[發明專利]一種微界面強化柴油加氫精制反應系統及方法

在審

• 申請號: 201910196586.6
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN111359542A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 張志炳;周政;王寶榮;楊高東;孟為民;張鋒;李磊;羅華勛;楊國強;田洪舟;曹宇
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J8/00;C10G45/04;C10G45/06;C10G45/08
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1.一種微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，包括：液相進料單元，用以存儲和輸送柴油；氣相進料單元，用以存儲和輸送氫氣；至少一個微界面發生器，其分別與所述液相進料單元和氣相進料單元相連,將氣體的壓力能和/或液體的動能轉變為氣泡表面能并傳遞給氫氣氣泡，使氫氣破碎形成直徑大于等于1μm、小于1mm的微氣泡以提高柴油與氫氣間的傳質面積，并在破碎后將柴油與微氣泡混合形成氣液乳化物，以在預設壓力范圍內強化柴油與氫氣間反應效率；固定床反應器，其與所述微界面發生器相連，用以裝載氣液乳化物并為氣液乳化物中的柴油和微氣泡提供反應空間；分離罐，用以將所述固定床反應器中反應完成的脫硫脫氮柴油與混合氣體的混合物進行氣液分離。

2.根據權利要求1所述的微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，當所述微界面發生器的數量大于等于兩個時，各所述微界面發生器平行設置，且設置方式為串聯和/或并聯，用以將混合后的氣液乳化物輸出至所述固定床反應器以進行反應。

3.根據權利要求2所述的微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，所述微界面發生器為氣動式微界面發生器、液動式微界面發生器和氣液聯動式微界面發生器中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，所述液相進料單元包括：液體原料罐，用以存儲柴油；進料泵，其與所述液體原料罐相連，用以為柴油的輸送提供動力；液體進料預熱器，其與所述進料泵相連，用以對所述進料泵輸送的柴油進行預熱以使柴油達到指定溫度，所述液體進料預熱器出口處設有分流管道，用以將柴油分別輸送至對應的微界面發生器；當所述液相進料單元在輸送柴油時，所述進料泵開始運作，將柴油從所述液體原料罐中抽出并輸送至所述液體進料預熱器，液體進料預熱器將柴油加熱至指定溫度后將柴油輸送至所述微界面發生器。

5.根據權利要求1所述的微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，所述氣相進料單元包括：氣體原料緩沖罐，用以儲存氫氣；壓縮機，其與所述氣體原料緩沖罐相連，用以為氫氣的輸送提供動力；氣體進料預熱器，其與所述壓縮機相連，用以對所述壓縮機輸送的氫氣進行預熱以使氫氣達到指定溫度，所述氣體進料預熱器出口處設有分流管道，用以將氫氣分別輸送至對應的微界面發生器；當所述氣相進料單元在輸送氫氣時，所述壓縮機開始運作，將氫氣從所述氣體原料緩沖罐中抽出并輸送至所述氣體進料預熱器進行預熱，預熱完成后氣體進料預熱器將氫氣輸送至所述微界面發生器以使微界面發生器將氫氣破碎至指定尺寸。

6.根據權利要求1所述的微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，所述固定床反應器包括：反應罐，其為一罐體，用以為氣液乳化物提供反應空間，反應罐中設有出料口，用以輸出反應后的脫硫脫氮柴油以及混合氣體；至少一層催化劑床層，其固定在所述反應罐內部的指定位置，催化劑床層內設有催化劑，用以提高氣液乳化物中各物質的反應效率，當氣液乳化物在流經催化劑床層時，催化劑床層內的催化劑會與氣液乳化物接觸并促進氣液乳化物之間的反應以提高氣液乳化物中各物質的反應效率。

7.根據權利要求1所述的微界面強化柴油加氫精制反應系統，其特征在于，所述分離罐頂端設有氣相出口，用以輸送混合氣體，分離罐底端設有液相出口，用以輸送脫硫脫氮柴油，當所述固定床反應器內的氣液乳化物反應完成后，分離罐將反應后的混合物輸送至所述分離罐，混合物中脫硫脫氮柴油受重力作用沉降至分離罐底端并經由液相出口從所述系統中輸出，混合物中的混合氣體經由氣相出口從所述系統中輸出。