[發(fā)明專利]一種徑流式渣油加氫處理反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210440608.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN103805234A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭派;耿新國(guó);劉鐵斌;李洪廣;曾榕輝;袁勝華;郭蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): C10G47/02
• 分類號(hào): C10G47/02;C10G45/00;C10G49/02;B01J8/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于渣油加氫技術(shù)裝備領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種徑流式固定床渣油加氫處理反應(yīng)器。

背景技術(shù)

渣油加氫是重質(zhì)油輕質(zhì)化的主要技術(shù)途徑之一。目前渣油加氫已經(jīng)發(fā)展了固定床、移動(dòng)床、沸騰床、懸浮床等加氫反應(yīng)技術(shù)方法。其中固定床加氫技術(shù)以反應(yīng)過程操作簡(jiǎn)單平穩(wěn)為主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)獲得迅速發(fā)展，成為渣油加氫最成熟的主流技術(shù)，越來(lái)越多的煉油企業(yè)選擇固定床渣油加氫與渣油催化裂化組合工藝實(shí)現(xiàn)了最大量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽油、煤油、柴油的目的，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

現(xiàn)有固定床渣油加氫技術(shù)采用直立筒式反應(yīng)器，根據(jù)脫除機(jī)械雜質(zhì)，加氫脫金屬、脫硫、脫氮/脫殘?zhí)糠磻?yīng)機(jī)理和順序，將主功能不同的各種催化劑按照一定組合方式在反應(yīng)器里軸向裝填。典型的如雪佛龍（CHEVRON）公司渣油加氫系列專利技術(shù)、中國(guó)石化FRIPP及RIPP渣油加氫系列專利技術(shù)，均采用直立筒式反應(yīng)器。

在現(xiàn)有的直立筒式反應(yīng)器中，渣油和氫氣從反應(yīng)器頂部或底部進(jìn)入，氣液兩相物料以相同方向沿反應(yīng)器軸向流動(dòng)。在催化劑床層中，物料流動(dòng)方向截面與反應(yīng)器截面相同，一成不變。但反應(yīng)物料從進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，流通面積突然擴(kuò)大。為了避免剛進(jìn)入的物料對(duì)催化劑床層造成沖擊和產(chǎn)生偏流，現(xiàn)有直立筒式反應(yīng)器內(nèi)部必須在進(jìn)料口附近設(shè)置進(jìn)料分配器和分布板，最大限度保證物料均勻通過催化劑床層。

采用直立筒式反應(yīng)器的現(xiàn)有固定床渣油加氫技術(shù)，反應(yīng)物流沿反應(yīng)器軸向流動(dòng)依次進(jìn)行機(jī)械雜質(zhì)脫除、加氫脫金屬、脫硫、脫氮/脫殘?zhí)糠磻?yīng)，渣油中的機(jī)械雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)脫除后以固態(tài)物形式沉積在催化劑床層，最先在前置床層沉積，隨著渣油處理量增加，沉積物增多并飽和，逐漸向后置床層延伸。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增加，主要功能是脫機(jī)械雜質(zhì)和金屬的前置催化劑床層因沉積物飽和而逐漸失活，其主功能逐漸喪失，后置脫硫、脫氮/脫殘?zhí)看呋瘎┭蛑鸩匠袚?dān)更多的脫金屬反應(yīng)負(fù)荷，導(dǎo)致其失活速率加大。為了補(bǔ)償活性損失，必須隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間越長(zhǎng)而逐步提高反應(yīng)溫度。提高反應(yīng)溫度在提升催化劑活性的同時(shí)，催化劑表面結(jié)焦及其它副反應(yīng)速率也增加，催化劑床層容易出現(xiàn)熱點(diǎn)，其結(jié)果一是進(jìn)一步加大失活速率，二是床層壓降進(jìn)一步增加。

由于上述的原因，現(xiàn)有固定床渣油加氫裝置普遍存在操作彈性差、催化劑床層壓差較高、催化劑不能同步失活，后置催化劑活性資源浪費(fèi)較大等問題，其運(yùn)轉(zhuǎn)周期較其它石油餾分加氫裝置短得多，很少超過2年。

也由于其床層壓差較大的原因，現(xiàn)有直立筒式反應(yīng)器不適宜密相裝填催化劑，不能更有效利用反應(yīng)器空間來(lái)提高裝置處理量。

徑流式渣油加氫處理方法可以有效解決現(xiàn)有固定床渣油加氫處理所存在的上述問題。但是，現(xiàn)有直立筒式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)徑流式固定床渣油加氫處理反應(yīng)過程。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)徑流式固定床渣油加氫處理反應(yīng)過程，本發(fā)明提供一種徑流式渣油加氫反應(yīng)器。

本發(fā)明的徑流式渣油加氫反應(yīng)器主要由殼體、中軸進(jìn)油管和底部氫氣分布盤構(gòu)成。

本發(fā)明反應(yīng)器殼體的外觀形狀與現(xiàn)有直立筒式反應(yīng)器相似，主體為等徑圓柱（筒）體，上下兩端為半圓球形或半橢圓球形收縮封閉。不同之處在于，一是，現(xiàn)有直立筒式反應(yīng)器的高徑比比較大，主要根據(jù)反應(yīng)空速和物流線速設(shè)計(jì)，如果高徑比小，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)物料偏流；而本發(fā)明反應(yīng)器的高徑比有較大的取值范圍，因?yàn)閺搅魇椒磻?yīng)過程系低線速操作，其反應(yīng)空速主要由中軸進(jìn)油管開孔率、進(jìn)油管內(nèi)徑與反應(yīng)器內(nèi)徑之比確定，反應(yīng)器高徑比僅與裝置的操作彈性及運(yùn)轉(zhuǎn)周期有密切關(guān)系，即高徑比越大，則裝置的操作彈性越大、運(yùn)轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)。二是，現(xiàn)有直立筒式反應(yīng)器僅在上下兩端設(shè)置進(jìn)料口和出料口各一個(gè)；而本發(fā)明反應(yīng)器在頂端設(shè)置一個(gè)氣體出口，底部設(shè)置一個(gè)原料渣油進(jìn)口、一個(gè)氫氣進(jìn)口、一個(gè)生成油出口，其中生成油出口位于中間最低端，渣油進(jìn)口和氫氣進(jìn)口位置略高于生成油出口。

在本發(fā)明的反應(yīng)器內(nèi)部，軸向分為三個(gè)功能空間，其中柱形主體為反應(yīng)區(qū)域，除中軸進(jìn)油管外，全部徑向分層裝填催化劑；上部半圓球形或半橢圓球形內(nèi)為氣體匯集區(qū)域，反應(yīng)剩余氫氣和氣體產(chǎn)物在此匯集后經(jīng)頂端排氣口排出；下部半圓球形或半橢圓球形內(nèi)為生成油匯集區(qū)域，加氫生成油在此匯集后經(jīng)底端排油口排出。