[發明專利]含上流反應區和產物氣液分離區的套筒型碳氫料加氫反應器系統

在審

• 申請號: 201810037395.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN110013801A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 何巨堂
• 申請（專利權）人: 何巨堂
• 主分類號: B01J8/20
• 分類號: B01J8/20;B01J8/18;C10G1/08;C10G47/26;C10G47/02
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含上流反應區和產物氣液分離區的套筒型碳氫料加氫反應器系統，特別適合于氫氣逆流使用的雜質氣體攜帶量高或快速反應生成大量氣體的碳氫料的2級或多級加氫反應過程如褐煤加氫直接液化反應過程的第一加氫反應器，將常規高壓分離器必須存在的高氣液體積比的含顆粒氣液混相料由外部進入分離器內部的轉向及降低流速的初始分離過程占據的空間，設置為內置式上流反應區并同時保留相同的轉向、降速初始分離功能，作為小體積內置式第一煤加氫直接液化反應器形成組合設備，上流式反應區使褐煤攜帶的水分和易反應羧基的快速加氫產物COx及時離開加氫反應過程，可大幅度提高后續主加氫反應器的氣相氫氣分壓、降低稀釋氫氣數量、提高反應空間液含率。

技術領域

本發明涉及含上流反應區和產物氣液分離區的套筒型碳氫料加氫反應器系統，特別適合于氫氣逆流使用的雜質氣體攜帶量高或快速反應生成大量氣體的碳氫料的2級或多級加氫反應過程如褐煤加氫直接液化反應過程的第一加氫反應器，將常規概念中的高壓分離器必須存在的高氣液體積比的含顆粒氣液混相料由外部進入分離器內部的轉向過程和降低流速的初始分離過程占據的空間，設置為內置式上流反應區并同時保留相同的轉向、降速初始分離功能，作為小體積內置式第一煤加氫直接液化反應器形成組合設備，減少了1臺高壓設備，上流式反應區使褐煤攜帶的水分和易反應羧基的快速加氫產物COx及時離開加氫反應過程，避免它們通過后續主加氫反應器反應空間從而大幅度提高后續主加氫反應器的氣相氫氣分壓、降低稀釋氫氣數量、提高反應空間液含率；同時，也直接回收氣相反應產物攜帶的反應熱，減少或避免急冷油或急冷氫氣用量；原料煤漿對氣相產物的冷卻、吸收使得氣相產物中的中質烴部分冷凝成為循環液而提高供氫劑利用率；因提高液體脫氣區高度，可提高脫氣效率；因縮小液體脫氣區流通截面積、增加液體流動速度，可減少沉積物數量；原料煤漿吸收中質烴的消泡效應，利于改善頂部氣液分離效果。

背景技術

本發明所述碳氫料，包括碳氫粉料如煤、碳氫液料如劣質重油。

本發明所述碳氫料加氫反應過程，可以是煤加氫直接液化反應過程、劣質重油加氫反應過程、煤油共加氫反應過程。

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。

本發明所述返混流膨脹床反應器，指的是使用膨脹床反應器的反應區或主反應區的操作方式存在液流返混或者說存在循環液；返混流或循環液，指的是流程點K處的中間產物XK或最終產物XK中的至少一部分液相XK-L作為循環液流XK-LR返回物流XK上游反應區，循環液流XK-LR的反應產物流過K點并存在于XK之中。形成返混流的方式可以是任意合適的方式，如設置內置式內環流筒、內置式外環流筒、內置式集液杯+導流管+循環泵、外置式循環管等。

本發明所述液體產物循環上流式膨脹床加氫反應器系統，指的是使用膨脹床反應器的反應區或主反應區的操作方式存在液體產物返回上游反應空間循環加工或者說存在液體產物循環；加氫反應器內的液體產物循環，指的是流程點K處的中間產物XK或最終產物XK中的至少一部分液相XK-L作為循環液流XK-LR返回物流XK上游反應區，循環液流XK-LR的反應產物流過K點并存在于XK之中。形成液體產物循環的方式可以是任意合適的方式，但是必須在反應器內的頂部空間設置氣液分離區，得到循環液和其它產物，即設置內置式集液杯+導流管+循環增壓器，循環增壓器通常是循環泵，可以布置在反應器內部或外部。