[發明專利]膨松床反應器及重油輕質化方法

有效

• 申請號: 201510624221.0
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN106554806B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）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）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: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;梁揮

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

技術領域

本發明涉及重油加氫過程領域，特別涉及一種膨松床反應器及其重油輕質化方法。

背景技術

催化裂化是現今重油輕質化的重要加工手段之一，隨著原油重質化劣質化的日益顯現，催化裂化工藝中越來越多的摻煉劣質原料，原料性質變差使催化裂化的產品分布變差、輕質油產率下降并使反應器結焦結垢，影響裝置正常運行。為了克服這些問題，一般采用油漿回煉和部分油漿外甩兩種方式。由于催化裂化油漿中含有大量的稠環芳烴和催化劑粉末，在回煉中會使催化劑結焦并放出大量的熱，因而煉廠一般采取減小油漿回煉比，增加外甩油漿比例的方法。一般外甩油漿占原料質量的5％～10％，全國每年產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濟效益低，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。

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加氫處理后，脫除油漿中的硫、氮等雜質元素和鎳、釩等重金屬等，并飽和油漿中大量的稠環芳烴，提高油漿的裂化性能，增加其經濟價值。現今處理重油的加氫裝置主要有四類：固定床、移動床、沸騰床和漿態床。由于反應器各自形式不同，其對重油的處理能力也不同。四類反應器對重油的加工極限由低到高排序：固定床<移動床<沸騰床<漿態床。

目前，全世界渣油加氫裝置，應用最多的反應器類型是固定床反應器。固定床反應器技術比較成熟，其結構簡單、操作穩定、易實現大型化和連續化生產。和其他反應器相比，固定床反應器的催化劑不與油一起離開反應器，催化劑利用率比較高。但是固定床反應器體積較大，溫度分布不均勻，易產生飛溫現象，床層壓降較大，催化劑遇劣質油易堵塞結焦，失活快，僅適用于原總金屬含量小于20μg/g，殘碳小于20％的原料，劣質重油加工難度大。常規固定床反應器一般為下流式反應器，Chevron公司開發了上流式反應器 US6554994B1，在齊魯石化實現工業應用。此專利設計的上流式反應器為微膨脹床，床層催化劑呈輕微膨脹狀態，增加了床層的空隙率，但也會使催化劑流動不均，使反應在床層的各個位置反應不均勻，加工重油會造成局部堵塞的情況。

移動床反應器是固定床反應器的基礎上發展而來，催化劑自上而下進入反應器，實行在線更換，可在較苛刻的反應條件下穩定運轉。沸騰床加氫是指在反應器中，重油從反應器下部送入，自下向上流動，催化劑好似沸騰液體進行反應，催化劑實行在線更換。其特點是原料適應性廣，可適用于比較劣質的原料的加工。專利CN 102596386A、CN 1367477A等在其延伸應用申請了相關專利。但沸騰床反應器由于受其反應器流體力學的影響，反應器的返混非常嚴重，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，內構件及工藝流程復雜，投資較大。

漿態床反應器是氣體以鼓泡形式通過懸浮有固體細粒的漿液層進行反應。專利CN103242894A、CN103540350A等在其應用方面申請了相關專利。漿態床反應器優點是:

1.反應器內部熱量分布均勻，等溫性好，不易飛溫，傳熱效率高，壓降小。

2.采用細顆粒，無內擴散影響，有利于提高產品選擇性；

3.反應器體積比固定床小得多，尾氣循環機能耗大大減?。?/p>

4.原料適應性比前三者都強，適用于劣質原料的加工。

它的缺點是: