一種低壓降高穩定性分布器及反應器的製作方法

2024-03-26 21:43:05 1

本發明涉及石油化工技術領域，特別涉及一種低壓降高穩定性分布器及反應器。

背景技術：

流化床反應器具有良好的傳熱性能以及便於催化劑連續再生循環等特點，被廣泛的應用於石油化工等領域。其中，分布器可以使進入到流化床反應器內部的氣體均勻分布，是直接影響流化床反應器反應效果和反應效率的關鍵組件之一。

目前的分布器為多孔的板狀，在使用分布器時反應氣體直接通過分布器中的出氣孔進入到流化床反應器中的催化反應區，以使催化反應區與反應氣體相接觸，達到反應的目的。

針對於現有的分布器，在分布器使用過程中，反應氣體通過分布器的各個出氣孔直接進入催化反應區時，反應氣體自身的大部分動能耗費在分布板壓降中。所以為了使通過各個出氣孔的反應氣體流量穩定，且為了得到反應要求的射流深度，需要使用高壓降的氣體分布器。因此，現有的分布器需要在較高的分布板壓降條件下才能保證射流均布和深度。

技術實現要素：

本發明提供了一種低壓降高穩定性分布器及反應器，可以在較低分布板壓降條件下保證射流均布和深度。

第一方面，本發明提供了一種低壓降高穩定性分布器，該分布器包括：分布器本體和至少一個導向器；

所述導向器為一端封閉的管狀結構，並且在管壁上設置有至少一個通孔；

所述分布器本體上設置有至少一個出氣孔；

每一個所述導向器的開口端均與所述分布器本體上的一個所述出氣孔相連，且不同所述導向器對應不同的所述出氣孔；

所述分布器本體，用於接收外部反應器進氣口傳輸的反應氣體，並通過各個所述出氣孔將所述反應氣體傳輸給各個所述導向器；

每一個所述導向器，用於通過所包括的所述至少一個通孔，將相連的所述出氣孔傳輸來的所述反應氣體以旋轉射流的方式傳輸至所述外部反應器的催化反應區。

優選地，

所述分布器本體，包括：管式分布器或板式分布器；

其中，所述管式分布器包括至少一個導氣管，每個所述導氣管上設置有至少一個所述出氣孔，且所述導氣管與所述反應器進氣口相連；所述板式分布器為板狀結構，所述板狀結構上設置有至少一個所述出氣孔，且所述板式分布器與所述反應器進氣口相連。

優選地，

當所述分布器本體包括管式分布器時，

所述導向器的封閉端朝向所述催化反應區的頂層，通過所述通孔以旋轉射流的方式向所述催化反應區傳輸所述反應氣體；

當所述分布器本體包括板式分布器時，

所述導向器的封閉端朝向所述催化反應區的底層，通過所述通孔以旋轉射流的方式向所述催化反應區傳輸所述反應氣體。

優選地，

所述導向器的封閉端為錐狀結構。

優選地，

每一個所述導向器的表面均包裹有耐磨襯。

優選地，

所述導向器的開口端通過焊接方式與所述分布器本體上相對應的所述出氣孔相連。

優選地，

所述導向器的開口端通過卡接方式與所述分布器本體上相對應的所述出氣孔相連。

優選地，

所述導向器的開口端上設置有法蘭，且所述法蘭上設置有至少一個螺栓孔；

在所述分布器本體上設置有分別與每一個所述出氣孔相對應的至少一個螺栓孔；

每一個所述導向器，利用所述法蘭上的至少一個螺栓孔及所述出氣孔對應的至少一個螺栓孔，通過螺栓連接的方式與對應的所述出氣孔相連。

優選地，

每一個所述導向器為圓管狀結構，且所述開口端設置有陽螺紋；

每一個所述導向器對應的出氣孔內均設置有陰螺紋；

每一個所述導向器，利用所述開口端上的陽螺紋與所述出氣孔內的陰螺紋，通過螺紋連接的方式與對應的所述出氣孔相連。

優選地，

每一個所述導向器為圓管狀結構，且所述開口端設置有陰螺紋；

每一個所述導向器對應的出氣孔內均設置有陽螺紋；

每一個所述導向器，利用所述開口端上的陰螺紋與所述出氣孔外的陽螺紋，通過螺紋連接的方式與對應的所述出氣孔相連。

優選地，

每一個所述導向器的開口端的外徑小於封閉端的外徑。

第二方面，本發明提供了一種反應器，該反應器包括：殼體、進氣口，催化反應區以及上述任一所述的分布器；

所述殼體，用於固定所述分布器；

所述進氣口，用於將反應氣體傳輸給所述分布器，以使所述分布器以旋轉射流的方式將所述反應氣體傳輸至所述催化反應區；

所述催化反應區，用於接收所述分布器傳輸的所述反應氣體。

本發明提供了一種低壓降高穩定性分布器及反應器，該分布器包括：分布器本體和至少一個導向器，其中，每一個導向器的開口端與分布器本體上的一個出氣孔相連，當分布器本體接收外部反應器進氣口傳輸的反應氣體時，通過自身的各個出氣孔將反應氣體傳輸給與其相連的各個導向器。然後每一個導向器通過自身所包括的通孔，將相連的出氣孔傳輸來的反應氣體以旋轉射流的方式傳輸至外部反應器的催化反應區。通過上述過程可知，本方案中反應氣體通過分布器本體的出氣孔後，並未直接進入到催化反應區，而是進入到與出氣孔相連的導向器中，使得反應氣體轉變為旋流氣體並以旋轉射流的方式傳輸至外部反應器的催化反應區。由於旋流氣體具有的額外環量穩定性可以提高反應氣體的射流均布穩定性和深度。因此本發明提供的方案可以在較低分布板壓降條件下保證射流均布和深度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一個實施例提供的一種低壓降高穩定性分布器的結構示意圖；

圖2是本發明一個實施例提供的一種管式分布器的俯視圖；

圖3是本發明一個實施例提供的一種板式分布器的俯視圖；

圖4是本發明一個實施例提供的一種導向器的正視圖；

圖5是本發明一個實施例提供的一種分布器本體為管式分布器的低壓降高穩定性分布器所在反應器的結構示意圖；

圖6是本發明一個實施例提供的一種分布器本體為板式分布器的低壓降高穩定性分布器所在反應器的結構示意圖；

圖7是本發明一個實施例提供的一種包括法蘭的導向器的正視圖；

圖8是本發明一個實施例提供的一種反應器的結構示意圖；

圖9是本發明一個實施例提供的一種低壓降高穩定性分布器的使用方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明實施例提供了一種低壓降高穩定性分布器，該分布器包括：分布器本體101和至少一個導向器102；

所述導向器102為一端封閉的管狀結構，並且在管壁上設置有至少一個通孔1021；

所述分布器本體101上設置有至少一個出氣孔1011；

每一個所述導向器102的開口端均與所述分布器本體101上的一個所述出氣孔1011相連，且不同所述導向器102對應不同的所述出氣孔1011；

所述分布器本體101，用於接收外部反應器進氣口傳輸的反應氣體，並通過各個所述出氣孔1011將所述反應氣體傳輸給各個所述導向器102；

每一個所述導向器102，用於通過所包括的所述至少一個通孔1021，將相連的所述出氣孔傳輸來的所述反應氣體以旋轉射流的方式傳輸至所述外部反應器的催化反應區。

根據如圖1所示的實施例，該分布器包括：分布器本體和至少一個導向器，其中，每一個導向器的開口端與分布器本體上的一個出氣孔相連，當分布器本體接收外部反應器進氣口傳輸的反應氣體時，通過自身的各個出氣孔將反應氣體傳輸給與其相連的各個導向器。然後每一個導向器通過自身所包括的通孔，將相連的出氣孔傳輸來的反應氣體以旋轉射流的方式傳輸至外部反應器的催化反應區。通過上述過程可知，本方案中反應氣體通過分布器本體的出氣孔後，並未直接進入到催化反應區，而是進入到與出氣孔相連的導向器中，使得反應氣體轉變為旋流氣體並以旋轉射流的方式傳輸至外部反應器的催化反應區。由於旋流氣體具有的額外環量穩定性可以提高反應氣體的射流均布穩定性和深度。因此本發明提供的實施例可以在較低分布板壓降條件下保證射流均布和深度。

在本發明一個實施例中，圖1所示的結構示意圖中的分布器本體可以為管式分布器或板式分布器；

當分布器本體為管式分布器時，如圖2所示，管式分布器201包括至少一個導氣管2011，每個所述導氣管2011上設置有至少一個所述出氣孔2012，且所述導氣管2011與所述反應器進氣口相連；

當分布器本體為板式分布器時，如圖3所示，板式分布器301為板狀結構，所述板狀結構上設置有至少一個所述出氣孔3011，且所述板式分布器301與所述反應器進氣口相連。

在本實施例中，管式分布器包括導氣管的數量及導氣管的形狀均可以根據業務要求確定，且每一個導氣管上設置的出氣孔的數量、出氣孔的形狀以及出氣孔在導氣管上的分布情況均可以根據業務要求確定。但需要注意的是出氣孔的形狀要與導向器的開口端的形狀相匹配，以使導向器能夠與出氣孔相連。

圖2所示的為管式分布器的俯視圖，本圖中管式分布器包括圓環形導氣管2011a和圓環形導氣管2011b，其中圓環形導氣管2011a和圓環形導氣管2011b分別通過導氣管2011c1、導氣管2011c2、導氣管2011c3、導氣管2011c4、導氣管2011c5、導氣管2011c6、導氣管2011c7以及導氣管2011c8連通。圓環形導氣管2011a與反應器進氣口a相連。當反應器進氣口a向圓形導氣管2011a傳輸反應氣體g時，反應氣體g可以在與圓形導氣管2011a相連通的各個導氣管內流動，並流動至與各個導氣管中出氣孔相連的各個導向器中。

在本實施例中，板式分布器上設置的出氣孔的數量、出氣孔的形狀以及出氣孔的分布情況均可以根據業務要求確定。比如，對於大型反應器，分布器本體可以採用波浪形的截面設計，用於承載流化床的床層質量。另外需要注意的是出氣孔的形狀要與導向器的開口端的形狀相匹配，以使導向器能夠與出氣孔相連。

圖3所示的為板式分布器的俯視圖，本圖中板式分布器為一個圓形板狀結構，且包括的出氣孔均為圓形出氣孔。當反應器進氣口向板式分布器傳輸反應氣體時，反應氣體通過各個出氣孔流動至與出氣孔相連的各個導向器中。另外，板式分布器四周均勻布置有至少一個螺栓孔302，板式分布器通過這些螺栓孔與反應器殼體固定。

在本實施例中，無論選用的是板式分布器還是管式分布器，出氣孔和導向器的數量關係至少可以存在以下兩種情況：

情況一：分布器本體上的每一個出氣孔均對應連接一個導向器。比如，板式分布器中設置有100個出氣孔，那麼100個出氣孔中的每一個出氣孔均對應連接一個導向器。

情況二：分布器本體上的所有的出氣孔中只有部分出氣孔對應連接一個導向器。比如，板式分布器中設置有100個出氣孔，那麼100個出氣孔中只有50個出氣孔分布對應連接一個導向器。這裡需要注意的是連接導向器的出氣孔的分布情況可以根據業務要求確定，比如可以用分布器本體水平中心線作為分界，水平中心線上側的出氣孔均對應連接一個導向器，而水平中心線下側的出氣孔不連接導向器。

根據上述實施例，分布器本體可以包括管式分布器或板式分布器，可以根據不同的業務要求來選取分布器本體的類型，因此提高了分布器本體的應用靈活性。

在本發明一個實施例中，在如圖1所示的結構示意圖中的導向器為一端封閉的管狀結構，並且在管壁上設置有至少一個通孔。

在本實施例中，管狀結構的具體形狀可以根據業務要求來確定，比如可以是方管狀結構也可以是圓管狀結構。另外管狀結構中空腔的形狀、尺寸以及深度均可以根據業務要求確定，比如選用直徑為5毫米的圓柱形空腔。

在本實施例中，在管狀結構的管壁上設置的通孔的數量和形狀也可以根據業務要求確定。需要注意的是通孔在管壁上的設置位置與通孔的數量有關，且可以至少存在以下兩種情況：

情況一：當通孔的數量為一個時，一個通孔可以設置在管壁上的任意位置；

情況二：當通孔的數量為至少兩個時，至少兩個通孔均勻分布的設置在管壁上。

另外，通孔的開孔方向可以朝嚮導向器的開口端，也可以朝嚮導向器的封閉端。其中通孔的開孔方向朝嚮導向器的開口端為一種優選的開孔方向。通孔的開孔位置到導向器開口端的距離也可以根據業務要求確定。

在本實施例中，當反應氣體進入到導向器管狀結構的中的管體時，管狀結構的封閉端將進入的反應氣體折返，並通過管狀結構管壁上的通孔排放至反應器的催化反應區。管狀結構的封閉端將進入的反應氣體折返時，可將原本在分布器本體上耗散的能量轉化成為反應氣體的旋轉動能。帶有旋轉動能的反應氣體可維持較大的射流深度，使反應氣體的氣泡不會迅速變大，保持小氣泡高頻率，從而增加反應氣體在催化反應區中的停留時間，達到提高流化質量的目的。

如圖4所示為導向器的正視圖，圖中的導向器401為一個直徑c為24毫米的圓管狀結構。管壁上包括有4個直徑a為2.5毫米的通孔，且4個通孔均勻分布在管壁上。每一個通孔的中心線b2與導向器垂直軸向中心線b1的夾角k均為44°，且通孔的開孔位置至分布器本體的距離b為9毫米。導向器管狀結構的空腔直徑h為5毫米的圓柱形空腔。

根據上述實施例，由於反應氣體進入到導向器管狀結構中的管體時，管狀結構的封閉端將進入的反應氣體折返。而管狀結構的封閉端將進入的反應氣體折返時，可將原本在分布器本體上耗散的能量轉化成為反應氣體的旋轉動能，由於進入到催化反應區中的反應氣體帶有旋轉動能，所以提高了反應氣體在催化反應區中的停留時間。

在本發明一個實施例中，比如，導向器用於硝基苯加氫製備苯胺的1wt/a的反應器中，其中該製備過程中由於使用了導向器，增大了反應氣體的射流深度，從而使得通過分布器的反應氣體流量均布，使得反應氣體能夠和催化劑進行均勻和劇烈的反應，以達到有效抑制催化劑失流或過反應造成的積碳。從而使經過反應器轉化後的粗苯胺產品中，硝基苯含量長期穩定在10mg/kg以下，從而使得催化劑再生周期由原來的3-4個月延長至7-10個月。

根據上述實施例，由於反應器通過導向器後，可以轉換為帶有旋轉動能的反應氣體，增大了反應氣體的射流深度，從而使得通過分布器的反應氣體流量均布，使得反應氣體能夠和催化劑進行均勻和劇烈的反應，以達到有效抑制催化劑失流或過反應造成的積碳。從而可以延長催化劑的再生周期。

在本發明一個實施例中，如圖5所示，當分布器本體為管式分布器501時，

所述導向器502的封閉端5021朝向所述催化反應區的頂層，通過所述通孔以旋轉射流的方式向所述催化反應區傳輸所述反應氣體。

在本實施例中，圖5為分布器本體為管式分布器的低壓降高穩定性分布器在反應器50中的位置示意圖，在圖中與管式分布器中出氣孔相連的導向器只是一種示意。圖中低壓降高穩定性分布器需要將反應器中的催化反應區按照圖中所示的軌跡l1由反應器中的底部流通至反應器的頂部。因此需要將與管式分布器上出氣孔相連的導向器中的通孔朝向催化反應區的頂層d1，以使通孔以旋轉射流的方式向催化反應區的頂層d1傳輸反應氣體。反應氣體可以帶動催化劑按照圖中所示的軌跡l1流動。

根據上述實施例，當分布器本體為採用管式分布器時，導向器的封閉端朝向催化反應區的頂層，並通過所包括的通孔以旋轉射流的方式向催化反應區傳輸反應氣體，以使反應氣體可以推動催化劑流動，從而可以提高催化劑的流動性。

在本發明一個實施例中，如圖6所示，分布器本體採用板式分布器601時，

所述導向器602的封閉端6021朝向所述催化反應區的底層，通過所述通孔以旋轉射流的方式向所述催化反應區傳輸所述反應氣體。

在本實施例中，圖6為分布器本體為板式分布器的低壓降高穩定性分布器在反應器60中的位置示意圖，在圖中與板式分布器中出氣孔相連的導向器只是一種示意。圖中低壓降高穩定性分布器601需要將反應器中的催化反應區按照圖中所示的軌跡l2由反應器中的底部流通至反應器的頂部，因此需要將與板式分布器上出氣孔相連的導向器中的通孔朝向催化反應區的底層d2排放反應氣體，以使通孔以旋轉射流的方式向催化反應區的底層d2傳輸反應氣體。反應氣體可以帶動催化劑按照圖中所示的軌跡l2流動。

根據上述實施例，當分布器本體為採用板式分布器時，導向器的封閉端朝向催化反應區底層，並通過所包括的通孔以旋轉射流的方式向催化反應區傳輸反應氣體，以使反應氣體可以推動催化劑流動，從而可以提高催化劑的流動性。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，所述導向器401的封閉端為錐狀結構403。

在本實施例中，導向器的封閉端的形狀和尺寸均可以根據業務要求確定，由於當導向器的封閉端為錐狀結構，可以減小導向器的封閉端與催化反應區相接觸時的應力，因此錐狀結構為一種優選的結構。

如圖4所示，圖中所示的導向器，包括有高度d為13毫米，直徑c為24毫米的錐狀結構，且距離e為20毫米。

根據上述實施例，當導向器的封閉端為錐狀結構時，導向器的封閉端與催化反應區相接觸時，可以減少導向器所承受的應力，從而減小導向器產生變形的概率。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，每一個所述導向器401的表面均包裹有耐磨襯404。

在本實施例中，在反應器運行的過程中，導向器與流動的催化劑存在相接觸的情況。在相接觸時，催化劑會對導向器產生一定的磨損，因此為了減小導向器的磨損情況，每一個導向器的表面均需要包裹有耐磨襯。

耐磨襯的材質及厚度均可以根據業務要求確定，比如可以選用厚度為0.5毫米的陶瓷耐磨襯或剛玉耐磨襯。

如圖4所示，圖中的厚度為0.5毫米的404就為耐磨襯。

根據上述實施例，每一個導向器的表面均包裹有耐磨襯。在催化劑與導向器相接觸時，可以減少導向器的劃傷，從而有效地提高導向器的使用壽命。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，所述導向器401的開口端405通過焊接方式與所述分布器本體402上相對應的所述出氣孔4021相連。

在本實施例中，導向氣的開口端可以通過電焊或氬弧焊等焊接方式與分布器本體上相對應的出氣口相連。需要注意的是，在焊接時需要使開口端與出氣孔處於同心狀態，以使反應氣體可以流通通暢。

根據上述實施例，導向器的開口端通過焊接方式與分布器本體上相對應的出氣孔相連。由於焊接方式是可以使導向器牢固的固定在分布器本體上，因此導向器在分布器本體上的穩固性較高。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，所述導向器401的開口端405通過卡接方式與所述分布器本體402上相對應的所述出氣孔4021相連。

在本實施例中，可以在導向器的開口端設置有至少一個卡扣，在分布器本體的出氣孔上設置有與至少一個卡扣相對應的至少一個卡口。當導向器的開口端通過卡接方式與分布器本體上相對應的出氣孔相連時，通過開口端設置的卡扣與出氣孔上對應的卡口相配合，使導向器固定在相對應的出氣孔上。

根據上述實施例，導向器的開口端通過卡接方式與分布器上相對應的出氣孔相連。由於採用的是卡接連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

在本發明一個實施例中，如圖7所示，所述導向器701的開口端705上設置有法蘭703，且所述法蘭703上設置有至少一個螺栓孔7031；

在所述分布器本體702上設置有分別與每一個所述出氣孔7021相對應的至少一個螺栓孔7022；

每一個所述導向器701，利用所述法蘭703上的至少一個螺栓孔7031及所述出氣孔7021對應的至少一個螺栓孔7022，通過螺栓704連接的方式與對應的所述出氣孔7021相連。

在本實施例中，當導向器開口端採用法蘭時，在分布器體上與導向器連接的出氣孔四周需設置有與法蘭的螺栓孔數量及位置相對應的螺栓孔，以使能夠通過螺栓將導向器開口端的法蘭與對應的出氣孔相連。

在本實施例中，導向器開口端的法蘭規格及材質均可以根據業務要求確定。

如圖7所示，導向器開口端包括有鈦材，600磅且直徑為40毫米的法蘭，法蘭上包括有4個均勻布置的螺栓孔，那麼與其對應的分布體本體中的出氣孔四周設置有尺寸相同且均勻布置的螺栓孔。通過4個螺栓將導向器開口端的法蘭與對應的出氣孔相連。圖中的p1、p2和p3的長度均可以根據業務要求確定，但是需要注意的p2的長度要大於導向器封閉端最寬地方的寬度，以便有足夠的操作空間，能夠使螺栓擰進螺栓孔中。

根據上述實施例，導向器的開口端上設置有法蘭，且在法蘭上設置有至少一個螺栓孔，當導向器與出氣孔連接時，利用導向器中法蘭上的螺栓孔及出氣孔對應的螺栓孔，通過螺栓連接的方式與出氣孔相連。由於採用的是螺栓連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，每一個所述導向器401為圓管狀結構，且所述開口端405設置有陽螺紋；

每一個所述導向器401對應的出氣孔4021內均設置有陰螺紋；

每一個所述導向器401，利用所述開口端405上的陽螺紋與所述出氣孔4021內的陰螺紋，通過螺紋連接的方式與對應的所述出氣孔4021相連；

在本實施例中，導向器開口端的陽螺紋以及出氣孔內的陰螺紋的規格及尺寸均可以根據業務要求確定。需要注意的是導向器開口端的陽螺紋以及出氣孔內的陰螺紋應為對應的規格和尺寸，以便導向器和出氣孔能夠連接。

根據上述實施例，當導向器與分布器本體上的出氣孔連接時，可以利用導向器開口端的陽螺紋與出氣孔內的陰螺紋，通過螺紋連接的方式使導向器與對應的出氣孔相連，由於採用的是螺紋連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，每一個所述導向器401為圓管狀結構，且所述開口端405設置有陰螺紋；

每一個所述導向器401對應的出氣孔4021內均設置有陽螺紋；

每一個所述導向器401，利用所述開口端405上的陰螺紋與所述出氣孔4021外的陽螺紋，通過螺紋連接的方式與對應的所述出氣孔4021相連。

在本實施例中，導向器開口端的陰螺紋以及出氣孔內的陽螺紋的規格及尺寸均可以根據業務要求確定。需要注意的是導向器開口端的陰螺紋以及出氣孔內的陽螺紋應為對應的規格和尺寸，以便導向器和出氣孔能夠連接。

根據上述實施例，當導向器與分布器本體上的出氣孔連接時，可以利用導向器開口端的陰螺紋與出氣孔內的陽螺紋，通過螺紋連接的方式使導向器與對應的出氣孔相連，由於採用的是螺紋連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

在本發明一個實施例中，如圖4所示，每一個所述導向器401的開口端405的外徑小於封閉端403的外徑。

在本實施例中，導向器的開口端的外徑小於封閉端的外徑，這樣可以減小分布器本體中出氣孔的大小，從而增加分布器本體的開孔率。另外，導向器的開口端的外徑小於封閉端的外徑時，不僅安裝比較方便，而且可以減少生成導向器所用的材料。

如圖4所示，導向器的開口端的直徑i為14，封閉端的直徑c為24。且在開口端405與分布器本體中的出氣孔相連時，封閉端與分布器本體的頂部具有距離f為2毫米的間距。

根據上述實施例，每一個導向器的開口端的外徑小於封閉端的外徑，由於開口端需要與分布器本體上的出氣孔的大小相匹配，當開口端的外徑小於封閉端的外徑可以增加分布器本體的開孔率。

如圖8所示，本發明實施例提供了一種反應器，該反應器包括：殼體801、進氣口802，催化反應區803以及上述任一所述的分布器804；

所述殼體801，用於固定所述分布器804；

所述進氣口802，用於將反應氣體傳輸給所述分布器804，以使所述分布器804以旋轉射流的方式將所述反應氣體傳輸至所述催化反應區803；

所述催化反應區803，用於接收所述分布器804傳輸的所述反應氣體。

根據如圖8所示的實施例，該反應器包括：殼體、進氣口，催化反應區以及分布器，其中，分布器將進氣口傳輸的反應氣體排放到催化反應區，由於該分布器中包括有導向器，進氣口傳輸的反應氣體通過分布器本體的出氣孔後，並未直接進入到催化反應區，而是進入到與出氣孔相連的導向器中，然後再通過各個導向器所包括的通孔以旋轉射流的方式將所述反應氣體傳輸至反應器的催化反應區，因此本發明實施例可以在較低分布板壓降條件下保證射流均布和深度。

如圖9所示，本發明實施例提供了一種低壓降高穩定性分布器的使用方法，反應器用於對氯甲苯氣相氨氧化製備對氯苯甲腈的1200t/a生產，使用分布器本體為管式分布器的低壓降高穩定性分布器，管式分布器中的出氣孔連接的為圖4所示的導向器，該方法可以包括：

步驟901：每一個導向器，利用開口端上的陽螺紋與管式分布器中的出氣孔內的陰螺紋，通過螺紋連接的方式與對應的出氣孔相連。

本實施例中，需要將管式分布器中全部的出氣孔均連接導向器。比如，使用的管式分布器中包括均勻布置的100個出氣孔，且每一個出氣孔均設置有陰螺紋。使用的導向器的開口端均設置有陽螺紋，將100個導向器中的每一導向器，利用開口端上的陽螺紋與管式分布器中的出氣孔內的陰螺紋，通過螺紋連接的方式與對應的出氣孔相連。

步驟902：將連接了導向器的管式分布器固定在反應器的殼體上，且與反應器進氣口相連。

在本步驟中，利用管式分布器四周均勻布置的螺栓孔，通過螺栓將連接了導向器的管式分布器固定在反應器的殼體上，且與反應器進氣口相連，以能夠接收進氣口傳輸的空氣。

步驟903：反應器的進氣口將反應氣體傳輸給管式分布器。

在本步驟中，反應器的進氣口將空氣傳輸給管式分布器。

步驟904：管式分布器接收反應器進氣口傳輸的反應氣體，並通過各個出氣孔將反應氣體傳輸給各個導向器。

在本步驟中，管式分布器接收反應器進氣口傳輸的包括氨與對氯甲苯的反應氣體，並通過各個出氣孔將空氣傳輸給各個導向器。

步驟905：各個導向器通過所包括的通孔以旋轉射流的方式將相連的出氣孔傳輸來的反應氣體傳輸至反應器的催化反應區。

在本步驟中，當空氣進入到導向器管狀結構的中的管體時，管狀結構的封閉端將進入的空氣折返，並通過管狀結構管壁上的通孔排放至反應器的催化反應區。管狀結構的封閉端將進入的空氣折返時，可將原本在分布器本體上耗散的能量轉化成為空氣的旋轉動能，並將帶有旋轉動能的空氣以旋轉射流的方式傳輸至反應器的催化反應區。

步驟906：催化反應區接收各個導向器傳輸的反應氣體，以利用反應氣體進行反應，並在反應氣體的帶動下流動。

在本步驟中，當空氣進入催化反應區之後，氨與對氯甲苯和空氣與催化劑接觸進行氨氧化反應。其中，對氯甲苯與氨的摩爾比為1:4-8，對氯甲苯與氧的摩爾比為1：9至1：5，催化劑密相區反應溫度在430℃，催化劑密相區實際氣速為0.3m/s。在進行反應時，由於空氣帶有旋轉動能，增大了空氣射流深度，從而使得通過分布器的空氣流量均布，使得空氣能夠和催化劑進行均勻和劇烈的反應，以達到有效抑制催化劑失流或過反應造成的積碳。因此該反應中對氯甲苯轉化率可以達到99％，選擇性可以達到95％。

綜上所述，本發明各個實施例至少可以實現如下有益效果：

1、在本發明實施例中，該分布器包括：分布器本體和至少一個導向器，其中，每一個導向器的開口端與分布器本體上的一個出氣孔相連，當分布器本體接收外部反應器進氣口傳輸的反應氣體時，通過自身的各個出氣孔將反應氣體傳輸給與其相連的各個導向器。然後每一個導向器通過自身所包括的通孔，將相連的出氣孔傳輸來的反應氣體以旋轉射流的方式傳輸至外部反應器的催化反應區。通過上述過程可知，本方案中反應氣體通過分布器本體的出氣孔後，並未直接進入到催化反應區，而是進入到與出氣孔相連的導向器中，使得反應氣體轉變為旋流氣體並以旋轉射流的方式傳輸至外部反應器的催化反應區。由於旋流氣體具有的額外環量穩定性可以提高反應氣體的射流均布穩定性和深度。因此本發明提供的實施例可以在較低分布板壓降條件下保證射流均布和深度。

2、在本發明實施例中，分布器本體可以包括管式分布器或板式分布器，可以根據不同的業務要求來選取分布器本體的類型，因此提高了分布器本體的應用靈活性。

3、在本發明實施例中，由於反應氣體進入到導向器管狀結構中的管體時，管狀結構的封閉端將進入的反應氣體折返。而管狀結構的封閉端將進入的反應氣體折返時，可將原本在分布器本體上耗散的能量轉化成為反應氣體的旋轉動能，由於進入到催化反應區中的反應氣體帶有旋轉動能，所以提高了反應氣體在催化反應區中的停留時間。

4、在本發明實施例中，由於反應器通過導向器後，可以轉換為帶有旋轉動能的反應氣體，增大了反應氣體的射流深度，從而使得通過分布器的反應氣體流量均布，使得反應氣體能夠和催化劑進行均勻和劇烈的反應，以達到有效抑制催化劑失流或過反應造成的積碳。從而可以延長催化劑的再生周期。

5、在本發明實施例中，當分布器本體為採用管式分布器時，導向器的封閉端朝向催化反應區的頂層，並通過所包括的通孔以旋轉射流的方式向催化反應區傳輸反應氣體，以使反應氣體可以推動催化劑流動，從而可以提高催化劑的流動性。

6、在本發明實施例中，當分布器本體為採用板式分布器時，導向器的封閉端朝向催化反應區底層，並通過所包括的通孔以旋轉射流的方式向催化反應區傳輸反應氣體，以使反應氣體可以推動催化劑流動，從而可以提高催化劑的流動性。

7、在本發明實施例中，當導向器的封閉端為錐狀結構時，導向器的封閉端與催化反應區相接觸時，可以減少導向器所承受的應力，從而減小導向器產生變形的概率。

8、在本發明實施例中，每一個導向器的表面均包裹有耐磨襯。在催化劑與導向器相接觸時，可以減少導向器的劃傷，從而有效地提高導向器的使用壽命。

9、在本發明實施例中，導向器的開口端通過焊接方式與分布器本體上相對應的出氣孔相連。由於焊接方式是可以使導向器牢固的固定在分布器本體上，因此導向器在分布器本體上的穩固性較高。

10、在本發明實施例中，導向器的開口端通過卡接方式與分布器上相對應的出氣孔相連。由於採用的是卡接連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

11、在本發明實施例中，導向器的開口端上設置有法蘭，且在法蘭上設置有至少一個螺栓孔，當導向器與出氣孔連接時，利用導向器中法蘭上的螺栓孔及出氣孔對應的螺栓孔，通過螺栓連接的方式與出氣孔相連。由於採用的是螺栓連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

12、在本發明實施例中，當導向器與分布器本體上的出氣孔連接時，可以利用導向器開口端的陽螺紋與出氣孔內的陰螺紋，通過螺紋連接的方式使導向器與對應的出氣孔相連，由於採用的是螺紋連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

13、在本發明實施例中，當導向器與分布器本體上的出氣孔連接時，可以利用導向器開口端的陰螺紋與出氣孔內的陽螺紋，通過螺紋連接的方式使導向器與對應的出氣孔相連，由於採用的是螺紋連接方式，導向器拆卸方便，因此維修和更換導向器的便利性高。

14、在本發明實施例中，每一個導向器的開口端的外徑小於封閉端的外徑，由於開口端需要與分布器本體上的出氣孔的大小相匹配，當開口端的外徑小於封閉端的外徑可以增加分布器本體的開孔率。

15、在本發明實施例中，該反應器包括：殼體、進氣口，催化反應區以及分布器，其中，分布器將進氣口傳輸的反應氣體排放到催化反應區，由於該分布器中包括有導向器，進氣口傳輸的反應氣體通過分布器本體的出氣孔後，並未直接進入到催化反應區，而是進入到與出氣孔相連的導向器中，然後再通過各個導向器所包括的通孔以旋轉射流的方式將所述反應氣體傳輸至反應器的催化反應區，因此本發明實施例可以在較低分布板壓降條件下保證射流均布和深度。

16、在本發明實施例中，由於改變射流前端與催化反應區中固體催化劑顆粒的接觸方式，因此可以減小固體催化劑顆粒的磨損，從而延長了固體催化劑的使用壽命，達到了節約成本的目的。且由於減小固體催化劑顆粒的磨損，減小了固體催化劑磨損後的固體顆粒細粉的排放量。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個······」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同因素。

最後需要說明的是：以上所述僅為本發明的較佳實施例，僅用於說明本發明的技術方案，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍內。