[发明专利]一种液相加氢系统及液相加氢方法

权利要求书

1.一种液相加氢系统，其特征在于：包括溶氢区和加氢反应区，所述的溶氢区内设置若干溶氢设备，溶氢设备包括溶氢设备壳体，溶氢设备壳体内部包含若干并联溶氢组件；所述的溶氢组件为腔体结构，沿物料流动方向依次为初级溶氢段、加速溶氢段和氢气释放段，各段之间相互贯通；其中加速溶氢段为锥形收缩结构，加速溶氢段的起始端连接高压氢分散设备，氢气释放段的中后部设置用于释放逸出气的气相出口，氢气释放段末端设置液相出口；所述的加氢反应区内设置若干组加氢反应器，每组加氢反应器包括一个固定床反应器和至少一个上流式管式反应器；所述的固定床反应器，沿物流方向依次为进料段、进料导流均布段、加氢反应段、出料导流均布段和出料段，各段之间相互贯通；进料段为管式结构，进料段入口与反应进料连接，进料段出口与进料导流均布段连接，进料导流均布段为锥形结构，连接进料段和加氢反应段出料导流均布段为倒锥形结构，连接加氢反应段和出料段，出料段为管式结构，出料段出口与管式反应器底部的物料进口连接；所述的加氢反应段高径比为1:20～1:1；所述的管式反应器，由下至上依次为反应汽提段和气液分离段，管式反应器顶部设置气相出口和液相出口，所述的液相出口位置与固定床反应器的进料段入口位置在同一水平线上，管式反应器的高径比为5:1～50:1；固定床反应器的加氢反应段与管式反应器的直径比为1:1～40:1；在加速溶氢段，来自初级溶氢段的溶解氢物流与切向引入的富氢气液混合物沿腔体呈螺旋式前进运动，液相沿加速溶氢段的管壁运动，气相在加速溶氢段的横截面中心运动，形成一种携带了大量氢气的“油包气”型流体；所述的高压氢分散设备用于将氢气通过含有纳/微米孔道的分散介质分散到油相中，形成富氢气液混合物；高压氢分散设备包含将高压氢气引入的高压氢进料管线、将油相引入的油相引入管线和将富氢气液混合物引出至加速溶氢段起始端的引出管线。

2.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述溶氢组件中的初级溶氢段内部装有强化流体扰动组件；初级溶氢段起始端连接原料油进料管线和氢气进料管线。

3.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述溶氢组件中的加速溶氢段的收缩角为10°～30°。

4.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述溶氢组件中的加速溶氢段中锥形收缩结构的长度与氢气释放段的长度比为1：1～1：20。

5.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：氢气释放段的气相出口与氢气微分散设备连接，氢气微分散设备经管线再与初级溶氢段相连接。

6.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述的固定床反应器中，进料段高径比为5:1～20:1；进料段内部填装保护剂和/或惰性瓷球，进料段与加氢反应段的直径比为1:5～1:50。

7.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述的固定床反应器中，出料段高径比为5:1～20:1；出料段内部填装保护剂和/或惰性瓷球，出料段与加氢反应段的直径比为1:5～1:50。

8.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述的管式反应器设置多个时，各管式反应器之间并联连接。

9.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述的管式反应器中，加氢反应气提段内部填装加氢催化剂和/或保护剂。

10.根据权利要求1所述的液相加氢系统，其特征在于：所述的管式反应器中，顶部的液相出口位置连接液相出口管线，液相出口管线上设置液位控制阀，顶部的气相出口位置连接气相出口管线，气相出口管线上设置压力排放阀，液位控制阀通过控制管式反应器的液位使固定床反应器内部为全液相状态。