自支撑反应器内部 本发明涉及一种反应器内部，还涉及一种包括这样一种内部的反应器，以及涉及在碳氢化合物处理中对这样的反应器的使用。
反应器内部适合用于滴流反应器。这是一种气体液体反应器，其中液体滴流通过一个反应床或者通过数个反应床，这些反应床一个在另一个的下面，并且其中气体与液体共流或者反流通过反应床。这样的反应器被用于化学工业以及进行碳氢化合物加工的石油精炼工业，特别是氢作用例如催化脱蜡，加氢处理以及氢化裂解。
这样一种反应器具有至少一个用于气体和/或液体的入口、至少一个用于反应器流出物的出口和至少一个反应床，典型的是一个支靠在一个支承格栅上的催化剂颗粒床。适合的支承格栅的结构是本领域公知的。例如，通常使用的支承格栅包括一个或一个以上的可渗透的板，例如筛板或者格栅。这些支承格栅典型地支靠在反应器容器壁上的支承环上和/或在支承梁上。
在催化床中发生的反应中形成的液体和气体流出物穿过支承格栅到达接下来的催化床或者反应器出口。为了防止小地催化剂颗粒从其所支靠的支承格栅泄漏，可以在格栅与催化剂颗粒之间放置一层陶瓷颗粒。
这样的反应器典型地包括分布装置，例如将从反应器入口进来的液体和气体均匀地分布在上反应床上，或者将一个反应床的排出物均匀地分布在下一个下面的反应床上，或者在反应器排出物进入下一个下面的反应床之前用于对其进行混合或者冷却。这样的分布装置是本领域已知的，例如从EP 716 881、WO97/46303和WO99/28024中已知。
理想的是，反应器内部例如支承格栅和分布装置支靠在反应器容器的侧壁上的支承环上，和/或在水平延伸的支承梁上，该梁支靠在这样的环上。但是，在例如修复(revamp)的情况下，即当一个反应器容器将要用于不同的目的或者与原始设计时的处理条件不同时，在一个反应器内部要被理想地放置的位置可能没有支承环。
如果支承环不出现，则反应器内部或者支承环可能被焊接到反应器侧壁上，或者该内部可能支靠在一个支撑在容器底部的支承框架上。
但是，不利的是，这样的支承框架的出现阻碍流体流经反应器，以及由于需要内部水平地放置在容器中而使得结构费用高。在现有的容器中，特别是在低合金钢容器的情况下焊接需要细心地准备以及在焊接或者甚至在预热条件下焊接以后，可能需要容器退火。
本发明的一个目的是提供反应器内部，其能够放置在反应器容器中的所需的垂直高度上，不需要支承环、焊接或者支靠在反应器容器底部的支承框架。
现在已经发现，上述目的能够由一种反应器内部实现，其包括一个适于支靠在一个反应床的上表面上的下部支承格栅，还包括至少一个分布装置，分布装置靠垂直延伸的支腿与下支承格栅相互连接并且彼此分隔开。
因此，本发明涉及一种反应器内部，其包括一个基本上水平的下支承格栅，和选自一个分布盘和用于分布一急冷流体的装置的至少一个分布装置，该分布装置位于下支承格栅的上方，并且通过垂直延伸的支腿与下支承格栅相连并且与下支承格栅分隔开。
分布盘是本领域已知的，其用于将一个上面的反应床的排出物均匀地分布在一个下面的反应床上，或者将反应器顶部引入的反应物均匀地分布在上面的反应床上。典型的是，分布盘设置有多个开口或者下导管，用于液体以及可选择是气体向下流动。
上面限定的反应器内部能够放置在一个反应器中的上面的反应床的上表面上，或者能够放置在一个多重床反应器的下面的反应床的上表面上作为一个床间(interbed)内部。
本发明还涉及一种反应器内部，其包括一个基本上水平的下支承格栅，一个基本上水平的上支承格栅，和选自一个分布盘和用于分布一急冷流体的装置的至少一个分布装置，该分布装置位于上下支承格栅之间，其中支承格栅通过一个垂直延伸的支腿相互连接并且彼此分隔开。
此实施例的一个优点是，通过将其放置在内部下面的反应床的上表面，它能够用在一个反应器中的相邻的反应床之间，而内部上面的反应床支撑在上支承格栅上。因此，用于内部上方的反应床的支承格栅的支承不需要支承环或者焊接，并且在相邻的床之间产生一个空间，能够在其中放置一个分布装置。
如果反应器内部既包括用于分布急冷流体的装置又包括一个分布盘，则急冷剂优选放置在分布盘上方。反应器内部还可以包括分布装置，例如一个预分布盘和/或一个用于混合上面放置的反应床所排出的流体的装置。这样的装置是本领域已知的，例如从EP 716 881，WO97/46303，和WO99/28024已知。
在根据本发明的反应器内部中的分布装置互相之间的相对位置以及相对于支承格栅的位置是固定的。这可以通过借助于垂直延伸的支腿将它们连接到下面或者上面的支承格栅或者相互连接而适当地实现。这些垂直延伸的支腿可以是与连接上下支承格栅的支腿相同的支腿。
垂直延伸的支腿的作用是连接支承格栅，并且如果没有上支承格栅，则相互连接下支承格栅和上分布装置且使它们彼此分隔开。而且，它们在轴向对该内部提供刚性。应当明白，垂直延伸的支腿的个数依赖于该内部的质量、由该内部支承的重量以及操作条件，特别是在反应器中使用的气体的流动。
优选的是，反应器内部的支承格栅，并且如果有分布盘的话，还有分布盘，它们由不同的较小的板组成，这些板相互连接。适合的是，这些板由接头相互连接，这些接头提供刚性的连接，例如一个楔形开口键(split-key)连接。可以采用适用于反应器操作条件下的任何形式的刚性连接方式。这样的接头在本领域是已知的。用于使支承格栅和分布装置相互连接的垂直延伸的支腿可以用于将格栅或者分布盘的不同的较小的板相互连接。
虽然是刚性连接，由于任何连接的不可避免的可变形性，单个的板会有一些移动的自由度。因此，各板有可能从水平平面偏离一些。这样的结构的优点是，反应器内部的重量能够均匀地分布在支撑其的反应床上，而且在支撑其的反应床的上表面不是完全水平的时候也一样。而且，如果由较小的板构成，则内部能够拆卸并且因此易于经人孔从反应器中取出，例如当需要从反应器中取出催化剂床时。
适合的支承格栅不会阻止反应床上的气体和液体的均匀分布。这些格栅优选具有至少占其总面积50％的开口面积。这样的格栅是本领域已知的，并且可以由V形线筛或者编织的金属筛网制造。
如果该内部放置在一个反应器容器中，则优选的是在反应器的正常操作期间没有催化剂颗粒能够从支承格栅的边上通过，并且没有流体能够从分布盘的边上通过。因此，优选地，反应器内部的支承格栅，以及如果有分布盘的话还有分布盘，各设置有围绕其周边的密封装置。
适合的密封装置由一个弹性的抗高温的材料例如玻璃纤维或者陶瓷绳或者纤维构成。这样的密封装置是本领域已知的。
而且，在反应器内部已经放置其中的反应器的正常操作期间，重要的是，各密封装置保持围绕在格栅或者分布盘的周边的位置，而且当该内部在垂直方向上相对于容器的侧壁移动时也如此。下支承格栅支撑在其上的催化剂床的高度的改变会导致垂直位移的发生，例如由于在反应器操作期间催化剂床的压实会产生这种高度改变。因此，各密封装置优选容纳在其开口端朝向反应器容器的侧壁的填料盒中。这样一个填料盒可以例如由格栅或者分布盘的外侧表面、保持环和压环限定。
本发明还涉及一种反应器，其包括一个通常垂直延伸的容器，该容器包括至少一个反应床，和一个前面限定的反应器内部，其中下支承格栅支撑在一个反应床的上表面上。
优选的是，下支承格栅支靠在其上的反应床包括致密充填(densely-packed)的催化剂颗粒的床。致密充填的催化剂颗粒的床的优点是，在反应器操作期间床的高度保持相对不变，因为催化剂床的压实将被限制。为了形成致密充填的床的催化剂装载方法是本领域已知的。
为了避免催化剂颗粒从下支承格栅支撑在其上的催化剂床经下支承格栅泄漏，下支承格栅支靠在其上的催化剂床优选地在一层催化剂颗粒的顶部包括一层陶瓷支承颗粒。这层陶瓷颗粒还用于分散下面的催化剂颗粒上方的反应器内部的机械荷载，防止催化剂颗粒的破损和磨损。陶瓷颗粒的尺寸使得它们不能通过下支承格栅。应当明白，这样一层陶瓷颗粒应当使得它不阻碍下面的催化剂床上的气体和液体的均匀分布。
如果反应器内部包括分布一急冷流体的装置，这些装置优选是与急冷剂供给管道挠性地连接，从而允许该内部相对于反应器容器轴向移动。
在最后的方面，本发明涉及采用前面限定的反应器用于进行碳氢化合物加工的过程，优选是催化脱蜡，加氢处理、氢化裂解或者加氢脱硫的过程。
本发明借助于示意图1至4通过举例的方式进一步说明。这些图未按比例绘制。在不同的图中，相似的部件采用相同的标号。
图1表示通过包括本发明第一实施例的反应器的上部的纵向剖面。
图2详细地表示图1所示的反应器内部的密封装置的纵向剖面。
图3表示通过包括本发明第二实施例的反应器的一部分的纵向剖面。
图4是根据本发明的反应器内部的下支承格栅的顶视图。
图1表示了一个反应器的上部，其具有一个用于气体和液体反应物的入口1、一个侧壁2和一个催化剂床3。催化剂床3被支撑在支承格栅4上，格栅4被支撑在侧壁2上的环5上。反应器包括一个反应器内部6，其被支撑在催化剂床3的上表面上。内部6包括一个下支承格栅7、一个分布盘8和一个预分布盘9，它们由垂直延伸的支腿10相互连接。分布盘8设置有下导管(downcomer)11。预分布盘9的周边具有一个溢流堰(overflow weir)12，并且在靠近其周边处设置多个开口13。
陶瓷绳(ceramic rope)形式的密封装置14围绕下支承格栅7以及分布盘8的每个的周边设置。
在图1所示的反应器的正常操作期间，气体和液体反应物经入口1进入到反应器中，并且液体由预分布盘9被均匀地分布在分布盘8上。在分布盘8上，气体和液体反应物集合在一起。分布盘8有两个作用。首先，在液体进入下面的反应床之前使液体和气体均匀地分布，并且第二，其允许液体和气体之间的接触以使液体气体相互作用。
密封装置14在分布盘8和侧壁2之间提供不透流体的密封，使得流体不能从分布盘8边上通过而只通过下导管11。
围绕下支承格栅7的密封装置14防止催化剂颗粒从格栅7与侧壁2之间通过。
如果在反应器操作期间，反应器6支靠在其上的催化剂床3由于压实而高度降低，则内部6相对于侧壁2向下移动。
图2详细地表示密封装置14围绕下支承格栅7的外侧表面15安装。密封装置14采取陶瓷绳形式缠绕在外侧表面15上。绳容纳在填料盒(stuffing box)中，填料盒开口朝向侧壁2。填料盒由外侧表面15、保持环17和压环18限定。
图3中表示了根据本发明的多重床向下流动反应器的部分，其包括一个反应器内部6，具有一个下支承格栅7和一个上支承格栅19。示出了两个催化剂床3a、3b。反应器内部6还包括一个分布盘8和一个急冷(quench)环20。下支承格栅7和上支承格栅19，以及分布盘8和急冷(quench)环20由垂直延伸的支腿21相互连接。下催化剂床3b支靠在支承格栅4上，格栅4支靠在环5上。反应器内部6支靠在催化剂床3b的上表面上，上催化剂床3a支靠在上支承格栅19上。
图4表示包括13个板22的下支承格栅7的顶视图。相邻的板由接头23和/或垂直延伸的支腿21相互连接。