布板，气体分布板上设有进气孔，在气体分布板各个进气孔上封闭焊接一个风帽，并在风帽上开有两个或两个以上的圆形、方形的喷射孔或长条喷射狭缝。在风帽内部、进气孔上端设有一圆形、方形或锥形的防漏堰。这两个专利都属于板式进料分布器，在分布板上增加可使气体进料均匀分布的附件。树枝状管式进料分布器，参见《炼油技术与工程》2006年第36卷第3期“催化裂化再生器树枝状主风分布管磨损的气相流场分析”一文的介绍。

对于气体进料分布要求不太严格的流态化反应再生装置中的反应器或再生器来说，采用板式进料分布器或树枝状管式进料分布器能很好地满足工艺的要求。但对于某些工艺，例如MTO(甲醇转化制烯烃)工艺，要求气体进料与催化剂短时间接触、反应，因而流化床床层高度较小；对流化床床层高度、气体进料与床层内的催化剂接触时间要求严格，不能采用加高床层高度的方法使气体进料均匀分布。同时，因使用的催化剂较昂贵，不允许以提高气体进料喷射速度的方法使气体进料均匀分布，否则会造成高速气流对催化剂的冲蚀，使催化剂破碎，增加催化剂的耗损量。气体进料分布器简单地增加使气体进料均匀分布的附件，作用有限，并不能从根本上解决气体进料分布不均匀的问题。流态化反应再生装置中反应器或再生器内的气体进料分布器采用现有的板式进料分布器或树枝状管式进料分布器，将不能充分地满足这些工艺的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种气体进料分布器，以解决甲醇转化制烯烃等工艺采用现有的气体进料分布器所存在的不能使气体进料很好地均匀分布的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种气体进料分布器，其特征在于：它由树枝状管式进料分布器和板式进料分布器组成，板式进料分布器由中间平板、弧形板和连接弧板组成，其上设有板式进料分布器喷嘴，连接弧板的底端设有支承板，将板式进料分布器支承于设备的器壁上，树枝状管式进料分布器设于板式进料分布器的下方，它由主管、支管和分支管组成，支管的一端与主管相连，另一端为封闭端，分支管的一端与支管相连，另一端为封闭端，分支管的下部管壁上设有树枝状管式进料分布器喷嘴。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：本实用新型由现有的树枝状管式进料分布器和板式进料分布器组合而成。操作时，气体进料首先进入树枝状管式进料分布器，流经主管、支管、分支管，由树枝状管式进料分布器喷嘴喷出，进行气体进料的一次分配。此后进入由板式进料分布器、支承板和设备器壁构成的空腔，在此进一步均匀分布。之后，气体进料经板式进料分布器喷嘴均匀喷出，进行二次分配。气体进料经过两个进料分布器的分布后，在流化床中能够很好地均匀分布，并在最短的时间内与催化剂充分、均匀地接触，发生反应。由于气体进料经过树枝状管式进料分布器的一次分布，板式进料分布器喷嘴采用较低的喷射速度即可使气体进料二次均匀分布，这样就不会造成气流对催化剂的严重冲蚀。另外，不须加高流化床床层高度即可达到气体进料均匀分布的目的。本实用新型作为一种新型的气体进料分布器，可用于流态化反应再生装置中的反应器或再生器内，尤其适用于MTO工艺的反应器。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型气体进料分布器沿树枝状管式进料分布器主管轴向的剖视图。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是图1中的B-B剖视图。

图1至图3中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本实用新型的气体进料分布器由树枝状管式进料分布器11和板式进料分布器12组成。板式进料分布器12由中间平板8、弧形板7和连接弧板6组成，其上设有板式进料分布器喷嘴42。板式进料分布器喷嘴42通常采用环形排列，参见图2。位于中间平板8、弧形板7上的板式进料分布器喷嘴42一般是垂直设置，位于连接弧板6上的板式进料分布器喷嘴42一般是沿连接弧板6的径向设置，参见图1。图1中，连接弧板6两端的细实线表示分界线。连接弧板6的底端设有支承板9(附图所示的支承板9为圆筒形)，将板式进料分布器12支承于设备10的器壁上；图1所示，为支承于设备10的底部封头上。设备10为反应器或再生器。

设置连接弧板6和弧形板7，主要是为了吸收热膨胀。板式进料分布器12由连接弧板6、弧形板7和中间平板8组成的板面的上表面的高差应尽量小，以利于由板式进料分布器喷嘴42喷出的气体进料均匀分布。

树枝状管式进料分布器11设于板式进料分布器12的下方；它由主管1、支管2和分支管3组成。主管1的底端供气体进料进入，顶端设有封头5；封头5一般为椭圆形(如图1所示)或碟形。支管2的一端与主管1相连，另一端为封闭端。分支管3的一端与支管2相连，另一端为封闭端。主管1一般垂直设置，支管2、分支管3一般水平设置。分支管3的下部管壁上设有树枝状管式进料分布器喷嘴4 1；该喷嘴通常是向下倾斜45度设置，分为2列交错排列，参见图1和图3。本实用新型的树枝状管式进料分布器11，支管2最好为截头圆锥形，半锥角α为2～10度(参见图1和图3)；其横截面面积在其封闭端最小。气体进料在支管2内流动时，不断地由各分支管3和树枝状管式进料分布器喷嘴41流出。采用截头圆锥形的支管2，可以使支管2内各横截面的气体进料流速为等气速，提高气体进料经支管2、分支管3由树枝状管式进料分布器喷嘴41流出的均匀性。支管2半锥角α的选取，根据各分支管3上树枝状管式进料分布器喷嘴41的数量并以上述的支管2内各横截面的气体进料流速为等气速的设计原则来决定。在不要求等气速的情况下，支管2可以采用现有常规的由多段直管和锥段组成的结构。

树枝状管式进料分布器11可设置1～2根主管1(图1和图3所示设置的是1根)，每根主管1可连接2～6根支管2(图1和图3所示连接的是4根)，与现有的树枝状管式进料分布器相同。

本实用新型气体进料分布器，树枝状管式进料分布器喷嘴41和板式进料分布器喷嘴42可采用耐磨复合陶瓷材料，外表面以金属包覆并焊接于有关部件上。

参见图1、图2和图3，本实用新型的操作情况是这样的：气体进料首先进入树枝状管式进料分布器11，流经主管1、支管2、分支管3，由树枝状管式进料分布器喷嘴41喷出，进行气体进料的一次分配。此后进入由板式进料分布器12、圆筒形的支承板9和设备10底部封头构成的空腔，在此进一步均匀分布。之后，气体进料经板式进料分布器喷嘴42均匀喷出，进行二次分配。气体进料经过两个进料分布器的分布后，在流化床中均匀分布，并与催化剂充分、均匀地接触，发生反应。

本实用新型气体进料分布器特别适用于MTO装置的反应器，或用于其它类似工艺的反应器。用于MTO装置的反应器时，气体进料为甲醇，催化剂为MTO催化剂。本实用新型还可用于流化催化裂化(FCC)再生器，此时气体进料为主风(空气)，催化剂为FCC待生催化剂。

Claims (2)

1、一种气体进料分布器，其特征在于：它由树枝状管式进料分布器(11)和板式进料分布器(12)组成，板式进料分布器(12)由中间平板(8)、弧形板(7)和连接弧板(6)组成，其上设有板式进料分布器喷嘴(42)，连接弧板(6)的底端设有支承板(9)，将板式进料分布器(12)支承于设备(10)的器壁上，树枝状管式进料分布器(11)设于板式进料分布器(12)的下方，它由主管(1)、支管(2)和分支管(3)组成，支管(2)的一端与主管(1)相连，另一端为封闭端，分支管(3)的一端与支管(2)相连，另一端为封闭端，分支管(3)的下部管壁上设有树枝状管式进料分布器喷嘴(41)。

2、根据权利要求1所述的气体进料分布器，其特征在于：支管(2)为截头圆锥形，半锥角α为2～10度，其横截面面积在其封闭端最小。

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