[发明专利]微界面强化液相循环加氢的装置及方法

说明书

本发明涉及石油炼制与石油化工技术领域，尤其是涉及一种微界面强化液相循环加氢的装置及方法。所述装置包括：原料罐、加热炉、微气泡发生器、加氢单元、加氢反应器和分离器；所述原料罐的出料端经加热炉连接于所述微气泡发生器，所述加氢单元连接于所述微气泡发生器；所述微气泡发生器的出料端连接于所述加氢反应器，所述加氢反应器的出料端连接于所述分离器。所述方法包括：微气泡流于加氢反应器中进行加氢反应，经分离器收集加氢产物；所述微气泡流主要由预加热的原料油与氢气在微气泡发生器中气液混合得到。本发明能够大幅度提高反应器的空间利用率，可提高近10‑20％；同时能够降低装置体系内的压力，大幅降低装置成本。

技术领域

本发明涉及石油炼制与石油化工技术领域，尤其是涉及一种微界面强化液相循环加氢的装置及方法。

背景技术

目前，航煤、柴油深度加氢精制主要采用氢气循环和液相循环的工艺技术，同时也有管式液相加氢工艺。

传统氢气循环的滴流床反应器运行时，过量循环氢气为化学消耗所需氢气量的10倍。气体和液体混合并流向下经过内构件和催化剂床层，在催化剂床层中处于气液平衡状态。在催化剂表面，溶解氢气和进料中反应物质之间发生化学反应，液相中的氢气逐渐减少，所以气相氢气逐渐溶入液相进行补充。由此可见：传统滴流床反应器内的反应速度主要受传质速度影响，一般情况下，传质速度比动力学反应速度慢很多。

采用液相循环加氢技术，能够深度加氢，可以保证油品中的含硫量更低。整个加氢处理过程中的氢气流量减小并省去氢气循环系统和循环氢压缩机，可以为企业节省装置建设投资，并降低清洁燃料生产成本。

液相循环加氢的现状是：(1)液相加氢压力高于气相加氢，尤其对于耗氢量较高的油品(柴油或者蜡油)，导致工艺管道等附属设施的压力等级提高，投资费用上没有太大优势；(2)多床层间的补充氢气需要在反应器内部设置多个气液混合器，导致操作复杂，反应器空间利用率较低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种微界面强化液相循环加氢的装置，以解决现有技术中存在的反应器运行不稳定、空间利用率低的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种微界面强化液相循环加氢的方法，该方法稳定性好，可靠性高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

微界面强化液相循环加氢的装置，包括：原料罐、加热炉、微气泡发生器、加氢单元、加氢反应器和分离器；

所述原料罐的出料端经加热炉连接于所述微气泡发生器，所述加氢单元连接于所述微气泡发生器；所述微气泡发生器的出料端连接于所述加氢反应器，所述加氢反应器的出料端连接于所述分离器。

本发明在液相循环加氢的装置中设置有微气泡发生器，在微气泡发生器中，氢气快速溶解在油品中，并且一定量的过剩氢气以大量的微气泡状态与油品形成均匀的微气泡流，这种气液拟均相直接被带入加氢反应器进行加氢反应。通过大量稳定悬浮的微气泡来不断向油品中补充氢气，不单纯依靠高压力来提高氢气的溶解度，能够适当降低装置体系内的压力，大幅降低装置成本，尤其会使柴油和蜡油液相循环加氢的经济效益大幅度的提升。

同时，本发明可无需额外的补氢和排气系统，使整个反应流程更加简单，且运行稳定性更好，反应效果更好。在加氢反应器内减少甚至取消中途补氢系统，大幅度的提高了加氢反应器的空间利用率，提高生产效率。

本发明所形成的相对稳定的均相微气泡流，进入加氢反应器满足基本供氢需求，可以取消或者减少现有液相循环加氢工艺中气液混合器和排气系统，加氢反应器运行更加平稳，操作难度降低，空间利用率提高。相较于超重力混氢设备等，提高了设备安全可靠性，同时降低了能耗，提高能量利用率，且能够提高气液比。