[发明专利]一种混合油加氢微界面强化反应系统及方法

说明书

本发明涉及一种混合油加氢微界面强化反应系统及方法，包括：液相进料单元、气相进料单元、微界面发生器、固定床反应器以及分离罐。与传统的固定床反应器相比，本发明通过在固定床反应器上设置微界面发生器，在反应原料进入反应器反应之前，将反应过程中气体的压力能和/或液体的动能转变转化为氢气气泡的表面能，使氢气气泡破碎为直径大于等于1μm、且小于1mm的微气泡，有效地增大了加氢反应过程中混合油与氢气之间的相间面积，提高混合油与氢气之间的传质效率，并在破碎后使混合油与氢气微气泡混合形成气液乳化物，进而在较低的预设压力范围内强化混合油与氢气之间的反应效率。

技术领域

本发明涉及混合油加工技术领域，尤其涉及一种混合油加氢微界面强化反应系统及方法。

背景技术

近年来，随着石油资源的日益匮乏，原油重质化、劣质化趋势日趋严重，而随着经济的发展，对轻质油品的需求日趋增加，因此，重质油最大量轻质化、效益最大化成为炼油企业追求的目标。

重质油加工处理的主要手段有加氢裂化、催化裂化和延迟焦化。加氢裂化由于投资较大，操作成本高，难以加工焦化混合油和渣油限制了其应用，延迟焦化由于液体收率低，产品质量差等因素应用也受到了限制。催化裂化操作费用低，轻质油品收率高，混合油产品质量好，可加工混合油和渣油等重劣质原料，从而得到了广泛的工艺应用。

随着我国对汽柴油产品质量标准越来越严，如何解决催化裂化混合油硫含量高，催化裂化柴油硫和芳烃含量高、十六烷值低的问题成为近年来研究的热点。目前已开发了很多催化裂化催化剂、助剂和工艺技术，其中催化裂化原料预加氢技术成为解决催化混合油硫含量高有效手段。催化裂化原料预加氢不仅降低了硫、氮和芳烃含量，还有利于提高催化裂化转化率，增加催化裂化轻收，降低混合油硫含量，混合油烯烃和柴油十六烷值也有所改善。

在直馏混合油轻质化的各种方法中，混合油加氢作为催化裂化原料的工艺是一条很好的工艺路线。混合油经过加氢处理后脱除了大部分硫、氮杂质，并饱和部分芳烃，提高了氢含量，进而能够提高催化裂化的原料转化率，降低焦炭产率，提高催化裂化轻质油收率，得到质量改善的产品，得到的混合油的硫含量低，混合油烯烃和柴油十六烷值也有所改善；同时，混合油加氢处理还可副产15%低硫柴油，提高炼厂的柴汽比。因此混合油加氢处理生成油作为催化裂化原料的工艺也得到普遍的工艺应用。

焦化混合油硫、氮含量高，特别是碱性氮含量高，残炭高，芳烃含量高，直接进入催化裂化装置加工容易使催化剂失去催化活性，造成催化剂严重失活，从而导致催化裂化装置混合油收率低，焦炭产率上升，因此焦化混合油进行加氢预处理相对于其它混合油组分更有必要。

发明内容

为此，本发明提供一种混合油加氢微界面强化反应系统及方法，用以克服现有技术中氢气无法与混合油充分接触导致能耗过高的问题。

一方面，本发明提供一种混合油加氢微界面强化反应系统，包括：

液相进料单元，用以存储和输送加氢反应过程中的混合油；

气相进料单元，用以存储和输送加氢反应过程中的氢气；

至少一个微界面发生器（Micro Interfacial Generator，简称MIG），其分别与所述液相进料单元和/或气相进料单元相连,用以将气体的压力能和/或液体的动能转化为氢气气泡的表面能，使氢气气泡破碎为直径大于等于1μm、且小于1mm的微气泡，以提高加氢反应过程中混合油与氢气之间的传质面积，同时使液膜变薄，并在破碎后使混合油与微气泡混合形成气液乳化物，以在预设压力范围内强化混合油与氢气间反应效率；

固定床反应器，其与所述微界面发生器相连，用以装载所述气液乳化物、并为所述气液乳化物中的混合油和微气泡提供反应空间；

分离罐，其与所述固定床反应器相连，用以将所述固定床反应器中加氢反应完成的处理后混合油与混合气体的混合物进行气液分离。