一种直立上流式反应器的制造方法

文档序号:4944951阅读:316来源:国知局
一种直立上流式反应器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种直立上流式反应器,特别适合于中低温煤焦油的预加氢过程,在反应器内整个物流流动方向向上,反应器可以设置1个或2个或多个催化剂床层,催化剂床层可以是固定床和或膨胀床和或在线置换床和或悬浮床和或沸腾床,在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板,将隔板两侧空间相对地分开增强独立性,减弱隔板两侧气泡和或液滴和或催化剂颗粒的水平方向长距离移动,利于阻止反应空间气泡的合并长大,利于减弱床层垂直方向净液相高度的波动幅度即减弱床层垂直方向压力差的不平衡度。本发明结构简单,可有效减弱进料分布的不平衡度,利于防止水平截面热点的发生。
【专利说明】 一种直立上流式反应器

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直立上流式反应器;特别地讲,本发明涉及一种适合用于中低温煤焦油的预加氢过程的直立上流式反应器,在反应器内整个物流流动方向向上,反应器可以设置I个或2个或多个催化剂床层,催化剂床层可以是固定床和或膨胀床和或在线置换床和或悬浮床和或沸腾床,在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板,将隔板两侧空间相对地分开增强独立性,减弱隔板两侧气泡和或液滴和或催化剂颗粒的水平方向长距离移动,利于阻止反应空间气泡的合并长大,利于减弱床层垂直方向净液相高度的波动幅度即减弱床层垂直方向压力差的不平衡度。本发明结构简单,可有效减弱进料分布的不平衡度,利于防止水平截面热点的发生。

【背景技术】
[0002]以下描述现有的工艺物流向上流动的上流式加氢反应器。
[0003]反应过程易积固的烃加氢过程,指的是反应原料含有固体或反应过程在催化剂表面易积固或反应产物含有固体的烃加氢过程,为了维持反应过程的连续进行,通常使用上流式加氢反应器。比如催化剂表面易积固的烃加氢过程比如渣油加氢裂化过程、煤直接液化过程等使用的上流式反应器,有多种已知的形式,比如上流式固定床、上流式微膨胀床、上流式移动床、上流式在线置换床、沸腾床、悬浮床、鼓泡床及其特定形式的组合,并且大多数有工业应用案例,形成了较为固定的技术特点。
[0004]石油基渣油所含的胶状浙青状组分通常是以超分子结构存在的分散相,分析数据表明其中的胶状浙青状组分散相为分子量高达几千至几万甚至几十万的稳定结构集团,当然这些集团含有大量稠环芳烃单元并含有金属、硫、氮等元素,其轻质化过程的主要任务是将这些大分子解缔、加氢饱和、裂化为较其原始物炭数少十倍、百倍甚至千倍的小分子,很明显,过程的热裂化任务占主导地位,这不可能仅仅依靠加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢芳烃饱和来实现,石油基渣油的加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢芳烃饱和等预加氢过程实质上是为后续的加氢裂化反应准备原料油的加氢精制过程,否则常规的下流式固定床反应器中的加氢裂化催化剂活性中心因金属沉积和快速结焦被快速覆盖导致操作周期太短,无法维持工业化过程要求的最低的经济的运行周期;即使使用了常规的下流式固定床反应器中的加氢脱金属、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢芳烃饱等过程,也无法达到较高的转化率,因为很难克服高温热裂化过程必然产生的快速大量结焦问题,这是过程的热力学性质所决定的;为了克服上述固定床反应器系统的缺陷,反应器形式出现了上流式固定床、上流式微膨胀床、上流式在线置换床、上流式强膨胀床即沸腾床、上流式极限式膨胀床即悬浮床沸、下流式在线置换床等多种形式。
[0005]石油基渣油的加氢裂化过程中,常规沸点大于530°C馏分裂化为常规沸点小于530°C馏分的转化率通常为40?80%甚至更高,为了达到如此高的裂化率和提高反应速度,必然使用程度较强的热裂化所必需的高温条件,催化剂活性中心的快速结焦是不可避免的,为了将反应器床层内的因金属沉积、结焦使活性快速下降的催化剂移出和更换,技术人员开发了沸腾床、悬浮床这两种催化剂床层膨胀比较大的上流式膨胀床反应器,并将后续的热高压分离器与反应器合并为一个组合设备,将高粘度、易发泡、易凝固的渣油在设备之间(反应器与热高分之间)的转运系统大大简化,可以提高系统的可靠性、安全性、绝热性,提高反应器内物料温度的均匀性,节省了占地面积;从有利方面讲,渣油沸腾床加氢裂化、悬浮床加氢裂化的高转化率是固定床反应器无法达到的,将吸热的裂化反应与放热的加氢反应混合进行利于反应热的利用、利于降低反应温升,循环使用大量的热态反应生成油或中间反应生成油直接加热原料油可以降低原料油预热温度;从不利方面讲,催化剂床层膨胀比较大,与固定床反应器相比,增加了系统的复杂性,降低了操作的平稳性,大幅度增加了工程投资;因增加了催化剂的磨损和碰撞,增加了催化剂的结焦以外原因的损失;因为床层存在催化剂和液相的剧烈返混,含有部分新鲜原料低转化度产物的产品质量必然较差;此类技术的工业化技术有H-OIL工艺、LC-FINING工艺,均使用沸腾床反应器系统,为了优化和稳定控制催化剂的沸腾状态,设置有循环油循环泵系统,循环油的收集器置于反应器内催化剂床层之上,相当于把一台为循环泵提供循环油的必须置于高标高位置的高温高压分离器与沸腾床反应器组合并简化了高温高压分离器的结构,但是为了不影响沸腾床的流化状态,循环油的收集器的布置位置、大小及形式都必须仔细设计;通常均将循环油的收集器布置于反应器上部球形封头的正下方,均将循环油的收集器导液管安装在反应器内,该导液管对悬浮床或沸腾床床层的气、液、固多相流动具有一定的整流作用,解决了导液管的保温伴热问题,削弱或消除了导流管内流体流动对反应器的设备稳定性带来的不利影响。与沸腾床反应器系统相比,悬浮床反应器系统,还必须设置催化剂与原料的均匀混合系统,必须设置催化剂与加氢生成油的分离系统,对设备、管道、阀门的耐冲刷能力也提出了一定得要求,故而系统更为复杂。
[0006]高膨胀比的沸腾床或悬浮床,因为其单床层温升通常已经很高且反应产物的二次整流难度较大,采用高膨胀比的沸腾床或悬浮床的反应器,在一个壳体内通常仅设置一个床层,这也限制了沸腾床或悬浮床对催化剂的组合利用,这也是沸腾床或悬浮床技术的一个缺点。
[0007]中国专利ZL00807042.3记载了切夫里昂美国公司的“加氢处理重质原料用带层状催化剂床层的上流式反应器系统”,用至少有两个不同加氢活性的催化剂层的上流式固定床反应器加氢处理金属、硫和含碳残质污染的重质原料的反应器系统和方法。
[0008]在上述的用于重油加工的直立上流式反应器技术中,一个共同的特点是反应空间没有使用垂直方向布置的隔板,反应空间呈现最大连续空间形态,就任一水平面而言,允许气泡和或液滴和或催化剂颗粒的水平方向长距离移动,利于反应空间气泡的合并长大,其不利效应是增大了床层垂直方向净液相高度的波动幅度,即增大了床层垂直方向压力差的不平衡度,增大了进料分布的不平衡度,易于诱发水平截面热点的发生,这些均是工艺操作稳定的碰坏因素。另一方面,随着加工量的增大即反应器直径的增大,上述问题发生的几率越大、造成的床层垂直方向压力差的不平衡度越大,对工艺操作稳定的危害越大。
[0009]对于胶状浙青状组分含量高的中低温煤焦油的深度加氢改质过程的预加氢过程,特别是对于其煤浙青的浅度预加氢过程,其工艺目标是完成胶状浙青状组分的浅度轻质化,固定床加氢精制实验数据表明,在合适的高氢压、中高温、适度功能的加氢精制催化剂和反应停留时间条件下比如在15.0MPa的氢气分压、250?350°C的温度、组合使用“加氢保护剂+加氢脱金属剂+加氢脱残炭剂+加氢脱硫剂”、0.3?1.5h-l的液时空速条件下,可以完成“浙青质组分一胶质一稠环芳烃一多环芳烃”的以高压中温液相加氢精制反应为主的轻质化转化,根据原料杂质含量的不同,浅度预加氢过程的加氢反应器可以使用固定床和或微膨胀床和或在线置换床和或流化床和或沸腾床等,与常规的加工重质原料油的高粘度物料不同,中低温煤焦油属于富含轻组分的宽沸程油品因而粘度较低,特别是在使用低粘度供氢溶剂联合操作的条件下反应器内液体的粘度将更低,不必担心液体会附着在反应器器壁上形成沉积,另外胶状浙青状组分含量高的中低温煤焦油的浅度预加氢过程的较佳操作条件属于温度适中的利于消除热缩合反应的加氢精制性条件而非高温条件下的利于增加热缩合物产生的热裂化(或加氢热裂化),因此在此条件的基础上,可以提出结构改进方案。
[0010]本发明的目标在于提出一种适合用于中低温煤焦油的预加氢过程的直立上流式反应器,本发明的构想是提出一种能够降低反应空间气泡水平方向移动合并长大几率的反应器结构,其基本构想是:在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板,将隔板两侧空间相对地分开增强独立性,减弱隔板两侧气泡和或液滴和或催化剂颗粒的水平方向长距离移动,利于阻止反应空间气泡的合并长大,利于减弱床层垂直方向净液相高度的波动幅度即减弱床层垂直方向压力差的不平衡度,利于减弱进料分布的不平衡度,利于降低水平截面热点的发生几率。
[0011]应用于中低温煤焦油的胶状浙青状组分的深度加氢改质过程的预加氢过程特别是浅度预加氢过程时,本发明直立上流式反应器或反应器系统,类似的技术未见报道。
[0012]对于金属含量高或烯烃含量高或酚含量高或胶质含量高或浙青质含量高或某种易反应物含量高的烃物料REFl的深度加氢改质过程特别是其预加氢反应过程R1,本发明均可应用,主进料REFl为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程;高芳烃原料HDS可以选自下列物料中的一种或几种:
[0013]①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0014]②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0015]③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0016]④煤液化过程所得煤液化油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0017]⑤页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0018]⑥石油砂基重油或其热加工过程所得油品;
[0019]⑦乙烯裂解焦油;
[0020]⑧石油基蜡油热裂化焦油;
[0021 ] ⑨石油基重油热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
[0022]⑩其它芳烃含量高的富含胶状浙青状组分的烃油。
[0023]因此,本发明的第一目的在于提出一种直立上流式反应器,在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板。
[0024]本发明的第二目的在于提出一种用于中低温煤焦油的预加氢过程的直立上流式反应器,在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板。
[0025]本发明的第三目的在于提出一种中低温煤焦油深度加氢改质方法,其预加氢过程使用本发明结构的直立上流式反应器。


【发明内容】

[0026]一种直立上流式反应器,在反应器RE内总体物流流动方向向上,主进料REFl自反应器RE下部进入反应器RE,主产物REPl自反应器RE上部排出反应器RE,其特征在于:在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板GB。
[0027]按照本发明,在反应器内的反应空间可以设置至少2个或多个垂直方向布置的隔板GB ;可以至少有两块隔板GB相交;隔板GB高度可以大于或小于反应空间高度,隔板GB为连续实体板且不开孔;隔板GB上可以布置有孔。
[0028]按照本发明,在反应器内的反应空间可以设置2个或多个催化剂床层;催化剂床层之间的空间可以设置流入支路进料REF2的支路进料口 ;催化剂床层之间的空间可以设置与支路进料口连接的支路进料分配器,支路进料分配器的工艺作用是:使支路进料REF2均匀分布在反应器内主流工艺介质的流动截面上;催化剂床层之间的空间可以设置有使支路进料REF2与下部催化剂床层流出物混合的混合部件,混合部件的工艺作用是:使支路进料REF2与下部催化剂床层流出物混合均匀。
[0029]按照本发明,可以设置有反应空间进料分配器,进料分配器的工艺作用是:在反应器内主流工艺介质的流动截面上使反应空间进料均匀分布在反应空间底部。
[0030]按照本发明,反应空间可以设置有催化剂床层,可以设置有催化剂床层进料分配器,床层进料分配器的工艺作用是:在反应器内主流工艺介质的流动截面上使催化剂床层进料均匀分布在催化剂床层底部。
[0031]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为固定床或膨胀床或悬浮床或沸腾床。
[0032]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为上流式微膨胀床,所述上流式微膨胀床,其催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED定义为床层膨胀比,KBED通常低于1.10、一般低于1.05、特别地低于1.02。
[0033]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为上流式在线移动床,所述上流式在线移动床,床层内工艺介质向上流动,以连续的方式从床层底部卸出活性已经降低的催化剂,从床层上部补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量。
[0034]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为在线间歇式置换床,所述在线间歇式置换床,床层内工艺介质向上流动,以间歇的方式卸出活性已经降低的催化剂,以间歇的方式补入新鲜催化剂维持床层催化剂减量。
[0035]按照本发明,在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,可以将反应空间分割为水平截面积相等的多个子空间,比如可以将反应空间分割为对称布置的N个子空间,每个反应子空间的布置进料分布器的空间JLN可以相互隔离,每个空间JLN设置有开口于反应器器壁的连接口 LJK,每个连接口 LJK与反应器分路进料管连接。
[0036]按照本发明,主进料REFl可以为含有烃油的物流,比如主进料REFl可以为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程;高芳烃原料HDS选自下列物料中的一种或几种:
[0037]①低温煤焦油或其馏分油;
[0038]②中温煤焦油或其馏分油;
[0039]③高温煤焦油或其馏分油;
[0040]④煤液化过程所得煤液化油或其馏分油;
[0041]⑤页岩油或其馏分油;
[0042]⑥乙烯裂解焦油;
[0043]⑦石油基蜡油热裂化焦油;
[0044]⑧石油砂基重油或其热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
[0045]⑨石油基重油热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
[0046]⑩其它芳烃重量含量高于50%的胶状浙青状组分重量含量高于15%的烃油。
[0047]本发明的上流式反应器的操作条件通常为:温度为170?4801:、压力为4.0?30.0MPa0
[0048]本发明的上流式反应器的操作条件一般为:温度为220?400°C、压力为12.0?20.0MPa。
[0049]本发明的上流式反应器的操作条件宜为:温度为220?350°C、压力为13.0?18.0MPa0
[0050]本发明的上流式反应器,可以在隔板GB之间和或隔板GB与反应器器壁之间布置分割气泡的部件,比如分割气泡的丝网部件。
[0051]本发明的上流式反应器,主进料REFl为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程,适合于进行脱除金属和或脱除硫和或脱除残炭。

【具体实施方式】
[0052]本发明所述反应空间,通常指的是主反应空间,比如上流式悬浮床反应器或上流式沸腾床反应器,尽管位于反应器底部的空间也有化学反应发生,但是通常将分布器上部的空间称为反应空间。一台反应器的主反应空间,可以分为2个或多个子空间,比如一台反应器可以设置2个或多个催化剂床层。
[0053]本发明所述一种直立上流式反应器,是工业装置使用的一种直立上流式反应器,其中穿行于反应空间或催化剂床层间的工艺介质的宏观流动主导方向为由下向上;反应器也可以称为反应塔。
[0054]本发明所述上流式反应器RE,基本部件通常有:
[0055]①反应器壳体RES ;
[0056]②反应器壳体上的开口(或称为接管);
[0057]⑧反应空间,通常布置催化剂床层;反应空间使用本发明所述的垂直方向布置的隔板GB ;所述垂直方向布置指的是隔板的安装方位是板面与水平面垂直;
[0058]④可能安装的测量仪表:测试催化剂床层温度的测温部件如热电偶,测量反应器系统特定位置压力的压力表;
[0059]⑤进料分布器(或分配器);
[0060]⑥床层间的混合器;
[0061]⑦出口整流部件,如收集器、防涡流器、除雾器(破沫器)。
[0062]本发明所述上流式反应器,辅助部件为外部保温材料、支撑件(裙座或支耳)、基础、梯子、操作平台及可能存在的消防配件如蒸汽消防环。根据建设地地质、气象等条件,结合设备重量、高度等条件,本发明所述上流式反应器根据需要其基础之下需要打桩以控制上流式反应器RE基础的沉降速度。
[0063]本发明上流式反应器的催化剂床层可能选择膨胀床,所述膨胀床的有反应原料通过时的工作状态的催化剂床层最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED定义为床层膨胀比。
[0064]本发明上流式反应器RE,可以设置I个或2个或多个催化剂床层,催化剂床层的工作方式可以选自下列形式中的一种或几种:
[0065]①上流式固定床;
[0066]②低膨胀比的上流式膨胀床,KBED通常低于1.10、一般低于1.08、最好低于1.05 ;
[0067]③高膨胀比的上流式膨胀床,KBED通常大于1.25、一般低于1.30、最好低于
1.40 ;
[0068]④上流式在线间歇式置换床,床层内工艺介质向上流动,以间歇的方式卸出活性已经降低的催化剂,以间歇的方式补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量;
[0069]⑤上流式移动床,床层内工艺介质向上流动,以连续的方式从床层底部卸出活性已经降低的催化剂,从床层上部补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量;
[0070]⑥上流式悬浮床;
[0071]⑦上流式沸腾床。
[0072]本发明上流式反应器RE,适用于烃加氢过程,特别适用于易结焦烃油的反应温度不太高因而结焦反应比较弱的烃加氢改质过程,或者特别适用于含有较少灰分的易结焦烃油的加氢改质过程。本发明上流式反应器RE,适用于煤焦油加氢改质过程,特别适用于中低温煤焦油的预加氢改质过程。本发明上流式反应器RE,可以与上游反应器或下游反应器组合使用,构成多种形式的反应系统。
[0073]以下详细描述本发明的特征部分。
[0074]一种直立上流式反应器,在反应器RE内总体物流流动方向向上,主进料REFl自反应器RE下部进入反应器RE,主产物REPl自反应器RE上部排出反应器RE,其特征在于:在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板GB。
[0075]按照本发明,在反应器内的反应空间可以设置至少2个或多个垂直方向布置的隔板GB ;可以至少有两块隔板GB相交;隔板GB高度可以大于或小于反应空间高度,隔板GB为连续实体板且不开孔;隔板GB上可以布置有孔。
[0076]按照本发明,在反应器内的反应空间可以设置2个或多个催化剂床层;催化剂床层之间的空间可以设置流入支路进料REF2的支路进料口 ;催化剂床层之间的空间可以设置与支路进料口连接的支路进料分配器,支路进料分配器的工艺作用是:使支路进料REF2均匀分布在反应器内主流工艺介质的流动截面上;催化剂床层之间的空间可以设置有使支路进料REF2与下部催化剂床层流出物混合的混合部件,混合部件的工艺作用是:使支路进料REF2与下部催化剂床层流出物混合均匀。
[0077]按照本发明,可以设置有反应空间进料分配器,进料分配器的工艺作用是:在反应器内主流工艺介质的流动截面上使反应空间进料均匀分布在反应空间底部。
[0078]按照本发明,反应空间可以设置有催化剂床层,可以设置有催化剂床层进料分配器,床层进料分配器的工艺作用是:在反应器内主流工艺介质的流动截面上使催化剂床层进料均匀分布在催化剂床层底部。
[0079]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为固定床或膨胀床或悬浮床或沸腾床。
[0080]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为上流式微膨胀床,所述上流式微膨胀床,其催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED定义为床层膨胀比,KBED通常低于1.10、一般低于1.05、特别地低于1.02。
[0081]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为上流式在线移动床,所述上流式在线移动床,床层内工艺介质向上流动,以连续的方式从床层底部卸出活性已经降低的催化剂,从床层上部补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量。
[0082]按照本发明,反应空间可以设置催化剂床层,催化剂床层可以为在线间歇式置换床,所述在线间歇式置换床,床层内工艺介质向上流动,以间歇的方式卸出活性已经降低的催化剂,以间歇的方式补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量。
[0083]按照本发明,在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,可以将反应空间分割为水平截面积相等的多个子空间,比如可以将反应空间分割为对称布置的N个子空间,每个反应子空间的布置进料分布器的空间JLN可以相互隔离,每个空间JLN设置有开口于反应器器壁的连接口 LJK,每个连接口 LJK与反应器分路进料管连接。
[0084]按照本发明,主进料REFl可以为含有烃油的物流,比如主进料REFl可以为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程;高芳烃原料HDS选自下列物料中的一种或几种:
[0085]①低温煤焦油或其馏分油;
[0086]②中温煤焦油或其馏分油;
[0087]③高温煤焦油或其馏分油;
[0088]④煤液化过程所得煤液化油或其馏分油;
[0089]⑤页岩油或其馏分油;
[0090]⑥乙烯裂解焦油;
[0091]⑦石油基蜡油热裂化焦油;
[0092]⑧石油砂基重油或其热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
[0093]⑨石油基重油热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
[0094]⑩其它芳烃重量含量高于50%的胶状浙青状组分重量含量高于15%的烃油。
[0095]本发明的上流式反应器的操作条件通常为:温度为170?4801:、压力为4.0?
30.0MPa0
[0096]本发明的上流式反应器的操作条件一般为:温度为220?400°C、压力为12.0?20.0MPa。
[0097]本发明的上流式反应器的操作条件宜为:温度为220?350°C、压力为13.0?18.0MPa0
[0098]本发明的上流式反应器,可以在隔板GB之间和或隔板GB与反应器器壁之间布置分割气泡的部件,比如分割气泡的丝网部件。
[0099]本发明的上流式反应器,主进料REFl为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程,适合于进行脱除金属和或脱除硫和或脱除残炭。
[0100]本发明的直立上流式反应器的优点在于:在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板,将隔板两侧空间相对地分开增强独立性,减弱隔板两侧气泡和或液滴和或催化剂颗粒的水平方向长距离移动,利于阻止反应空间气泡的合并长大,利于减弱床层垂直方向净液相高度的波动幅度即减弱床层垂直方向压力差的不平衡度。本发明结构简单,可有效减弱进料分布的不平衡度,利于防止水平截面热点的发生。
【权利要求】
1.一种直立上流式反应器,在反应器RE内总体物流流动方向向上,主进料REFl自反应器RE下部进入反应器RE,主产物REPl自反应器RE上部排出反应器RE,其特征在于:在反应器内的反应空间设置至少一个垂直方向布置的隔板GB。
2.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置至少2个垂直方向布置的隔板GB。
3.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置至少3个垂直方向布置的隔板GB。
4.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置至少2个垂直方向布置的隔板GB,至少有两块隔板GB相交。
5.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置垂直方向布置的隔板GB,隔板GB高度大于反应空间高度,隔板GB为连续实体板且不开孔。
6.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB上布置有孔。
7.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置垂直方向布置的隔板GB,隔板GB高度小于反应空间高度。
8.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置2个或多个催化剂床层。
9.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置2个或多个催化剂床层,催化剂床层之间的空间设置流入支路进料REF2的支路进料口。
10.根据权利要求9所述的上流式反应器,其特征在于: 催化剂床层之间的空间设置与支路进料口连接的支路进料分配器,支路进料分配器的工艺作用是:使支路进料REF2均匀分布在反应器内主流工艺介质的流动截面上。
11.根据权利要求9所述的上流式反应器,其特征在于: 催化剂床层之间的空间设置有使支路进料REF2与下部催化剂床层流出物混合的混合部件,混合部件的工艺作用是:使支路进料REF2与下部催化剂床层流出物混合均匀。
12.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 设置有反应空间进料分配器,进料分配器的工艺作用是:在反应器内主流工艺介质的流动截面上使反应空间进料均匀分布在反应空间底部。
13.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置有催化剂床层,设置有催化剂床层进料分配器,床层进料分配器的工艺作用是:在反应器内主流工艺介质的流动截面上使催化剂床层进料均匀分布在催化剂床层底部。
14.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为固定床。
15.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为上流式膨胀床。
16.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为上流式微膨胀床,所述上流式微膨胀床,其催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED定义为床层膨胀比,KBED低于1.10。
17.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为上流式微膨胀床,所述上流式微膨胀床,其催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED定义为床层膨胀比,KBED低于1.05。
18.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为上流式微膨胀床,所述上流式微膨胀床,其催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED定义为床层膨胀比,KBED低于1.02。
19.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为上流式在线移动床,所述上流式在线移动床,床层内工艺介质向上流动,以连续的方式从床层底部卸出活性已经降低的催化剂,从床层上部补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量。
20.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为在线间歇式置换床,所述在线间歇式置换床,床层内工艺介质向上流动,以间歇的方式卸出活性已经降低的催化剂,以间歇的方式补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏量。
21.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为悬浮床。
22.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 反应空间设置催化剂床层,催化剂床层为沸腾床。
23.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,将反应空间分割为水平截面积相等的多个子空间。
24.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,将反应空间分割为对称布置的N个子空间,每个反应子空间的布置进料分布器的空间JLN相互隔离,每个空间JLN设置有开口于反应器器壁的连接口 LJK,每个连接口 LJK与反应器分路进料管连接。
25.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17或18或19或20或21或22或23或24所述的上流式反应器,其特征在于:主进料REFl为含有烃油的物流。
26.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17或18或19或20或21或22或23或24所述的上流式反应器,其特征在于:主进料REFl为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程;高芳烃原料HDS选自下列物料中的一种或几种: ①低温煤焦油或其馏分油; ②中温煤焦油或其馏分油; ③高温煤焦油或其馏分油; ④煤液化过程所得煤液化油或其馏分油; ⑤页岩油或其馏分油; ⑥乙烯裂解焦油; ⑦石油基蜡油热裂化焦油; ⑧石油砂基重油或其热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程; ⑨石油基重油热加工过程所得油品,热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程; ⑩其它芳烃重量含量高于50%的胶状浙青状组分重量含量高于15%的烃油。
27.根据权利要求26所述的上流式反应器,其特征在于: 操作条件为:温度为170?480°C、压力为4.0?30.0MPa0
28.根据权利要求26所述的上流式反应器,其特征在于: 操作条件为:温度为220?400°C、压力为12.0?20.0MPa0
29.根据权利要求26所述的上流式反应器,其特征在于: 操作条件为:温度为220?350°C、压力为13.0?18.0MPa0
30.根据权利要求26所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,将反应空间分割为水平截面积相等的多个子空间。
31.根据权利要求26所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,将反应空间分割为对称布置的N个子空间,每个反应子空间的布置进料分布器的空间JLN相互隔离,每个空间JLN设置有开口于反应器器壁的连接口 LJK,每个连接口 LJK与反应器分路进料管连接。
32.根据权利要求31所述的上流式反应器,其特征在于: 操作条件为:温度为170?480°C、压力为4.0?30.0MPa0
33.根据权利要求31所述的上流式反应器,其特征在于: 操作条件为:温度为220?400°C、压力为12.0?20.0MPa0
34.根据权利要求31所述的上流式反应器,其特征在于: 操作条件为:温度为220?350°C、压力为13.0?18.0MPa0
35.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,隔板GB之间和或隔板GB与反应器器壁之间布置有分割气泡的部件。
36.根据权利要求1所述的上流式反应器,其特征在于: 在反应器内的反应空间设置的垂直方向布置的隔板GB,隔板GB之间和或隔板GB与反应器器壁之间布置有分割气泡的丝网部件。
37.根据权利要求26所述的上流式反应器,其特征在于:主进料REFl为高芳烃原料HDS,反应空间进行高芳烃原料HDS的加氢改质过程,用于脱除金属和或脱除硫和或脱除残炭。
【文档编号】B01J8/08GK104162384SQ201410428615
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】何巨堂, 戴旭 申请人:何巨堂, 戴旭
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