[发明专利]增加重油转化能力的系统与方法

说明书

用于加氢转化重油的系统和相应方法基本上包括反应器、液‑气分离器和用于在反应器外部汽提转化产物的段，所述段包括用于汽提气体的入口导管，所述入口导管位于提供在反应器的头部和液‑气分离器之间的连接的、至少从进入点以相对于水平面在2％和20％之间、优选地在3％和12％之间的坡度向上倾斜的导管上的点处。用于汽提气体的入口导管相对于提供在反应器头部和液‑气分离器之间的连接的导管的轴线、以在20°和65°之间、更优选地在30°和60°之间、甚至更优选地在40°和50°之间的角度倾斜。被递送到在反应器的头部和分离器之间的连接导管的汽提气体在向下的方向上流动。

描述

本发明涉及用于增加重油转化能力的系统和相应的方法。

重石油产品的加氢转化可以使用不同的工艺系统实现。该技术的核心是加氢转化反应器，其可以是固定床型、沸腾床型或浆料型。在后一种情况下，催化剂分散在反应介质中并均匀分布在反应器自身内。

一个EST系统(ENI Slurry Technology)(IT-MI2007A1044；IT-MI2007A1045；IT-MI2007A1198；IT-MI2008A1061；IT-MI2010A1989)提供将流出物从反应器头部递送至HP/HT高压/高温液-气分离器。离开HP/HT分离器的气体被传送到气体处理段，富含氢气的流从所述气体处理段中被回收并再循环到反应器中，同时液体在降低的压力和温度下通过一系列的容器(中压分离器、常压塔和真空塔)以分离反应产物并引起催化剂和未转化的装料的再循环。

如果反应产物仅在气相(VPO)(气相流出物)中获得，则可以避免在反应器外部的可能导致焦炭形成的低压段，即使这导致设备的产能的降低。

当存在催化剂并且不存在氢气时，在低于反应器压力的压力下，通过实验已经发现，可以发生导致产生氢气和焦炭的脱氢反应。在容器中的液体滞留物(liquid holdup)中的高温、低压和长停留时间可以使在反应器外部具有与反应器内相同数量级的固体形成。除此之外，如果真空单元在设计阶段未被制成足够的尺寸，则在真空塔底部的氢气的形成可能对塔的分馏能力有显著的影响。

通过采用EST系统(根据该系统，仅在气相(VPO)中获得产物，我们将称该系统为EST-VPO)，浆料被限制在高H₂分压的区域，这消除了与脱氢和在反应器外部形成固体相关的所有问题。相对于这一优势，采用从HP/HT分离器直接再循环的EST-VPO设备的产能，对于相同的反应温度，显著低于采用从真空塔再循环的EST设备的产能。通过提高反应温度可以补偿产能的损失，即使这导致反应器自身内固体的形成增加。

由于气体自身的汽提效应(stripping effect)，将具有高H₂浓度的气体(也称为“二次(secondary)”气体，以便将其与进料至反应器的具有相同组成的“一次”气体区别开来)进料至在反应器与高温/高压分离器之间的连接管线是提高EST-VPO设备的转化能力的一种方式。

不提供二次气体的使用的EST-VPO系统对于相同的操作条件具有较小的产能，因为离开HP/HT分离器并再循环到反应器的液体具有与离开反应器的液体相同的组成。使用二次气体增加离开分离器顶部的反应产物的生产量(throughput)。同时，再循环到反应器中的液相的组成变化并再次经受加氢转化反应，但此时，其较轻组分已经被贫化，所述较轻组分已经进入气相中。由于产物只能从EST-VPO系统中的分离器的顶部离开，因此其生产量的增加与设备的产能的增加相一致。可以证明，再循环到反应器中的液体在组成方面与离开反应器的液体越相似，朝向轻质产物的形成的转换(shift)越多。与没有提供其的EST-VPO系统相比，通过二次气体的汽提行为的作用，再循环到反应器中的液体将比离开反应器的液体更重，并且因此与气相一起离开的产物的量将增加，尽管具有不同的组成。

将具有高氢气含量的气体进料至在反应器的头部和高压/高温HP/HT分离器之间的连接管线使增加EST-VPO系统的转化能力成为可能。