[實用新型]氣體進料分布器和三相漿態床反應器

有效

• 申請號: 201520135660.0
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN204564077U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 張奉波;卜億峰;于佩潛;門卓武;翁力;孫永偉
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J8/22
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉;李翔

技術領域

本實用新型屬于化工設備領域，具體的，涉及一種適于三相漿態床反應器的氣體進料分布器。

背景技術

在三相漿態床反應器中，氣體原料由進氣管進入氣體進料分布器，在進氣壓力穩定的情況下，氣體將分散進入氣體進料分布器的各個進料分布管中，并最終通過進料分布管上的開孔進入漿態床反應器，帶動反應器中的漿液(即液體和固體催化劑的混合物)運動并產生催化反應，生成的液體產品經過濾分離或頂部溢流離開反應器，氣相產物及未反應的氣體通過反應器頂部離開反應器。

現有氣體進料分布器的結構多以封頭式、填充式、管式和分枝式為主。封頭式氣體分布器多在反應器底部設置封閉的氣體腔室以用于氣體再分配，但這造成了反應器體積的浪費，而且存在使反應器內漿液倒灌進入封頭的風險；填充式分布器的結構簡單，但在操作中固體顆粒一旦進入填充層就很難被吹出，容易造成填充層堵塞；現有的管式和分枝式氣體分布器中，雖然氣體均布效果較好，但在減少催化劑磨損和防止催化劑沉降方面表現一般。

此外，圖1～圖3為現有技術中的三種新型氣體進料分布器的結構示意圖。圖1為專利申請CN103464057A中公布的一種新型氣體分布器。該分布器由中心進氣口、徑向輻射的條形通道、環形通道、過濾網和分布孔(圖示的不規則曲線圈起部分)構成，中心進氣口為位于氣體分布器中央位置的圓柱型結構，條形通道為水平狀結構，一端與進氣口連通，另一端與環形通道連通，環形通道為圓環型結構，兩端分別與條形管道連通，過濾網位于條形通道的進口處(條形通道的內圈陰影處)，分布孔為圓形通孔，孔徑為6-10mm。其中，塔外氣體通過分布器的中心進氣口進入到氣體分布器內，通過過濾網除去其中的雜質和泡沫，然后流入到整個分布通道內，通過通道下端均勻分布的氣體分布孔流出。圖1中的分布器的結構簡單，制造方便，可以將氣體均勻的分布到處理層，防止氣體局部集中或出現死區。但如前所述，盡管氣體均布效果較好，但整個氣體分布器呈平面狀覆蓋在反應器容腔內，固體催化劑容易沉降，且氣體分布孔流出的氣體容易以較大流速帶動固體催化劑沖擊反應器內壁。

圖2所示為專利申請CN101837270A中公布的一種適用于漿態床反應器的分層氣體進料分布器。該分布器由主進氣管、至少兩層進料分布管和分布管上向下的圓形開孔組成，其中至少兩層進料分布管由圓形分布管和輻射狀連接管構成，塔外氣體通過主進氣管進入到至少兩層進料分布管中，并最終由分布管向下的開孔進入漿態床反應器，多層分布器的設置，既使氣體均勻的從分布器的各個開孔流出而不出現偏流，又有效減少了催化劑的沉積和磨損。但是，該分布器最底部的一層進料分布管與反應器底壁的間距不等，間距較遠的部分仍然可能有催化劑沉積現象發生。

圖3所示為專利申請CN1600413A中公布的一種用于三相漿態床反應器的氣體分布器，該分布器由一個與反應器7內徑相同的假板2、多根氣體上升管3、一個氣體分布管組合以及多個開口垂直朝下的噴嘴4組成。其中，反應氣體從氣體入口總管1橫向進入底部封頭8和假板2之間的氣體空間，從中間的開口管9向下噴出，到達底部封頭8底部后再折流向上通過固定在假板2上的氣體上升管3，進入氣體分布總管6，然后進入氣體分布支管5，再若干個開口垂直向下的噴嘴4噴出，到達假板2上表面后氣體折流向上，均勻地通過反應器7的漿態床層。該氣體分布器既保證了氣體經過氣體分布器后均勻分布，又有效地解決或延緩了在氣流壓力不穩或供氣中斷時的堵塞問題、逆流問題和固體沉積問題。但是，該分布器的結構復雜，制造困難，并且底部封頭與假板之間的氣體空間的存在，造成了反應器體積的浪費，并且該分布器也未考慮其結構對催化劑磨損的影響。

實用新型內容

為克服現有技術中的上述諸多問題或缺陷，本實用新型針對性地提供了一種氣體進料分布器以及具有該氣體進料分布器的三相漿態床反應器，分布器結構簡單實用、節省空間且易于制造安裝，在使氣體均勻分布的基礎上，能夠有效降低催化劑沉降且減少催化劑磨損。

為實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種氣體進料分布器，該分布器包括主進氣管、輔進氣管、頂層進料分布管和底層進料分布管，呈平面層體狀的所述頂層進料分布管與呈弧面層體狀的所述底層進料分布管在高度方向上間隔布置，所述頂層進料分布管與所述主進氣管連通并包括沿平面布置的多根進料分布管，所述底層進料分布管與所述輔進氣管連通并包括沿弧面分布的多根進料分布管。

優選地，所述頂層進料分布管和底層進料分布管分別通過各自的中心連接點與相應的所述主進氣管和輔進氣管連通；