延伸至該混合室的壁并下降至該混合室的底部；
b.經第一入口在該混合室內部提供第一流體的螺旋流，該第一入口以坡道或管道形式下降至混合室中，并相對于該圓筒形形成不對稱以增強該混合室中的螺旋流；
c.經第二入口并與混合室壁相切地將第二流體注入第一流體的螺旋流中，使得第二流體的濃度朝向混合室壁降低；和
d.以渦流形式經出口將該流體的螺旋流導向混合室外部，該出口在底板中提供，并且該出口與螺旋流的軸同心。
[0025]根據另一方面，提供了用于混合流體的流體混合器，包括:
a.由壁、頂板和底板限定的基本圓筒形的混合室；
b.用于將第一流體流送入該混合室的第一入口，該第一入口具有在該頂板中和在該混合室內部的開口，該第一入口的外壁延伸至該混合室的壁并下降至該混合室的底部，該第一入口構造為在該混合室內部提供該第一流體的螺旋流，該第一入口以坡道或管道形式下降至混合室，并相對于該圓筒形形成不對稱以增強該混合室中的螺旋流；
c.用于與混合室壁相切地將第二流體注入該第一流體的螺旋流中以使得第二流體的濃度朝向混合室壁降低的第二入口，該第二入口任選包含噴嘴，所述噴嘴具有內套筒以保護第二入口免受腐蝕；和
d.在底板中的出口，該流體混合器構造為以渦流形式經該出口將該流體的螺旋流導向混合室外部，該出口與該螺旋流的軸同心。
[0026]該方法與該流體混合器的一個優點是能夠有效地將第二流體混合到第一流體中。該第二流體可以具有高濃度的至少一種腐蝕劑。涉及混合腐蝕性流體的現有方法需要通過昂貴的保護層保護反應器。或者以低濃度注入腐蝕性流體以避免高濃度腐蝕劑與混合器或反應器表面、特別是混合室壁接觸。本方法的有效混合消除了對反應器殼體中和主分配器(在驟冷箱下方)中的大量保護層的需要。此外，可以避免大量使用稀釋流體。采用現有技術，在沒有附加的腐蝕防護的情況下，僅可能使用具有小于大約10%的FFA含量的新鮮進料。
[0027]不限于這些優點，本方法能夠混合具有高濃度FFA的第二流體。此前，某些生物來源的烴源的高FFA含量限制了高度可行的原料在精煉廠中的用途。提高的具有更高FFA含量的原料的使用對精煉廠裝置的可行性具有積極的影響。該方法在任選涉及多個床的HDO反應器中是尤其有利的。該方法允許使用對生物燃料生產而言是廉價和有吸引力的來源但此前因其腐蝕性質而難以或無法使用的高FFA原材料流。本混合方法允許第二流體中高至100%的FFA含量。
[0028]此外，本方法的一個優點是將流體流有效混合為更均勻的流，這有助于在反應器中保持最佳溫度分布并有助于避免不想要的副反應。
[0029]本發明的混合方法與流體混合器能夠獲得非常緊湊的組裝件，使得該流體混合器適于安裝在現有反應器中并在現有反應器中使用該混合方法，而極少對該反應器進行修改。該緊湊結構在具有幾個包含腐蝕劑的新鮮流體的注入點的多床反應器中是特別有利的。
[0030]本混合方法與流體混合器當用于其中加氫處理步驟中的產物再循環或另一稀釋劑用作該第一流體且第二流體包含具有高FFA含量的新鮮進料的加氫處理時是特別有利的。
[0031]該流體混合器能夠有效混合，而無需使用混合槳葉或類似裝置來混合該流體。該流體混合器可以以易于裝配到反應器中的緊湊裝置(compact unit)形式實現。
[0032]定義
FFA -游離脂肪酸 HDO -加氫脫氧。
【附圖說明】
[0033]
圖1顯示了流體混合器設計和由混合室進入并經注入噴嘴注入的流線。
[0034]圖2公開了規格為0-12重量％FFA的圖1的設計的FFA質量分數場，注入流體中FFA濃度為50重量％。
[0035]圖3公開了規格為0-12重量％FFA的圖1的設計的FFA質量分數場，注入流體中FFA濃度為80重量％。
[0036]圖4公開了規格為0-12重量％FFA的圖1的設計的FFA質量分數場，注入流體中FFA濃度為100重量％。
[0037]發明詳述
本發明提供了一種新穎的混合方法和流體混合器。修改的混合室減少了腐蝕問題，并允許使用提高的新鮮進料中和離開混合室的混合進料中的FFA含量。
[0038]由涉及環烷酸腐蝕(NAC)的研究已獲得了涉及無水相情況下在高溫中的有機酸腐蝕機理的大部分信息。脂肪酸，類似于環烷酸，是羧酸，因此其腐蝕反應類似。由于脂肪酸是質子溶劑，且它們可以溶解陰離子，所以雜質可以影響腐蝕機理。不被任何理論束縛，羧酸的主要腐蝕反應被認為是:
Fe + 2RC00H 一 Fe (RCOO)2 + H2 (I)。
[0039]由于腐蝕產物極易溶于熱的烴流，通常在該系統的鋼表面上不存在保護膜或腐蝕結垢。可溶性腐蝕產物可以與該過程中存在的H2S反應以形成難溶的FeS沉積物，該沉積物會引發堵塞問題。
[0040]不被任何理論束縛，可以根據以下反應形成FeS沉積物:Fe (RCOO)2 + H2S — FeS + 2RC00H (2)。
[0041]第二流體的進料噴嘴，以及包括用于第二催化劑床的驟冷箱的內部管道可以在高溫下與新鮮進料接觸。
[0042]該混合室具有基本圓筒形的形狀。圓筒形是優選的，因為其增強了混合室內部的螺旋流。但是，如圖1中看到的那樣，該第一入口相對于該圓筒形形成不對稱，因為該入口在混合室壁附近進入該混合室。因此，混合室的形狀并非完美的圓筒形。
[0043]該第一入口在該混合室內部提供該第一流體的螺旋流。該第一入口為管道或坡道形式，其由混合室外部經頂板下降至混合室底部，由此形成第一流體在混合室壁附近進入該混合室的彎曲通道。第一流體流的螺旋運動最初在混合室壁附近持續進行，直到該流達到第一流體的進入點，即第一入口的末端。在該點后，該流開始第二輪的旋轉，并繼續進行更接近混合室中心的第二和后繼循環，由此形成螺旋流。該流在混合室內部持續螺旋運動，由于該第一流體經第一入口進入，以及該混合室的幾何形狀，導致該流朝向其中在底板中的出口位于該混合室的中心的混合室中心旋轉和流動。
[0044]該第二流體與混合室壁相切地注入。切向注入可以通過經由導向下游的流體入口噴嘴注入該第二流體來實現。該第二入口可以穿過混合室壁進入該混合室，例如作為通向第一流體流的具有噴嘴的管道。當該第二流體注入該第一流體的螺旋流內部時，該第二流體的濃度朝向混合室壁降低，因為其與第二入口附近流動以及在第二入口與混合室壁之間流動的第一流體混合。混合室壁處的第二流體濃度可以低至低于I重量％。
[0045]混合流體經由底板中的出口以渦流形式離開該混合室。在底板中提供該出口，并且其與螺旋流的軸同心以實現增強的混合。
[0046]在一個示例性實施方案中，該出口通向包含壁的反應器。當混合流體離開混合室時，流體的旋轉流形成渦流，其延伸到基本與該反應器同心的流體混合器下方的反應器內。如在圖1中看到的那樣，獲得流體的有效混合，因此，可以注入在第二流體中的極高濃度的腐蝕劑如FFA，而不會使流體混合器壁直接暴露于腐蝕性第二流體。該出口