CN113926393A - 一种残余物加氢裂化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种残余物加氢裂化装置，涉及到石油化工技术领域，包括反应器筒体，所述反应器筒体内腔底部设置有驱动机构，所述驱动机构外侧自下而上依次套接设置有进料机构与振捣机构，所述驱动机构顶部设置有催化剂分布容纳机构，所述催化剂分布容纳机构顶部设置有扰动机构。本发明使得催化剂颗粒在保持沸腾状态时更均匀的进行分布，同时可以降低气液混合物流速过快或运动方向发生改变时对催化剂颗粒所造成的影响，能够避免发生局部催化剂颗粒堆积过多而导致的整体反应速率降低的情况，另外在反应过程中，可以使得渣油原料可以更好的与氢气进行混合，进一步提高了反应效果。

Description

一种残余物加氢裂化装置

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别涉及一种残余物加氢裂化装置。

背景技术

渣油加氢处理及裂化是解决重油深加工的最合理、有效的方法，现有的渣油加氢技术分为固定床加氢、移动床加氢、悬浮床加氢和沸腾床加氢四种类型，在渣油沸腾床加氢工艺中，原料与氢气混合后从反应器底部进入，在反应器中催化剂颗粒借助于液体提升和气体搅动使其处于沸腾状态，其具有如下工艺特点：1、原料适应性强；2、反应器内温度均匀，传质和传热效果好；3、催化剂可在线加排、能够保证恒定的产品质量；4、床层压降小、无堵塞、运转周期长；5、装置操作灵活。

专利申请公布号CN 103102930 B的已授权发明专利公开了本发明提供一.种沸腾床加氢反应器，包括反应器简体和反应器简体内.上部的循环杯，循环杯下部设置连通至反应器简体下部的循环管路，循环杯上端的开口设置盖板，盖板.上设置数量适宜的气液分配器；循环杯盖板上设置相引出管路连通至反应器筒体外部；循环杯盖板外沿设置溢流围堰。该发明沸腾床加氢反应器可以有效提高气液两相的传质效率，促进沸腾床加氢反应器循环油中的氢气溶解度，提高加氢和裂化反应深度。

但是上述装置经过本领域的技术人员实际使用后发现其仍旧存在一些缺点，较为明显的就是装置内部的催化剂颗粒需要依靠气液混合物保持沸腾状态，因此在催化剂处于沸腾状态的过程中，当局部气液混合物流速过快或运动方向发生改变时，极易造成局部催化剂颗粒堆积过多的情况，由于该区域催化剂颗粒过多，因此必然会导致气液混合物量变少，进而导致整体反应速率降低。

因此，发明一种残余物加氢裂化装置来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种残余物加氢裂化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种残余物加氢裂化装置，包括反应器筒体，所述反应器筒体内腔底部设置有驱动机构，所述驱动机构外侧自下而上依次套接设置有进料机构与振捣机构，所述驱动机构顶部设置有催化剂分布容纳机构，所述催化剂分布容纳机构顶部设置有扰动机构，所述反应器筒体顶部中心处固定设置有回流组件以及反应器筒体顶部左侧固定贯穿设置有出料管，所述驱动机构中的桨叶在气液混合物通过进料机构中的进料管输入时带动驱动机构中的第一转杆旋转，进而使得驱动机构中的第一转杆通过第一锥齿轮驱动振捣机构，同时在驱动振捣机构的同时带动催化剂分布容纳机构中的第三转杆旋转，所述振捣机构中的旋转盘在旋转时不断带动振捣机构中的升降板下降，使得升降板带动其底部的振捣板在升降过程中对反应器筒体内腔底部的气液混合物进行振捣，所述催化剂分布容纳机构中的多个筛筒内部均填充有催化剂颗粒，所述催化剂分布容纳机构中的筛筒对催化剂颗粒进行限位，所述扰动机构中的螺纹套筒在上升时带动位于其上方的扰动杆顺时针对位于反应器筒体内腔顶部的气液混合物进行扰动，同时在下降时带动位于其下方的扰动杆逆时针对位于反应器筒体内腔顶部的气液混合物进行扰动。

优选的，所述驱动机构包括第一转杆、桨叶和第一锥齿轮，所述第一转杆底端通过轴承与反应器筒体内壁转动连接，所述桨叶固定套接设置于第一转杆外侧底部，所述第一锥齿轮固定套接设置于第一转杆外侧中部。

优选的，所述进料机构包括进料管与环形套，所述进料管贯穿反应器筒体左侧底部并延伸至反应器筒体内部，所述环形套套接设置于桨叶外侧，且与进料管固定连接。

优选的，所述振捣机构包括第二转杆、第一固定套、第二锥齿轮、旋转盘、连接杆、第一传动杆、升降板、振捣板和导向杆，所述第二转杆位于第一转杆中部左侧，所述第一固定套通过轴承转动套接设置于第二转杆外侧且与反应器筒体内壁固定连接，所述第二锥齿轮固定设置于第二转杆右端，所述旋转盘固定设置于第二转杆左端，所述连接杆固定设置于旋转盘左侧顶部，所述第一传动杆通过轴承转动套接设置于连接杆外侧，所述升降板竖直方向上滑动套接设置于第一转杆外侧，且第一传动杆底端与升降板通过活动接头转动连接，所述振捣板设置有多个，多个所述振捣板呈环形均匀固定设置于升降板底部，所述导向杆设置有两个，两个所述导向杆竖直方向上贯穿升降板并与升降板滑动连接，且两个所述导向杆均与反应器筒体内壁固定连接。

优选的，所述催化剂分布容纳机构包括固定环、筛筒、环形限位板、弹簧、安装板、半球形凸块和第三转杆，所述固定环位于驱动机构正上方，所述筛筒设置有多个，多个所述筛筒均匀固定设置于固定环内侧，所述环形限位板竖直方向上滑动套接设置于固定环外侧，且环形限位板与反应器筒体内壁固定连接，所述弹簧固定设置于固定环顶部后侧，所述安装板固定连接于弹簧顶端且与反应器筒体内壁固定连接，所述半球形凸块设置有多个，多个所述半球形凸块均匀固定设置于固定环底部，所述第三转杆固定设置于第一转杆顶端，且其位于多个半球形凸块之间。

优选的，所述扰动机构包括螺纹套筒、第二传动杆以及两个结构相同且对称设置的扰动组件，所述第二传动杆固定设置于螺纹套筒左侧，且滑动贯穿环形限位板并与升降板固定连接，所述扰动组件包括环形板、固定架、扰动杆、弧形齿条、直齿轮、螺杆和第二固定套。

优选的，所述固定架通过轴承转动套接设置于环形板外侧并与反应器筒体内壁固定连接，所述扰动杆设置有多个，多个所述扰动杆均匀固定设置于环形板内侧，所述弧形齿条固定设置于环形板内侧，所述直齿轮位于弧形齿条内侧并与弧形齿条啮合，所述螺杆固定设置于直齿轮内侧，所述螺纹套筒套接设置于螺杆外侧并与螺杆螺纹连接，所述第二固定套通过轴承转动套接设置于螺杆外侧，且与反应器筒体内壁固定连接。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过设置有振捣机构、催化剂分布容纳机构和扰动机构，以便于利用催化剂分布容纳机构中的多个筛筒对催化剂颗粒进行分别存放，进而可以使得催化剂颗粒在保持沸腾状态时更均匀的进行分布，同时可以降低气液混合物流速过快或运动方向发生改变时对催化剂颗粒所造成的影响，能够避免发生局部催化剂颗粒堆积过多而导致的整体反应速率降低的情况，另外在反应过程中，可以分别通过振捣机构与扰动机构对位于反应器筒体内腔底部以及内腔顶部的渣油原料进行振捣以及搅动，进而使得渣油原料可以更好的与氢气进行混合，进一步提高了反应效果。

附图说明

图1为本发明的整体正面剖视结构示意图。

图2为本发明的进料机构正面剖视结构示意图。

图3为本发明的振捣机构正面剖视结构示意图。

图4为本发明的催化剂分布容纳机构正面剖视结构示意图。

图5为本发明的扰动机构正面剖视结构示意图。

图中：1、反应器筒体；2、驱动机构；21、第一转杆；22、桨叶；23、第一锥齿轮；3、进料机构；31、进料管；32、环形套；4、振捣机构；41、第二转杆；42、第一固定套；43、第二锥齿轮；44、旋转盘；45、连接杆；46、第一传动杆；47、升降板；48、振捣板；49、导向杆；5、催化剂分布容纳机构；51、固定环；52、筛筒；53、环形限位板；54、弹簧；55、安装板；56、半球形凸块；57、第三转杆；6、扰动机构；61、螺纹套筒；62、第二传动杆；63、环形板；64、固定架；65、扰动杆；66、弧形齿条；67、直齿轮；68、螺杆；69、第二固定套；7、回流组件；8、出料管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-5所示的一种残余物加氢裂化装置，包括反应器筒体1，所述反应器筒体1内腔底部设置有驱动机构2，所述驱动机构2外侧自下而上依次套接设置有进料机构3与振捣机构4，所述驱动机构2顶部设置有催化剂分布容纳机构5，所述催化剂分布容纳机构5顶部设置有扰动机构6，所述反应器筒体1顶部中心处固定设置有回流组件7以及反应器筒体1顶部左侧固定贯穿设置有出料管8，所述驱动机构2中的桨叶22在气液混合物通过进料机构3中的进料管31输入时带动驱动机构2中的第一转杆21旋转，进而使得驱动机构2中的第一转杆21通过第一锥齿轮23驱动振捣机构4，同时在驱动振捣机构4的同时带动催化剂分布容纳机构5中的第三转杆57旋转，所述振捣机构4中的旋转盘44在旋转时不断带动振捣机构4中的升降板47下降，使得升降板47带动其底部的振捣板48在升降过程中对反应器筒体1内腔底部的气液混合物进行振捣，所述催化剂分布容纳机构5中的多个筛筒52内部均填充有催化剂颗粒，所述催化剂分布容纳机构5中的筛筒52对催化剂颗粒进行限位，所述扰动机构6中的螺纹套筒61在上升时带动位于其上方的扰动杆65顺时针对位于反应器筒体1内腔顶部的气液混合物进行扰动，同时在下降时带动位于其下方的扰动杆65逆时针对位于反应器筒体1内腔顶部的气液混合物进行扰动。

还需要说明的是，回流组件7属于现有技术中已经公开的技术，且不属于本申请的必要技术特征，因此本申请在此不对其具体结构进行赘述。

如图2与图3所示，所述驱动机构2包括第一转杆21、桨叶22和第一锥齿轮23。

更为具体的，所述第一转杆21底端通过轴承与反应器筒体1内壁转动连接，所述桨叶22固定套接设置于第一转杆21外侧底部，所述第一锥齿轮23固定套接设置于第一转杆21外侧中部，以便于渣油对桨叶22进行推动后，此时桨叶22带动第一转杆21进行旋转，第一转杆21在旋转时通过第一锥齿轮23带动振捣机构4中的第二锥齿轮43旋转。

如图2所示，所述进料机构3包括进料管31与环形套32。

更为具体的，所述进料管31贯穿反应器筒体1左侧底部并延伸至反应器筒体1内部，所述环形套32套接设置于桨叶22外侧，且与进料管31固定连接，以便于混合有氢气的渣油物料由进料管31输入到反应器筒体1内部，环形套32对渣油原料进行阻挡，进而使渣油向上或向下运动。

如图3所示，所述振捣机构4包括第二转杆41、第一固定套42、第二锥齿轮43、旋转盘44、连接杆45、第一传动杆46、升降板47、振捣板48和导向杆49。

更为具体的，所述第二转杆41位于第一转杆21中部左侧，所述第一固定套42通过轴承转动套接设置于第二转杆41外侧且与反应器筒体1内壁固定连接，所述第二锥齿轮43固定设置于第二转杆41右端，所述旋转盘44固定设置于第二转杆41左端，所述连接杆45固定设置于旋转盘44左侧顶部，所述第一传动杆46通过轴承转动套接设置于连接杆45外侧，所述升降板47竖直方向上滑动套接设置于第一转杆21外侧，且第一传动杆46底端与升降板47通过活动接头转动连接，所述振捣板48设置有多个，多个所述振捣板48呈环形均匀固定设置于升降板47底部，所述导向杆49设置有两个，两个所述导向杆49竖直方向上贯穿升降板47并与升降板47滑动连接，且两个所述导向杆49均与反应器筒体1内壁固定连接，以便于第二锥齿轮43旋转时通过第二转杆41带动旋转盘44旋转，旋转盘44则不断通过连接杆45与第一传动杆46带动升降板47进行升降，进而使升降板47通过振捣板48对渣油进行振捣，进而使位于反应器筒体1内腔底部的渣油可以更好的与氢气混合。

如图4所示，所述催化剂分布容纳机构5包括固定环51、筛筒52、环形限位板53、弹簧54、安装板55、半球形凸块56和第三转杆57。

更为具体的，所述固定环51位于驱动机构2正上方，所述筛筒52设置有多个，多个所述筛筒52均匀固定设置于固定环51内侧，所述环形限位板53竖直方向上滑动套接设置于固定环51外侧，且环形限位板53与反应器筒体1内壁固定连接，所述弹簧54固定设置于固定环51顶部后侧，所述安装板55固定连接于弹簧54顶端且与反应器筒体1内壁固定连接，所述半球形凸块56设置有多个，多个所述半球形凸块56均匀固定设置于固定环51底部，所述第三转杆57固定设置于第一转杆21顶端，且其位于多个半球形凸块56之间，以便于利用催化剂分布容纳机构5中的多个筛筒52对催化剂颗粒进行分别存放，进而可以使得催化剂颗粒在保持沸腾状态时更均匀的进行分布，同时可以降低气液混合物流速过快或运动方向发生改变时对催化剂颗粒所造成的影响，能够避免发生局部催化剂颗粒堆积过多而导致的整体反应速率降低的情况。

如图5所示，所述扰动机构6包括螺纹套筒61、第二传动杆62以及两个结构相同且对称设置的扰动组件，所述第二传动杆62固定设置于螺纹套筒61左侧，且滑动贯穿环形限位板53并与升降板47固定连接，所述扰动组件包括环形板63、固定架64、扰动杆65、弧形齿条66、直齿轮67、螺杆68和第二固定套69。

更为具体的，所述固定架64通过轴承转动套接设置于环形板63外侧并与反应器筒体1内壁固定连接，所述扰动杆65设置有多个，多个所述扰动杆65均匀固定设置于环形板63内侧，所述弧形齿条66固定设置于环形板63内侧，所述直齿轮67位于弧形齿条66内侧并与弧形齿条66啮合，所述螺杆68固定设置于直齿轮67内侧，所述螺纹套筒61套接设置于螺杆68外侧并与螺杆68螺纹连接，所述第二固定套69通过轴承转动套接设置于螺杆68外侧，且与反应器筒体1内壁固定连接，以便于第二传动杆62在升降板47的带动下不断带动螺纹套筒61升降，在螺纹套筒61上升的过程中，螺纹套筒61带动上方的螺杆68旋转，进而使其通过螺杆68与第二固定套69使得上方的环形板63带动多个扰动杆65顺时针旋转，同理，在螺纹套筒61下降的过程中，下方的环形板63带动多个扰动杆65逆时针旋转，进而对运动至反应器筒体1内腔顶部的渣油进行双向搅动。

本发明工作原理：

实际使用时，混合有氢气的渣油物料由进料管31输入到反应器筒体1内部，在渣油由进料管31端部输出的过程中，渣油对桨叶22进行推动，此时桨叶22带动第一转杆21进行旋转，第一转杆21在旋转时通过第一锥齿轮23带动第二锥齿轮43旋转，第二锥齿轮43旋转时通过第二转杆41带动旋转盘44旋转，旋转盘44则不断通过连接杆45与第一传动杆46带动升降板47进行升降，进而使升降板47通过振捣板48对渣油进行振捣，进而使位于反应器筒体1内腔底部的渣油可以更好的与氢气混合；

随着渣油的不断输入，当渣油运动至反应器筒体1内腔中部时，由于环形限位板53的阻挡，渣油由筛筒52底部进入到筛筒52内部，进而与筛筒52内部的催化剂颗粒进行接触，此时渣油开始与氢气发生剧烈反应；

同时在反应过程中，第一转杆21持续带动第三转杆57旋转，第三转杆57在旋转过程不断与半球形凸块56接触并将半球形凸块56向上顶起，进而使得固定环51带动筛筒52内部的催化剂颗粒持续上下滑动，进而使催化剂颗粒保持在沸腾状态；

反应后的渣油由筛筒52顶部输出，然后运动至反应器筒体1内腔顶部，此时第二传动杆62在升降板47的带动下不断带动螺纹套筒61升降，在螺纹套筒61上升的过程中，螺纹套筒61带动上方的螺杆68旋转，进而使其通过螺杆68与第二固定套69使得上方的环形板63带动多个扰动杆65顺时针旋转，同理，在螺纹套筒61下降的过程中，下方的环形板63带动多个扰动杆65逆时针旋转，进而对运动至反应器筒体1内腔顶部的渣油进行双向搅动；

在经过扰动机构6的搅动后，部分渣油由出料管8中输入至气液分离设备，经过气液分离设备进行分离后，转变为氢气以及油液输出；

另外一部分渣油则通过回流组件7回输至反应器筒体1内腔底部，并与进料管31后续输入的渣油原料混合后，再次被振捣机构4进行振捣，进而均匀混合。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种残余物加氢裂化装置，包括反应器筒体（1），其特征在于：所述反应器筒体（1）内腔底部设置有驱动机构（2），所述驱动机构（2）外侧自下而上依次套接设置有进料机构（3）与振捣机构（4），所述驱动机构（2）顶部设置有催化剂分布容纳机构（5），所述催化剂分布容纳机构（5）顶部设置有扰动机构（6），所述反应器筒体（1）顶部中心处固定设置有回流组件（7）以及反应器筒体（1）顶部左侧固定贯穿设置有出料管（8），所述驱动机构（2）中的桨叶（22）在气液混合物通过进料机构（3）中的进料管（31）输入时带动驱动机构（2）中的第一转杆（21）旋转，进而使得驱动机构（2）中的第一转杆（21）通过第一锥齿轮（23）驱动振捣机构（4），同时在驱动振捣机构（4）的同时带动催化剂分布容纳机构（5）中的第三转杆（57）旋转，所述振捣机构（4）中的旋转盘（44）在旋转时不断带动振捣机构（4）中的升降板（47）下降，使得升降板（47）带动其底部的振捣板（48）在升降过程中对反应器筒体（1）内腔底部的气液混合物进行振捣，所述催化剂分布容纳机构（5）中的多个筛筒（52）内部均填充有催化剂颗粒，所述催化剂分布容纳机构（5）中的筛筒（52）对催化剂颗粒进行限位，所述扰动机构（6）中的螺纹套筒（61）在上升时带动位于其上方的扰动杆（65）顺时针对位于反应器筒体（1）内腔顶部的气液混合物进行扰动，同时在下降时带动位于其下方的扰动杆（65）逆时针对位于反应器筒体（1）内腔顶部的气液混合物进行扰动。

2.根据权利要求1所述的一种残余物加氢裂化装置，其特征在于：所述驱动机构（2）包括第一转杆（21）、桨叶（22）和第一锥齿轮（23），所述第一转杆（21）底端通过轴承与反应器筒体（1）内壁转动连接，所述桨叶（22）固定套接设置于第一转杆（21）外侧底部，所述第一锥齿轮（23）固定套接设置于第一转杆（21）外侧中部。

3.根据权利要求2所述的一种残余物加氢裂化装置，其特征在于：所述进料机构（3）包括进料管（31）与环形套（32），所述进料管（31）贯穿反应器筒体（1）左侧底部并延伸至反应器筒体（1）内部，所述环形套（32）套接设置于桨叶（22）外侧，且与进料管（31）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种残余物加氢裂化装置，其特征在于：所述振捣机构（4）包括第二转杆（41）、第一固定套（42）、第二锥齿轮（43）、旋转盘（44）、连接杆（45）、第一传动杆（46）、升降板（47）、振捣板（48）和导向杆（49），所述第二转杆（41）位于第一转杆（21）中部左侧，所述第一固定套（42）通过轴承转动套接设置于第二转杆（41）外侧且与反应器筒体（1）内壁固定连接，所述第二锥齿轮（43）固定设置于第二转杆（41）右端，所述旋转盘（44）固定设置于第二转杆（41）左端，所述连接杆（45）固定设置于旋转盘（44）左侧顶部，所述第一传动杆（46）通过轴承转动套接设置于连接杆（45）外侧，所述升降板（47）竖直方向上滑动套接设置于第一转杆（21）外侧，且第一传动杆（46）底端与升降板（47）通过活动接头转动连接，所述振捣板（48）设置有多个，多个所述振捣板（48）呈环形均匀固定设置于升降板（47）底部，所述导向杆（49）设置有两个，两个所述导向杆（49）竖直方向上贯穿升降板（47）并与升降板（47）滑动连接，且两个所述导向杆（49）均与反应器筒体（1）内壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种残余物加氢裂化装置，其特征在于：所述催化剂分布容纳机构（5）包括固定环（51）、筛筒（52）、环形限位板（53）、弹簧（54）、安装板（55）、半球形凸块（56）和第三转杆（57），所述固定环（51）位于驱动机构（2）正上方，所述筛筒（52）设置有多个，多个所述筛筒（52）均匀固定设置于固定环（51）内侧，所述环形限位板（53）竖直方向上滑动套接设置于固定环（51）外侧，且环形限位板（53）与反应器筒体（1）内壁固定连接，所述弹簧（54）固定设置于固定环（51）顶部后侧，所述安装板（55）固定连接于弹簧（54）顶端且与反应器筒体（1）内壁固定连接，所述半球形凸块（56）设置有多个，多个所述半球形凸块（56）均匀固定设置于固定环（51）底部，所述第三转杆（57）固定设置于第一转杆（21）顶端，且其位于多个半球形凸块（56）之间。

6.根据权利要求5所述的一种残余物加氢裂化装置，其特征在于：所述扰动机构（6）包括螺纹套筒（61）、第二传动杆（62）以及两个结构相同且对称设置的扰动组件，所述第二传动杆（62）固定设置于螺纹套筒（61）左侧，且滑动贯穿环形限位板（53）并与升降板（47）固定连接，所述扰动组件包括环形板（63）、固定架（64）、扰动杆（65）、弧形齿条（66）、直齿轮（67）、螺杆（68）和第二固定套（69）。

7.根据权利要求6所述的一种残余物加氢裂化装置，其特征在于：所述固定架（64）通过轴承转动套接设置于环形板（63）外侧并与反应器筒体（1）内壁固定连接，所述扰动杆（65）设置有多个，多个所述扰动杆（65）均匀固定设置于环形板（63）内侧，所述弧形齿条（66）固定设置于环形板（63）内侧，所述直齿轮（67）位于弧形齿条（66）内侧并与弧形齿条（66）啮合，所述螺杆（68）固定设置于直齿轮（67）内侧，所述螺纹套筒（61）套接设置于螺杆（68）外侧并与螺杆（68）螺纹连接，所述第二固定套（69）通过轴承转动套接设置于螺杆（68）外侧，且与反应器筒体（1）内壁固定连接。

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