[發明專利]一種氣液混相料上流式加氫反應器的收集液分流方法

在審

• 申請號: 201610921454.1
• 申請日: 2016-10-16
• 公開（公告）號: CN107955647A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 何巨堂
• 申請（專利權）人: 何巨堂
• 主分類號: C10G67/00
• 分類號: C10G67/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種氣液混相料上流式加氫反應器的收集液分流方法，上流式加氫反應器RE內的上部空間設置集液杯和液體導出管，收集液自流或經泵加壓進入分離步驟S100，S100為利用離心力原理工作的氣液和或液固相對分離步驟，將收集液分離為富氣相的液流即第一液流KL1和富固相的液流即第二液流KL2；為了降低反應空間氣相返混量和或沖洗反應器頂部殼壁和或實現低負荷下導流管的高流速或抑制循環泵抽空現象，KL1可短路返回反應器RE上部或頂部空間；為了在反應器內液相中形成高的固體顆粒濃度，可以把KL2返回反應器循環；為了排出反應器內易沉積固體顆粒，可以把部分KL2引入后續工序如熱高壓分離器或后續反應器內。

背景技術

本發明所述混相物料，指的是反應過程物料的聚集態為氣液兩相或氣液固三相狀態。

本發明所述混相物料上流式反應器，指的是混相原料上行流過反應器內反應空間轉化為產物，即原料的主流方向為上行流動，并不排除器內流體的其它形式的流動行為。

本發明所述碳氫料，指的是含碳、氫元素的液體和或固體，如油和或煤。

本發明所述膨脹床反應器，為立式上流式反應器，使用催化劑時屬于膨脹床反應器；立式指的是安裝后工作狀態反應器的中心軸線垂直于地面；上流式指的是反應過程物料主體流向由下向上穿行通過反應空間或催化劑床層或與上行的催化劑同向流動；膨脹床指的是工作狀態催化劑床層處于膨脹狀態，催化劑床層膨脹比定義為催化劑床層有反應原料通過時的工作狀態的最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態的高度CUH之比值KBED，通常，KBED低于1.10時稱為微膨脹床，KBED介于1.25～1.55時稱為沸騰床，而懸浮床被認為是最極端形式的膨脹床。

本發明所述上流式反應器RKE的內置式集液杯或集液器，指的是布置于反應器RKE內上部空間的用于收集液體的容器，通常上部或上部側面開口，底部或下部側面安裝導流管用于排出收集液；膨脹床反應器RKE的頂部集液器，通常安裝在反應器RKE軸心位置，與反應器RKE上部殼體和殼壁共同組成頂部氣液混相物料的脫液區RK-UD，得到收集液液體和氣液混相物流或得到收集液液體和氣體，收集液液體可以用作循環液返回反應器RKE，收集液液體可以用作循環液返回反應器RKE上游的工藝過程如上游反應器RJE內，收集液液體可以進入下游的工藝過程如下游反應器RLE、分離罐SL中。

如上所述膨脹床反應器RKE的頂部集液器，從氣液分離角度講，由于其分離目標不是完全氣液清晰分離而是屬于部分清晰分離(獲得一個液體RKE-L和一個氣液混相流體RKE-M)，存在如下分離特點和問題：

①收集液帶氣

為了降低反應器RKE頂部的潤濕率低下的殼壁面積，防止該“半干區”出現沉積物“結疤”，通常盡可能縮小該分離空間的體積，在重力和浮力的聯合作用下，液相與氣相上下分離，但是其沉降分離時間通常較短，且分流界面屬于液相-氣液混相，因此，液體與氣體的分離清晰度不可能太高，特別是加工粘度大、表面張力大、易發泡的液體原料時，液體與氣體的分離清晰度更低，即液體極易夾帶較多的氣體(氣泡)，這些氣體是后續單元的非目標氣體原料，如循環加工則導致氣體產物返混，因增加氣相量而降低液相體積分率，因攜帶產物中的有害無益的氣體組分而增加有害氣相濃度、降低有效組分氣相濃度；

②大顆粒物器內積累

加工粘度大、表面張力大、易熱縮合的重烴液體物料時，重烴熱縮合物、重烴熱縮合物與其它固體顆粒的聯合縮合物會逐步長大，形成大顆粒物；

在脫液區RK-UD，由于重力、浮力、表面張力的作用，固相與液相傾向于上下分離，這樣必然發生固相與液相的相對分離，長期的累積效應是反應器內形成大顆粒物積累，如不能及時排出大顆粒物維持其平衡濃度，會惡化反應器器內流體操作狀態，會產生更大顆粒物即“顆粒物結塊”并導致停工，只有便清理排出這些結塊，才能恢復生產；

③如何提高液相的催化劑平衡藏量

為了在反應器內液相中形成粒度合適的催化劑的高濃度，需要控制催化劑顆粒的排放速度，這樣可以降低新鮮催化劑用量；

④器頂存在“半干區”

以低流速上行進入反應器RKE頂部設置脫液區的物料，可以有效進行氣液分離，反應器RKE頂部形成一個氣相分率高的“聚氣區”，反應器RKE頂部存在潤濕率低下的殼壁面積，該“半干區”會出現沉積物“結疤”，脫落“疤塊”落入導液管，可能造成堵塞，此類事件在工業裝置上發生過；

⑤低負荷時導液管出現固體沉積、循環泵抽空