[發(fā)明專利]一種反應(yīng)器新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法和用途

在審

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• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107790073A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蘇安;鄧清宇;王坤朋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中科誠毅科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;C10G47/26;C10G49/12;C10G1/06;C10G45/16
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11129
• 代理人: 鞏固

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加氫反應(yīng)器的新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，屬于煉油化工和煤化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

漿態(tài)床反應(yīng)器也被稱為懸浮床反應(yīng)器，是一種氣液或氣液固三相反應(yīng)器。它能夠處理高硫、高氮、高重金屬和高瀝青質(zhì)含量的重質(zhì)油，還能夠處理油煤混合物，以輕油收率高和環(huán)保清潔的特點(diǎn)深受人們青睞。近些年逐漸成為重油加工、煤直接液化和油煤共煉工藝的重點(diǎn)研究對象。

目前漿態(tài)床反應(yīng)器的類型主要是空筒反應(yīng)器和強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器兩種。空筒反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，其外形為細(xì)長的圓筒，里面除必要的管道進(jìn)出口外無其他多余的構(gòu)件。為達(dá)到足夠的停留時(shí)間，同時(shí)有利于物料的混合和反應(yīng)器的制造，通常用幾個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)。氫氣和煤漿從底部進(jìn)料，反應(yīng)后的物料從上部出，反應(yīng)器內(nèi)介質(zhì)為平推流狀態(tài)。空筒反應(yīng)器具有內(nèi)構(gòu)件少，結(jié)焦附著點(diǎn)少，設(shè)計(jì)和制造簡單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是顯而易見的，反應(yīng)器上下端溫差大，易勞損，使用壽命短；由于反應(yīng)器入口溫度達(dá)不到反應(yīng)溫度，所以實(shí)際反應(yīng)段小于反應(yīng)器長度；反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物料無返混，與氫氣及催化劑的接觸機(jī)會少，原料轉(zhuǎn)化率受限，為達(dá)到反應(yīng)深度，需要大量的外循環(huán)，而外循環(huán)能耗高，造成裝置能耗高，不經(jīng)濟(jì)；反應(yīng)器內(nèi)輕、重組分的反應(yīng)時(shí)間相同，輕組分的氣化率高，輕油收率低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種加氫反應(yīng)器的新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)器底部采用循環(huán)泵強(qiáng)制物料循環(huán)，并在反應(yīng)器內(nèi)上部增加一個(gè)與筒體配合的特殊設(shè)計(jì)的循環(huán)泡罩，底部與通向反應(yīng)器底部的導(dǎo)流管連接。重組分反應(yīng)物循環(huán)加氫反應(yīng)，同時(shí)由于新的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠更好的將輕組分及時(shí)地分離出去，減少氣化率，使得反應(yīng)器軸向壓差和溫差低，降低能耗。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種反應(yīng)器新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括反應(yīng)器筒體、進(jìn)料口和出料口，所述進(jìn)料口位于所述反應(yīng)器筒體的下部，所述出料口位于所述反應(yīng)器筒體的頂部，其特征在于包括內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泡罩、導(dǎo)流管和循環(huán)泵，所述循環(huán)泡罩包括上部的空心圓柱形杯罩和下部的空心圓臺形杯罩，所述圓柱形杯罩的頂部敞口，位于所述出料口的下方，所述圓臺形杯罩的下底面的直徑小于上底面的直徑，所述上底面的周邊與所述圓柱形杯罩底部周邊連接，所述下底面的周邊與所述導(dǎo)流管連接，所述導(dǎo)流管的下端通向所述反應(yīng)器筒體的底部，與位于所述反應(yīng)器筒體外部的所述循環(huán)泵連通，所述循環(huán)泵的另一端通向所述進(jìn)料口，所述圓柱形杯罩外壁與所述反應(yīng)器筒體內(nèi)壁之間的環(huán)隙寬度為所述導(dǎo)流管外壁與所述反應(yīng)器筒體內(nèi)壁之間的環(huán)隙寬度的0.3-15‰，所述圓臺形杯罩的側(cè)壁的水平傾斜角為25°～75°。

優(yōu)選的還包括若干個(gè)具有開合開關(guān)的中空泡罩上升管，所述泡罩上升管底部開口于所述圓臺形杯罩的上部的表面。

優(yōu)選的所述泡罩上升管的內(nèi)徑與所述空心圓柱形杯罩外壁與所述反應(yīng)器筒體內(nèi)壁之間的環(huán)隙寬度之比為1:5至3:1。

優(yōu)選的所述泡罩上升管的數(shù)量為20～40個(gè)。

所述導(dǎo)流管外壁與所述反應(yīng)器筒體內(nèi)壁之間的環(huán)隙內(nèi)介質(zhì)流速為0.01～1.5m/s，所述圓柱形杯罩的外壁與所述反應(yīng)器筒體內(nèi)壁之間的環(huán)隙內(nèi)介質(zhì)流速為2～20m/s。

所述循環(huán)泡罩上方與所述出料口之間的介質(zhì)流速為0.005～0.5m/s。

前述反應(yīng)器新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。

前述反應(yīng)器新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的用途，用于重油加氫工藝、煤直接液化工藝或油煤混煉工藝，所述重油包括原油、渣油、催化油漿、脫油瀝青、煤焦油的一種或者多種；所述煤包括褐煤、煙煤、不粘煤中的一種或者多種，油與煤的質(zhì)量比范圍為97:3-40:60。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：