一種溢流型氣液分配器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石油煉制和化工設備，特別涉及一種用于加氫反應器的內構件。
【背景技術】
[0002]在石油化工行業中所使用的固定床加氫反應器內都采用氣液分配盤將氣液介質均勻地分配到下方的催化劑床層上。氣液分配盤由塔盤板和設于塔盤板上的多個氣液分配器組成，其中的氣液分配器是一個重要構件。在固定床加氫反應器內，氣液分配器的氣液分配性能直接影響反應物與催化劑接觸時間的均勻性，影響催化劑表面被液相潤濕的程度。而氣液分布不勻會形成偏流和局部短路等現象，最終會影響催化劑床層的溫度分布和產品質量。目前加氫技術正向反應器大型化和產品精細化的方向發展，因此氣液介質分布的重要性就更加突出。
[0003]現有的固定床加氫反應器氣液分配器，按照液相進入氣液分配器的方式，可分為三類:溢流型、抽吸型和二者混合型。溢流型主要采用主體管式結構，但簡單管式純溢流型分配器現在使用較少，隨著原油加工劣質化的特點，近年溢流型分配器發展迅速，主要改進方向為采用單管與碎流板相結合，多種溢流槽或孔相結合，增加文丘里混合效應等組合技術，部分專利產品逐漸在多套工業裝置上應用，效果明顯。抽吸型主要采用主體泡帽式結構，目前國內工業裝置上普遍采用抽吸型氣液分配器，依靠氣體在泡帽條縫處的抽吸作用，將液體帶入中心管，氣液在中心管強烈混合。泡帽型分配器主體結構包括同軸設置的泡帽和中心管，部分增加碎流板、容垢結構等部件，一部分采用中心管加卡板的連接結構，一部分采用卡環連接結構。
[0004]美國專利US3524731公開了一種長短管氣液分配器就屬于溢流型分配器；從局部看，氣液分配不均勻，但通過整個氣液分配盤上多對長短管的組合，氣液兩相基本上能實現均勻分布。溢流型氣液分配器的主要特點是尺寸小，單位面積等效分配器個數多，壓降小，適用于高粘度介質，缺點是對安裝水平度的要求較苛刻。后來工業裝置上使用的TECHNIP型、SHELL型分配器都是溢流型分配器，較長短管分配器有較大改進，基本原理一致。
[0005]中國專利CN200520032630.3公開了一種溢流型分配器，所述溢流型分配器為V型開口氣液分布器；中國專利CN201010517606.4公開了一種氣液分配器，氣液分流，采用液體溢流，增加碎流板；這些溢流型結構的氣液分配器基本結構和工作原理都相似，只是各自都有自己的優點和使用范圍，碎流板和溢流孔等局部結構稍有不同。
[0006]根據目前加氫反應器逐漸大型化，進料油品質量相對較差的特點，中國專利CN201320302831.5公開了一種抽吸溢流組合型氣液分配器，該氣液分配器同時具有抽吸和溢流分配器的組合優點，性能優越，可以克服塔板不平度較大的現場安裝問題，同時氣液分流，盡量避免油品結焦嚴重時的堵塞停工問題。
[0007]中國專利CN201210016443.3公開了一種氣液分布器，可以用于大型加氫<反應器中，抗塔盤傾斜性能相對較好。分配器主體結構為內外套管，氣液分流,氣體的流動對液體產生抽吸作用，在內管口處液體溢流到內管內，氣液充分混合，然后從擴口出分配器。這種類型的氣液分配器外觀上屬于管式分配器，但是結合了抽吸和溢流兩種特性，抗塔板傾斜性能相對管式要好，壓降相對泡帽式分配器要小，但是這種結構分配器氣液流道狹窄，操作彈性小，不適宜用于高粘度劣質油品加氫，同時沒有碎流板，單一依靠文丘里擴散效果難以保證分配均勻。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種氣液分配器，結合抽吸和溢流兩種原理特性，采用泡帽和管式相組合的結構，能夠同時充分利用氣液混合文丘里效應和碎流板擴散均布效應，通過改進氣液分配器的氣液流道結構和布局來改善氣液相混合及分布，降低氣液分配器壓降，同時提高分配器容垢能力、操作彈性和使用范圍。以解決現有技術中氣液分配器對分配盤水平度要求、容垢能力差的技術問題。
[0009]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為:
[0010]一種溢流型氣液分配器，包括泡罩、主體管、混合管和碎流板，泡罩、主體管與混合管同軸布置，所述主體管上端穿過泡罩，下端連接碎流板；泡罩和主體管通過泡罩頂板連接在一起，混合管設置在主體管內，混合管和主體管通過螺紋連接在一起；在所述主體管的中上部開設有條縫孔，在所述主體管的中下部設有錐管段。
[0011]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:所述泡罩通過泡罩頂板開孔與主體管連接在一起，泡罩下端開有側孔，正常工作時，液體淹沒泡罩下端側孔部分或者全部，氣體通過主體管向下時，對泡罩環形空間液相產生抽力，環形空間內液位上升到達主體管中上部條縫孔,主體管的條縫孔將液體分割為多股片狀流體進入主體管內部。只有液體經過泡帽下端進入主體管，因此泡帽位置壓降損失相對較小，同時此處流道相對較大，液速緩慢，可以使油品中雜質沉淀，避免進入下部催化劑床層，提高了分配器的容垢能力。這種泡帽結構的流動形式克服了傳統泡帽分配器壓降較大的缺點，同時保留了泡帽結構對塔板傾斜度不敏感的優點。
[0012]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:在所述主體管的中上部開有條縫孔，條縫孔的下沿位于混合管上端上方，上沿位于泡罩頂板下方，借助氣體在主體管內的高速流動，產生抽力，泡罩環形空間內液位上升到條縫孔，通過封閉空間的抽吸作用盡量降低加工和安裝導致分配盤的不平對分配器的影響，同時條縫孔可以使液體以薄層狀進入，液面與進液量有關，上下波動，在液體沒有完全淹沒條縫孔時，氣液物流在此位置第一次預混合，液量較大時，條縫孔完全走液體。主體管中下部為錐管段，氣液物流經過混合管內強烈的沖擊混合，在錐管段突然擴大釋放，由于速度和壓力的變化，起到氣液霧化的作用，適合高粘度油品的加氫工藝。
[0013]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:所述主體管為圓管，壁厚2?6mm。為了安裝方便，主體管上下兩部分內徑相同，下半部分外徑小于上半部分外徑1?2_，形成一個環形凸臺。雖然本發明分配器通過泡罩結構的抽吸溢流效應提高了分配器抗塔盤傾斜度和安裝不平度的能力，但是隨著加氫裝置的大型化發展，安裝時依然必須保證凸臺完全水平。
[0014]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:所述混合管為端部敞口的圓管，伸入主體管內部，同軸布置，由于涉及到較小管徑的內部安裝問題，所以通過螺紋與主體管錐管段上端連接在一起。混合管上端管壁兩側加工形成混合管安裝卡臺，便于安裝工具卡扣旋轉。氣體攜帶液體，在混合管上端第二次溢流混合，氣體在管內加速，在混合管文丘里效應下形成劇烈的混合。同時混合管和主體管之間形成了環形空間，液相在此緩流，可以用于前后液體相交融，提高油品均勻性，環流可以使部分雜質在此沉淀，進一步提高容垢能力，避免催化劑床層撇頭失效。
[0015]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:所述碎流板為均勻地開有矩形齒縫的圓形平板，齒縫數量和布局根據工藝需要確定，碎流板厚度一般為2?4mm。碎流板齒縫主要是為了強化氣液混合和均布。
[0016]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:所述主體管下端通過連接腿和碎流板連接。
[0017]本發明一種溢流型氣液分配器，其進一步特征在于:所述主體管連接腿為四個豎腿，連接腿和主體管為一體結構，通過切槽留下的部分，豎腿在四周與碎流板相連。
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