[发明专利]一种沸腾床和固定床耦合的加氢装置及加氢方法

说明书

本发明涉及加氢技术领域，具体涉及一种沸腾床和固定床耦合的加氢装置及加氢方法，原料油和氢气经下降管送至上行反应区底部，完成预反应，然后分离为气液两相，重油经降压阀降压后送至重油精馏塔，被分离为不凝气、半成品和尾油，半成品加压后经半成品入口进入下行反应区顶部，与连通管来的气相一起向下穿过固定床催化剂床层，完成反应，反应产物自主产物出口排出，降温后在冷高压分离器分离为气、油、水三相，油相送至产品精馏塔，得到生物轻油、生物柴油和气体。本发明的加氢装置和加氢方法解决了固定床催化剂床层容易结焦堵塞、固定床催化剂容易粉化、常规沸腾床对原料加氢脱氧和脱杂不彻底以及常规沸腾床与固定床组合投资大的问题。

技术领域

本发明涉及加氢技术领域，具体涉及一种沸腾床和固定床耦合的加氢装置及加氢方法。

背景技术

二代生物柴油是以棕榈酸败油、酸化油、餐厨废弃油脂等非食用动植物油脂为原料，通过加氢方法生产的一种可再生生物质燃料，它与矿物柴油相比，具有可再生性、优良的生物可降解性、低含硫量和低污染物排放等特点，是一种真正的绿色柴油，将成为石油燃料的理想替代能源。

研究表明，棕榈酸败油、酸化油、餐厨废弃油脂等均含有大量的金属离子和较高的杂质含量，由于上述油脂的特殊性质如导电性、含氧量高，热稳定性差，沸点高等特点，常规的脱金属方法如电脱盐法、蒸馏法等均无法实施，如电脱盐过程容易导致电极被击穿，蒸馏则容易导致油脂中的脂肪酸缩合、裂解，给后续加工带来更多不便；由于油脂黏度较大，采用精度较高的过滤器滤除杂质的过程中极易导致过滤器堵塞，只能采用粗过滤，因此其中的金属和杂质大部分会被带进后续反应系统。

采用常规的加氢方法存在如下问题：1、采用常规固定床加氢，金属和杂质易导致催化剂床层结焦堵塞，严重缩短操作周期；2、采用常规固定床加氢，高氧含量易导致固定床催化剂粉化、失活，大大增肌催化剂成本；3、采用常规的沸腾床或悬浮床加氢，则脱氧不彻底，无法生产合格生物柴油；4、采用悬浮床或沸腾床先预脱氧，再经固定床深度加氢的方法，则需要设置两套高压加氢系统，大大增加了装置投资。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种沸腾床和固定床耦合的加氢装置及加氢方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种沸腾床和固定床耦合的加氢装置，包括重油精馏塔、冷高压分离器、产品精馏塔和至少一台组合式反应器；

所述组合式反应器包括反应器壳体，反应器壳体的顶部设置有主进料入口，反应器壳体的底部设置有主产物出口，反应器壳体内从上往下依次设置有顶部隔离区、气液分离区、上行反应区和下行反应区，顶部隔离区与气液分离区之间设置有上封闭盘，气液分离区与上行反应区之间设置有拦截格栅，上行反应区与下行反应区之间设置有下封闭盘，上行反应区内设置有至少一个沸腾床催化剂床层，下行反应区内设置有至少一个固定床催化剂床层，气液分离区内设置有液相收集器，反应器壳体的外侧壁开设有与液相收集器连通的液相出口，顶部隔离区与上行反应区的底部之间设置有下降管，气液分离区与下行反应区的顶部之间设置有连通管；反应器壳体的外侧壁对应上行反应区的位置开设有至少一个第一补氢进口，反应器壳体的外侧壁对应下行反应区的位置开设有一个半成品入口和至少一个第二补氢进口；

主进料入口连接有原料油输送管道，液相出口与重油精馏塔连接，液相出口与重油精馏塔之间设置有减压阀，重油精馏塔的两个液相出口分别连接有半成品输送管道和尾油输送管道，半成品输送管道与半成品入口连接，尾油输送管道的中部与原料油输送管道连接；

主产物出口与冷高压分离器的入口连接，冷高压分离器的液相出口与产品精馏塔的入口连接，冷高压分离器的气相出口分别与第一补氢进口、第二补氢进口和原料油输送管道连接。

一种沸腾床和固定床耦合的加氢装置的加氢方法，包括如下步骤：

(1)原料油自主进料入口进入顶部隔离区，再通过下降管送至上行反应区的底部；