[發(fā)明專利]一種微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910196590.2
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN111686651A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志炳;周政;孟為民;王寶榮;楊高東;羅華勛;張鋒;李磊;楊國強;田洪舟;曹宇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京延長反應(yīng)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;B01J8/00;C10G45/04;C10G45/06;C10G45/08;B01F3/08
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1.一種微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

液相進(jìn)料單元，用以存儲和輸送反應(yīng)介質(zhì)；

氣相進(jìn)料單元，用以存儲和輸送氫氣；

至少一個微界面發(fā)生器，其分別與所述液相進(jìn)料單元和氣相進(jìn)料單元相連,將氣體的壓力能和/或液體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闅馀荼砻婺懿鬟f給氫氣氣泡，使氫氣破碎形成直徑大于等于1μm、小于1mm的微氣泡以提高反應(yīng)介質(zhì)與氫氣間的傳質(zhì)面積，并在破碎后將反應(yīng)介質(zhì)與微氣泡混合形成氣液乳化物，以在預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)強化反應(yīng)介質(zhì)與氫氣間反應(yīng)效率；

懸浮床反應(yīng)器，其與所述微界面發(fā)生器相連，用以裝載氣液乳化物并為氣液乳化物中的反應(yīng)介質(zhì)和微氣泡提供反應(yīng)空間；

分離罐，用以將所述懸浮床反應(yīng)器中反應(yīng)完成的處理后重油與混合氣體的混合物進(jìn)行氣液分離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述微界面發(fā)生器的數(shù)量大于等于兩個時，各所述微界面發(fā)生器平行設(shè)置，且設(shè)置方式為串聯(lián)和/或并聯(lián)，用以將混合后的氣液乳化物輸出至所述固定床反應(yīng)器以進(jìn)行反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述微界面發(fā)生器為氣動式微界面發(fā)生器、液動式微界面發(fā)生器和氣液聯(lián)動式微界面發(fā)生器中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述液相進(jìn)料單元包括：

液體原料罐，用以存儲反應(yīng)介質(zhì)；

進(jìn)料泵，其與所述液體原料罐相連，用以為反應(yīng)介質(zhì)的輸送提供動力；

液體進(jìn)料預(yù)熱器，其與所述進(jìn)料泵相連，用以對所述進(jìn)料泵輸送的反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱以使反應(yīng)介質(zhì)達(dá)到指定溫度，所述液體進(jìn)料預(yù)熱器出口處設(shè)有分流管道，用以將反應(yīng)介質(zhì)分別輸送至對應(yīng)的微界面發(fā)生器；

當(dāng)所述液相進(jìn)料單元在輸送反應(yīng)介質(zhì)時，所述進(jìn)料泵開始運作，將反應(yīng)介質(zhì)從所述液體原料罐中抽出并輸送至所述液體進(jìn)料預(yù)熱器，液體進(jìn)料預(yù)熱器將反應(yīng)介質(zhì)加熱至指定溫度后將反應(yīng)介質(zhì)輸送至所述微界面發(fā)生器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣相進(jìn)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(jìn)料預(yù)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(jìn)行預(yù)熱以使氫氣達(dá)到指定溫度，所述氣體進(jìn)料預(yù)熱器出口處設(shè)有分流管道，用以將氫氣分別輸送至對應(yīng)的微界面發(fā)生器；

當(dāng)所述氣相進(jìn)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(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱完成后氣體進(jìn)料預(yù)熱器將氫氣輸送至所述微界面發(fā)生器以使微界面發(fā)生器將氫氣破碎至指定尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述懸浮床反應(yīng)器為一罐體，用以為氣液乳化物提供反應(yīng)空間，反應(yīng)罐中設(shè)有出料口，用以輸出反應(yīng)后的處理后重油以及混合氣體，所述懸浮床反應(yīng)器中設(shè)有催化劑，用以提高氣液乳化物中各物質(zhì)的反應(yīng)效率，當(dāng)氣液乳化物進(jìn)入懸浮床反應(yīng)器時，催化劑會懸浮在氣液乳化物液面處，并促進(jìn)氣液乳化物之間的反應(yīng)以提高氣液乳化物中各物質(zhì)的反應(yīng)效率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微界面強化懸浮床加氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述分離罐頂端設(shè)有氣相出口，用以輸送混合氣體，分離罐底端設(shè)有液相出口，用以輸送處理后重油，當(dāng)所述懸浮床反應(yīng)器內(nèi)的混合顆粒反應(yīng)完成后，分離罐將反應(yīng)后的混合物輸送至所述分離罐，混合物中處理后重油受重力作用沉降至分離罐底端并經(jīng)由液相出口從所述系統(tǒng)中輸出，混合物中的混合氣體經(jīng)由氣相出口從所述系統(tǒng)中輸出。