用于漿態床反應器的氣體分布器制造技術

本發明專利技術公開了一種用于漿態床反應器的氣體分布器，以解決現有的泡帽分布器用于漿態床反應器分配氣體進料時所存在的止逆元件會在氣流中頻繁跳動、止逆元件不能迅速落回密封位置實現密封等問題。本發明專利技術設有泡帽(1)、進氣管(2)、浮閥(3)、帶有閥座孔(61)的閥座(6)。泡帽的筒體與進氣管之間形成環形通道(7)，閥座固定于進氣管的內壁上。進氣管上設有氣體出口(21)，氣體出口位于閥座的上方。浮閥設有閥頂板(31)、閥腿(32)以及浮閥行程控制件，閥腿插入閥座孔內。浮閥行程控制件用于控制浮閥的最大行程，使浮閥處于最高浮起位置時閥頂板位于氣體出口高度的上部。本發明專利技術可用于漿態床反應器，分配氣體進料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于氣液固三相漿態床反應器的氣體分布器。
技術介紹
氣液固三相漿態床反應器在石油化工領域的費托合成反應過程中大量使用。漿態床反應器操作時，氣體進料自反應器的底部進入反應器內，經氣體分布器分布后鼓入含有固體催化劑顆粒的漿液中參與反應。氣相反應產物和未反應的氣體進料在反應器的上部分離，液體反應產物分離出催化劑后進一步精加工，反應熱量通過換熱設施移除。其中，氣體分布器是保證氣體進料在漿態床中均勻分布和提高漿液氣含率的重要部件，主要包括孔板分布器、填充式分布器、燒結金屬板分布器、噴嘴分布器、管式分布器和泡帽分布器等。中國專利CN201735386U公開了一種用于費托合成的漿態床反應器，使用的是泡帽分布器；泡帽分布器均勻地布置在合成氣分布板上。該專利沒有對泡帽分布器的具體結構和功能做詳細說明。美國專利US4874583公開了一種泡帽分布器，主要由泡帽、上升管、止逆球(作為止逆元件)和閥芯等部件組成。泡帽筒體的底部開設有條縫，上升管上部和閥芯中部設有流體出口，閥芯下部設有閥座，閥座帶有閥座孔；多個泡帽分布器均勻地設置于分布板上。這種泡帽分布器是用于沸騰床反應器的氣液分布器，進料為氣液混合進料。因此，上升管的下部為帶有進氣槽的氣液預混合結構，上升管內設有用于氣液混合的孔板混合器。如果將這種泡帽分布器直接引用到漿態床反應器以分配氣體進料(去掉氣液預混合結構和孔板混合器)，則會產生如下問題:(I)止逆球正常浮起時，球體的大部分處于流體出口上方的閥芯內腔。閥芯內腔的頂端是封閉的，進入到浮起的止逆球上方、閥芯內腔頂部死區的氣體會形成回旋流(氣體向下回旋流動)，沖擊止逆球的上部。止逆球將在氣流中頻繁跳動，引起氣體進料流量的波動，并造成止逆球與閥芯之間的碰撞損傷。(2)止逆球在正常浮起位置時，若氣體進料進氣中斷或進氣壓力降低，漿液將從流體出口進入止逆球下方的閥芯內腔；止逆球會因下方逆流漿液瞬間壓力過大而不能迅速落回密封位置實現密封，存在滯后。(3)止逆球的 直徑和材料一定時，如果要調節其重量，需要將止逆球制成空心球。空心止逆球的重心往往難以與止逆球外部球面的幾何球心重合，從而也可以引起止逆球在氣流中的頻繁跳動。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于漿態床反應器的氣體分布器，以解決現有的泡帽分布器用于漿態床反應器分配氣體進料時所存在的止逆元件會在氣流中頻繁跳動、止逆元件不能迅速落回密封位置實現密封等問題。為解決上述問題，本專利技術采用的技術方案是:一種用于漿態床反應器的氣體分布器，設有泡帽、帶有流體出口的上升管、止逆元件、帶有閥座孔的閥座，泡帽的筒體與上升管之間形成環形通道，流體出口位于閥座的上方，其特征在于:上升管為進氣管，閥座固定于進氣管的內壁上，環形通道為形成于泡帽的筒體與進氣管之間的環形通道，流體出口為氣體出口，止逆元件為浮閥，浮閥設有閥頂板、閥腿以及浮閥行程控制件，閥腿插入閥座孔內。采用本專利技術，具有如下的有益效果:(I)浮閥設有浮閥行程控制件，可以使浮閥處于最高浮起位置時閥頂板位于氣體出口高度的上部。進入到閥頂板上方、進氣管內腔頂部的氣體向下回旋流動時，可以經氣體出口位于閥頂板上方的出口流出一部分(至環形通道)，減少了對閥頂板上表面的沖擊，由此減輕了浮閥在氣流中的跳動以及所引起的氣體進料流量的波動，并減輕了浮閥與進氣管內腔和閥座之間的碰撞損傷。(2)浮閥處于浮起位置時，若氣體進料進氣中斷或進氣壓力降低，進入環形通道內的一部分漿液將從氣體出口位于閥頂板上方的出口逆流進入閥頂板上方的進氣管內腔，抵消了從氣體出口位于閥頂板下方的出口逆流進入閥頂板下方的進氣管內腔的漿液(后一部分漿液)所形成的瞬間過大壓力；后一部分漿液對閥腿也會產生向下的沖擊分力。因此，浮閥可以迅速落回密封位置，使閥頂板下表面與閥座上表面接觸實現密封。(3)浮閥的尺寸和材料一定時，可以通過改變閥頂板和閥腿的厚度調節浮閥重量。浮閥為幾何對稱結構，從而也可以減輕浮閥在氣流中的跳動。浮閥可以沖壓制造，比較簡單。 本專利技術的氣體分布器，氣體擴散面積廣、結構簡單合理、浮閥升降平穩、使用安全可靠；可用于漿態床反應器、分配氣體進料。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式并不限制本專利技術要求保護的范圍。附圖說明圖1是本專利技術用于漿態床反應器的氣體分布器的結構示意圖。圖2是圖1中的A-A剖視圖。圖3是浮閥處于密封位置的示意圖。圖1至圖3中，相同附圖標記表示相同的技術特征。具體實施例方式參見圖1、圖2，本專利技術用于漿態床反應器的氣體分布器(簡稱為氣體分布器)，設有泡帽1、帶有流體出口的上升管、止逆元件、帶有閥座孔61的閥座6。泡帽I的筒體與上升管之間形成環形通道，流體出口位于閥座6的上方。上升管為進氣管2，閥座6固定于進氣管2的內壁上，環形通道為形成于泡帽I的筒體與進氣管2之間的環形通道7，流體出口為氣體出口 21。止逆元件為浮閥3 ;浮閥3設有閥頂板31、閥腿32以及浮閥行程控制件，閥腿32插入閥座孔61內。閥腿32的頂端連接于閥頂板31的下表面上。泡帽I筒體的底部一般均勻開設6 20個條縫11 ;條縫11的寬度一般均為I 5毫米，優選I 2毫米。進氣管2的底端為氣體進料入口，頂端設有連接板5。連接板5與進氣管2的頂端固定連接，例如焊接在一起。泡帽I的頂板與連接板5之間，可以采用焊接、卡接或螺桿螺母連接等方式固定在一起。圖1所示，泡帽I的頂板與連接板5之間采用螺桿螺母4固定在一起。浮閥行程控制件用于控制浮閥3的最大行程，使浮閥3處于最高浮起位置時閥頂板31位于氣體出口 21高度的上部(如圖1所示)；通常使閥頂板31的上表面至氣體出口 21頂端的垂直距離a為5 10毫米。氣體出口 21 —般為正方形、圓形、豎置長圓形、豎置長方形或豎置橢圓形(所述形狀是指單個氣體出口 21在與其自身正對著的垂直平面上投影的形狀)，圖1、圖3所示的氣體出口 21為豎置長圓形。氣體出口 21的高度h —般為15 50毫米(參見圖3)。氣體出口 21通常設置2 5個(最好是設置3個，參見圖2)，均勻分布。浮閥行程控制件最好為閥腿32底部向外彎曲的彎曲部33，如圖1、圖2和圖3所示。浮閥3處于最高浮起位置時，彎曲部33的上表面與閥座6的下表面接觸，限制了浮閥3繼續上行。泡帽I的筒體一般為圓筒形，進氣管2 —般為橫截面呈圓形的管，泡帽I的頂板、連接板5、閥頂板31和閥座孔61—般為圓形，閥座6為圓環形。各部件以及閥座孔61同軸設置。本專利技術不設置US4874583所述的閥芯，閥座6的外圓周直接固定于進氣管2的內壁上(例如焊接固定)，結構以及安裝比較簡單。氣體出口 21的最大寬度應小于閥頂板31的直徑。閥頂板31的直徑一般比閥座孔61的直徑大4 1 0毫米；這樣，當浮閥3處于密封位置時，閥頂板31的下表面與閥座6的上表面接觸，可以形成2 5毫米的密封寬度(在圖3中用c表示)。閥頂板31的面積一般為進氣管2內腔橫截面積的60% 90%。US4874583所述的止逆球為球面，通過閥座上的閥座孔向上流動的氣體流速較高時才能使止逆球浮起，因此閥座孔的直徑較小，降低了氣體的流通面積。本專利技術的閥頂板31為平面，通過閥座6上的閥座孔61向上流動的氣體流速較低時就能使浮閥3浮本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于漿態床反應器的氣體分布器，設有泡帽(1)、帶有流體出口的上升管、止逆元件、帶有閥座孔(61)的閥座(6)，泡帽(1)的筒體與上升管之間形成環形通道，流體出口位于閥座(6)的上方，其特征在于：上升管為進氣管(2)，閥座(6)固定于進氣管(2)的內壁上，環形通道為形成于泡帽(1)的筒體與進氣管(2)之間的環形通道(7)，流體出口為氣體出口(21)，止逆元件為浮閥(3)，浮閥(3)設有閥頂板(31)、閥腿(32)以及浮閥行程控制件，閥腿(32)插入閥座孔(61)內。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡連波，薛皓，李保鋒，陳強，盛維武，趙曉青，龐晶晶，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石化集團洛陽石油化工工程公司，
類型：發明
國別省市：