CN109731532A - 一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法 - Google Patents

一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109731532A
CN109731532A CN201910170412.2A CN201910170412A CN109731532A CN 109731532 A CN109731532 A CN 109731532A CN 201910170412 A CN201910170412 A CN 201910170412A CN 109731532 A CN109731532 A CN 109731532A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen
hydrocarbon oil
reactor
hydrocarbon
reactor body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910170412.2A
Other languages
English (en)
Inventor
谢志成
黄德友
贺晓军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan China Tianyuan Environmental Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hunan China Tianyuan Environmental Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan China Tianyuan Environmental Engineering Co Ltd filed Critical Hunan China Tianyuan Environmental Engineering Co Ltd
Priority to CN201910170412.2A priority Critical patent/CN109731532A/zh
Publication of CN109731532A publication Critical patent/CN109731532A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明涉及一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法,包括中空的反应器本体,所述反应器本体的一端设有进料口,反应器本体的另一端设有出料口,所述反应器本体内设有至少一个催化剂床层,所述催化剂床层的上游侧设有至少一个用于将氢气混入待加氢烃油中的膜混合器;反应器本体的侧壁上设有至少一个与膜混合器连通的进气口。本发明的烃油加氢反应器结构紧凑、合理,有利于简化烃油加氢反应设备。该反应器和方法的使用,不仅可以省掉循环烃油和循环氢气,还能有效提升烃油催化加氢反应效率,改善烃油品质,提升装置烃油加氢能力。

Description

一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法
技术领域
本发明涉及一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法,属于石油化工领域。
背景技术
近年来,随着石油资源的日益匮乏,原油重质化、劣质化趋势日趋严重,由原油蒸馏所得的中间馏分油的 S、 N、 O 和金属含量也相应增加。然而,世界各国的法律法规对各种燃油中的 S、 N、 O 和金属含量要求却越来越苛刻。
加氢处理是脱除烃油中 S、 N、 O 及金属杂质,改善中间馏分油质量的常用手段。所述烃油包括汽油、重整生成油、喷气燃料、柴油、蜡油、煤焦油、润滑油等;所述加氢包括加氢脱金属、脱氮、脱氧、脱烯烃、脱硫和加氢裂化等。目前,炼油加氢工艺主要采用固定床加氢工艺,进行加氢处理时,需要将氢气注入液态待加氢油料中,实现油气混合,油气混合物随后与催化剂接触,进行加氢反应。固定床加氢反应设备一般包括油气混合器和固定床反应器,现有的固定床加氢反应设备中,油气混合器一般与固定床反应器分开设置,由于油气本身相容性较差,难以保持在较好的混合状态。油气混合后,油气混合物到达催化剂床层的行程较长,故而与催化剂接触的反应物中,油气混合效果往往已不理想,导致加氢反应效率及反应完成度均较低。另外现有工艺为了增加烃油携氢量,提高加氢效果,往往加入大量稀释油循环和/或将大量氢气循环,这样既增加了装置能耗,又降低了塔空速。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法,以进一步提升加氢反应效率。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种烃油加氢反应器,包括中空的反应器本体,所述反应器本体的一端设有进料口,反应器本体的另一端设有出料口,所述反应器本体内设有至少一个催化剂床层,所述催化剂床层的上游侧设有至少一个用于将氢气混入待加氢烃油中的膜混合器;反应器本体的侧壁上设有至少一个与膜混合器连通的进气口。
本发明中,上游侧是指更靠近进料口的一侧。
进一步地,本发明的催化剂床层可采用常规液相加氢方法中所用的催化剂床层。
进一步地,所述反应器本体内设有至少两个催化剂床层,所述催化剂床层沿反应器本体内物料流动方向依次分布,每个催化剂床层的上游侧均设有一个膜混合器。
进一步地,所述膜混合器包括若干个用于供烃油通过的液体流道和若干个用于供氢气通过的气体流道,所述液体流道和气体流道之间设有膜层,所述膜层内设有多个连通液体流道和气体流道的通孔。
进一步地,所述通孔为纳米尺寸或微米尺寸。其中,纳米尺寸一般为1nm-1000nm,微米尺寸一般为1μm-1000μm。
进一步地,所述膜混合器为金属膜混合器或陶瓷膜混合器。上述膜混合器可采用商购膜混合器。
一般地,金属膜混合器包括若干个气体通道,膜管外壁为一个液体通道。陶瓷膜混合器包括若干个液体通道,膜管外壁为一个气体通道。
进一步地,金属膜混合器主要由304不锈钢、304L不锈钢、316不锈钢、316L不锈钢、Ni-Cu合金、哈氏合金、镍合金、钛合金等特殊材料中的一种制成;其孔径可根据需要选用,一般为0.1、0.2、0.5、1、3、5、8、10、15、20、30、50、80、100、150、200μm中的一种。
进一步地,陶瓷膜混合器包括横截面为蜂窝状的支撑体,支撑体的蜂窝结构的内壁设有膜层,膜层内分布有多个膜孔,膜孔孔径选自0.05、0.1、0.4、0.8、1.2、5、10、20μm中的一种。一般地,支撑体由 α-氧化铝制成;膜层为α-氧化铝微滤膜或ZrO2超滤膜。
进一步地,所述烃油包括汽油、重整生成油、喷气燃料、柴油、蜡油、煤焦油、润滑油等;所述加氢包括加氢脱金属、脱氮、脱氧、脱烯烃、脱硫和加氢裂化等。
本发明中,将膜混合器与催化剂床层集成于同一反应器本体内,可通过膜混合器将氢气一次或分多次混入烃油中,有利于获得分散均匀的含氢烃油,随后含氢烃油与催化剂床层接触,在床层表面完成加氢反应。由于含氢烃油仅需流过较短的路径,即可到达催化剂床层,与催化剂床层接触反应,此时,含氢烃油中氢气与烃油的混合效果仍然保持在较为均匀的状态,有利于提升加氢反应效率,获得更好的加氢效果;另外,本发明中,可在反应器本体内设置多个沿物料流动方向排列催化剂床层,并在相应催化剂床层的上游侧设置多个膜混合器,在反应器本体内形成多个“混合+反应”单元,可将烃油催化加氢反应所需氢气按比例从各个进气口输入反应器本体内,有利于进一步提升加氢反应效率和加氢效果,申请人经过反复研究发现,该种设置能够明显提升加氢反应效率和加氢效果,无需使用稀释剂或循环油或循环氢来提高氢气在烃油中的携带量,有利于提升本发明的塔空速,提升装置产能;此外,膜混合器与催化剂床层集成于一体,有利于降低加氢反应器的体积大小、占地面积大小。
一种烃油加氢处理方法,利用如上任一项所述的烃油加氢反应器进行,包括如下步骤:
S1、将烃油通过进料口输入反应器本体内,同时,在常规液相加氢处理条件下,将氢气通过进气口输入膜混合器内,使得氢气通过微孔分散并与烃油混合,获得油气混合物;
S2、油气混合物通过催化剂床层,与催化剂接触,发生加氢反应,获得加氢反应产物;
进一步地,所述催化剂床层的数量至少为两个,S1中,各进气口中氢气的注入量沿物料流动方向依次递减,最后一个进气口中氢气的注入量至少为氢气总注入量的10vol.%,相邻进气口中氢气的注入量的差值为氢气总注入量的30vol.%-90vol.%。
进一步地,S1中,氢气的总注入量为氢气在烃油中的饱和溶解量的0.2-4倍。
一般地,液相加氢处理条件中,温度为100-550℃;按表压计,压力为1.5-25MPa;烃油的体积空速为1-30h-1
本发明的烃油加氢反应器结构紧凑、合理,可以省掉循环烃油和循环氢气,有利于简化烃油加氢反应设备,能有效提升塔空速和烃油催化加氢反应效率及加氢效果,改善烃油品质,获得更好的加氢产物,提升装置烃油加氢能力。
附图说明
图1是本发明第一种实施方式的烃油加氢反应器的结构示意图。
图2是本发明第二种实施方式的烃油加氢反应器的结构示意图。
图3是本发明第三种实施方式的烃油加氢反应器的结构示意图。
图4是本发明第四种实施方式的烃油加氢反应器的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便,下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用。
如图1所示,一种烃油加氢反应器,包括中空的反应器本体1,所述反应器本体1的一端设有进料口4,反应器本体1的另一端设有出料口6,所述反应器本体1内设有催化剂床层2,所述催化剂床层2的上游侧设有用于将氢气混入待加氢烃油中的膜混合器;反应器本体1的侧壁上设有与膜混合器连通的进气口5。
所述膜混合器包括膜管外壁供烃油通过的液体流道和若干用于供氢气通过的气体流道,所述液体流道和气体流道之间设有膜层,所述膜层内设有多个连通液体流道和气体流道的通孔。
所述通孔为纳米尺寸。
所述膜混合器为金属膜混合器3。
如图2所示,重复第一种实施方式,在所述反应器本体1内设置两个催化剂床层2,所述两个催化剂床层2沿反应器本体内物料流动方向依次分布,每个催化剂床层2的上游侧均设有一个膜混合器。
如图3所示,重复第一种实施方式,仅将金属膜混合器3替换成陶瓷膜混合器7。
如图4所示,重复第二种实施方式,仅将金属膜混合器3替换成陶瓷膜混合器7。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种烃油加氢反应器,包括中空的反应器本体(1),所述反应器本体(1)的一端设有进料口(4),反应器本体(1)的另一端设有出料口(6),其特征在于,所述反应器本体(1)内设有至少一个催化剂床层(2),所述催化剂床层(2)的上游侧设有至少一个用于将氢气混入待加氢烃油中的膜混合器;反应器本体(1)的侧壁上设有至少一个与膜混合器连通的进气口(5)。
2.根据权利要求1所述的烃油加氢反应器,其特征在于,所述反应器本体(1)内设有至少两个催化剂床层(2),所述催化剂床层(2)沿反应器本体内物料流动方向依次分布,每个催化剂床层(2)的上游侧均设有一个膜混合器。
3.根据权利要求1所述的烃油加氢反应器,其特征在于,所述膜混合器包括若干个用于供烃油通过的液体流道和若干个用于供氢气通过的气体流道,所述液体流道和气体流道之间设有膜层,所述膜层内设有多个连通液体流道和气体流道的通孔。
4.根据权利要求3所述的烃油加氢反应器,其特征在于,所述通孔为纳米尺寸或微米尺寸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的烃油加氢反应器,其特征在于,所述膜混合器为金属膜混合器(3)或陶瓷膜混合器(7)。
6.一种烃油加氢处理方法,其特征在于,利用如权利要求1-5任一项所述的烃油加氢反应器进行,包括如下步骤:
S1、将烃油通过进料口(4)输入反应器本体(1)内,同时,在液相加氢处理条件下,将氢气通过进气口(5)输入膜混合器内,使得氢气通过膜孔分散后与烃油混合,获得油气混合物;
S2、油气混合物通过催化剂床层(2),与催化剂接触,发生加氢反应,获得加氢反应产物;
其中,液相加氢处理条件中,温度为100-550℃;按表压计,压力为1.5-25MPa;烃油的体积空速为1-30h-1
7.根据权利要求6所述的烃油加氢处理方法,其特征在于,所述催化剂床层(2)的数量至少为两个,S1中,各进气口中氢气的注入量沿物料流动方向依次递减,最后一个进气口中氢气的注入量至少为氢气总注入量的10vol.%,相邻进气口中氢气的注入量的差值为氢气总注入量的30vol.%-90vol.%。
8.根据权利要求7所述的烃油加氢处理方法,其特征在于,S1中,氢气的总注入量为氢气在烃油中的饱和溶解量的0.2-5倍。
CN201910170412.2A 2019-03-07 2019-03-07 一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法 Pending CN109731532A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910170412.2A CN109731532A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910170412.2A CN109731532A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109731532A true CN109731532A (zh) 2019-05-10

Family

ID=66369545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910170412.2A Pending CN109731532A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109731532A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112705119A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 重油加氢反应器及加氢方法
CN112705116A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种重油加氢反应器及加氢方法
CN114471377A (zh) * 2020-10-28 2022-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种重整生成油脱烯烃反应器及反应方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756821A (en) * 1986-02-10 1988-07-12 Institut Francais Du Petrol Method for the liquid phase hydrotreatment of heavy hydrocarbons in the presence of a dispersed catalyst
CN103666547A (zh) * 2012-09-21 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 一种烃油加氢处理方法
CN106701180A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 中国石油天然气股份有限公司 液相加氢装置及方法
CN207614808U (zh) * 2017-11-30 2018-07-17 湖南中天元环境工程有限公司 固定床混合反应器和烷基蒽醌氢化反应的系统
CN108485701A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种膜分散液相循环加氢精制的方法
CN209735565U (zh) * 2019-03-07 2019-12-06 湖南中天元环境工程有限公司 一种烃油加氢反应器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756821A (en) * 1986-02-10 1988-07-12 Institut Francais Du Petrol Method for the liquid phase hydrotreatment of heavy hydrocarbons in the presence of a dispersed catalyst
CN103666547A (zh) * 2012-09-21 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 一种烃油加氢处理方法
CN106701180A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 中国石油天然气股份有限公司 液相加氢装置及方法
CN207614808U (zh) * 2017-11-30 2018-07-17 湖南中天元环境工程有限公司 固定床混合反应器和烷基蒽醌氢化反应的系统
CN108485701A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种膜分散液相循环加氢精制的方法
CN209735565U (zh) * 2019-03-07 2019-12-06 湖南中天元环境工程有限公司 一种烃油加氢反应器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112705119A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 重油加氢反应器及加氢方法
CN112705116A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种重油加氢反应器及加氢方法
CN112705116B (zh) * 2019-10-25 2021-10-08 中国石油化工股份有限公司 一种重油加氢反应器及加氢方法
CN112705119B (zh) * 2019-10-25 2022-06-07 中国石油化工股份有限公司 重油加氢反应器及加氢方法
EP4049747A4 (en) * 2019-10-25 2023-11-29 China Petroleum & Chemical Corporation LIQUID PHASE REACTOR AND USE THEREOF
CN114471377A (zh) * 2020-10-28 2022-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种重整生成油脱烯烃反应器及反应方法
CN114471377B (zh) * 2020-10-28 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 一种重整生成油脱烯烃反应器及反应方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104560132B (zh) 一种连续液相蜡油加氢处理方法
CN109731532A (zh) 一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法
CN107511116B (zh) 一种高温高压超重力加氢反应器及应用
CN102311761B (zh) 一种低氢油比的加氢处理方法和反应器
CN109777509A (zh) 一种两段加氢裂化方法
CN103657463B (zh) 一种气液混合方法及其应用和气液反应方法
CN109777500A (zh) 一种气液逆流的两段加氢裂化方法
CN209735565U (zh) 一种烃油加氢反应器
CN102051209B (zh) 一种渣油加氢工艺方法及反应器
CN210079395U (zh) 一种渣油加氢装置
CN103666545B (zh) 一种柴油加氢精制方法
CN208583196U (zh) 溶氢器
US9862896B2 (en) Hydrocarbon oil hydrotreating method
CN203602560U (zh) 一种渣油加氢处理装置
CN109735364A (zh) 一种渣油加氢装置及工艺
CN100419044C (zh) 一种从煤液化油最大量生产大比重航空煤油的方法
EP4238636A1 (en) Heavy oil hydrogenation reaction system and heavy oil hydrogenation method
CN110075764A (zh) 一种异体式喷射膜反应器及采用该反应器制备脂肪醇的方法
CN213644075U (zh) 一种微气泡发生器和烃油加氢反应器
CN208302734U (zh) 加氢反应器的排气系统
CN103666547B (zh) 一种烃油加氢处理方法
CN114196433A (zh) 一种加氢裂化反应工艺及用于加氢裂化的沸腾床反应器
CN210103853U (zh) 一种渣油加氢装置
CN104099127A (zh) 一种馏分油加氢处理工艺方法
CN112430188A (zh) 一种新型加氢技术制备异丙基苯胺的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Xie Zhicheng

Inventor after: Huang Deyou

Inventor before: Xie Zhicheng

Inventor before: Huang Deyou

Inventor before: He Xiaojun

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190510