[發(fā)明專利]一種重油加氫漿態(tài)床反應(yīng)器及重油加氫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310516936.5
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN104549062A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐曉津;張占柱;侯栓弟;朱振興;胡立峰;王子軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J8/20
• 分類號: B01J8/20;C10G47/26
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種漿態(tài)床反應(yīng)器及其應(yīng)用方法，更具體地說，涉及一種適用于重油加氫過程的漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器和一種重油加氫方法。

背景技術(shù)

加氫是一種重要的劣質(zhì)原料處理的技術(shù)路線，通過加氫，重質(zhì)油品中的金屬、膠質(zhì)、殘?zhí)?、硫、氮等雜質(zhì)均可以被有效脫除。目前加氫處理過程中最常用的是下流式固定床反應(yīng)器，即滴流床反應(yīng)器，但是重質(zhì)油品（如渣油、煤液化油）由于雜質(zhì)含量高，容易造成加氫催化劑中毒或者催化劑孔道堵塞而快速失活，并且雜質(zhì)可能堵塞床層使壓降快速升高導(dǎo)致反應(yīng)器工況變差，甚至無法正常操作。而采用氣液并流向上運動的反應(yīng)器是進行重質(zhì)油品加氫較佳的選擇。此類反應(yīng)器包括上流式反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器和漿態(tài)床反應(yīng)器。在氣液兩相并流向上流動的過程中，油品做為連續(xù)相，而氫氣做為分散相，既可以加工雜質(zhì)含量高的重質(zhì)油品，又克服了固定床催化劑床層容易堵塞的問題。

US4753721公開了一種沸騰床渣油加氫反應(yīng)器。氣液并流向上通過催化劑床層，使得床層產(chǎn)生了顯著的膨脹。大部分液相在反應(yīng)器頂部被循環(huán)泵重新由反應(yīng)器底部注入反應(yīng)器，實現(xiàn)循環(huán)流動。部分液相和富氫氣體通過排料口流出反應(yīng)器。由于催化劑床層膨脹顯著，因而不容易發(fā)生床層堵塞的問題。

CN1349554A公開了一種加氫處理重質(zhì)原料用帶層狀催化劑床層的上流式反應(yīng)器系統(tǒng)，上流式反應(yīng)器含有至少兩個不同加氫活性的催化劑層，以選擇性脫除通過整個床層的污染物以防止堵塞和提高催化劑壽命。將含重質(zhì)原料和氫氣的流體送入固定床反應(yīng)器的底部，流體首先與下部水平催化劑床層中的催化劑接觸，然后再與上部水平催化劑床層中的催化劑接觸，以及從固定床反應(yīng)器的頂部取出加氫后的產(chǎn)品。用于脫除油品中的大部分金屬與固體顆粒雜質(zhì)和部分硫、氮，以延長主反應(yīng)器中加氫催化劑的使用壽命。由于氣相被分散成氣泡與液相連續(xù)相并流向上運動，使得催化劑床層產(chǎn)生了膨脹，可以避免床層堵塞。

CN2538416Y公開了一種適用于重油漿態(tài)床加氫裂化的內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器。該反應(yīng)器有兩個導(dǎo)流筒，上導(dǎo)流筒的內(nèi)徑和高度都大于下導(dǎo)流筒。反應(yīng)器內(nèi)溫度分布均勻，氣含率高，有利于反應(yīng)過程的進行，無焦炭沉積，運轉(zhuǎn)周期長。

對比上流式反應(yīng)器和沸騰床反應(yīng)器，漿態(tài)床反應(yīng)器由于催化劑顆粒直徑很小（一般為幾十微米或者更?。?，消除了催化劑內(nèi)擴散的影響，具有很高的反應(yīng)比表面和活性，因此可以大大減少催化劑的用量。

CN101081357A公開了一種漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器，包括上升管和至少一根下降管，上升管和下降管兩端分別通過管線相連，所述的上升管上部為管徑擴大的沉降區(qū)，沉降區(qū)的頂部設(shè)有排氣口，每根下降管內(nèi)被過濾介質(zhì)分成濾液區(qū)和漿液區(qū)兩部分，其中濾液區(qū)下端與液體出料口連通，漿液區(qū)的兩端與上升管的兩端相連通。該漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器應(yīng)用于氣液固三相反應(yīng)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)漿液中氣體、液體與固體顆粒的連續(xù)分離。由于重質(zhì)餾分油比較粘稠，雜質(zhì)含量高，容易堵塞，這種漿態(tài)床環(huán)流反應(yīng)器不適用于重油加氫過程。需要開發(fā)一種適用于重質(zhì)餾分油如渣油加氫的漿態(tài)床反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種用于重油加氫的漿態(tài)床反應(yīng)器。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二是提供一種重油加氫方法。

一種重油加氫漿態(tài)床反應(yīng)器，包括上升管4、上升管頂部的擴大段1和下降管8，所述的擴大段1和下降管8的上部連通，所述的上升管4下部與下降管8底部連通，所述的擴大段1內(nèi)設(shè)置漿相分離器，漿相分離器為內(nèi)筒3和外筒2的套筒結(jié)構(gòu)，所述的漿相分離器上部設(shè)置除沫器11，所述的擴大段頂部設(shè)置氣體出口10，所述的擴大段側(cè)壁設(shè)置物料出口13，所述的上升管4底部設(shè)置流體分布器7，所述上升管4底部設(shè)置原料進口9。

所述的流體分布器的垂直高度低于上升管下部與下降管的連接處。

本發(fā)明供的重油加氫方法，采用上述的重油加氫漿態(tài)床反應(yīng)器，含有加氫裂化催化劑顆粒的重油和氫氣由底部經(jīng)原料進口進入漿態(tài)床反應(yīng)器的上升管，進行加氫裂化反應(yīng)，反應(yīng)物流向上流動進入擴大段，在擴大段內(nèi)漿液和氣體分離，分離出的氣體經(jīng)擴大段頂部的氣體出口排出反應(yīng)器，分離出的漿液經(jīng)擴大段側(cè)壁的物料出口排出反應(yīng)器，其余漿液沿漿相分離器內(nèi)筒與外筒之間的環(huán)隙向下流動，進入下降管，在下降管的底部重新進入上升管繼續(xù)反應(yīng)。

本發(fā)明提供的重油加氫方法的反應(yīng)操作條件為：反應(yīng)壓力8-30MPa，反應(yīng)溫度為350-500℃。

本發(fā)明提供的重油加氫漿態(tài)床反應(yīng)器及重油加氫方法的有益效果為：