[發(fā)明專利]膨松床反應(yīng)器及重油輕質(zhì)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510624221.0
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN106554806B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白躍華;張雅琳;張志華;翟緒麗;付凱妹;胡勝;王延飛;謝斌;余穎龍;莊夢琪;白光;張冬超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10G47/00
• 分類號: C10G47/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;梁揮

一種膨松床反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，原料油入口，反應(yīng)器出口，所述反應(yīng)器本體底部設(shè)有原料油入口，頂部設(shè)有反應(yīng)器出口；上部的分配盤、下部的催化劑支撐層與筒體構(gòu)成重復(fù)單元，所述分配盤下方設(shè)有催化劑過濾篩網(wǎng)管束；本發(fā)明還涉及重油輕質(zhì)化方法，包括如下步驟：原料經(jīng)加熱爐加熱后，自下而上經(jīng)原料油入口進(jìn)入反應(yīng)器，經(jīng)過分布器進(jìn)行分布后進(jìn)入催化劑床層，催化劑膨脹率控制在大于5％，反應(yīng)后的原料通過床層頂部的催化劑過濾篩網(wǎng)流出，由膨松床反應(yīng)器出口出來的油品，通過過濾器過濾后，進(jìn)入到固定床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重油加氫過程領(lǐng)域，特別涉及一種膨松床反應(yīng)器及其重油輕質(zhì)化方法。

背景技術(shù)

催化裂化是現(xiàn)今重油輕質(zhì)化的重要加工手段之一，隨著原油重質(zhì)化劣質(zhì)化的日益顯現(xiàn)，催化裂化工藝中越來越多的摻煉劣質(zhì)原料，原料性質(zhì)變差使催化裂化的產(chǎn)品分布變差、輕質(zhì)油產(chǎn)率下降并使反應(yīng)器結(jié)焦結(jié)垢，影響裝置正常運(yùn)行。為了克服這些問題，一般采用油漿回?zé)捄筒糠钟蜐{外甩兩種方式。由于催化裂化油漿中含有大量的稠環(huán)芳烴和催化劑粉末，在回?zé)捴袝勾呋瘎┙Y(jié)焦并放出大量的熱，因而煉廠一般采取減小油漿回?zé)挶龋黾油馑τ蜐{比例的方法。一般外甩油漿占原料質(zhì)量的5％～10％，全國每年產(chǎn)生的催化裂化油漿總量至少在800×10⁴噸以上。這部分外甩的油漿經(jīng)濟(jì)效益低，因而有效的利用催化裂化油漿，增加其附加值，是廣大石油石化工作者努力的目標(biāo)。

催化油漿加氫處理工藝，是指將深加工難度大的催化裂化油漿經(jīng)加氫處理后，脫除油漿中的硫、氮等雜質(zhì)元素和鎳、釩等重金屬等，并飽和油漿中大量的稠環(huán)芳烴，提高油漿的裂化性能，增加其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。現(xiàn)今處理重油的加氫裝置主要有四類：固定床、移動床、沸騰床和漿態(tài)床。由于反應(yīng)器各自形式不同，其對重油的處理能力也不同。四類反應(yīng)器對重油的加工極限由低到高排序：固定床<移動床<沸騰床<漿態(tài)床。

目前，全世界渣油加氫裝置，應(yīng)用最多的反應(yīng)器類型是固定床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器技術(shù)比較成熟，其結(jié)構(gòu)簡單、操作穩(wěn)定、易實(shí)現(xiàn)大型化和連續(xù)化生產(chǎn)。和其他反應(yīng)器相比，固定床反應(yīng)器的催化劑不與油一起離開反應(yīng)器，催化劑利用率比較高。但是固定床反應(yīng)器體積較大，溫度分布不均勻，易產(chǎn)生飛溫現(xiàn)象，床層壓降較大，催化劑遇劣質(zhì)油易堵塞結(jié)焦，失活快，僅適用于原總金屬含量小于20μg/g，殘?zhí)夹∮?0％的原料，劣質(zhì)重油加工難度大。常規(guī)固定床反應(yīng)器一般為下流式反應(yīng)器，Chevron公司開發(fā)了上流式反應(yīng)器 US6554994B1，在齊魯石化實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。此專利設(shè)計(jì)的上流式反應(yīng)器為微膨脹床，床層催化劑呈輕微膨脹狀態(tài)，增加了床層的空隙率，但也會使催化劑流動不均，使反應(yīng)在床層的各個(gè)位置反應(yīng)不均勻，加工重油會造成局部堵塞的情況。

移動床反應(yīng)器是固定床反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，催化劑自上而下進(jìn)入反應(yīng)器，實(shí)行在線更換，可在較苛刻的反應(yīng)條件下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。沸騰床加氫是指在反應(yīng)器中，重油從反應(yīng)器下部送入，自下向上流動，催化劑好似沸騰液體進(jìn)行反應(yīng)，催化劑實(shí)行在線更換。其特點(diǎn)是原料適應(yīng)性廣，可適用于比較劣質(zhì)的原料的加工。專利CN 102596386A、CN 1367477A等在其延伸應(yīng)用申請了相關(guān)專利。但沸騰床反應(yīng)器由于受其反應(yīng)器流體力學(xué)的影響，反應(yīng)器的返混非常嚴(yán)重，催化劑的利用率較固定床較低，而且它和移動床一樣裝置操作難度大，內(nèi)構(gòu)件及工藝流程復(fù)雜，投資較大。

漿態(tài)床反應(yīng)器是氣體以鼓泡形式通過懸浮有固體細(xì)粒的漿液層進(jìn)行反應(yīng)。專利CN103242894A、CN103540350A等在其應(yīng)用方面申請了相關(guān)專利。漿態(tài)床反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)是:

1.反應(yīng)器內(nèi)部熱量分布均勻，等溫性好，不易飛溫，傳熱效率高，壓降小。

2.采用細(xì)顆粒，無內(nèi)擴(kuò)散影響，有利于提高產(chǎn)品選擇性；

3.反應(yīng)器體積比固定床小得多，尾氣循環(huán)機(jī)能耗大大減小；

4.原料適應(yīng)性比前三者都強(qiáng)，適用于劣質(zhì)原料的加工。

它的缺點(diǎn)是: