一種氣液分布器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種氣液分布器。
【背景技術】
[0002] 煉油或化工過程所利用的反應器，是加工過程的核心，發展趨勢是盡可能利用反 應器的空間，來多裝填催化劑，實現煉油或化工過程的效率最大化。氣液分布器使物料在反 應器內均勻分布，反應物與催化劑良好接觸，充分發揮催化劑性能以及裝置平穩運行的重 要因素。物料分布不均勻時會導致徑向截面上特別是在反應器尺寸大型化后的溫度差異， 甚至會出現局部過熱，損害催化劑的性能，從而大大降低催化劑的使用壽命和運轉周期。另 夕卜，由于原料中含有少量的雜質以及流經系統時沖擊管道及設備而夾帶的銹垢和污物，如 果在催化劑床層表面積累，會迅速堵塞流通通道，造成原料分布不均勻，大幅度影響催化劑 效果甚至增加反應器壓降。所以，效果好的氣液分布器是反應器運行和工業過程平穩操作 重要因素。
[0003] CN1765479A、CN2928215A、CN201088910A 和 CN101940897A 等專利中，均是對現有 的反應器內的氣液分布器的設備和結構上的改進或變更，沒有從煉油或化工過程的根本要 求出發來高效地綜合利用反應器的空間。特別是當今很多反應器內都是采用密相裝填催化 劑來代替之前的常規催化劑裝填，目的就是盡可能裝填更多的催化劑，實現反應器的空間 利用率的提升。

【發明內容】

[0004] 針對現有技術的不足，本發明提供一種氣液分布器，該氣液分布器結構簡單，操作 容易，操作彈性大，能夠滿足長周期穩定運轉的需要。
[0005] 本發明的氣液分布器，包括分配盤、泡帽和下降管，分配盤采用不銹鋼板材，泡帽 和下降管采用催化劑制備而成。
[0006] 本發明氣液分布器中，泡帽的圓柱面上均勻地開有數個平行于母線的齒， 其上端與泡帽之間留有適當空間，下降管置于泡帽里面間隙，下降管下端周圍設置 2~16個中心孔，優選4~8個，中心穿孔與分配盤之間用螺栓相連，便于安裝拆卸清理更換。 泡帽與下降管通過連接進行連接，連接處分別有2~16個中心孔，優選4~8個，中心孔內用螺 栓相連。
[0007] 本發明氣液分布器中，所述的催化劑為加氫反應中的保護劑，可以為粉體或成型 產品，可以為市售產品，也可以按照本領域常規方法進行制備，如撫順石油化工研究院的 FZC-11、FZC-13、FZC-16、FZC-10U、FZC-11U、FZC-10A ?FZC-14A 等加氫保護劑中的一種， 石油化工科學研究院的RG系列加氫保護劑中的一種，Akzo Nobel (阿克蘇諾貝爾）公司 的 KG50、KG-1、5B、542 等加氫保護劑中的一種，CRITERION 公司的 514-SH、544-SH、814HC、 824-HC、855MD等加氫保護劑中的一種，或上述加氫保護劑的幾種組合。
[0008] 本發明氣液分布器中，泡帽和下降管的制備方法，包括如下內容：將催化劑與粘結 劑混合，捏壓成可塑體，然后澆筑到泡帽和下降管的模具中，焙燒，得到催化劑組成的泡帽 和下降管。
[0009] 其中，所述的粘結劑為氧化鋁、硅溶膠、纖維素或聚乙烯醇等中的一種或幾種。催 化劑和粘結劑混合，可以添加適當溶劑，如水或者催化劑制備過程的母液或浸漬液。其中所 述的焙燒條件為：焙燒溫度400-800°C，焙燒時間為5-15小時。
[0010] 本發明氣液分布器可以用于在固定床反應器中的泡帽分布器、盤槽式氣液分布器 等多種類型的分布器，適用于石油烴類加氫過程，特別適用于重、渣油加氫反應。
[0011] 本發明氣液分布器應用于渣油加氫反應中，催化劑級配方式一般分為以下兩種： (1)脫金屬劑、脫硫劑和脫氮劑的級配方式，以催化劑總體積計，脫金屬劑2%-50%，優選 10-30%，脫硫劑5%-50%，優選30-50%，脫氮劑5%-48%，優選20-40% ; (2)脫硫劑、脫氮劑的級 配方式，以催化劑總體積計，脫硫劑5%-95%，優選20-80%，脫氮劑5%-95%，優選20-80%。還 可以根據實際需要加入保護劑，加入量為催化劑總體積的1%~1〇%，優選5~8%，催化劑各級 配的體積百分比之和為100%。
[0012] 本發明氣液分布器應用于渣油加氫反應的工作過程如下：從泡帽的齒縫進入的 高速氣流(氫氣）在泡帽與下降管之間的環形空間內產生強烈的抽吸作用，致使液體(渣油） 被沖碎成液滴并為上升氣流所攜帶而進入下降管，進行氣液分配；同時，反應物料與催化劑 組成的泡帽和下降管進行化學反應，催化劑中的大孔可以容納金屬等雜質沉積，起到積垢 和攔截雜質的作用，含Ni和V的金屬有機化合物通過加氫降解、氫解，最終以金屬硫化物 (Ni 3S2和V3S4)的形式沉積在催化劑上，而將其脫除。
[0013] 與現有技術相比，本發明的氣液分布器的優點是： 本發明氣液分布器，泡帽和下降管采用催化劑的形式，可以代替常規催化劑級配中的 保護劑甚至是脫金屬劑等，更多的利用反應空間，多裝脫硫劑，脫氮劑等脫雜質和轉化催化 齊IJ，提高反應器利用率和反應效果，提高反應器處理能力，延長催化劑運轉周期；本發明氣 液分布器集積垢、反應和氣液分布功能于一體，并且隨著積垢的進行反應壓降不明顯升高， 積垢功能不影響氣液分布效果。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明氣液分布器的結構示意圖。
[0015] 1-泡帽，2-下降管，3-分配盤，4-連接，5-中心孔。
【具體實施方式】
[0016] 為進一步闡述本發明的具體特征，將結合附圖加以說明，但并不因此限制本發明。
[0017] 本發明氣液分布器的工作過程如下：在分配盤3上均布的若干泡帽1分布，泡帽的 圓柱面上均勻地開有數個平行于母線的齒，下降管2置于泡帽里面間隙，下降管2下端與分 配盤3相連，從齒縫進入的高速氣流在泡帽與下降管之間的環形空間內產生強烈的抽吸作 用，致使液體被沖碎成液滴并為上升氣流所攜帶而進入下降管2,進行氣液分配，物料在氣 液分配的同時，還與泡帽1和下降管2進行化學反應，起到積垢和攔截雜質的作用。
[0018] 以下結合具體實施例進一步對本發明氣液分布器的結構及使用效果進行描述。
[0019] 實施例-1 將FZC-102A的催化劑粉與氧化鋁并添加溶劑水于混捏機中混合、捏壓成可塑體，然后 澆筑到泡帽和下降管的模具中，在500°C焙燒10小時，拆除模具得到催化劑組成的泡帽和 下降管。將泡帽和下降管組裝到分配盤上，得到氣液分布器。
[0020] 實施例2 采用本發明氣液分布器進行固定床渣油加氫反應，反應條件為：反應溫度385°C，反 應壓力15MPa，氫油比500:1，體積空速0.3h'渣油的性質見表1，催化劑的級配方式及 評價結果見表2。保護劑、脫金屬劑、脫硫劑和脫氮劑分別為撫順石油化工研究院生產的 FZC-102A、FZC-24、FZC-34 和FZC-41。
[0021] 實施例3 同實施例2,只是催化劑級配方式不同。
[0022] 實施例4 同實施例2,只是催化劑級配方式不同。
[0023] 實施例5 同實施例2,只是催化劑級配方式不同。
[0024] 比較例-1 渣油加氫反應條件同實施例1，采用常規的泡帽分布器和常規渣油加氫的催化劑級配 方式，催化劑級配及評價結果見表2。
[0025] 表2級配方式i評價結果
【主權項】
1. 一種氣液分布器，包括分配盤、泡帽和下降管，分配盤采用不銹鋼板材，其特征在于： 泡帽和下降管采用催化劑制備而成。
2. 按照權利要求1所述的氣液分布器，其特征在于：所述的催化劑為加氫反應中的保 護劑，為粉體或成型產品。
3. 按照權利要求1或2所述的氣液分布器，其特征在于：所述的催化劑選自撫順石 油化工研究院的 FZC-11、FZC-13、FZC-16、FZC-10U、FZC-IlU 或 FZC-IOA ?FZC-14A 加氫 保護劑中的一種，石油化工科學研究院的RG系列加氫保護劑中的一種，Akzo Nobel公司 的 KG50、KG-1、5B 或 542 加氫保護劑中的一種，CRITERION 公司的 514-SH、544-SH、814HC、 824-HC或855MD加氫保護劑中的一種，或上述加氫保護劑中的幾種組合。
4. 按照權利要求1所述的氣液分布器，其特征在于：泡帽和下降管的制備方法，包括如 下內容：將催化劑與粘結劑混合，捏壓成可塑體，然后澆筑到泡帽和下降管的模具中，焙燒， 得到催化劑組成的泡帽和下降管。
5. 按照權利要求4所述的氣液分布器，其特征在于：所述的粘結劑為氧化鋁、硅溶膠、 纖維素或聚乙烯醇等中的一種或幾種。
6. 按照權利要求4所述的氣液分布器，其特征在于：催化劑和粘結劑混合過程加入水 或者催化劑制備過程的母液或浸漬液。
7. 按照權利要求4所述的氣液分布器，其特征在于：所述的焙燒條件為：焙燒溫度 400-800°C，焙燒時間為5-15小時。
8. -種權利要求1所述的氣液分布器應用于在固定床反應器的石油烴類加氫過程，包 括重、渣油加氫反應過程。
9. 按照權利要求8所述的應用，其特征在于：氣液分布器應用于渣油加氫反應中，催 化劑級配方式分為以下兩種：（1)脫金屬劑、脫硫劑和脫氮劑的級配方式，以催化劑總體積 計，脫金屬劑2%-50%，脫硫劑5%-50%，脫氮劑5%-48% ; (2)脫硫劑、脫氮劑的級配方式，以催 化劑總體積計，脫硫劑5%-95%，脫氮劑5%-95%。
10. 按照權利要求9所述的應用，其特征在于：催化劑級配中加入保護劑，加入量為催 化劑總體積的1%~1〇%。
【專利摘要】本發明公開了一種氣液分布器，該氣液分布器，包括分配盤、泡帽和下降管，分配盤采用不銹鋼板材，泡帽和下降管采用催化劑制備而成。氣液分布器中泡帽和下降管的制備方法如下：將催化劑與粘結劑混合，捏壓成可塑體，然后澆筑到泡帽和下降管的模具中，焙燒，得到催化劑組成的泡帽和下降管。該氣液分布器結構簡單，操作容易，操作彈性大，能夠滿足長周期穩定運轉的需要。
【IPC分類】B01J8-02, B01J4-00, C10G45-06
【公開號】CN104549054
【申請號】CN201310496014
【發明人】卜巖, 吳洪新, 凌鳳香, 王少軍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日