[發(fā)明專利]用于在向下流式反應(yīng)器中混合流體的緊湊型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010621546.0
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102091571A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·奧吉耶;D·達爾曼西耶;C·布瓦耶
• 申請（專利權(quán)）人: IFP新能源公司
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙華偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在向下流式反應(yīng)器中混合流體的緊湊型裝置及其在進行放熱反應(yīng)的應(yīng)用。本發(fā)明還涉及一種包括緊湊型混合裝置的反應(yīng)器。本發(fā)明應(yīng)用于放熱反應(yīng)領(lǐng)域，特別是加氫處理、加氫脫硫、加氫脫氮、加氫裂化、加氫及加氫脫芳反應(yīng)。

背景技術(shù)

精煉和/或石油化學(xué)中進行的放熱反應(yīng)需要通過額外的流體來冷卻以防止熱量從進行這些反應(yīng)的反應(yīng)器中散失。還有必要保持反應(yīng)器中均勻的溫度梯度，以防止催化劑床中存在熱點。這些熱點會過早地降低催化劑活性。還會導(dǎo)致非選擇性反應(yīng)。因此，在反應(yīng)器中具有至少一個允許流體溫度均勻分布和將反應(yīng)流體冷卻至期望溫度的混合腔是至關(guān)重要的。

為了實現(xiàn)這種均勻化，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用一種特殊的、通常內(nèi)部非常復(fù)雜的布置，包括在反應(yīng)器部分盡可能均勻地輸送急冷流體(quench?fluid)。既可以通過如專利文件EPB0,716,881，US5,025,831中描述的那些多孔系統(tǒng)，也可以通過如專利文件US4,836,989中描述的星型系統(tǒng)而在混合腔的下游進行這種注入。這些箱體一般非常復(fù)雜。它們通常為兩個，甚至如專利US5,232,283中描述的三個，并通常設(shè)置了如專利US5,567,396中描述的如葉片、翅片、阻板或擋板的內(nèi)件。這種類型的系統(tǒng)的主要缺陷是開發(fā)和執(zhí)行的復(fù)雜性、引起的壓力降以及更具體的整體尺寸(在反應(yīng)器中占據(jù)的空間)。

也可以從專利申請FRA2,824,495得知一種允許在急冷流體和過程流體間提供有效交換的急冷裝置。該設(shè)備整合在外殼內(nèi)，并且包括急冷流體注入桿、流體收集擋板、實現(xiàn)急冷流體和向下流混合的合適的急冷箱體、包括有孔盤和分布板的分布系統(tǒng)。急冷箱體包括在基本不為徑向也不與所述外殼的軸線相平行的方向上提供該流體的渦流的擋板，并且在擋板的下游，沿反應(yīng)流體流通方向在箱體中形成的至少一個混合流體的出口通道部分。該裝置允許克服現(xiàn)有技術(shù)中的各種系統(tǒng)的一些缺陷，但仍然具有很大的體積。

一些現(xiàn)有裝置允許整體尺寸有所降低。如專利US6,881,387、EPB1,721,660以及US6,180,068描述了比現(xiàn)有技術(shù)更扁平的混合箱體。然而，這些急冷箱體仍然包含很多內(nèi)件，其為了實現(xiàn)高效率更易于產(chǎn)生高的壓力降。

因此本發(fā)明的目的是提供一種緊湊型混合裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個缺陷。根據(jù)本發(fā)明的裝置在反應(yīng)器尺寸方面得到巨大收益，并且提供很好的流體混合，以及很好的溫度均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種在向下流式反應(yīng)器中混合流體的緊湊型裝置。

本發(fā)明的另一個目的涉及一種在向下流式反應(yīng)器中混合流體的緊湊型裝置以進行放熱反應(yīng)的應(yīng)用。

本發(fā)明的另一個目的涉及一種包括緊湊型流體混合裝置的反應(yīng)器。

本發(fā)明的另一個目的涉及一種包括緊湊型流體混合裝置的反應(yīng)器在進行放熱反應(yīng)時的應(yīng)用。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種在向下流式反應(yīng)器中混合流體的緊湊型裝置，包括：

——至少一個基本水平的收集裝置，其設(shè)置了豎直的收集管線以便接收流體，

——至少一個布置在所述收集管線中的注入裝置，

——沿流體流動方向位于收集裝置下游的環(huán)形混合腔，所述腔包括直接連接至所述收集管線的入口端和作為流體通道的出口端，所述出口端位于反應(yīng)器外殼的徑向上，以及

——包括至少一個煙囪的水平預(yù)分布板，所述板沿所述流體流通方向在距所述腔下游距離d2的位置處。

根據(jù)本發(fā)明的一個變型，注入裝置在環(huán)形混合腔的入口端的水平位置。

根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，預(yù)分布板和環(huán)形混合腔之間的距離d2的范圍為0-100mm之間。優(yōu)選地，該距離范圍為0.25-100mm之間。更優(yōu)選地，該距離范圍為0.5-5mm之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，預(yù)分布板和環(huán)形混合腔之間的距離d2為0mm，環(huán)形混合腔與預(yù)分布板接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，環(huán)形混合腔位于反應(yīng)器外殼的外圍。

根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，環(huán)形混合腔位于與反應(yīng)器外殼距離為d1處，距離d1的范圍為反應(yīng)器直徑的0.5％-25％之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，環(huán)形混合腔的直徑d的范圍為0.05-0.5m之間。優(yōu)選地，該直徑范圍為0.1-0.3m之間。更優(yōu)選地，該范圍為0.15-0.25m之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，環(huán)形混合腔的長度范圍為90-270度之間，優(yōu)選地，該長度范圍為100-250度之間。更優(yōu)選地，該長度范圍為130-200度之間。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及該緊湊型混合裝置在進行放熱反應(yīng)的應(yīng)用。