[發明專利]一種重油臨氫微波熱解反應系統及方法

有效

• 申請號: 201711434376.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108003921B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 周如金;趙加民;吳世逵;單書峰;邱松山
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C10G47/02
• 分類號: C10G47/02;C10G47/24;B01J19/12;B01J8/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王海燕

本發明公開了一種重油臨氫微波熱解反應系統及方法，系統包括外筒體、內筒體、氣體分布器和微波發生器，外筒體包括從下至上依次連接的下圓筒體、錐形體和上圓筒體，內筒體設置在下圓筒體內部且內筒體的頂端位于錐形體內，氣體分布器設置在內筒體的底端內部，內筒體的底端側面上設有過料孔，下圓筒體上設有隔離結構。方法為向內筒體中導入一定量的預熱后的重油和催化劑，并向內筒體中導入氫氣，可促進氣?液?固三相在內筒體快速流態化以及液?固兩相在內外筒體構成的環隙間循環。本發明在通入氫氣且微波氛圍下的條件下，耦合微波的加熱機理、重油與催化劑的微觀混合作用和內筒體的液?固循環混合的作用，獲得了較高的加熱、傳質和反應效率。

技術領域

本發明涉及重油加工技術領域，特別是涉及一種重油臨氫微波熱解反應系統及方法。

背景技術

隨著常規石油的可供利用量日益減少，國內外都十分重視重油加工技術的開發利用。

其中，重油加氫處理是一項重要的重油加工工藝。目前，重油加氫工藝通常使用固定床、沸騰床、懸浮床和移動床等加氫裂化設備和方法。

固定床重油加氫的優點是工藝和設備結構簡單，易操作，產品收率較高，缺點是原料適應性差，只能加工金屬含量<200μg/g且殘炭<15％的渣油，還存在反應器超溫現象，而且固定床加氫工藝的單程轉化率低。

懸浮床加氫工藝的優點是它對所處理原料的雜質含量基本沒有限制，反應器結構簡單，不存在反應床層堵塞和反應器超溫現象，但懸浮床加氫裝置存在操作彈性大、開工周期長、脫硫率低的缺陷，且加氫尾油的金屬含量和殘炭值很高，二次加工性能很差。

沸騰床加氫的優點是反應器的催化劑床層處于一種運動狀態，有利于加氫反應的進行，工藝成熟，易于操作，且原料加工范圍廣，可以加氫處理世界上極劣質的原油。但其反應器結構較復雜，反應器體積的有效利用率低，沸騰狀態的催化劑存在一定程度的磨損，消耗大。

移動床加氫工藝的優點是能夠加工劣質原料，催化劑利用率高，裝置運轉周期長。缺點是反應器結構復雜，難操作，床層壓降不穩定，易上升，而且投資較高。

此外，上述重油加氫工藝中，除了各自具有一定的優缺點之外，從熱量供給和移除過程來看，也存在一定的共性。反應熱的移除多采用氣體和固體熱載體帶出工藝，而提供反應所需的熱量也多采用蒸汽加熱、電加熱或固體熱載體帶入方式。當采用加熱法給重油提供熱量時，則存在加熱時間(熱解時間)長，熱效率低的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種重油臨氫微波熱解反應系統及方法，以解決上述現有技術存在的問題，以提高重油的加熱效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

1、本發明提供了一種重油臨氫微波熱解反應系統，包括外筒體、內筒體、氣體分布器和微波發生器，所述外筒體包括從下至上依次連接的下圓筒體、錐形體和上圓筒體，所述內筒體設置在所述下圓筒體內部且所述內筒體的頂端位于所述錐形體內，所述氣體分布器設置在內筒體的底端內部，所述內筒體的底端側面上設有過料孔，所述下圓筒體上裝有用于隔離內部壓力并向內筒體中透入微波的隔離結構；所述內筒體由可透微波材料制成，所述外筒體的底端設有尾渣排出管和排出閥，所述微波發生器套設在所述下圓筒體外部。

優選地，所述下圓筒體、所述錐形體和所述上圓筒體的體積比為1:0.5～1:1～1.8；所述上圓筒體與所述下圓筒體的直徑比為1.2：1～2.2:1。

優選地，所述內筒體的徑向截面積為所述下筒體徑向截面積的50％～75％。

優選地，所述隔離結構設置在所述下圓筒體的中間位置，所述下圓筒體上開設有透波孔，所述透波孔與耐高溫高壓的紅寶石玻璃蓋板密封連接，所述的外筒體由不可透微波的材料制成，所述不可透微波的材料為不銹鋼。