[发明专利]加氢反应器

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，特别涉及一种加氢反应器。

背景技术

在石油化工领域中，对烃类物质，如柴油等，可以通过加氢反应去除该烃类物质中的杂质，一般而言，需要使用加氢反应器来使烃类物质进行加氢反应。具体地，可以向加氢反应器中注入溶解有氢气的烃类物料，该烃类物料通过加氢反应器中的催化剂作用而与自身溶解的氢气发生反应，从而去除自身包含的杂质。实际应用中，随着反应的进行，该烃类物料中溶解的氢气逐渐减少，很可能会出现贫氢现象，从而影响加氢反应的正常进行。

相关技术中，可以直接向加氢反应器中注入氢气，以增加烃类物料中溶解的氢气量，从而避免贫氢现象。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

相关技术中直接向加氢反应器中注入的氢气在烃类物料中形成的气泡直径一般较大，从而使得氢气与烃类物料的接触面积较小，导致氢气在烃类物料中的扩散效率较低，从而严重影响烃类物料的加氢反应。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种加氢反应器。所述加氢反应器包括：第一催化剂床层、第一注氢管、第一注氢口、进料口、出料口和第一气液分配器；

所述第一注氢口与所述第一注氢管相连，所述第一注氢口用于使氢气注入所述第一注氢管中；

所述第一注氢管上设置有至少一个微气泡发生器，所述至少一个微气泡发生器与所述第一注氢管相通，其中，所述至少一个微气泡发生器中的每一个微气泡发生器上设置有直径小于预设阈值的出气口；

所述每个微气泡发生器用于使所述第一注氢管中的氢气在通过所述出气口时形成第一气泡并进入待反应物料中，所述第一气泡的直径小于第一指定阈值；

所述第一气液分配器包括分配盘、至少一个升液管和约翰逊网，所述分配盘包括至少一个通孔，其中，所述至少一个升液管位于所述分配盘下方，所述至少一个升液管与所述至少一个通孔一对一对接固定，所述约翰逊网位于所述分配盘上方；

所述至少一个升液管用于使含有所述第一气泡的所述待反应物料流向所述第一催化剂床层；

所述约翰逊网用于破碎经所述至少一个升液管传输的所述待反应物料中的所述第一气泡，以形成第二气泡，所述第二气泡的直径小于第二指定阈值；

所述第一催化剂床层用于承载催化剂，使含有所述第二气泡的所述待反应物料在所述催化剂的催化作用下发生加氢反应；

所述进料口位于所述加氢反应器的壳体下侧，所述进料口用于向所述加氢反应器中注入所述待反应物料；

所述出料口位于所述壳体上侧，所述出料口用于从所述加氢反应器中排出已反应物料。

可选的，所述至少一个升液管中的每个升液管的管壁上设置有至少一个气孔；所述至少一个升液管的外壁与所述分配盘形成开口向下的集气腔；

所述每个升液管用于使所述集气腔中的氢气通过所述至少一个气孔进入所述待反应物料中。

可选的，所述第一注氢管包括主管和支管，所述主管与所述支管相通，所述主管与所述第一注氢口相连，所述至少一个微气泡发生器设置在所述支管上，所述主管的内径大于所述支管的内径。

可选的，所述主管的内径d的取值范围为10至500毫米，所述支管的内径为0.1d至0.8d。

可选的，所述第一注氢管位于所述进料口和所述第一催化剂床层之间；

所述第一气液分配器位于所述第一注氢管和所述第一催化剂床层之间。

可选的，所述加氢反应器还包括至少一个第二催化剂床层，至少一个第二注氢口和至少一个第二注氢管；

所述至少一个第二注氢口和所述至少一个第二注氢管一对一相连，所述至 少一个第二注氢口中的每一个第二注氢口用于使氢气注入与自身相连的第二注氢管中；

所述至少一个第二注氢管中的每一个第二注氢管位于相邻的上下两个催化剂床层之间。

可选的，所述加氢反应器还包括至少一个第二气液分配器，所述至少一个第二气液分配器中的每一个气液分配器位于相邻的第二注氢管和催化剂床层之间。

可选的，所述待反应物料为溶解有氢气的烃类物质。

可选的，所述第一注氢管上设置的微气泡发生器的个数在1个到360个之间。

可选的，所述出气口的直径在1微米到1000微米之间。

可选的，所述每个微气泡发生器的高度在10毫米至500毫米之间。

可选的，所述至少一个微气泡发生器在所述第一注氢管上呈正三角形分布、同心圆分布或者正方形分布。