一種氣液分布器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氣液分布器。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉油或化工過(guò)程所利用的反應(yīng)器，是加工過(guò)程的核心，發(fā)展趨勢(shì)是盡可能利用反 應(yīng)器的空間，來(lái)多裝填催化劑，實(shí)現(xiàn)煉油或化工過(guò)程的效率最大化。氣液分布器使物料在反 應(yīng)器內(nèi)均勻分布，反應(yīng)物與催化劑良好接觸，充分發(fā)揮催化劑性能以及裝置平穩(wěn)運(yùn)行的重 要因素。物料分布不均勻時(shí)會(huì)導(dǎo)致徑向截面上特別是在反應(yīng)器尺寸大型化后的溫度差異， 甚至?xí)霈F(xiàn)局部過(guò)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(yùn)轉(zhuǎn)周期。另 夕卜，由于原料中含有少量的雜質(zhì)以及流經(jīng)系統(tǒng)時(shí)沖擊管道及設(shè)備而夾帶的銹垢和污物，如 果在催化劑床層表面積累，會(huì)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(yīng)器壓降。所以，效果好的氣液分布器是反應(yīng)器運(yùn)行和工業(yè)過(guò)程平穩(wěn)操作 重要因素。
[0003] CN1765479A、CN2928215A、CN201088910A 和 CN101940897A 等專(zhuān)利中，均是對(duì)現(xiàn)有 的反應(yīng)器內(nèi)的氣液分布器的設(shè)備和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)或變更，沒(méi)有從煉油或化工過(guò)程的根本要 求出發(fā)來(lái)高效地綜合利用反應(yīng)器的空間。特別是當(dāng)今很多反應(yīng)器內(nèi)都是采用密相裝填催化 劑來(lái)代替之前的常規(guī)催化劑裝填，目的就是盡可能裝填更多的催化劑，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的空間 利用率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種氣液分布器，該氣液分布器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作 容易，操作彈性大，能夠滿足長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。
[0005] 本發(fā)明的氣液分布器，包括分配盤(pán)、泡帽和下降管，分配盤(pán)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(fā)明氣液分布器中，泡帽的圓柱面上均勻地開(kāi)有數(shù)個(gè)平行于母線的齒， 其上端與泡帽之間留有適當(dāng)空間，下降管置于泡帽里面間隙，下降管下端周?chē)O(shè)置 2~16個(gè)中心孔，優(yōu)選4~8個(gè)，中心穿孔與分配盤(pán)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(guò)連接進(jìn)行連接，連接處分別有2~16個(gè)中心孔，優(yōu)選4~8個(gè)，中心孔內(nèi)用螺 栓相連。
[0007] 本發(fā)明氣液分布器中，所述的催化劑為加氫反應(yīng)中的保護(hù)劑，可以為粉體或成型 產(chǎn)品，可以為市售產(chǎn)品，也可以按照本領(lǐng)域常規(guī)方法進(jìn)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(hù)劑中的一種， 石油化工科學(xué)研究院的RG系列加氫保護(hù)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(hù)劑中的一種，CRITERION 公司的 514-SH、544-SH、814HC、 824-HC、855MD等加氫保護(hù)劑中的一種，或上述加氫保護(hù)劑的幾種組合。
[0008] 本發(fā)明氣液分布器中，泡帽和下降管的制備方法，包括如下內(nèi)容：將催化劑與粘結(jié) 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(jié)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(jié)劑混合，可以添加適當(dāng)溶劑，如水或者催化劑制備過(guò)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(shí)間為5-15小時(shí)。
[0010] 本發(fā)明氣液分布器可以用于在固定床反應(yīng)器中的泡帽分布器、盤(pán)槽式氣液分布器 等多種類(lèi)型的分布器，適用于石油烴類(lèi)加氫過(guò)程，特別適用于重、渣油加氫反應(yīng)。
[0011] 本發(fā)明氣液分布器應(yīng)用于渣油加氫反應(yīng)中，催化劑級(jí)配方式一般分為以下兩種： (1)脫金屬劑、脫硫劑和脫氮?jiǎng)┑募?jí)配方式，以催化劑總體積計(jì)，脫金屬劑2%-50%，優(yōu)選 10-30%，脫硫劑5%-50%，優(yōu)選30-50%，脫氮?jiǎng)?%-48%，優(yōu)選20-40% ; (2)脫硫劑、脫氮?jiǎng)┑募?jí) 配方式，以催化劑總體積計(jì)，脫硫劑5%-95%，優(yōu)選20-80%，脫氮?jiǎng)?%-95%，優(yōu)選20-80%。還 可以根據(jù)實(shí)際需要加入保護(hù)劑，加入量為催化劑總體積的1%~1〇%，優(yōu)選5~8%，催化劑各級(jí) 配的體積百分比之和為100%。
[0012] 本發(fā)明氣液分布器應(yīng)用于渣油加氫反應(yīng)的工作過(guò)程如下：從泡帽的齒縫進(jìn)入的 高速氣流(氫氣）在泡帽與下降管之間的環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)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(jìn)入下降管，進(jìn)行氣液分配；同時(shí)，反應(yīng)物料與催化劑 組成的泡帽和下降管進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，催化劑中的大孔可以容納金屬等雜質(zhì)沉積，起到積垢 和攔截雜質(zhì)的作用，含Ni和V的金屬有機(jī)化合物通過(guò)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的氣液分布器的優(yōu)點(diǎn)是： 本發(fā)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(guī)催化劑級(jí)配中的 保護(hù)劑甚至是脫金屬劑等，更多的利用反應(yīng)空間，多裝脫硫劑，脫氮?jiǎng)┑让撾s質(zhì)和轉(zhuǎn)化催化 齊IJ，提高反應(yīng)器利用率和反應(yīng)效果，提高反應(yīng)器處理能力，延長(zhǎng)催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)周期；本發(fā)明氣 液分布器集積垢、反應(yīng)和氣液分布功能于一體，并且隨著積垢的進(jìn)行反應(yīng)壓降不明顯升高， 積垢功能不影響氣液分布效果。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明氣液分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 1-泡帽，2-下降管，3-分配盤(pán)，4-連接，5-中心孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體特征，將結(jié)合附圖加以說(shuō)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明氣液分布器的工作過(guò)程如下：在分配盤(pán)3上均布的若干泡帽1分布，泡帽的 圓柱面上均勻地開(kāi)有數(shù)個(gè)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(pán)3相連，從齒縫進(jìn)入的高速氣流在泡帽與下降管之間的環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)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(jìn)入下降管2,進(jìn)行氣液分配，物料在氣 液分配的同時(shí)，還與泡帽1和下降管2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，起到積垢和攔截雜質(zhì)的作用。
[0018] 以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明氣液分布器的結(jié)構(gòu)及使用效果進(jìn)行描述。
[0019] 實(shí)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(jī)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(shí)，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(pán)上，得到氣液分布器。
[0020] 實(shí)施例2 采用本發(fā)明氣液分布器進(jìn)行固定床渣油加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度385°C，反 應(yīng)壓力15MPa，氫油比500:1，體積空速0.3h'渣油的性質(zhì)見(jiàn)表1，催化劑的級(jí)配方式及 評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。保護(hù)劑、脫金屬劑、脫硫劑和脫氮?jiǎng)┓謩e為撫順石油化工研究院生產(chǎn)的 FZC-102A、FZC-24、FZC-34 和FZC-41。
[0021] 實(shí)施例3 同實(shí)施例2,只是催化劑級(jí)配方式不同。
[0022] 實(shí)施例4 同實(shí)施例2,只是催化劑級(jí)配方式不同。
[0023] 實(shí)施例5 同實(shí)施例2,只是催化劑級(jí)配方式不同。
[0024] 比較例-1 渣油加氫反應(yīng)條件同實(shí)施例1，采用常規(guī)的泡帽分布器和常規(guī)渣油加氫的催化劑級(jí)配 方式，催化劑級(jí)配及評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0025] 表2級(jí)配方式i評(píng)價(jià)結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氣液分布器，包括分配盤(pán)、泡帽和下降管，分配盤(pán)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(quán)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(yīng)中的保 護(hù)劑，為粉體或成型產(chǎn)品。
3. 按照權(quán)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(hù)劑中的一種，石油化工科學(xué)研究院的RG系列加氫保護(hù)劑中的一種，Akzo Nobel公司 的 KG50、KG-1、5B 或 542 加氫保護(hù)劑中的一種，CRITERION 公司的 514-SH、544-SH、814HC、 824-HC或855MD加氫保護(hù)劑中的一種，或上述加氫保護(hù)劑中的幾種組合。
4. 按照權(quán)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(nèi)容：將催化劑與粘結(jié)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(quán)利要求4所述的氣液分布器，其特征在于：所述的粘結(jié)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(quán)利要求4所述的氣液分布器，其特征在于：催化劑和粘結(jié)劑混合過(guò)程加入水 或者催化劑制備過(guò)程的母液或浸漬液。
7. 按照權(quán)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(shí)間為5-15小時(shí)。
8. -種權(quán)利要求1所述的氣液分布器應(yīng)用于在固定床反應(yīng)器的石油烴類(lèi)加氫過(guò)程，包 括重、渣油加氫反應(yīng)過(guò)程。
9. 按照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：氣液分布器應(yīng)用于渣油加氫反應(yīng)中，催 化劑級(jí)配方式分為以下兩種：（1)脫金屬劑、脫硫劑和脫氮?jiǎng)┑募?jí)配方式，以催化劑總體積 計(jì)，脫金屬劑2%-50%，脫硫劑5%-50%，脫氮?jiǎng)?%-48% ; (2)脫硫劑、脫氮?jiǎng)┑募?jí)配方式，以催 化劑總體積計(jì)，脫硫劑5%-95%，脫氮?jiǎng)?%-95%。
10. 按照權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：催化劑級(jí)配中加入保護(hù)劑，加入量為催 化劑總體積的1%~1〇%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種氣液分布器，該氣液分布器，包括分配盤(pán)、泡帽和下降管，分配盤(pán)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(jié)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，操作彈性大，能夠滿足長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。
【IPC分類(lèi)】B01J8-02, B01J4-00, C10G45-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104549054
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310496014
【發(fā)明人】卜巖, 吳洪新, 凌鳳香, 王少軍
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月22日