气液混合装置和异构化系统制造方法及图纸

本申请公开了一种气液混合装置和异构化系统，属于石油化工领域。所述装置包括：壳体、气体管道和固定轴；壳体的第一端为入口，壳体的第二端为出口；气体管道和固定轴均位于壳体内；气体管道为螺旋管道，且气体管道连接在固定轴的外壁与壳体的内壁之间；气体管道的靠近入口的一个管口为气体进口，气体管道的远离入口的一个管口封闭；气体管道的管壁中除与固定轴的外壁和壳体的内壁的连接部位之外的部位上设置有多个通孔。本申请中的气液混合装置使气液混合相的流动型态会呈现为气泡流，从而使得气体可以更好的与液体混合，提高了气液混合相的混合均匀度，进而可以提高后续异构化反应的反应效率。的反应效率。的反应效率。

【技术实现步骤摘要】
气液混合装置和异构化系统


[0001]本申请涉及石油化工领域，尤其涉及一种气液混合装置和异构化系统。

技术介绍

[0002]为满足汽油升级换代的需求，炼厂新建异构化装置使轻石脑油发生异构，从而生产出异构化油调入汽油池，进而使得汽油池中汽油所含有的烯烃和芳烃的含量指标满足要求。其中，异构化反应属于气液混合相反应。由于多相流流场特性不可控，且其对异构化反应的整体效率会产生很大影响，因此在气液两相进入异构化反应器前需要增加气液混合装置，使气液混合相分布达到理想状态。
[0003]相关技术提供了一种涡流式气液混合器。该混合器包括壳体和位于壳体中的固定心轴，固定心轴与壳体构成一个环形腔体，且固定心轴与壳体之间连接有螺旋叶片，螺旋叶片将环形腔体分隔成螺旋管道，壳体上设置有液体进口、气体进口和混合出口。当液体从液体进口进入该混合器中的螺旋管道后，是进行周轴向运行和旋转运动的叠加运动，当气体从气体进口进入螺旋管道后，气体会和液体在圆周方向旋转混合，混合后的气液会在螺旋管道中旋转流动，最终从混合出口流出。
[0004]由于上述涡流式气液混合器仅是为了使气液两相充分混合，以改善气液混合相的传输特性，所以主要考虑的是如何设置进入该混合器中的气液两相的混合比例。然而，在化工领域中，不仅对气液两相的混合比例有一定的要求，对气液混合相的流动型态同样有一定的要求。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种气液混合装置和异构化系统，可以解决相关技术中气液混合装置未考虑气液混合相的流动型态的问题。所述技术方案如下：<br/>[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种气液混合装置，所述装置包括：壳体、气体管道和固定轴；
[0007]所述壳体的第一端为入口，所述壳体的第二端为出口；所述气体管道和所述固定轴均位于所述壳体内；
[0008]所述气体管道为螺旋管道，且所述气体管道连接在所述固定轴的外壁与所述壳体的内壁之间；
[0009]所述气体管道的靠近所述入口的一个管口为气体进口，所述气体管道的远离所述入口的一个管口封闭；
[0010]所述气体管道的管壁中除与所述固定轴的外壁和所述壳体的内壁的连接部位之外的部位上设置有多个通孔。
[0011]可选地，所述固定轴的靠近所述入口的一端为锥状。
[0012]可选地，所述壳体包括第一部分，所述第一部分的一端为所述入口，所述固定轴的靠近所述入口的一端位于所述第一部分内，所述第一部分的内腔为圆台状。
[0013]可选地，所述固定轴的靠近所述出口的一端为锥状。
[0014]可选地，所述壳体包括第二部分，所述第二部分的一端为所述出口，所述固定轴的靠近所述出口的一端位于所述第二部分内，所述第二部分的内腔为圆台状。
[0015]可选地，所述多个通孔中的至少一个通孔的孔径大于或等于3毫米且小于或等于7毫米。
[0016]可选地，所述气体管道的内径大于或等于0.35厘米且小于或等于0.5厘米。
[0017]可选地，所述气体管道包括多个螺旋圈，每个螺旋圈的中间部位中远离所述入口的一侧管壁上设置有通孔。
[0018]可选地，所述每个螺旋圈上设置的通孔是以多行多列的形式排布。
[0019]第二方面，本申请实施例提供了一种异构化系统，所述系统包括上述的气液混合装置和异构化反应器，所述气液混合装置的所述出口与所述异构化反应器的入口连通。
[0020]本申请提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
[0021]由于气体管道为螺旋管道，因此气体在气体管道中会产生涡流。并且，液体在由气体管道对固定轴与壳体之间的环形腔体进行分隔后形成的螺旋空腔内也会产生涡流。因此进入该装置中的气体和液体的流动方式均会由轴向运动改变为旋转运动和轴向的螺旋运动相叠加的运动，从而当气体通过气体管道的管壁上设置的多个通孔流入到液体中时，可以保证气体和液体进行充分地混合。由于气体是通过多个通孔以气泡状的形式进入液体中的，因此气液混合相的流动型态呈现为气泡流，从而使得气体可以更好的与液体混合，提高了气液混合相的混合均匀度，进而可以提高后续异构化反应的反应效率。
附图说明
[0022]图1是本申请实施例提供的一种气液混合装置的结构示意图；
[0023]图2是本申请实施例提供的一种气液混合装置的主视图；
[0024]图3是图1所示的气体管道和固定轴的结构示意图；
[0025]图4本申请实施例提供的一种异构化系统的结构示意图。
[0026]附图标记：
[0027]1：壳体；11：入口；12：出口；13：壳体的第一部分；14：壳体的第二部分；2：气体管道；21：气体进口；22：气体管道的远离入口的一个管口；3：固定轴；31：固定轴的靠近入口的一端；32：固定轴的远离入口的一端；4：通孔；5：气液混合装置；6：异构化反应器；61：异构化反应器的入口。
具体实施方式
[0028]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0029]在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。
[0030]轻烃异构化反应是指使直链的烷烃发生重排，生成支链烷烃的反应，其中支链烷烃的辛烷值比直链烷烃的高。且轻烃异构化反应所生成的异构化油中不含芳烃、烯烃和苯，是调入汽油池的理想组分。
[0031]轻烃异构化反应属于气液混合相反应。气液两相在流动过程中，由于气液两相的分散状态、粘性、密度和表面张力等基本物性参数上存在差异，因此随温度、压力、空间、时间等因素的变化，气液两相的流动型态也会发生变化，且这种变化是不确定的。而且随着气液两相的流动型态的变化，气液两相交界面的气液平衡状态也会发生改变，从而会使得气液两相流的流场特性不可控，进而会对轻烃异构化反应的整体效率产生很大影响。
[0032]为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种气液混合装置，可以在气液两相进入异构化反应器前先对气液两相进行混合，以使得气液混合相分布达到理想状态。
[0033]图1是本申请实施例提供的一种气液混合装置的结构示意图，图2为图1的主视图，图3为图1中的气体管道2和固定轴3的结构示意图。参见图1、图2和图3，该装置包括：壳体1、气体管道2和固定轴3；壳体1的第一端为入口11，壳体1的第二端为出口12；气体管道2和固定轴3均位于壳体1内；气体管道2为螺旋管道，且气体管道2连接在固定轴3的外壁与壳体1的内壁之间；气体管道2的靠近入口11的一个管口为气体进口21，气体管道2的远离入口11的一个管口22封闭；气体管道2的管壁中除与固定轴3的外壁和壳体1的内壁的连接部位之外的部位上设置有多个通孔4。
[0034]需要说明的是，壳体1的材质和尺寸可以预先进行设置，只要能使气体管道2和固定轴3位于壳体1内即可，本申请实施例对此不做具体限定。
[0035]另外，固定轴3的位置可以根据使用需求进行预先设置，例如，固定轴3可以设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液混合装置，其特征在于，所述装置包括：壳体(1)、气体管道(2)和固定轴(3)；所述壳体(1)的第一端为入口(11)，所述壳体(1)的第二端为出口(12)；所述气体管道(2)和所述固定轴(3)均位于所述壳体(1)内；所述气体管道(2)为螺旋管道，且所述气体管道(2)连接在所述固定轴(3)的外壁与所述壳体(1)的内壁之间；所述气体管道(2)的靠近所述入口(11)的一个管口为气体进口(21)，所述气体管道(2)的远离所述入口(11)的一个管口封闭；所述气体管道(2)的管壁中除与所述固定轴(3)的外壁和所述壳体(1)的内壁的连接部位之外的部位上设置有多个通孔(4)。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定轴(3)的靠近所述入口(11)的一端(31)为锥状。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体(1)包括第一部分(13)，所述第一部分(13)的一端为所述入口(11)，所述固定轴(3)的靠近所述入口(11)的一端(31)位于所述第一部分(13)内，所述第一部分(13)的内腔为圆台状。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定轴(3)的靠近所述出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗志乔，冯宝林，李建，崔久涛，张锦威，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司中国寰球工程有限公司中国石油集团东北炼化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：