[發明專利]碳三餾分選擇性液相加氫的噴射環流反應器及方法

在審

• 申請號: 201811399471.9
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111203168A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 王國清;李宏光;劉俊杰;張利軍;楊士芳;楊沙沙;李曉鋒;房艷;樂毅
• 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北京化工研究院
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J19/00;C07C11/06;C07C7/167;C07C7/163
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及碳三餾分液相加氫領域，提供一種用于碳三餾分選擇性液相加氫的噴射環流反應器，包括：反應器筒體以及沿反應器筒體中心軸由上至下依次設置的物料出口、分流帽、導流筒和混合噴嘴；混合噴嘴包括外管和內管，外管包括依次連通的外管入口段、外管收縮段和外管擴散段，內管包括設置在外管內部并分別與外管入口段、外管收縮段同軸并對應的內管入口段和內管收縮段；外管與內管之間的空間形成獨立的氣體管道，內管入口段端口為進液口，外管入口段外壁上設置有至少一個進氣口。本發明提供的噴射環流反應器通過對液體進口進行特殊設計，改善液體在管道中的流動狀態，進而提高氣液混合程度，提高碳三餾分選擇性液相加氫的效果。

技術領域

本發明涉及碳三餾分液相加氫領域，具體涉及一種碳三餾分選擇性液相加氫的噴射環流反應器及方法。

背景技術

輕烴、石腦油或柴油等原料通過裂解可以得到裂解氣，裂解氣中的碳三組分含有1.5～8.0％(mol)丙炔、丙二烯(簡稱MAPD)。MAPD的存在會影響后系統的丙烯聚合反應，降低催化劑活性，同時使聚合產物的性質變劣。工業上大多采用催化選擇加氫以脫除MAPD，這一過程分為氣相加氫和液相加氫。現行的碳三餾分選擇性液相加氫工藝通常需要將多段反應器串聯或并聯排列，這種選擇性加氫方法工藝復雜，并且一般只能將反應器進料中的MAPD脫除到1000ppm以內，由于工廠一般需要將MAPD脫除到200ppm 以下，這種MAPD的脫除程度對大多數工廠都難以接受。

在傳統的烴蒸汽裂解工藝中，碳三餾分液相選擇加氫的方法是：從脫丙烷塔頂采出的含有丙炔和丙二烯的新鮮碳三餾分，經配氫，進入選擇加氫反應器，加氫反應器內裝有碳三液相選擇加氫催化劑，進料從上向下通過選擇加氫催化劑床層，反應產物經反應器底部排出進行后續的二次處理。碳三餾分液相選擇加氫主要采用固定床反應器，在反應器內形成了氣-液-固三相共存的反應體系，反應效率高低取決于氣-液-固三相的相間傳質速度。由于氣相需要溶解到液相中，才能與固相(催化劑)發生吸附反應，因此，氣相與液相的混合和溶解程度對反應器的傳質效率和催化加氫的效果有很大影響。

CN106608805A公開了一種碳三餾分液相選擇加氫的方法，該方法包括：將從丙烯生產工藝的脫丙烷塔采出的含有丙炔/丙二烯(MAPD)的新鮮碳三餾分、循環碳三物流和氫氣混合后與選擇加氫催化劑接觸進行選擇加氫。將選擇加氫所得物料進行氣液分離得到含有丙烯、丙烷的氣相物流和含有丙烯、丙烷的液相物流，將所述含有丙烯，丙烷的液相物流分成兩股物流，第一部分物流用作循環碳三物流，第二部分物流返回到脫丙烷塔。該碳三餾分液相選擇加氫的方法存在反應速度慢的缺陷，且丙炔和丙二烯的轉化率有待進一步提高。

CN105694959A公開一種用于重油加氫裂化的噴射型內環流反應器，包括殼體、導流筒、錐形底和至少一個噴嘴，所述錐形底位于殼體的底部，噴嘴置于錐形底底部，導流筒安裝在殼體內部且兩端開口，所述殼體的頂部設有物料出口，在噴射型內環流反應器中，環流區內的物料在噴射推力以及導流筒和降液管間的密度差共同作用下，形成穩定的內循環。該噴射型內環流反應器雖然結構簡單并且提高了反應器內的有效使用空間，但是仍然存在氣液混合程度不高，氣液傳質效率有待進一步提高的問題。

發明內容

針對現有技術碳三餾分液相選擇加氫的方法存在氣液傳質效率仍需進一步提高以及現有技術噴射環流反應器存在氣液混合不均勻的缺陷，本發明提供一種碳三餾分選擇性液相加氫的噴射環流反應器及方法。本發明提供的噴射環流反應器通過對液體進口進行特殊設計，改善液體在管道中的流動狀態，進而提高氣液混合程度，提高碳三餾分選擇性液相加氫的效果。

本發明第一方面提供一種用于碳三餾分選擇性液相加氫的噴射環流反應器，包括：反應器筒體以及沿所述反應器筒體中心軸由上至下依次設置的物料出口、分流帽、導流筒和混合噴嘴；