[發明專利]加氫反應器及加氫工藝

在審

• 申請號: 201611011427.7
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN108067163A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 劉濤;方向晨;劉繼華;黃新露;吳銳
• 申請（專利權）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撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01J8/04
• 分類號: B01J8/04;C10G45/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種加氫反應器及加氫工藝。所述加氫反應器內設置反應物料換熱分配盤、冷物料流通管，所述反應物料換熱分配盤至少設置在一個相鄰的催化劑床層間，所述換熱分配盤上有泡罩等結構組成并在圓盤面上形成一定高度的液體層，所述冷物料流從反應物料換熱分配盤的液體層中穿過并同加氫反應器器壁上設置的冷物料入口及出口相連通，反應物料流經反應物料換熱分配盤的泡罩后進入下一催化劑床層。所述加氫反應器內設置的可以取熱的換熱部件同反應器的內部結構相互配合和作用，實現了通過換熱的方法將反應熱從反應器中取出達到降低反應溫度的目的。

技術領域

本發明涉及一種加氫反應器及加氫工藝，具體地說涉及一種內部設置換熱部件的加氫反應器及其采用該反應器的原料油加氫工藝。

背景技術

加氫技術是重質油輕質化和輕質油品質量升級的重要加工手段。固定床加氫反應通常為氣、液、固三相反應，也可以為氣、固兩相反應，這些反應均在裝填有催化劑的反應器中進行。加氫反應為強放熱反應，表現為反應溫度隨著反應物流的流動方向呈升高的趨勢。而為了達到提高催化劑的使用壽命、提高目的產品產率、提高目的產品質量等目的要求，現有加氫工藝技術通常設置多臺反應器或者在反應器中設置冷氫設備，即通過向反應器內注入冷氫的方法達到降低反應溫度的目的。注入冷氫后，反應溫度降低，也意味著能量損耗而未被充分利用。對于加氫裝置來說，不同的工藝使用冷氫后溫度降低的幅度也不同。對于最常見加氫裂化裝置來說，一臺加氫預處理反應器設置兩個催化劑床層，注入冷氫后溫度降低10~40℃；一臺加氫裂化反應器設置四個催化劑床層，注入冷氫后溫度降低15~50℃。含有不飽和烴氣體加氫工藝、含有二次加工油（汽油、航煤、柴油等）的加氫精制工藝、蠟油加氫處理工藝、渣油加氫處理工藝、加氫改質工藝等等也是使用冷氫來達到降低反應溫度的目的。

通過注入冷氫的方法盡管可以達到降低反應溫度的目的，但這種方式效果并不理想，主要表現為：1）在現有加氫裝置中，氫氣是過量的，且大大超過加氫反應需要的氫氣量，因此注入冷氫并沒有改善加氫反應，而增加的冷氫只是重復溫度升高然后再降低的過程，在反應生成物流進入冷高壓分離器前需要經過空冷進行冷卻，這就造成了冷氫所含熱量的浪費；2）使用冷氫來降低催化劑床層溫度，不僅需要大量冷氫，還需要一部分安全氫在循環氫壓縮機自循環，因此不僅增加了壓縮機的投資費用，而且增大了日常生產過程中壓縮機的動力消耗；3）現有冷氫系統結構均比較復雜，占用反應器內空間比較大，導致反應器體積增大，增加了設備建設費用；4）對于發生“飛溫”等異常情況時，增大冷氫量有時會加劇加氫反應從而增加了反應熱，將導致繼續加快溫度的快速升高，不利于保護催化劑。

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器在化工、石油、動力、食品及其它許多工業生產中占有重要地位，其在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等，應用廣泛。按換熱器的結構分類：浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器、纏繞管式換熱器等。換熱器按傳熱原理分類：表面式換熱器、蓄熱式換熱器、流體連接間接式換熱器、直接接觸式換熱器。這些換熱器通常用作兩種物流或者多種物流之間的換熱，是獨立的設備。