專利名稱：一種反應(yīng)器及其在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氫存在情況下烴油加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種烴油液相加氫方法。
背景技術(shù)：
在烴油加工技術(shù)中，加氫技術(shù)是改善烴油質(zhì)量常用的技術(shù)之一，隨著全球原油市 場(chǎng)供應(yīng)趨于較高硫含量的原油，煉廠需加工含硫較高的劣質(zhì)烴油，將硫、氮、氧和金屬等雜 質(zhì)在煉制過(guò)程中脫除，通過(guò)改變烴油的分子結(jié)構(gòu)改變其品質(zhì)，從而使各種產(chǎn)品滿足規(guī)范要 求。烴油加氫過(guò)程參與反應(yīng)的氫氣實(shí)際上只有用于化學(xué)氫耗的氫氣，而傳統(tǒng)滴流床反應(yīng)器 加氫技術(shù)，需要有大量過(guò)剩的氫氣存在，使得反應(yīng)器的體積比較大，并且維持過(guò)剩氫氣需要 用循環(huán)氫壓縮機(jī)。在傳統(tǒng)的加氫工藝中氫需要從氣相傳遞到液相，然后共同吸附在催化劑的表面， 在催化劑活性中心的作用下進(jìn)行反應(yīng)。由于加氫反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，為了維持反應(yīng)溫 度，利用大量的氫氣和原料油通過(guò)催化劑床層帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，而在加氫反應(yīng)過(guò)程中 實(shí)際需要的氫(化學(xué)氫耗)比較少，沒(méi)有參加反應(yīng)的氫氣通過(guò)分離器與液相分離并除去雜 質(zhì)后，通過(guò)循環(huán)氫壓縮機(jī)將其壓力升高到反應(yīng)所需的壓力送到反應(yīng)器繼續(xù)參加加氫反應(yīng)， 循環(huán)氫壓縮機(jī)的作用就是將沒(méi)有參與加氫反應(yīng)的氫氣提高壓力使其循環(huán)使用，因此循環(huán)氫 氣壓縮機(jī)在現(xiàn)有加氫技術(shù)中成為必不可少的設(shè)備，業(yè)內(nèi)稱其為加氫裝置的心臟，由此可見 其在加氫裝置中的重要性。
傳統(tǒng)烴油加氫技術(shù)采用大量過(guò)剩氫氣的另一個(gè)主要原因是維持烴油加氫反應(yīng)的 氫分壓，維持較高的氫分壓在熱力學(xué)上有利于加氫精制和加氫裂化反應(yīng)，并抑制生成焦炭 的縮合反應(yīng)。傳統(tǒng)的固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)是氣、液、固三相并存，氣相為氫氣和烴類原料的蒸 氣，液相為未汽化的烴類原料，固相為催化劑。氣液兩相是以滴流的形式通過(guò)催化劑床層， 因此也稱滴流床反應(yīng)器。在滴流床反應(yīng)器中，為了加大傳質(zhì)力度，氫氣與原料油的體積比一般為50 2000 1，因此加氫反應(yīng)器設(shè)計(jì)的比較大，而實(shí)際參加反應(yīng)的原料油與液時(shí)空速有關(guān)，空速 反映了裝置的處理能力，工業(yè)上希望采用較大的空速操作，但空速受到反應(yīng)速度的制約?？?速根據(jù)催化劑活性、原料性質(zhì)、反應(yīng)深度的不同一般在0. 5 IOtT1之間波動(dòng)。目前工業(yè)應(yīng) 用的加氫精制過(guò)程在一定反應(yīng)溫度條件下降低空速會(huì)提高烯烴飽和率、加氫脫硫率和加氫 脫氮率。在加氫裂化條件下，提高空速對(duì)總的轉(zhuǎn)化率影響不大，但反應(yīng)產(chǎn)物中的輕組分含量 下降較多。傳統(tǒng)加氫工程，采用過(guò)剩氫氣的另一目的是加強(qiáng)傳質(zhì)，帶走因加氫反應(yīng)而產(chǎn)生的 大量熱量。循環(huán)氫壓縮機(jī)作為加氫過(guò)程的心臟，投資和操作費(fèi)用均較高，為了減少循環(huán)氫壓 縮機(jī)的負(fù)擔(dān)，人們開始考慮利用供氫劑為烴油加氫過(guò)程提供氫源，USP4698147即公開了利 用供氫劑減小停留時(shí)間，反應(yīng)后供氫劑利用氫氣進(jìn)行再生，再生后循環(huán)使用。為了加強(qiáng)裂化 反應(yīng)，USP4857168公開了利用供氫劑和氫氣為重油加氫提供氫源的重油加氫裂化方法，供氫劑主要起抑制生成焦炭的縮合反應(yīng)的作用。上述改進(jìn)仍然需要循環(huán)氫和循環(huán)氫壓縮機(jī)，US6428686提出了一種兩相加氫方法， 將氫氣在反應(yīng)器前溶于原料油中，取消了循環(huán)氫和循環(huán)氫壓縮機(jī)，降低了加氫裝置的投資 和操作費(fèi)用，該技術(shù)采用反應(yīng)產(chǎn)物的液相循環(huán)，提高氫的溶解量，以滿足加氫過(guò)程中對(duì)氫的 要求，并帶出反應(yīng)熱，該技術(shù)是將循環(huán)油、原料與溶劑或者稀釋劑和氫氣溶劑或者稀釋劑混 合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，優(yōu)點(diǎn)是減少了循環(huán)氫壓縮機(jī)的投資和操作費(fèi)用，其缺點(diǎn)為大量的循 環(huán)油的存在會(huì)影響新鮮原料與氫的反應(yīng)速度，因?yàn)樾迈r原料和氫在開始與催化劑接觸時(shí)反 應(yīng)比較激烈，循環(huán)油是經(jīng)過(guò)加氫反應(yīng)的，它的反應(yīng)活性低于新鮮原料，因此循環(huán)油的存在阻 礙了新鮮原料油和氫與催化劑的接觸，降低了新鮮原料油和氫的傳質(zhì)和反應(yīng)速度。為了克服US6428686循環(huán)油直接循環(huán)到反應(yīng)器入口帶來(lái)的反應(yīng)速度下降的問(wèn)題， 中國(guó)專利申請(qǐng)CN200810049938. 7提出了將循環(huán)油從催化劑床層之間進(jìn)入反應(yīng)器，為原料 油與氫氣在催化劑上的反應(yīng)提供新鮮的氫源，循環(huán)油來(lái)自高壓分離器。眾所周知，加氫反應(yīng) 是放熱反應(yīng)，反應(yīng)器出口物流的溫度高于反應(yīng)器入口溫度。通常反應(yīng)器出口物流首先與冷 物流換熱，然后進(jìn)入高壓分離器進(jìn)行氣液分離，高壓分離器與反應(yīng)器相比是一個(gè)高壓低溫 的分離器，從高壓分離器分出的循環(huán)油中含有硫化氫，這些硫化氫從反應(yīng)器入口或者床層 之間進(jìn)入反應(yīng)器會(huì)影響加氫脫硫和其他加氫反應(yīng)的速度。無(wú)論是US6428686還是CN200810049938. 7都是將反應(yīng)器出口物流直接循環(huán)到反 應(yīng)器入口或者催化劑床層之間，雖然CN200810049938. 7是將從分離器出來(lái)的液相作為循 環(huán)油，從分離器出來(lái)的液相中含有溶解的硫化氫，這些硫化氫是加氫反應(yīng)過(guò)程中，脫出原料 中硫化物產(chǎn)生的，這是加氫反應(yīng)所希望的反應(yīng)，但循環(huán)油中的這些硫化氫會(huì)影響催化劑的 活性，抑制含硫化合物接近催化劑的活性中心，降低催化劑的活性和選擇性，這是不希望的 結(jié)果。US6428686還是CN200810049938. 7將原料油、循環(huán)油和溶劑或者稀釋劑與氫氣的 進(jìn)行混合溶氫的混合器設(shè)置于反應(yīng)器之外，這樣的混合器需要承受混合器內(nèi)高壓介質(zhì)和混 合器外大氣的壓力差，需要較厚的壁厚承擔(dān)該壓力差，這樣的設(shè)備投資較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種反應(yīng)器，該反應(yīng)器將烴油和氫氣的混合器置入反應(yīng)器內(nèi)，減少 混合器內(nèi)外的壓力差，減少其壁厚降低設(shè)備投資。本發(fā)明提出了該反應(yīng)器在烴油液固加氫中的應(yīng)用。本發(fā)明提出一種反應(yīng)器，包括反應(yīng)器桶體、催化劑床層、反應(yīng)器入口和反應(yīng)器出 口，其特征在于在反應(yīng)器內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)混合器，混合器設(shè)有入口、溶氫混合物出口和氣 體出口。所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一個(gè)混合器時(shí)，設(shè)置在反應(yīng)器入口，混 合器入口與反應(yīng)器入口相連，溶氫混合物出口與催化劑床層相連，氣體出口管延伸到反應(yīng) 器外部。所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置兩個(gè)以上混合器時(shí)，其中一個(gè)設(shè)置在反 應(yīng)器入口，其他設(shè)置在催化劑床層之間，設(shè)置在反應(yīng)器入口混合器，混合器入口與反應(yīng)器入 口相連，溶氫混合物出口與催化劑床層相連；設(shè)置在催化劑床層之間的混合器，混合器入口與前一催化劑床層出口相連，溶氫混合物出口與后一催化劑床層入口相連；氣體出口管延 伸到反應(yīng)器外部。所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器出口與出口閥相連。所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器床層之間設(shè)置循環(huán)油和氫氣入口。所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器入口設(shè)置在反應(yīng)器上部，反應(yīng)器出口設(shè)置在反 應(yīng)器下部。所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器入口設(shè)置在反應(yīng)器下部，反應(yīng)器出口設(shè)置在反 應(yīng)器上部。本發(fā)明提出一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于氫氣、溶劑或者 稀釋劑、新鮮原料油和部分循環(huán)油進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的混合器形成混合物流與催化劑接觸，另 一部分或者全部循環(huán)油進(jìn)入催化劑床層之間的混合器形成混合物流與催化劑接觸，反應(yīng)流 出物部分作為循環(huán)油，催化劑床層浸沒(méi)在液相物料中，混合物流中氫氣量為在反應(yīng)條件下 混合物流飽和溶氫量的1 30倍，優(yōu)選1. 2 20倍，最優(yōu)1. 5 10倍。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于反應(yīng)流出物部分經(jīng) 汽提脫出硫化氫作為循環(huán)油。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于汽提脫出循環(huán)油硫 化氫的汽提介質(zhì)為惰性氣體或者氫氣。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于汽提脫出循環(huán)油硫 化氫的汽提介質(zhì)為高壓熱氫氣。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于反應(yīng)器中含有 0. 1 15體積％氣體以反應(yīng)器總體積計(jì)。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于混合物流從反應(yīng)器 上部進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)流出物從反應(yīng)器下部流出。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于混合物流從反應(yīng)器下 部進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)流出物從反應(yīng)器上部流出。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于混合物流分離出氣 體，液體進(jìn)入催化劑床層。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于溶劑或者稀釋劑為 重石腦油、石腦油、輕烴、輕餾分油、柴油、VGO和加氫后的烴油中的至少一種。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于新鮮原料油為烴油 或者烴油的餾分。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于新鮮原料油石油餾 分、餾分油、柴油、脫浙青油、渣油、潤(rùn)滑油、煤液化油和頁(yè)巖油或者其產(chǎn)品中的至少一種。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于至少脫除烴油中硫、 氮、氧、金屬雜質(zhì)中一種污染物，并飽和芳烴，并改變烴油的分子結(jié)構(gòu)。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于循環(huán)油與新鮮原料 油的體積比為0.1 1 20 1，優(yōu)選0.5 1 15 1。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于利用進(jìn)入混合器氣 體出口排出氣體的量控制反應(yīng)器的壓力。
所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于利用進(jìn)入混合器中 氫的量控制反應(yīng)器的壓力。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于利用反應(yīng)器出口反 應(yīng)流出物的量控制反應(yīng)器內(nèi)的液位。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于利用反應(yīng)器出口閥 控制反應(yīng)器內(nèi)的液位。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于氫氣、溶劑或者稀釋 劑、新鮮原料油和循環(huán)油進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的混合器形成混合物流排出氣體，液體與催化劑接 觸。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于催化劑為加氫精制 催化劑、加氫改質(zhì)催化劑、加氫處理催化劑或加氫裂化催化劑。所述的一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，特征在于液相物料通過(guò)加氫 催化劑床層的反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為150 450°C，反應(yīng)壓力為1 17MPa，液時(shí)體積空速 為 0. 5 151Γ1。本發(fā)明所述的反應(yīng)流出物部分經(jīng)汽提脫出硫化氫作為循環(huán)油汽提介質(zhì)為惰性氣 體或者氫氣，優(yōu)選氫氣，最優(yōu)為高壓熱氫氣，其高壓熱氫氣的壓力高于與新鮮原料油和溶劑 或者稀釋劑混合物混合的氫氣壓力，溫度低于反應(yīng)流出物的溫度。加氫過(guò)程一個(gè)最大的問(wèn)題是催化劑床層結(jié)焦，反應(yīng)條件下會(huì)發(fā)生結(jié)焦反應(yīng)，如果 沒(méi)有足夠的氫，裂化反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致焦炭形成，并沉積在催化劑表面，本發(fā)明由于采用循環(huán)油循 環(huán)，循環(huán)油經(jīng)過(guò)加氫使許多芳烴得到飽和，具有供氫的功能，可抑制焦炭形成，延長(zhǎng)催化劑 的壽命。本發(fā)明一種反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用可用于直餾餾分、FCC循環(huán)油、焦 化瓦斯油CG0，或者其混合煤油和柴油加氫處理，還可用于FCC原料預(yù)處理，用于新建裝置 和緩和加氫裂化改造，用于生產(chǎn)ULSD，用于原料的預(yù)處理或者產(chǎn)品的后處理。本發(fā)明烴油加氫方法有以下優(yōu)點(diǎn)1)催化劑用量少；2)氫損失較小；3)較低的操作費(fèi)用；4)液體收率較高；5)較大的操作靈活性；6)產(chǎn)品的硫氮含量非常低；7)較低的投資；8)減小了反應(yīng)器體積；9)對(duì)于生產(chǎn)超低硫柴油而言，改造費(fèi)用很低。10)減少催化劑危害，延長(zhǎng)催化劑的使用周期。與滴流床加氫反應(yīng)器的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可脫硫90% 98%，而氫耗僅是 滴流床加氫反應(yīng)器的70% 90%，催化劑總用量?jī)H為15% 30%。


圖1為一種反應(yīng)器。圖2為另一種反應(yīng)器。1.反應(yīng)器筒體，2.混合物原料，3.氫氣，4、7、9、10.連接管，5.第一混合器，6.氣 體出口，8第一催化劑床層，11.出口閥，12.反應(yīng)流出物，13.部分循環(huán)油，14.氣體，15.第 二混合器，16.第二氣體出口，18.第二催化劑床層，19.反應(yīng)器入口，20.混合器入口，21.溶 氫混合物出口，22.反應(yīng)器出口，23.循環(huán)油和氫氣入口。本發(fā)明中，反應(yīng)器應(yīng)用的具體加氫工藝條件及催化劑的選擇等技術(shù)內(nèi)容可以按照 原料性質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量要求，根據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)知識(shí)確定。反應(yīng)條件下溶解氫量可以實(shí)驗(yàn)測(cè)定， 可以根據(jù)本領(lǐng)域文獻(xiàn)提供的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可以根據(jù)本領(lǐng)域文獻(xiàn)提供的經(jīng)驗(yàn)值估算，上 述經(jīng)驗(yàn)公式及經(jīng)驗(yàn)值可以參考中國(guó)石化出版社2004年出版的《加氫處理工藝與工程》一書 相關(guān)內(nèi)容。試驗(yàn)方法測(cè)定反應(yīng)系統(tǒng)溶解氫量是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)方法，如在試驗(yàn) 裝置上，采用與反應(yīng)過(guò)程相同的條件，在達(dá)到相當(dāng)反應(yīng)結(jié)果時(shí)測(cè)定系統(tǒng)溶解氫量。本發(fā)明方法中，部分加氫產(chǎn)物作為循環(huán)優(yōu)與反應(yīng)原料混合，以保證加氫反應(yīng)的平 穩(wěn)操作以及催化劑的使用壽命，循環(huán)量可以根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)的具體情況確定，例如反應(yīng)放熱 較大時(shí)適當(dāng)加大循環(huán)量，反應(yīng)化學(xué)氫耗高時(shí)適當(dāng)加大循環(huán)量等，一般來(lái)說(shuō)循環(huán)量大對(duì)反應(yīng) 過(guò)程有利，但會(huì)造成動(dòng)力消耗增加等不利結(jié)果，可以綜合各種因素最終確定。循環(huán)使用的加 氫產(chǎn)物可以直接循環(huán)使用，也可以經(jīng)過(guò)分餾系統(tǒng)后再循環(huán)使用。本發(fā)明方法中，加氫工藝過(guò)程使用的原料可以包括汽油、煤油、柴油、VG0(減壓餾 分油)、CGO(焦化蠟油)、LCO(催化裂化輕循環(huán)油)、渣油、脫浙青油、潤(rùn)滑油等。根據(jù)目的 產(chǎn)品的要求，加氫工藝可以包括加氫精制，加氫處理，加氫改質(zhì)，加氫裂化等。本發(fā)明方法中，其它加氫反應(yīng)條件可以根據(jù)原料的性質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量要求等，按本領(lǐng) 域一般知識(shí)確定，一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)溫度為150 450°C，反應(yīng)壓力為1 17MPa，液時(shí)體積空 速為0. 5 151Γ1。本發(fā)明加氫反應(yīng)過(guò)程中，不設(shè)置氫氣循環(huán)系統(tǒng)，依靠液相產(chǎn)品大量循環(huán)時(shí)攜帶進(jìn) 反應(yīng)系統(tǒng)的溶解氫來(lái)提供新鮮原料進(jìn)行加氫反應(yīng)所需要的氫氣，由于加氫產(chǎn)物的循環(huán)使 用，仍可以保持催化劑的活性穩(wěn)定性。反應(yīng)器采用與滴流床反應(yīng)器相近結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，通過(guò)控 制反應(yīng)器排氣量和排液量來(lái)控制反應(yīng)器中的液體量和壓力。其優(yōu)點(diǎn)是可以消除催化劑的潤(rùn) 濕因子影響和循環(huán)氫中H2S及NH3的影響；由于循環(huán)油的比熱容大，從而大大降低反應(yīng)器的 溫升，提高催化劑的利用效率，并可降低裂化等副反應(yīng)，同時(shí)可以保護(hù)反應(yīng)所需的氫氣量。 本發(fā)明的特點(diǎn)之一是根據(jù)反應(yīng)要求確定混入進(jìn)料中的氫氣量，通過(guò)控制反應(yīng)器排氣量和排 液量來(lái)控制反應(yīng)器中的液體量和壓力。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，圖1為有兩個(gè)催化劑床層的反應(yīng)器，反應(yīng)器入口 19設(shè)置在反應(yīng)器頂 部。圖1所示反應(yīng)器包括反應(yīng)器筒體1和兩個(gè)催化劑床層，即第一催化劑床層8和第二催 化劑床層18，2個(gè)混合器，即第一混合器5和第二混合器15，其中第一混合器5設(shè)置在反應(yīng) 器入口 19下方，第二混合器15設(shè)置在第一催化劑床層8和第二催化劑床層18之間，第一 混合器5和第二混合器15上設(shè)有混合器入口 20、溶氫混合物出口 21和氣體出口 6，反應(yīng)器入口 19設(shè)置在反應(yīng)器的頂部并通過(guò)連接管4與第一混合器5的混合器入口 20相連，第一 混合器5的溶氫混合物出口 21與第一催化劑床層8通過(guò)連接管7相連，第一混合器5的氣 體出口 6延伸到反應(yīng)器筒體1外部；第一催化劑床層8出口與第二混合器入口 20通過(guò)連接 管9相連，第二混合器15的溶氫混合物出口 21與第二催化劑床層18通過(guò)連接管7相連， 反應(yīng)器出口 22通過(guò)連接管10與出口閥11相連，反應(yīng)器出口 22設(shè)置在反應(yīng)器筒體1下部， 第一催化劑床層8和第二催化劑床層18之間設(shè)置有循環(huán)油和氫氣入口 23。混合原料2和氫氣3從反應(yīng)器入口 19進(jìn)入，經(jīng)連接管4、混合器入口 20進(jìn)入到第 一個(gè)混合器5中進(jìn)行混合溶氫，氣體14通過(guò)氣體出口 6排出反應(yīng)器，溶氫的混合物通過(guò)溶 氫混合物出口 21進(jìn)入到第一催化劑床層8進(jìn)行加氫反應(yīng)，至少脫除烴油中硫、氮、氧、金屬 雜質(zhì)中一種污染物，并飽和芳烴，并改變烴油的分子結(jié)構(gòu)；反應(yīng)的混合物經(jīng)連接管9進(jìn)入到 第二個(gè)混合器15，部分循環(huán)油13和氫氣3通過(guò)循環(huán)油和氫氣入口 23經(jīng)連接管9進(jìn)入到第 二個(gè)混合器15，氣體14通過(guò)氣體出口 6排出反應(yīng)器筒體1，溶氫的混合物進(jìn)入到催化劑床 層18進(jìn)一步進(jìn)行加氫反應(yīng)，至少脫除烴油中硫、氮、氧、金屬雜質(zhì)中一種污染物，并飽和芳 烴，并改變烴油的分子結(jié)構(gòu)，反應(yīng)流出物12通過(guò)連接管10經(jīng)反應(yīng)器出口 22和出口閥11流 出反應(yīng)器筒體1。如圖2所示，圖2為有兩個(gè)催化劑床層的反應(yīng)器，反應(yīng)器入口 19設(shè)置在反應(yīng)器底 部。圖2所示反應(yīng)器包括反應(yīng)器筒體1和兩個(gè)催化劑床層，即第一催化劑床層8和第二催 化劑床層18，2個(gè)混合器，即第一混合器5和第二混合器15，其中第一混合器5設(shè)置在反應(yīng) 器入口 19上方，第二混合器15設(shè)置在第一催化劑床層8和第二催化劑床層18之間，第一 混合器5和第二混合器15上設(shè)有混合器入口 20、溶氫混合物出口 21和氣體出口 6，反應(yīng)器 入口 19設(shè)置在反應(yīng)器的頂部并通過(guò)連接管4與混合器入口 20相連，第一混合器5的溶氫 混合物出口 21與第一催化劑床層8通過(guò)連接管7相連，第一混合器5的氣體出口 6延伸到 反應(yīng)器筒體1外部；第一催化劑床層8出口與第二混合器入口 20通過(guò)連接管9相連，第二 混合器15的溶氫混合物出口 21與第二催化劑床層18通過(guò)連接管7相連，反應(yīng)器出口 22 通過(guò)連接管10與出口閥11相連，反應(yīng)器出口 22設(shè)置在反應(yīng)器筒體1頂部，第一催化劑床 層8和第二催化劑床層18之間設(shè)置有循環(huán)油和氫氣入口 23?；旌显?和氫氣3從反應(yīng)器入口 19進(jìn)入，經(jīng)連接管4、混合器入口 20進(jìn)入到第 一個(gè)混合器5中進(jìn)行混合溶氫，氣體14通過(guò)氣體出口 6排出反應(yīng)器，溶氫的混合物通過(guò)溶 氫混合物出口 21進(jìn)入到第一催化劑床層8進(jìn)行加氫反應(yīng)，至少脫除烴油中硫、氮、氧、金屬 雜質(zhì)中一種污染物，并飽和芳烴，并改變烴油的分子結(jié)構(gòu)；反應(yīng)的混合物經(jīng)連接管9進(jìn)入到 第二個(gè)混合器15，部分循環(huán)油13和氫氣3通過(guò)循環(huán)油和氫氣入口 23經(jīng)連接管9進(jìn)入到第 二個(gè)混合器15，氣體14通過(guò)氣體出口 6排出反應(yīng)器筒體1，溶氫的混合物進(jìn)入到催化劑床 層18進(jìn)一步進(jìn)行加氫反應(yīng)，至少脫除烴油中硫、氮、氧、金屬雜質(zhì)中一種污染物，并飽和芳 烴，并改變烴油的分子結(jié)構(gòu)，反應(yīng)流出物12通過(guò)連接管10經(jīng)反應(yīng)器出口 22和出口閥11流 出反應(yīng)器筒體1。
權(quán)利要求
一種反應(yīng)器，包括反應(yīng)器桶體、催化劑床層、反應(yīng)器入口和反應(yīng)器出口，其特征在于在反應(yīng)器內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)混合器，混合器設(shè)有入口、溶氫混合物出口和氣體出口。
2.依照權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一個(gè)混合器時(shí)，設(shè)置在反 應(yīng)器入口，混合器入口與反應(yīng)器入口相連，溶氫混合物出口與催化劑床層相連，氣體出口管 延伸到反應(yīng)器外部。
3.依照權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置兩個(gè)以上混合器時(shí)，其中 一個(gè)設(shè)置在反應(yīng)器入口，其他設(shè)置在催化劑床層之間，設(shè)置在反應(yīng)器入口混合器，混合器入 口與反應(yīng)器入口相連，溶氫混合物出口與催化劑床層相連；設(shè)置在催化劑床層之間的混合 器，混合器入口與前一催化劑床層出口相連，溶氫混合物出口與后一催化劑床層入口相連； 氣體出口管延伸到反應(yīng)器外部。
4.依照權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器出口與出口閥相連。
5.依照權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器床層之間設(shè)置循環(huán)油和氫氣入
6.依照權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器入口設(shè)置在反應(yīng)器上部，反應(yīng)器 出口設(shè)置在反應(yīng)器下部。
7.依照權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器入口設(shè)置在反應(yīng)器下部，反應(yīng)器 出口設(shè)置在反應(yīng)器上部。
8.權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器在烴油液固兩相加氫中的應(yīng)用，其特征在于氫氣、新鮮原 料油和部分循環(huán)油進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的混合器形成混合物流，液相進(jìn)入催化劑床層與催化劑接 觸，另一部分或者全部循環(huán)油與氫混合形成混合物流進(jìn)入催化劑床層與催化劑接觸，反應(yīng) 流出物部分作為循環(huán)油，催化劑床層浸沒(méi)在液相物料中，混合物流中氫氣量為在反應(yīng)條件 下混合物流飽和溶氫量的1 30倍。
9.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于氫氣、溶劑或者稀釋劑、新鮮原料油和部 分循環(huán)油進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的混合器形成混合物流。
10.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于反應(yīng)流出物部分經(jīng)汽提脫出硫化氫作為 循環(huán)油。
11.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于另一部分或者全部循環(huán)油與氫混合形成 混合物流排出氣體，液相進(jìn)入催化劑床層與催化劑接觸。
12.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，特征在于汽提脫出循環(huán)油硫化氫的汽提介質(zhì)為惰性 氣體或者氫氣。
13.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于汽提脫出循環(huán)油硫化氫的汽提介質(zhì)為高壓熱氫氣。
14.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于反應(yīng)器中含有0.1 15體積％氣體以 反應(yīng)器總體積計(jì)。
15.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于混合物流分離出氣體，液體進(jìn)入催化劑床層。
16.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于混合物流中氫氣量為在反應(yīng)條件下混合 物流飽和溶氫量的1. 2 20倍。
17.依照權(quán)利要求8或者14所述的一應(yīng)用，其特征在于混合物流中氫氣量為在反應(yīng)條件下混合物流飽和溶氫量的1. 5 10倍。
18.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于溶劑或者稀釋劑為重石腦油、石腦油、輕 烴、輕餾分油、柴油、VGO和加氫后的烴油中的至少一種。
19.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于新鮮原料油為烴油或者烴油的餾分。
20.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于新鮮原料油石油餾分、餾分油、柴油、脫 浙青油、渣油、潤(rùn)滑油、煤液化油和頁(yè)巖油或者其產(chǎn)品中的至少一種。
21.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于至少脫除烴油中硫、氮、氧、金屬雜質(zhì)中 一種污染物，并飽和芳烴，并改變烴油的分子結(jié)構(gòu)。
22.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于循環(huán)油與新鮮原料油的體積比為 0. 1 1 20 1。
23.依照權(quán)利要求8或者22所述的應(yīng)用，其特征在于循環(huán)油與新鮮原料油的體積比 0. 5 1 15 1。
24.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于利用進(jìn)入混合器中氫的量控制反應(yīng)器的 壓力。
25.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于利用進(jìn)入混合器氣體出口排出氣體量控 制反應(yīng)器的壓力。
26.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于利用反應(yīng)器出口排出反應(yīng)流出物的量控 制反應(yīng)器內(nèi)的液位。
27.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于利用反應(yīng)器出口閥控制反應(yīng)器內(nèi)的液位。
28.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于氫氣、溶劑或者稀釋劑、新鮮原料油和循 環(huán)油進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的混合器形成混合物流排出氣體，溶氫混合物與催化劑接觸。
29.依照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于催化劑為加氫精制催化劑、加氫改質(zhì)催 化劑、加氫處理催化劑或加氫裂化催化劑。
30.依照權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于加氫反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為150 450°C，反應(yīng)壓力為1 17MPa，液時(shí)體積空速為0. 5 151Γ1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種烴油加氫反應(yīng)器，包括反應(yīng)器桶體和催化劑床層，反應(yīng)器上部和反應(yīng)器下部設(shè)置出入口，其特征在于在反應(yīng)器內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)混合器，混合器設(shè)有原料混合物和氫氣入口，還設(shè)有溶氫混合物和氣體出口，混合器入口與反應(yīng)器入口相連。利用該反應(yīng)器可以減少混合器內(nèi)外的壓力差，減少其壁厚，降低設(shè)備投資和操作費(fèi)用。
文檔編號(hào)C10G49/00GK101992048SQ20091006572
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者葉杏園, 張光黎, 朱華興, 李淑紅, 王月霞, 胡敏, 董利萍, 薛浩, 趙予川 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司