[发明专利]一种重油加氢浆态床反应器及重油加氢方法在审
申请号: | 201310516936.5 | 申请日: | 2013-10-28 |
公开(公告)号: | CN104549062A | 公开(公告)日: | 2015-04-29 |
发明(设计)人: | 唐晓津;张占柱;侯栓弟;朱振兴;胡立峰;王子军 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院 |
主分类号: | B01J8/20 | 分类号: | B01J8/20;C10G47/26 |
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地址: | 100728 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 重油 加氢 浆态床 反应器 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种浆态床反应器及其应用方法,更具体地说,涉及一种适用于重油加氢过程的浆态床环流反应器和一种重油加氢方法。
背景技术
加氢是一种重要的劣质原料处理的技术路线,通过加氢,重质油品中的金属、胶质、残炭、硫、氮等杂质均可以被有效脱除。目前加氢处理过程中最常用的是下流式固定床反应器,即滴流床反应器,但是重质油品(如渣油、煤液化油)由于杂质含量高,容易造成加氢催化剂中毒或者催化剂孔道堵塞而快速失活,并且杂质可能堵塞床层使压降快速升高导致反应器工况变差,甚至无法正常操作。而采用气液并流向上运动的反应器是进行重质油品加氢较佳的选择。此类反应器包括上流式反应器、沸腾床反应器和浆态床反应器。在气液两相并流向上流动的过程中,油品做为连续相,而氢气做为分散相,既可以加工杂质含量高的重质油品,又克服了固定床催化剂床层容易堵塞的问题。
US4753721公开了一种沸腾床渣油加氢反应器。气液并流向上通过催化剂床层,使得床层产生了显著的膨胀。大部分液相在反应器顶部被循环泵重新由反应器底部注入反应器,实现循环流动。部分液相和富氢气体通过排料口流出反应器。由于催化剂床层膨胀显著,因而不容易发生床层堵塞的问题。
CN1349554A公开了一种加氢处理重质原料用带层状催化剂床层的上流式反应器系统,上流式反应器含有至少两个不同加氢活性的催化剂层,以选择性脱除通过整个床层的污染物以防止堵塞和提高催化剂寿命。将含重质原料和氢气的流体送入固定床反应器的底部,流体首先与下部水平催化剂床层中的催化剂接触,然后再与上部水平催化剂床层中的催化剂接触,以及从固定床反应器的顶部取出加氢后的产品。用于脱除油品中的大部分金属与固体颗粒杂质和部分硫、氮,以延长主反应器中加氢催化剂的使用寿命。由于气相被分散成气泡与液相连续相并流向上运动,使得催化剂床层产生了膨胀,可以避免床层堵塞。
CN2538416Y公开了一种适用于重油浆态床加氢裂化的内环流反应器。该反应器有两个导流筒,上导流筒的内径和高度都大于下导流筒。反应器内温度分布均匀,气含率高,有利于反应过程的进行,无焦炭沉积,运转周期长。
对比上流式反应器和沸腾床反应器,浆态床反应器由于催化剂颗粒直径很小(一般为几十微米或者更小),消除了催化剂内扩散的影响,具有很高的反应比表面和活性,因此可以大大减少催化剂的用量。
CN101081357A公开了一种浆态床环流反应器,包括上升管和至少一根下降管,上升管和下降管两端分别通过管线相连,所述的上升管上部为管径扩大的沉降区,沉降区的顶部设有排气口,每根下降管内被过滤介质分成滤液区和浆液区两部分,其中滤液区下端与液体出料口连通,浆液区的两端与上升管的两端相连通。该浆态床环流反应器应用于气液固三相反应系统,可以实现浆液中气体、液体与固体颗粒的连续分离。由于重质馏分油比较粘稠,杂质含量高,容易堵塞,这种浆态床环流反应器不适用于重油加氢过程。需要开发一种适用于重质馏分油如渣油加氢的浆态床反应器。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是在现有技术的基础上,提供一种用于重油加氢的浆态床反应器。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种重油加氢方法。
一种重油加氢浆态床反应器,包括上升管4、上升管顶部的扩大段1和下降管8,所述的扩大段1和下降管8的上部连通,所述的上升管4下部与下降管8底部连通,所述的扩大段1内设置浆相分离器,浆相分离器为内筒3和外筒2的套筒结构,所述的浆相分离器上部设置除沫器11,所述的扩大段顶部设置气体出口10,所述的扩大段侧壁设置物料出口13,所述的上升管4底部设置流体分布器7,所述上升管4底部设置原料进口9。
所述的流体分布器的垂直高度低于上升管下部与下降管的连接处。
本发明供的重油加氢方法,采用上述的重油加氢浆态床反应器,含有加氢裂化催化剂颗粒的重油和氢气由底部经原料进口进入浆态床反应器的上升管,进行加氢裂化反应,反应物流向上流动进入扩大段,在扩大段内浆液和气体分离,分离出的气体经扩大段顶部的气体出口排出反应器,分离出的浆液经扩大段侧壁的物料出口排出反应器,其余浆液沿浆相分离器内筒与外筒之间的环隙向下流动,进入下降管,在下降管的底部重新进入上升管继续反应。
本发明提供的重油加氢方法的反应操作条件为:反应压力8-30MPa,反应温度为350-500℃。
本发明提供的重油加氢浆态床反应器及重油加氢方法的有益效果为:
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