[发明专利]一种U型双驱动弥散强化反应装置

说明书

一种U型双驱动弥散强化反应装置，包括与气相原料、液相原料相连的伺服驱动器，伺服驱动器顶与一级弥散强化反应器相连，一级弥散强化反应器上分别开设有原料入口、与产物分流器相连通的气相物料出口、原料出口、与循环原料相连的一级循环气入口和驱动导管，且在其内部驱动导管入口处设置有主驱动器；一级弥散强化反应器的原料出口通过U形过渡段与二级弥散强化反应器底部入口相连接，二级弥散强化反应器通过出料管道与后处理系统相连通。本发明与现有的重油固定床加氢、沸腾床加氢、悬浮床加氢等加氢处理工艺有本质区别，在实现反应过程强化的同时，大幅提高化工过程原料利用率、目标产物综合收率、目标产物品质、单套装置产能强度。

技术领域

本发明属于反应过程强化技术领域，具体涉及一种U型双驱动弥散强化反应装置。

背景技术

重油轻质化技术可分为加氢路线和脱碳路线两大类。近年来，随着全球原油重质化趋势不断加剧及终端消费市场对轻质液体产品的需求不断攀升，加氢路线所获得的产品在轻质产品收率、后工序加工难易程度、原料利用率、杂原子含量等方面的优势日益明显，显示出常规脱碳工艺所无可比拟的竞争优势。因此，重劣质原料加氢技术及其与相关组合工艺技术路线成为近年来炼化行业未来的重点发展方向。

根据反应器类型进行分类，加氢型重油加工技术可分为固定床加氢、沸腾床加氢、悬浮床加氢三大类。

US4753721描述了采用原料分布盘的渣油加氢处理过程，新鲜渣油原料和氢气混合后进入沸腾床反应器高压室，高压室内设置环状向下开口的倒U形汇集分布器，新鲜渣油原料和氢气的混合物料进入汇集分布器后，气体汇集以溢流方式形成较小气泡与液相混合，主要目的促进气液两相的混合。该方法虽然可以实现气液的初步分布，但是循环油无法实现较好的分布，同时也无法实现循环油和氢气的更好混合。CN1459490A公开了一种重油悬浮床加氢裂化工艺，该工艺所用的加氢裂化反应器为全反混式环流反应器，并附有与之相配合的固定床加氢精制反应器，而且该工艺在产物分离系统中设置了多个旋流分离器，大大降低了循环尾油和减压尾油的固体含量，该工艺虽然能够提高渣油的转化率但是设置了旋流分离器，增大了设备投资，操作工序繁琐。CN107177372A公开了一种重油原料的悬浮床加氢方法，所述方法为：将包括重油原料、氢气以及吸附剂的反应进料送入反应单元进行悬浮床加氢反应，以得到加氢产物；其中，所述反应单元为多个串联连接的悬浮床加氢反应器；所述吸附剂为多孔碳质材料；本发明还提供了利用上述方法进行重油原料加氢处理的加氢系统。该方法提高了原料重质组分与沥青烯的转化率，但该方法添加了吸附剂，增加了产品中的固含量，不利于后续工序的加工处理。

因此，本发明主要解决的技术问题在于现有重油固定床加氢、沸腾床加氢、悬浮床加氢技术中存在的气-液-固三相传质传热效率低下、氢油比过高、反应器内温度场分布不均匀、原料转化效率低、原料轻质化程度低、产物组成较差、轻质液体收率偏低、系统易结焦堵塞而无法长周期运行等，从而开发出与现有固定床加氢、沸腾床加氢、悬浮床加氢技术有本质上不同的全新高效重劣质油加氢反应装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在实现反应过程强化的同时，大幅提高化工过程原料利用率、目标产物综合收率、目标产物品质、装置产能强度、工艺技术经济性指标的U型双驱动弥散强化反应装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括与气相原料、液相原料相连的伺服驱动器，伺服驱动器顶通过管道与一级弥散强化反应器相连，所述的一级弥散强化反应器的顶部开设有与管道相连通的原料入口、与产物分流器相连通的气相物料出口，底部开设有原料出口，中部及下端侧壁上分别开设有与循环原料相连的一级循环气入口和驱动导管，且在一级弥散强化反应器内部驱动导管入口处设置有主驱动器，所述U形过渡段管道上还开设有与循环原料相连通的过渡段循环气入口；所述的二级弥散强化反应器顶部开设有通过出料管道与后处理系统相连通的反应物料出口，侧壁开设有与循环原料相连的二级循环气入口。

所述的伺服驱动器的中下部开设有分别与气相原料、液相原料相连的气相入口和液相入口。