加氫處理裝置中的分流進(jìn)料反應(yīng)器床的制作方法
【專利說(shuō)明】加氫處理裝置中的分流進(jìn)料反應(yīng)器床
[0001 ]優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請(qǐng)要求2013年9月10日遞交的美國(guó)申請(qǐng)N0.14/022,543的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在此通過(guò)引用整體并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]石腦油共混物一一其可以包括流體催化裂化石腦油、焦化石腦油、直餾石腦油，或它們的組合一一很難加工。這樣的共混物通常含有體積濃度為10-50%的烯烴。烯烴在反應(yīng)器床接觸反應(yīng)器催化劑時(shí)迅速飽和。另外，接觸反應(yīng)器催化劑的烯烴引起放熱的烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)，釋放大量的熱并引起第一反應(yīng)器床的溫度急劇上升。這樣的溫度高峰可導(dǎo)致第一催化劑床的失活和常常導(dǎo)致后續(xù)的床也難以控制溫度。此外，床的失活會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器以低于其最高效率的效率運(yùn)行，降低了由該單元加工的裂化材料的量或限制了該單元能夠工作的持續(xù)時(shí)間。
[0004]用于補(bǔ)償由烯烴轉(zhuǎn)化引起的溫度高峰的一種方法是降低充料加熱器的出口溫度。這可以有所幫助，但仍導(dǎo)致橫跨頂部反應(yīng)器床的60°C_120°C的溫差。然而，充料加熱器的下調(diào)局限限制了降低充料加熱器出口溫度的能力。
[0005]因此，需要一種方法來(lái)一致地調(diào)節(jié)橫跨第一床的溫度，而不破壞附加的床的運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的第一方面是一種包含具有至少第一床和第二床的反應(yīng)室的加氫處理反應(yīng)器裝置。該反應(yīng)室還包括設(shè)置成向第一床提供烴蒸氣流的第一輸入部和設(shè)置成繞過(guò)第一床并直接向第二床提供烴蒸氣流的第二輸入部。設(shè)置有溫差監(jiān)測(cè)器來(lái)測(cè)量橫跨所述第一床的溫差，以及提供了設(shè)置在第二輸入部并連接到溫差監(jiān)測(cè)器的控制閥，該控制閥可操作以基于由溫差監(jiān)測(cè)器測(cè)得的溫差調(diào)節(jié)通過(guò)第二輸入部接納的烴蒸氣流的量。充料加熱器提供了氣相烴流作為通過(guò)與反應(yīng)室流體連通的輸出管線的輸出。輸出管線被分流/分開(split)，使得輸出管線在所述第一輸入部和第二輸入部都連接到反應(yīng)器，并且限流器定位在分流部的下游以便對(duì)第一輸入部施加壓降。橫跨限流器的壓降與流率成比例并設(shè)置成用于能夠維持橫跨將材料引導(dǎo)到第二輸入部的控制閥的足夠的壓力差，使控制閥可以正常運(yùn)行。
[0007]本發(fā)明的另一方面是用于加氫處理石腦油共混物流的方法，包括提供加氫處理反應(yīng)器，其具有設(shè)置在第一床的第一輸入部和設(shè)置在第二床、繞開第一床的第二輸入部。石腦油共混物流經(jīng)由充料加熱器進(jìn)入反應(yīng)器，其中，所述流被分流，使得所述流在第一輸入部和第二輸入部?jī)烧弑唤蛹{到反應(yīng)器。該方法還包括測(cè)量橫跨第一床的溫度差，并基于所測(cè)得的溫度差控制石腦油共混物流在第二輸入部的分布。
[0008]本發(fā)明的又一方面是一種包括第一床和設(shè)置在第一床下方的第二床的加氫處理反應(yīng)器。第一入口與第一床流體連通，以及第二入口繞過(guò)第一床并與第二床流體連通。溫度儀測(cè)量橫跨第一床的溫度差，控制閥基于由溫度測(cè)量?jī)x測(cè)得的溫度差調(diào)節(jié)通過(guò)第二入口的流量。
【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖是示出具有用于橫跨頂床調(diào)節(jié)溫度的分流供料的反應(yīng)器的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]現(xiàn)在參照附圖，橫跨反應(yīng)器的頂床調(diào)節(jié)溫度的過(guò)程流程總的標(biāo)識(shí)為10。石腦油共混物進(jìn)料烴流在管線12被輸入到所述過(guò)程，以及任選地被引導(dǎo)通過(guò)使石腦油進(jìn)料氣化的熱交換器14。然后蒸氣相石腦油進(jìn)料被引導(dǎo)至充料加熱器16，該充料加熱器將石腦油進(jìn)料加熱到反應(yīng)溫度并提供被加熱的流作為充料加熱器輸出部16a的輸出。溫度指示器-控制器18沿著離開充料加熱器16的輸出管線20定位以監(jiān)測(cè)充料加熱器的輸出部16a的溫度。指示器-控制器18電連接到控制提供至充料加熱器16的燃料的量的可調(diào)節(jié)控制閥22，并因此調(diào)節(jié)通過(guò)充料加熱器輸出的石腦油共混物進(jìn)料的溫度。
[0011]在溫度指示器-控制器18的下游，運(yùn)載充料加熱器輸出流的管線20被分流/分開以提供第一分支24和第二分支26。第一分支24在第一輸入部28a連接到反應(yīng)器28，而第二分支26在遠(yuǎn)離第一輸入部的第二輸入部28b連接到反應(yīng)器。
[0012]反應(yīng)器28是多床反應(yīng)器，允許流體依次流過(guò)至少第一床30和第二床32。雖然本文示出和描述了包括第一床和第二床的反應(yīng)器28，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，反應(yīng)器中也可包括附加的床而不脫離本發(fā)明的范圍。第一輸入部28a被布置在反應(yīng)器28上，使得來(lái)自第一分支24的輸入部與第一床30流體連通。第二輸入部28b定位成使得來(lái)自第二分支26的第二輸入部與第二床32流體連通，而不通過(guò)第一床30。
[0013]此外，溫差控制器34配置成用于測(cè)量橫跨第一反應(yīng)床30的溫度差。例如，如在圖中所示，溫差控制器34包括鄰近第一床30的頂部的第一溫度指示器34a和鄰近第一床的底部的第二溫度指示器34b以確定橫跨所述床的溫差，并提供基于由第一和第二溫度指示器測(cè)得的溫度的不同來(lái)指示溫差的信號(hào)。
[0014]連接到第一反應(yīng)器輸入部28a的第一分支24包括限流器36以維持橫跨設(shè)置在第二分支26中的控制閥38的足夠的壓差，使得控制閥能正常操作。限流器36是例如偏心孔板、同心孔板、限制孔口、控制閥，或公知的在管線內(nèi)控制壓力的任何其它裝置。優(yōu)選地，偏心孔口用作限流器36以允許液體從充料加熱器輸出部被傳送到反應(yīng)器28，特別是在啟動(dòng)階段期間，充料加熱器16達(dá)到其理想溫度和管線12中的烴進(jìn)料完全蒸發(fā)之前。
[0015]第二分支26在第二輸入部28b經(jīng)由控制閥38連接到反應(yīng)器?？刂崎y38可操作地連接到所述反應(yīng)器溫差控制器34，并基于測(cè)得的橫跨第一床30的溫差調(diào)節(jié)通過(guò)第二分支26且進(jìn)入第二入口的流量。這樣，第二分支26中的石腦油共混物的流量可以基于橫跨第一床30的溫度上升來(lái)調(diào)節(jié)。這允許例如，通過(guò)第二分支26的流量隨著所述測(cè)得的溫差增大而增加，從而將第一床30的溫度上升限制在期望的值。
[0016]控制閥38優(yōu)選地連續(xù)可調(diào)節(jié)以允許在完全打開和完全閉合之間平滑漸變?？商娲?，閥38可以包括在開啟和關(guān)閉之間的數(shù)量有限的狀態(tài)。又一替代允許控制閥38能夠僅有二元(即打開和閉合)狀態(tài)，其中流量通過(guò)調(diào)節(jié)所述閥的“占空比”(即，閥打開的時(shí)間量與閥關(guān)閉的時(shí)間量相比)來(lái)改變。無(wú)論使用何種類型的閥38，控制閥從溫差控制器34接收信號(hào)來(lái)影響對(duì)第二分支26中的石腦油共混物流的流量的控制。例如，該信號(hào)可以預(yù)定的間隔指示橫跨第一床30的溫差。作為非限制性的實(shí)施例，溫差可以每秒接收一次、每分鐘接收一次或每小時(shí)接收一次。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，溫差可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下以更多或更少的頻率發(fā)送?？商娲兀瑴夭羁刂破?4可配置成在預(yù)定的溫差下發(fā)送特別信號(hào)給控制閥38。例如，當(dāng)橫跨床30的溫差測(cè)定為50°C，60°C，75°C和/或100°C時(shí)，控制器34可以發(fā)送信號(hào)給閥38。再次，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這樣的信號(hào)可以在其它和/或額外的溫差測(cè)量值下產(chǎn)生而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0017]開閥(或占空比)可以基于從控制器34讀取的溫差來(lái)設(shè)定，使得通過(guò)第二分支26的流量隨著橫跨第一床30的溫差增大而增加。作為非限制性實(shí)施例，控制閥38優(yōu)選被調(diào)節(jié)以維持小于100°C的溫度差，并且更優(yōu)選小于75°C的溫度差。為了適應(yīng)這種情況，第二分支26可允許石腦油共混物流的多達(dá)50 %的流量，從而允許該流的多達(dá)50 %繞過(guò)第一床30并在第二床32進(jìn)入反應(yīng)器28。更優(yōu)選地，第二分支26和控制閥38允許石腦油共混物流的多達(dá)33%在第二床32進(jìn)入反應(yīng)器，而所述流的67%在第一床30進(jìn)入反應(yīng)器。因此，優(yōu)選的是，大多數(shù)烴流在第一床30進(jìn)入反應(yīng)器28。
[0018]反應(yīng)器流出物在通過(guò)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)床30、32之后通過(guò)出口離開反應(yīng)器28。流出物優(yōu)選被引導(dǎo)至熱交換器14，在那里在輸入供料進(jìn)入充料加熱器16之前使輸入供料管線12升溫。然后流出物與洗滌水流40合并和在冷凝器42冷卻。然后冷凝器42的輸出被引導(dǎo)至冷分離器44，冷分離器將冷凝器輸出分離成富氫蒸氣流、液態(tài)烴流和酸性水。然后烴流的液體部分通過(guò)管線44a被引導(dǎo)至汽提塔(未顯示)。酸性水從冷分離器44經(jīng)管線44b去除，并且優(yōu)選在下游單元中被加工以去除水中的雜質(zhì)，例如硫化氫和氨。
[0019]烴流的剩余蒸氣部分與補(bǔ)充氫氣46合并，并且經(jīng)由再循環(huán)氣體壓縮機(jī)48在反應(yīng)器28和初始進(jìn)料管線12兩者處提供給過(guò)程10。該氣體在每個(gè)床處進(jìn)入反應(yīng)器28的流量通過(guò)可操作地連接到溫度控制器52的控制閥50進(jìn)行調(diào)節(jié)，該溫度控制器測(cè)量再循環(huán)氣體添加部位下方的催化劑床的入口處的溫度。
[0020]因此，床的溫度控制(和烯烴飽和度)在除了由于第一分支24中的限流孔板36的再循環(huán)氣體環(huán)路壓降的少量增加之外沒(méi)有任何液壓損失的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0021 ]具體實(shí)施例
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本描述旨在說(shuō)明而不是限制前面的描述和所附權(quán)利要求的范圍。
[0023]本發(fā)明的第一實(shí)施方式是具有包括至少第一床和第二床的反應(yīng)室的加