反應物流分配器和固體顆粒床層反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工設備，具體地，涉及一種反應物流分配器和固體顆粒床層反應器。
【背景技術】
[0002]目前，化工領域中的催化反應大多采用帶有固體顆粒床層的反應器進行。通常，這種反應器(塔器)用于氣體相物料與液體相物料之間的化學反應。具體地，氣液兩相物料經過反應器分配塔盤或設置在反應器塔盤上的反應物流分配器被分配到催化劑固體顆粒床層上發生化學反應。
[0003]氣體和液體兩相的混合以及物料在催化劑固體顆粒床層上分配的均勻性成為影響反應生成產品質量的關鍵因素。氣相與液相反應物料混合分配地愈均勻，反應器中催化劑固體顆粒床層的溫度和反應速度則愈容易控制。因此，為了使氣體和液體兩相更好地混合并均勻地分配到催化劑固體顆粒床層上，存在有下述現有技術。
[0004]US3218249公開了一種傳統的分配塔盤。這種分配塔盤上均布若干由降液管和泡帽組成的分配器。泡帽與降液管間形成一個環形上流通道。泡帽上設有長條形開槽。在正常工作時，塔盤上的液面會由于氣相作用低于環形上流通道中的液面，從而在泡帽的外部和環形上流通道中形成壓降差。氣相攜帶液相經由中心管上端溢流堰折向流入下部，最后經由出口流向下方床層。這種分配器的主要缺點在于通過每一分配單元的流體流量對塔盤上的液位高度變化十分敏感，這在高氣相負荷條件下尤為明顯。另外分配塔盤上方的空間內由于氣液平衡作用而形成壓力梯度，這些對單個分配器的液相流量影響較大。
[0005]US4126540公開了一種分配器。這種分配器主要由頂罩及降液管構成。降液管側面開孔。氣相由降液管上端開口流入，液相由側面開孔流入降液管。開孔的位置保證了物料中顆粒雜質沉降在塔盤上而不會堵塞開孔。這種分配盤的缺點在于開孔高度單一，合適的液相負荷范圍變化較小，極限負荷比較低。
[0006]US5158714公開了一種改進型泡帽分配器，主要包括泡帽、降液管以及連接桿。這種分配器通過采用不同的加強液體分散的內嵌流體擴散件來提高每個分配器出口的液相局部分配均勻性，但由于內嵌流體擴散件的存在，降液管中氣液兩相流體的摩擦壓力損失增大，導致單個分配器中液相流量對塔盤液位高度敏感性的增高，從而一定程度上降低了整體分配均勻性。
[0007]US5942162公開了一種氣提式分配器。這種氣提分配器的工作原理與泡帽分配器相同，區別在于降液管尺寸變小，通過與泡帽的不同組合形式來增加塔盤上滴液點數量。這種分配器同樣存在對塔盤液位高度變化十分敏感的問題。
[0008]可見，在現有技術中，各種反應物流分配器(例如泡帽分配器等)的流體流量對反應器塔盤上的液位高度變化十分敏感，特別是在高氣相負荷條件下尤為明顯。而且可操作性較低，不能較好地適用于加氫裝置大型化及日益嚴格的油品質量要求。【實用新型內容】
[0009]本實用新型所要解決的技術問題為提供一種反應物流分配器，該反應物流分配器在安裝到反應器中后能夠可靠地進行氣體和液體兩相的混合，而且不容易受到反應器塔盤上的液位高度的影響。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種反應物流分配器，該反應物流分配器包括分配器主體，該分配器主體內設有反應物流通通道，且該分配器主體上設置有與所述反應物流通通道連通的流體入口和流體出口，所述反應物流通通道的位于所述流體入口和所述流體出口之間的至少一部分形成為吸流段，該吸流段的通流截面面積變化且呈兩頭大、中間小以形成文丘里管道結構，以及所述分配器主體上還設置有與所述吸流段連通的流體吸入口，該流體吸入口在所述反應物流通通道的延伸方向上處在所述流體入口和所述流體出口之間。
[0011]優選地，所述吸流段形成為直徑逐漸變化的圓管形通道，該吸流段由第一直徑D1向最小直徑D2逐漸縮小，再由所述最小直徑D2逐漸擴大到第二直徑D3 ;優選地，所述第一直徑D1為所述最小直徑D2的1.2-2.4倍，所述第一直徑D1與所述第二直徑D3相等；更優選地，所述第一直徑D1為所述最小直徑D2的1.4-1.8倍。
[0012]優選地，所述吸流段具有內徑為所述最小直徑D2的圓柱形通道段，所述流體吸入口設置在所述圓柱形通道段上。
[0013]優選地，所述吸流段包括直徑由第一直徑D1向最小直徑D2縮小的縮徑部和從所述最小直徑D2向所述第二直徑D3擴大的擴徑部，所述縮徑部和所述擴徑部均形成為圓臺形，所述流體吸入口設置在所述擴徑部；優選地，所述第一直徑D1為30-260mm，所述流體吸入口為直徑4-30mm的圓孔，所述縮徑部上設置有輔助流體入口 ；更優選地，所述第一直徑D1為120-200mm，所述流體吸入口為直徑10_20mm的圓孔，所述輔助流體入口為矩形開口，該矩形開口的長度為20-80mm，寬度為3_12mm，且該矩形開口的長度方向垂直于所述反應物流通通道的中心軸線。
[0014]優選地，所述吸流段形成為母線為圓弧線的回轉體形狀，所述流體吸入口設置在所述最小直徑D2處；優選地，所述流體吸入口為1-10個圓孔，該圓孔直徑為4-40mm;更優選地，所述圓孔為2-8個，該圓孔直徑為12-26mm。
[0015]優選地，所述反應物流通通道還包括形成為圓柱狀的流體流通部，所述分配器主體的對應于該流體流通部的部位設置有與該流體流通部連通的輔助流體入口 ；優選地，所述輔助流體入口為1-8個矩形開口，該矩形開口的長度為10-100mm且長度方向為沿所述流體流通部的延伸方向；更優選地，所述輔助流體入口為2-6個矩形開口，該矩形開口的長度為 20_60mm。
[0016]優選地，所述流體出口設置在所述分配器主體的下端面上，該反應物流分配器還包括設置在所述分配器主體下方且對準所述流體出口的底板，該底板配置在距離所述分配器主體的下端面下方5-50mm的位置；優選為10_20mm。
[0017]優選地，所述底板為設置有貫通孔的平板或波形板；優選地，所述底板為圓形板，該圓形板的面積大于所述流體出口的面積，所述貫通孔為直徑4-16mm的圓形孔；更優選地，所述圓形板的直徑為60-200_。
[0018]優選地，所述流體入口設置于所述分配器主體的上端面，該反應物流分配器還包括設置在所述分配器主體上的頂蓋帽部，該頂蓋帽部包括頂蓋板和遮擋部，所述頂蓋板設置在所述分配器主體上端面的上方且與所述分配器主體的上端面間隔有預定距離以罩蓋所述流體入口，所述遮擋部從所述頂蓋板向下方延伸并向下超過所述分配器主體的上表面，并且所述遮擋部和所述分配器主體的外側面之間具有間隔；優先地，所述頂蓋板為圓形板，該圓形板的面積為所述流體入口的面積的1.96-9倍，所述遮擋部為筒狀環形板，所述預定距離為10-80mm;更優選地，所述預定距離為15_40mm，該圓形板的面積為所述流體入口的面積的2.56-4.84倍。
[0019]優選地，所述流體入口設置于所述分配器主體的上端面，該反應物流分配器還包括設置在所述分配器主體上的頂部導流件，該頂部導流件為至少一部分覆蓋所述分配器主體側面的頂蓋帽部或通過設置桿安裝到所述分配器主體上端面的頂部導流板，其中，所述頂蓋帽部包括頂蓋板、遮擋部和固定部，所述頂蓋板設置在所述分配器主體上端面的上方且與所述分配器主體的上表面間隔有預定距離以罩蓋所述流體入口，所述固定部與所述分配器主體的上端面抵接并固定，所述遮擋部從所述頂蓋板向下方延伸并向下超過所述分配器主體的上端面，所述遮擋部和所述分配器主體的外側面之間具有間隔，從而在所述分配器主體與所述遮擋部之間形成有引導通道；優選地，所述頂蓋板為矩形板，該矩形板的面積為所述流體入口的面積的1.44-4倍，所述遮擋部和所述固定部為分別連接在所述頂蓋板長度方向的兩側端部上的矩形板，所述預定距離為10-80mm ;更優選地，所述預定距離為15-40mm，該矩形板的面積為所述流體入口的面積的1.69-2.25倍。
[0020]本實用新型還提供一種固體顆粒床層反應器，該固體顆粒床層反應器包括反應器壁、連接在所述反應器壁上的支撐盤和塔盤，所述塔盤上設置有根據上述技術方案所述的反應物流分配器；優選地，所述反應物流分配器的所述分配器主體從所述塔盤的上表面向上伸出的上方長度為所述分配器主體從所述塔盤的下表面向下伸出的下方長度的1.2-10倍；更加優選地，所述塔盤上設置有根據上述部分技術方案所述反應物流分配器時，所述上方長度為所述下方長度的2-4倍；所述塔盤上設置有根據上述部分技術方案所述反應物流分配器時，所述上方長度為所述下方長度的3-8倍。
[0021]另外，本實用新型還提供一種固體顆粒床層反應