本實用新型涉及加氫反應器設備技術領域，具體的說是一種氣液并流入口擴散器。

背景技術：

加氫反應器是石油煉制與石油化工行業的關鍵設備之一，通常采用下流式氣液兩相介質并流進料，進料物流具有壓力高、流速快的特點。因此，工業上通常在加氫反應器的入口處設置擴散器，以實施消減沖力、流體分散和氣液混合，達到預分配的效果。加氫反應器能否長期穩定運行、催化劑能否充分發揮作用、反應產物的質量是否達到質量要求，很大程度上取決于入口擴散器的性能。入口擴散器的性能可以從緩沖效果、液相偏流程度、液相噴灑面積和液相沿徑向分配的峰值等方面來評價。優異的入口擴散器能消除進料物流對頂分配盤的垂直沖擊，通過擾動促進氣液混合，并將氣液介質均勻地擴散到整個反應器截面，為分配盤的穩定工作創造條件。

目前，入口擴散器的結構形式有很多種，噴頭型擴散器可通過設置多個實現流體的均勻分散，但存在氣液進料線速較高、沖擊力大、壓降大的缺點；盤式、多管式、側隙管型擴散器結構簡單并可滿足減沖要求，但無擴散角，噴淋面積小且分配不均勻；多層錐擴散器流體分散效果較好，但結構復雜，反應器的有效空間利用率差。

專利CN200620130219.4公開了一種氣液并流入口擴散器，設有同軸的圓柱形內外筒，環形底板和一層多孔碎流板。內筒的頂端設有蓋板，底端為出口，蓋板周邊和內筒側壁上均勻開設有進料孔。反應介質分兩路進入內筒，一路通過頂部蓋板的開孔進入，另一路從內筒側壁的開孔進入，在內筒中碰撞混合后，濺射到擴散器底部的碎流板上。該擴散器結構簡單，提高了反應器空間的有效利用率，且壓降較低，但進料物流對筒體內部構件沖擊作用強，液相的噴灑面積小，液相偏流程度仍相對較高。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種氣液并流入口擴散器，以解決現有的入口擴散器對氣液的緩沖效果不佳、液相偏流程度大、液相噴灑面積小和液相沿徑向分配峰值高的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案為：

一種氣液并流入口擴散器，它包括同軸連接的筒體、整流器和碎流器，筒體的頂端焊接有與加氫反應器頂部相連接的法蘭，筒體的底部設有底板，底板的中心開設有圓形出口，底板的下方設有碎流器，整流器位于筒體的內腔中，所述整流器包括與筒體同軸的、自上而下安裝在支撐架上的上導流板、中導流板、下導流板、圓柱狀的溢流筒，上導流板、中導流板和下導流板均采用流線型擴張結構，中導流板的中心設有開孔，中導流板中心開孔的內徑不大于上導流板的直徑，不小于下導流板的直徑，中導流板的外沿直徑不小于溢流筒的外徑，溢流筒的底部與底板相連接，溢流筒的內徑與出口的直徑相等。

優選的，所述上導流板、下導流板為球形面板、錐形面板或橢球形面板，中導流板為截頭的球形面板、錐形面板或橢球形面板。

優選的，所述碎流器包括數個同軸疊置、底端直徑由外向內依次減小的碎流板，每個碎流板上均設有多個碎流孔。

優選的，數個所述碎流板的底部在同一平面上。

優選的，最外層的所述碎流板的頂端外徑小于溢流筒的內徑，底端外徑不大于筒體的外徑。

優選的，所述碎流板采用流線型擴張結構，為截頭的球形面板、錐形面板或橢球形面板。

優選的，所述碎流孔的形狀為圓形、多邊形、扇形、螺旋線形中的一種或兩種以上的組合，碎流孔的面積或數量由外向內逐漸減小。

本實用新型在使用時，氣液兩相進料由筒體頂部進入，先沖擊上導流板和中導流板，氣液兩相混合、變向并削減部分沖擊力、初步整型后，分兩路通過整流器：一路由上導流板和中導流板之間的環隙進入，在下導流板的作用下呈擴散流動；另一路先落入溢流筒和筒體之間的環隙中，再通過溢流筒的上邊緣溢流進入整流器；兩路氣液混合物的流動方向基本垂直，有助于液相的破碎和分散，使液相更均勻地噴灑到碎流器上。氣液混合物通過底板中心的出口進入碎流器，碎流器對氣液混合物做進一步緩沖，在碎流板不開孔區域的發生濺射、邊緣發生散射、流經碎流孔的發生噴射，氣體被進一步撕裂破碎液相，將液相破碎成小液滴，并均勻地分散至本實用新型下方的加氫反應器截面上。

本實用新型的有益效果為：

（1）本實用新型中上導流板、中導流板、下導流板、溢流筒和碎流板均對氣液進料物流具有多級緩沖、碎流作用，在上導流板和中導流板的阻擋作用下，大部分進入本實用新型的液相先落入溢流筒和筒體之間的環隙中，再通過溢流筒的上邊緣溢流進入整流器，有效避免進料物流對擴散器和分配盤的沖擊，不僅使擴散器內部保持了穩定的液位，有效避免了液相偏流，而且有助于雜質沉積，提高了裝置的操作彈性和容垢能力；

（2）在下導流板的作用下，由上導流板和中導流板之間環隙進入的氣液介質在整流器內呈擴散流動，其流動方向與由筒體與溢流筒之間環隙進入的氣液介質基本垂直，二者碰撞混合，不僅有助于液相的破碎分散，而且能夠消除中心匯流，使液相更均勻地噴灑到碎流器上；

（3）液相撞擊到碎流器上進一步破碎成小液滴，一方面在碎流板的作用下擴大了噴灑面積，另一方面碎流孔的設置又保證了擴散器下方的液體流量，降低了液相沿徑向分配的峰值，提高了氣液介質在整個反應器截面上分布的均勻性；

（4）本實用新型的上導流板、中導流板、下導流板和碎流板均采用流線型擴張結構，使氣液進料的流道順暢、動能損失小，擴散器的壓降較低，可將氣液進料擴散的更遠、更加細微；

（5）本實用新型中碎流器由多層環形碎流板組成，數層碎流板的底部在同一平面上，其高度與單層碎流板相同，使擴散器總高度降低，反應器可以裝填更多催化劑，提高了反應器空間的有效利用率。

本實用新型對進入的氣液混合物具有優異的預分配性能，有效解決了現有技術中存在的緩沖效果差、液相偏流程度大、液相噴灑面積小和液相沿徑向分配峰值高的問題，操作彈性較大，可廣泛應用于原料中雜質含量較高的場合。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中整流器、碎流器的結構示意圖；

圖中：1、法蘭，2、筒體，3、整流器，4、碎流器，5、上導流板，6、中導流板，7、下導流板，8、溢流筒，9、底板，10、出口，11、支撐架，12、碎流板，13、碎流孔。

具體實施方式

如圖1、圖2所示的一種氣液并流入口擴散器，它包括同軸連接的筒體2、整流器3和碎流器4，筒體2的頂端焊接有與加氫反應器頂部相連接的法蘭1，筒體2的底部設有底板9，底板9的中心開設有圓形出口10，底板9的下方設有碎流器4，整流器3位于筒體2的內腔中，整流器3包括與筒體2同軸的、自上而下安裝在支撐架11上的上導流板5、中導流板6、下導流板7、圓柱狀的溢流筒8，上導流板5、中導流板6和下導流板7均采用流線型擴張結構，中導流板6的中心設有開孔，中導流板6中心開孔的內徑不大于上導流板5的直徑，不小于下導流板7的直徑，中導流板6的外沿直徑不小于溢流筒8的外徑，溢流筒8的底部與底板9相連接，溢流筒8的內徑與出口10的直徑相等。

上導流板5、下導流板7為球形面板，中導流板6為截頭的球形面板。

碎流器4包括三個同軸疊置、底端直徑由外向內依次減小的碎流板12，每個碎流板12上均設有多個碎流孔13。

3個碎流板12的底部在同一平面上，最外層的碎流板12的頂端外徑小于溢流筒8的內徑，底端外徑等于筒體2的外徑。碎流板12采用流線型擴張結構，為截頭的錐形面板。

碎流孔13的形狀為圓形，碎流孔13的面積由外向內逐漸減小。

本實用新型中，氣液并流擴散器各零部件之間通過支撐架11固定在一起，支撐架11的形狀可為平板、棱柱狀或圓柱狀。本實施例中支撐架11的形狀為平板。

本實用新型在使用過程中，氣液兩相物料由筒體2頂部進入后，先沖擊上導流板5和中導流板6，氣液兩相混合、變向并削減部分沖擊力，初步整型后分兩路通過整流器3：一路由上導流板5和中導流板6之間環隙進入，在下導流板7的作用下呈擴散流動，另一路在上導流板5和中導流板6的阻擋作用下，液相先落入溢流筒8和筒體2之間環隙，再溢流進入整流器3，使擴散器內部保持了穩定的液位，有效避免了液相偏流，并且有助于雜質沉積，提高了裝置的操作彈性和容垢能力；這兩股物料的流動方向基本垂直，有助于液相的破碎和分散，使液相更均勻地噴灑到碎流器4上，碎流器4對氣液兩相混合物進一步緩沖，在碎流板12不開孔區域的濺射作用、邊緣散射作用以及碎流孔13的噴射作用下，氣體被撕裂，進一步對液相進行破碎，液相破碎成小液滴，并均勻地分散至擴散器下方的整個反應器截面上。

上導流板5、中導流板6、下導流板7和碎流板12均采用流線型擴張結構，不僅使氣液進料得到了充分混合和緩沖，而且氣液介質的流道順暢，動能損失小，擴散器壓降較低。碎流器4設有多層碎流板12，不僅沒有增加擴散器的總高度，降低反應器空間的有效利用率，而且使氣液介質在不同的部位分散，提高了碎流霧化效果，優化了擴散器的預分配性能。

本實用新型對進入的氣液混合物具有優異的預分配性能，有效解決了現有技術中存在的緩沖效果差、液相偏流程度大、液相噴灑面積小和液相沿徑向分配的峰值高的問題，操作彈性較大，可廣泛應用于原料中雜質含量較高的場合。