[發明專利]適用于多相流反應器的氣體分布器以及漿態反應裝置

在審

• 申請號: 201611122982.7
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN108187591A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 杜冰;卜億峰;張奉波;姚德良;張曉芳;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: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;B01J8/24;B01J8/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李雪;李翔

本發明涉及化工設備領域，公開了一種適用于多相流反應器的氣體分布器以及漿態反應裝置，該適用于多相流反應器的氣體分布器(1)包括具有開口端(100)的通氣管(10)以及沿通氣管的軸向分布的假板(12)和至少一個氣體分布層(11)，其中，假板鄰近開口端，與所述假板相鄰的所述氣體分布層的形狀與所述假板的形狀相一致，所述氣體分布層與所述通氣管相通且能夠朝向所述假板噴出氣體。該氣體分布器能夠使得氣體均勻分布且能夠將沉積的固體顆粒吹起，并使得固體顆粒不易被施加的噴吹力磨損。將上述氣體分布器安裝于漿態反應裝置中，氣體能夠均勻分布且沉積于所述假板上的固體顆粒如催化劑能夠被吹起而分布于漿液中，使得氣液固三相保持良好的接觸。

技術領域

本發明涉及化工設備領域，具體地，涉及一種適用于多相流反應器的氣體分布器以及漿態反應裝置。

背景技術

費托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤間接液化技術之一，可簡稱為FT反應，它是以合成氣(CO和H₂)為原料在催化劑(主要是鐵系)和適當反應條件下合成以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過程。

隨著近年來石油價格不斷攀升，人們越來越重視開發生產替代油品的技術，費托合成也得到了越來越廣泛的應用。在生產替代油品的過程中，通常首先選用煤、天然氣或其它物質生產合成氣，再根據費托合成催化劑對合成氣的要求，采用水煤氣變換和合成氣凈化工藝對合成氣進行處理，然后利用費托合成以處理后的合成氣為原料生產烴類物資，同時還會產生含氧化合物的副產物，最后采用成熟的石油加工技術進行加工，生產出高質量且環境友好的油品。由此可以看出，費托合成技術對發展替代油品的生產技術具有非常重要的意義。

一般來講，會選用漿態反應器進行費托合成，在合成過程中，氣體原料以鼓泡的形式通過漿液(即液體和固體催化劑的混合物)，并帶動反應器中的漿液運動發生催化反應，生成的液體產品經過濾分離或反應器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，由此實現了氣液固相反應過程。

以漿態反應器為例，其中安裝的氣體分布器是保證原料氣體在床層中均勻分布的重要部件。由于費托合成是一種氣液固三相反應，保證反應器中的氣體均勻分布以使得氣液固三相良好接觸是費托合成技術的關鍵。現有氣體分布器，雖然基本都能使得氣體均勻分布，但是卻會存在催化劑等顆粒易于沉積在反應器的底部的問題，明顯降低了反應效率。通常情況下，要求進入漿態反應器入口空塔氣速在15-40cm/s，另外，例如在專利CN101837270A中便提及了控制氣速的重要性。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于多相流反應器的氣體分布器，該適用于多相流反應器的氣體分布器不僅能夠使得氣體均勻分布，而且能夠將沉積的固體顆粒吹起，并使得固體顆粒不易被施加的噴吹力磨損。

為了實現上述目的，本發明提供一種適用于多相流反應器的氣體分布器，該適用于多相流反應器的氣體分布器包括具有開口端的通氣管以及沿所述通氣管的軸向分布的假板和至少一個氣體分布層，其中，所述假板鄰近所述開口端，與所述假板相鄰的所述氣體分布層的形狀與所述假板的形狀相一致，所述氣體分布層與所述通氣管相通且能夠朝向所述假板噴出氣體。

優選地，所述通氣管豎直設置，所述開口端位于所述通氣管的下端，所述假板的中心線與所述通氣管的軸線重合，所述假板的頂面形成有朝向中心向下彎曲的第一彎曲面，與所述假板相鄰的所述氣體分布層形成有與所述第一彎曲面相適應的第二彎曲面。

優選地，該氣體分布器包括鄰近所述開口端的第一氣體分布層和鄰近與所述開口端相對的一端的第二氣體分布層，每個所述氣體分布層包括分布管，所述分布管包括以與所述通氣管相通之處為起始點并向遠離所述通氣管延伸的多根主管，每根所述主管的兩側均連接有與該主管相通的多根支管，所述支管傾斜于相對應的所述主管且由與所述主管的連接之處向遠離所述起始點延伸。

優選地，所述氣體分布層包括均勻分布于同一所述起始點的主管，每根所述支管相對于對應的所述主管的傾斜角度均相同。