蒸汽和液體同時(shí)向下流動(dòng)通過豎直容器。水平垢收集和預(yù)分配塔盤位于容器中以去除固體污染物并且將液體預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤。垢收集和預(yù)分配塔盤包括具有垢收集區(qū)域的塔盤板，固體污染物安置和沉積在所述垢收集區(qū)域處。在一個(gè)實(shí)施例中，直立可滲透壁形成垢收集區(qū)域，并且當(dāng)液體流動(dòng)通過可滲透壁時(shí)液體被過濾，使固體污染物俘獲在可滲透壁的上游。預(yù)分配塔盤具有帶有開槽圍堰的緣邊。來自垢收集區(qū)域的液體形成位于可滲透壁和圍堰之間的凹槽中的液位。由于凹槽中的均勻液位，通過圍堰中的槽的液體流率幾乎相等。由于塔盤的多邊形，液體在沿著限定于精細(xì)分配塔盤上的分配單元之間的通路的方向上離開槽，并且因此進(jìn)入分配單元的蒸汽入口的液體的量小。蒸汽通過反應(yīng)器壁和可滲透壁之間的區(qū)域并且通過反應(yīng)器壁和圍堰之間的區(qū)域旁路通過垢收集和預(yù)分配塔盤到達(dá)精細(xì)分配塔盤。垢收集和預(yù)分配塔盤保護(hù)精細(xì)分配塔盤和催化劑床免于積垢，將液體預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤以最小化該塔盤上的液位梯度，并且減小流動(dòng)速度以保證精細(xì)分配塔盤上的平靜流動(dòng)條件。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及具有垢收集功能性的預(yù)分配塔盤。預(yù)分配塔盤典型地位于汽相和液相同時(shí)向下流動(dòng)的容器中的精細(xì)分配塔盤上方。塔盤的主要目的是提供液體預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤，從處理流去除較大垢和其它較大固體雜質(zhì)，并且在流到達(dá)精細(xì)分配塔盤之前減小處理流的任何高速度。預(yù)分配塔盤適合于、但不限于在滴流床反應(yīng)器或加氫操作反應(yīng)器(如加氫處理或加氫裂化反應(yīng)器)的入口處預(yù)分配熱富氫處理氣和熱烴液體的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
若干方法和設(shè)備已被提出用于垢收集或過濾并且用于將液體預(yù)分配到雙相同時(shí)向下流動(dòng)容器(如滴流床催化反應(yīng)器)中的精細(xì)液體分配塔盤，以便避免進(jìn)料流中的固體污染物收集在催化劑床上或精細(xì)分配塔盤上，導(dǎo)致過度壓降和/或減小的表觀催化劑活性，并且以便保護(hù)精細(xì)分配塔盤免于高速流。這些方法或設(shè)備的大部分屬于下面所述的五個(gè)組之一：組1：積垢床的流體旁路該方法的例子在美國專利4,380,529中給出。上催化劑床22帶有旁路管23和24。當(dāng)上催化劑床是清潔的并且因此該床上的壓降低時(shí)，聲稱僅僅少量蒸汽和液體通過管23和24旁路通過。當(dāng)上催化劑床逐漸變得積垢并且床上的壓降增加時(shí)，然后更大量的蒸汽和液體將旁路通過床。因此，總反應(yīng)器壓降減小，并且在反應(yīng)器壓降超過來自處理單元中的泵和壓縮器的有效壓力之前，處理單元可以保持操作持續(xù)更長時(shí)間。積垢床的流體旁路的方法具有的缺陷是活性催化劑被旁路通過，使得反應(yīng)物到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率減小。而且，在加氫操作反應(yīng)器中，如果氫圍繞催化劑床旁路通過，則該催化劑床中的焦形成率增加。焦形成導(dǎo)致高催化劑失活率和增加的床壓降。積垢催化劑床的流體旁路的另一例子在美國專利6,692,705中給出，其中流體通過旁路管1旁路進(jìn)入籠架2，所述籠架具有進(jìn)入催化劑床5的下部分中的穿孔9。組2：浸沒在催化劑床中的籃狀件這是在加氫操作反應(yīng)器中用于防止催化劑床入口被較大垢和固體污染物堵塞的首選方法之一。浸沒在催化劑床中的籃狀件的例子在美國專利3,112,256中給出。籃狀件30向下浸沒到惰性拔頂層(如陶瓷球32)中，并且向下浸沒到活性主催化劑床34中。籃狀件30的上邊緣通常與惰性拔頂層32的頂部齊平。籃狀件30增加流體流動(dòng)到床中可用的流動(dòng)面積并且因此降低壓降以便流體進(jìn)入床中。所以，當(dāng)床的入口變得積垢時(shí)，具有籃狀件30的床與沒有籃狀件30的床相比，床壓降的增加更低。在床入口處使用籃狀件的顯著缺陷是籃狀件30顯著地劣化由精細(xì)分配塔盤18提供的流體分配。另外，反應(yīng)物被旁路通過，通過籃狀件，橫越催化劑的上層。因此當(dāng)催化劑床的入口處的籃狀件用于減小床壓降時(shí)表觀催化劑活性減小。組3：分級防護(hù)床如今，保護(hù)固定催化劑床免于固體雜質(zhì)的最廣泛使用的工業(yè)方法可能是在反應(yīng)器入口處使用惰性或催化劑顆粒的分級防護(hù)床。典型地，顆粒尺寸、形狀和催化劑活性被分級，使得在反應(yīng)器中的向下流體流動(dòng)方向上顆粒尺寸和空隙分?jǐn)?shù)逐漸減小，并且顆粒的催化劑活性逐漸增加。分級防護(hù)床的例子在美國專利4,615,796中給出。反應(yīng)器1具有顆粒的分級層2、3、4、5和6，以便保護(hù)主催化劑床免于固體污染物。上層是大顆粒，具有用于顆粒之間的流體流動(dòng)的寬流動(dòng)通道，并且下層是小顆粒，具有用于顆粒之間的流體流動(dòng)的窄流動(dòng)通道。通過具有這些分級層，固體污染物在它們由窄流動(dòng)通道俘獲之前將進(jìn)一步向下行進(jìn)到床中。而且，上層典型地具有高空隙分?jǐn)?shù)。由于這兩個(gè)原因，將固體污染物沉積在顆粒之間的空間可用的總體積增加，并且因此當(dāng)使用分級防護(hù)床時(shí)反應(yīng)器壓降增加率更低。使用分級防護(hù)床積累進(jìn)料中的固體污染物的缺陷是防護(hù)床占據(jù)反應(yīng)器1的直部分的顯著高度。用于保護(hù)主催化劑床的顆粒的分級層具有低催化活性或不具有催化活性，并且因此反應(yīng)器1中反應(yīng)物到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率減小。組1、2和3的方法和設(shè)備位于精細(xì)分配塔盤的下游并且因此不提供液體預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤，它們也不提供保護(hù)精細(xì)分配塔盤免于積垢或高速流。組4：沒有蒸汽旁路的過濾塔盤沒有蒸汽旁路的過濾塔盤的例子在美國專利3,958,952中給出。整個(gè)處理流被強(qiáng)制流動(dòng)通過過濾器單元4。沒有蒸汽旁路的過濾塔盤去除固體污染物并且因此保護(hù)固定催化劑床免于積垢，使得催化劑床上的壓降的增加減小。相反地，壓降的增加在過濾塔盤自身上發(fā)生，導(dǎo)致增加的反應(yīng)器壓降，并且在某個(gè)時(shí)刻，需要停止反應(yīng)器以便進(jìn)行過濾器單元替換或清潔。參見第4欄第9-15行。通常僅僅在催化劑替換期間進(jìn)行反應(yīng)器的停止和人員進(jìn)入加氫操作單元的反應(yīng)器，原因是該操作是耗時(shí)和昂貴的。設(shè)計(jì)的另一缺陷是過濾塔盤不提供液體適當(dāng)預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤3。所以，當(dāng)液體正從該塔盤的一個(gè)區(qū)域流動(dòng)到另一區(qū)域時(shí)液位梯度可能形成于精細(xì)液體分配塔盤3上。這些液位梯度將減小精細(xì)分配塔盤的分配性能。沒有蒸汽旁路的過濾塔盤的另一例子在美國專利4,239,614中給出。該過濾塔盤具有顆粒的環(huán)形床4、6和7。整個(gè)處理流被強(qiáng)制流動(dòng)通過顆粒的這些床，并且固體污染物將積累在顆粒床的上游和顆粒床中。塔盤具有與美國專利3,958,952所述的相同的缺陷。組5：具有蒸汽旁路的過濾塔盤所有具有蒸汽旁路的過濾塔盤的優(yōu)點(diǎn)是即使當(dāng)過濾器被堵塞或充滿時(shí)處理流也可以流動(dòng)通過塔盤。即使當(dāng)過濾器充滿時(shí)塔盤上的壓降也低。具有蒸汽旁路的過濾塔盤的第一例子在美國專利3,824,081中給出。過濾塔盤5在塔盤中心處帶有蒸汽開口。圍堰7圍繞該蒸汽開口并且因此形成蒸汽煙囪。塔盤5帶有絲網(wǎng)籃狀件6。在操作期間，蒸汽流動(dòng)通過蒸汽煙囪，液體在圍堰7之后收集在塔盤5上，并且流動(dòng)到籃狀件6中，并通過絲網(wǎng)或篩47。垢和固體污染物因此收集在籃狀件6中。具體設(shè)計(jì)的缺陷是過濾塔盤提供液體不良預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤40。所以，當(dāng)液體正從塔盤的一個(gè)區(qū)域流動(dòng)到另一區(qū)域時(shí)，液位梯度可能形成于精細(xì)液體分配塔盤40上。這些液位梯度將減小精細(xì)分配塔盤40的分配性能。另一缺陷是過濾塔盤的高度必須大以便提供收集垢和顆粒所需的籃狀件體積。為了適應(yīng)過濾塔盤，反應(yīng)器的高度將必須增加，其與大額外成本關(guān)聯(lián)。具有蒸汽旁路的過濾塔盤的第二例子在美國專利8,487,151中給出。過濾塔盤包括具有過濾床的穿孔塔盤1，所述過濾床包括顆粒的不同層I、II、III和IV(圖1)。蒸汽煙囪3路由通過顆粒層和穿孔塔盤1。在操作期間，蒸汽穿過煙囪3，同時(shí)液體通過過濾床和通過塔盤1中的穿孔7向下滴流。較大的固體雜質(zhì)將積累在過濾床的顆粒之間的空隙空間中。在某個(gè)時(shí)刻，液體不再能夠穿過過濾床，并且液體將從中心管道4溢流到精細(xì)分配塔盤10。該設(shè)計(jì)的缺陷再次是過濾塔盤提供液體不良預(yù)分配到精細(xì)分配塔盤40。當(dāng)一些區(qū)域中的過濾床由固體雜質(zhì)堵塞時(shí)尤其如此，并且通過這些區(qū)域的液體流動(dòng)停止。當(dāng)過濾塔盤充滿并且因此液體穿過溢流管4時(shí)，所有液體進(jìn)料可以在反應(yīng)器的中心線附近進(jìn)入精細(xì)分配塔盤10。已知該狀況導(dǎo)致精細(xì)液體分配塔盤10上的大液位梯度，原因是靠近反應(yīng)器中心線的徑向向外液體質(zhì)量通量變得很大。液位梯度將減小精細(xì)分配塔盤10的分配性能。另一缺陷是過濾塔盤的高度必須大，以便提供沉積垢和固體污染物所需的過濾顆粒之間的空隙空間的體積。反應(yīng)器的高度將必須增加以適應(yīng)過濾塔盤，其與大額外成本關(guān)聯(lián)。具有蒸汽旁路的過濾塔盤的第三例子在美國專利8,329,974和美國專利申請US 2013/0064727A1中給出。過濾塔盤包括具有穿孔本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于去除固體污染物并且用于將液體預(yù)分配到具有蒸汽和液體的同時(shí)向下流動(dòng)的催化反應(yīng)器容器中的精細(xì)分配塔盤的方法，所述方法包括以下步驟：在所述催化反應(yīng)器容器的內(nèi)部提供垢收集和預(yù)分配塔盤；使所述液體穿過所述垢收集和預(yù)分配塔盤上的垢收集區(qū)域以便安置和沉積所述固體污染物；使來自所述垢收集區(qū)域的所述液體朝著位于所述垢收集和預(yù)分配塔盤的緣邊處的圍堰傳送；使所述液體通過孔傳到所述精細(xì)分配塔盤；以及使蒸汽從所述垢收集和預(yù)分配塔盤上方的空間通過所述垢收集區(qū)域和所述容器的壁之間的流動(dòng)區(qū)域并且通過所述圍堰和所述容器的壁之間的流動(dòng)區(qū)域傳到所述精細(xì)分配塔盤。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.03.14 EP 14159895.3;2014.03.14 US 61/953,0671.一種用于去除固體污染物并且用于將液體預(yù)分配到具有蒸汽和液體的同時(shí)向下流動(dòng)的催化反應(yīng)器容器中的精細(xì)分配塔盤的方法，所述方法包括以下步驟：在所述催化反應(yīng)器容器的內(nèi)部提供垢收集和預(yù)分配塔盤；使所述液體穿過所述垢收集和預(yù)分配塔盤上的垢收集區(qū)域以便安置和沉積所述固體污染物；使來自所述垢收集區(qū)域的所述液體朝著位于所述垢收集和預(yù)分配塔盤的緣邊處的圍堰傳送；使所述液體通過孔傳到所述精細(xì)分配塔盤；以及使蒸汽從所述垢收集和預(yù)分配塔盤上方的空間通過所述垢收集區(qū)域和所述容器的壁之間的流動(dòng)區(qū)域并且通過所述圍堰和所述容器的壁之間的流動(dòng)區(qū)域傳到所述精細(xì)分配塔盤。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述垢收集和預(yù)分配塔盤位于所述催化反應(yīng)器的上頭部的內(nèi)部以節(jié)省反應(yīng)器高度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述垢收集和預(yù)分配塔盤整體地或部分地位于所述催化反應(yīng)器的上切線上方以節(jié)省反應(yīng)器高度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中入口通道被提供并且用于將進(jìn)入所述反應(yīng)器的頂部的處理流向下引導(dǎo)到所述垢收集和預(yù)分配塔盤。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中沖擊板用于減小進(jìn)入所述垢收集區(qū)域之前的所述入口通道中的所述處理流的豎直流動(dòng)速度分量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述處理流被引導(dǎo)以從所述入口通道流動(dòng)通過穿孔壁或籃狀件以減小進(jìn)入所述垢收集區(qū)域之前的所述處理流的水平流動(dòng)速度分量。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理流在朝著所述圍堰徑向向外的大體流動(dòng)方向上被引導(dǎo)通過所述垢收集區(qū)域。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中液體凹槽設(shè)在所述垢收集區(qū)域和所述圍堰之間并且用于平坦化液位差以便獲得所述孔的每一個(gè)上方的相等液體高度。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述孔設(shè)在所述圍堰中。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述孔是矩形槽。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述垢收集和預(yù)分配塔盤是非穿孔的。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中可滲透直立壁形成所述垢收集區(qū)域并且其中所述液體在其流動(dòng)通過所述可滲透直立壁時(shí)被過濾。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述垢收集區(qū)域包括流動(dòng)限制，如擋板、格柵、絲網(wǎng)、顆粒的填充床或諸如無規(guī)則或結(jié)構(gòu)化填料的填料，所述流動(dòng)限制提供具有低流動(dòng)速度和低流動(dòng)紊流的平靜流動(dòng)區(qū)域以允許所述固體污染物安置和沉積在所述垢收集區(qū)域中。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述垢收集和預(yù)分配塔盤具有多邊形并且其中所述圍堰垂直于所述精細(xì)分配塔盤上的分配單元之間的通路，以便允許沿著所述通路的從所述孔的液體離開方向。15.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：莫藤·米勒，
申請(專利權(quán))人：莫藤米勒有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：丹麥;DK
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