[發明專利]一種用于重油加氫裂化的噴射型內環流反應器

有效

• 申請號: 201610076396.7
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105694959B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 李希;高用祥;盧浩然;成有為;王麗軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C10G47/30
• 分類號: C10G47/30;C10G47/26
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于石油化工領域，具體涉及一種用于重油加氫裂化的噴射型內環流反應器，特別適用于劣質油的加氫裂化。

背景技術

近年來隨著世界原油需求的持續走高和原油重質化日趨明顯，未來煉油生產過程中對重質原油加工的比例會越來越大，對渣油輕質化生產輕質燃料油的工藝技術提出了更高的要求，目前常見的渣油加氫裂化手段有固定床渣油加氫裂化、沸騰床渣油加氫裂化和漿態床(懸浮床)加氫裂化。

現有工藝中工業應用最廣，加工能力最大的是固定床渣油加氫技術，其工藝特點有：工藝成熟，易操作，裝置投資相對較低；產品氫含量顯著增加，未轉化渣油可作為渣油催化裂化的進料、焦化原料和調制低硫燃料油；反應溫度較低，渣油轉化率為20％-50％；缺點包括：操作周期受原料雜質含量影響較大，一般用于加工鎳和釩含量小于200μg/g的渣油原料，床層容易發生堵塞和結焦，床層溫度控制困難，床層壓降大。

由于固定床反應器存在的諸多問題，新一代的渣油加氫裝置一直都是研究的熱點。20世紀70年代，沸騰床加氫裂化技術實現工業化。它的優點是：可處理高殘炭值、高金屬的減壓渣油；反應器溫度均勻可控，適用于高放熱反應的加氫過程；系統壓降小，壓降保持恒定；可隨時卸載和補充催化劑，保持催化劑性能。

目前工業上使用的是H-oil、T-Star和LC-Fining三種沸騰床反應器，其共同特點，都是采用循環泵來進行液體的強制內部循環，達到固體懸浮和三相混合的要求，因此，沸騰床反應器內部結構十分復雜，包括下部的多重氣液分布器，上部的氣液分離器、循環室、外置和內置的液體循環泵等。其中，循環泵由于需要滿足高溫高壓、耐腐蝕等特點，故障率高，造價昂貴。

工業加氫反應器處于高溫高壓與復雜多相流環境，其開發要點與基本要求應該是：(1)內部構件盡可能簡單以避免結疤和流動不暢，提高反應器內有效使用空間；(2)采用適當的顆粒粒徑與床層結構滿足固體懸浮與混合要求，避免顆粒沉積或形成局部流動死區；(3)氣含率適中，保持足夠臨氫氛圍，避免液相高溫二次裂解，提高產品質量。

公開號為CN1448212A的專利申請公開了一種沸騰床反應器，在反應器頂部裝有相分離器并取消了循環泵及液體循環導管，增加了催化劑藏量，結構簡單操作方便，但是使用的催化劑粒徑為100到200μm，催化劑容易帶出，操作彈性較小，對較大催化劑難以適用，可能存在沉積，流動不暢等問題。

公開號為CN104560137A的專利申請公開了一種內環流式沸騰床反應器，在反應器中設置三相分離區、沸騰區、環流區，取消循環泵和料面監控儀，操作簡單，但是進料物流需經氣液分布器后方進入反應器內，入口物流動能較小，底部為平底模式，存在流動死區的問題。

公開號為CN1362477A的專利申請公開了一種采用沸騰床加工劣質油的工藝，使用流體分布盤或篩板將沸騰床反應器分成不同的反應區，并控制各個反應區的催化劑膨脹比和催化劑置換速度以達到催化劑充分發揮活性的目的，但由于反應區對固體分離的限制，反應器空間難以得到充分應用。

公開號為CN102453525A的專利申請公開了一種多段沸騰床加氫工藝，該技術在反應器內設置多個內循環區，形成不同的操作區域，在不同的操作區域內使用的不同的催化劑，但不同區域的催化劑之間會不可避免的發生混合，影響總體反應效率。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種用于渣油加氫的噴射型內環流反應器，可以有效解決現有工藝中容易出現的反應器內溫度不均，反應速度慢，催化劑失活快的問題。

沸騰床原理：滿足固體懸浮、液相混合、氣液傳質三方面要求，加氫裂化是個慢速強放熱反應，催化劑分布不均勻會導致反應不均勻，混合不好易導致產生局部熱點，在催化劑上生成焦炭使其失活。除了靠液相強制內部循環措施之外，還可以靠內部安裝導流筒進行氣升式內部自動循環，從而也能達到固體懸浮于均勻混合的要求。而后者結構更為簡單，屬于靜設備，且不需要外部提供動力。

本發明的具體技術方案如下：

一種用于重油加氫裂化的噴射型內環流反應器，包括殼體、導流筒、錐形底和至少一個噴嘴，所述錐形底位于殼體的底部，噴嘴置于錐形底底部，導流筒安裝在殼體內部且兩端開口，所述殼體的頂部設有物料出口。