CN115074151B - 一种液相加氢反应系统及其原料油强化混氢装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液相加氢反应系统及其原料油强化混氢装置，原料油强化混氢装置包括：壳体，为中空桶状结构；原料油入口，设置于该壳体的桶状结构的一端；阻挡结构，设置于该壳体内部，临近于该壳体的桶状结构的另一端，该阻挡结构包括：环形结构，该环形结构设置于该壳体的内壁上，且具有第一底面和第二底面，该第二底面比该第一底面更临近该另一端，该第二底面的面积大于该第一底面的面积；以及阻挡块，该阻挡块设置于该环形结构的中心；气体通道，由该壳体外贯穿至该壳体的内部，并延伸至该阻挡结构；以及液相混合物出口，设置于该壳体的桶状结构的另一端。本发明原料油强化混氢装置可以提高液相物料中的混氢量，产品无需循环溶氢。

Description

一种液相加氢反应系统及其原料油强化混氢装置

技术领域

本发明涉及液相加氢工艺，具体涉及一种液相加氢反应系统及其原料油强化混氢装置。

背景技术

滴流床加氢存在传质阻力大、投资高、运行成本高、能耗高等问题，催生了液固两相加氢工艺(液态物料和固体催化剂，也就是液相加氢工艺)。两相加氢工艺也是提出了在某些情况下，将某些含烃物料转化成其他更有价值的烃类。比如，通过氢预饱和，可以采用两相反应器降低某些烃流中的硫、氮、芳烃和烯烃，而不是使用传统的三相系统，节省了循环氢压缩机系统的投资，降低了装置能耗。液相加氢工艺在国内应用规模超过3000万吨/年，主要用于柴油、航煤等轻质含烃物料。

对液相反应器的其他使用是含烃物料的加氢裂化和加氢处理。然而，加氢处理和加氢裂化需要大量氢气发生相应的化学转化。因此，即使这些反应全部在液相系统中，仍然需要大量的氢气。因此，为了维持这样一种液相加氢处理或加氢裂化反应，提供反应所需的氢气，需要在现有的液相系统的原料中引入额外的稀释剂或溶剂，相对于溶解的氢气量来说，主要稀释进料中的反应组分以及降低反应器温升。于是，相对于原料来说，稀释剂和溶剂提供一个更大的溶氢浓度，确保可以在液相中发生足够的转化率。这些系统中需要更大、更加复杂、更贵的液相反应器，以实现所需的转化。

液相加氢工艺虽然通过预混氢、段间补氢、循环溶氢等措施，在一定程度上解决了氢气供给的问题，但由于溶氢过程形成的氢气泡的粒径较大，易于聚并析出，导致重油原料及其加氢产品溶氢量远远低于反应化学氢耗，限制了液相加氢工艺在高耗氢、重质油、劣质油等加氢过程的应用。

目前两相工艺主要有DuPont公司的IsoTherming技术，该公司专利US6881326B2和ZL200680018017.3报道了使用稀释剂或溶剂提供更大的溶氢浓度，采用产品作为稀释剂或溶剂，由于发生加氢裂化或加氢处理反应，氢气消耗量较大，导致产品循环量较大，因此需要增加液体循环泵的投资。

中国专利ZL200910165119.3公开了一种液相循环加氢处理方法，液相反应产物部分排出反应系统，部分循环与原料混合，也是利用了产品循环溶氢以提高进料中的氢含量。

上述专利US6881326B2、ZL200680018017.3、ZL200910165119.3都是利用循环油的方式进行辅助溶氢，这种溶氢方式只是有限地增加氢气量，因为溶氢时的温度和压力没有变化，对应的饱和溶氢量是一定的，只是因为参与混合的液体多了，导致溶氢量有小幅增加，但增加有限。另一方面因为液体量增加，反应器的处理量变大，有效反应时间缩短，产品性质无法达标。再者，循环溶氢还需要增加液体循环泵的投资，并且随着液体循环量的增大，循环泵的投资也增大。

中国专利ZL201010539541.3公开了一种重馏分油加氢处理方法。原料油和氢气经加热炉首先进入气液混合器，使氢气和原料油充分混合，然后进入反应器进行反应。所用气液混合器可选择静态混合器或者动态混合器。静态混合器为SV型、SL型、SH型、SX型、SK型、ISG型或SMV型。动态混合器为星齿轮形混合器、动静齿圈形混合器、月牙槽形混合器或球窝形混合器。

中国专利ZL201010539543.2公开了一种柴油加氢脱硫方法，其氢油混合方式同专利ZL201010539541.3。所用气液混合器可选择静态混合器或者动态混合器。静态混合器为SV型、SL型、SH型、SX型、SK型、ISG型或SMV型。动态混合器为星齿轮形混合器、动静齿圈形混合器、月牙槽形混合器或球窝形混合器。

上述专利ZL201010539541.3和ZL201010539543.2所述混合器的作用是使进入一反的原料中的氢气达到溶解饱和状态。对于一定温度压力下的定量液体实质上无法达到过饱和溶氢，所以其专利要求一反产物在进入二反前需要先进入气提混氢设备中，脱除硫化氢和氨，再次达到饱和溶氢，相当于多次溶氢。

无论是专利US6881326B2、ZL200680018017.3、ZL200910165119.3的液体辅助溶氢，还是专利ZL201010539541.3和ZL201010539543.2利用混合器及增加混合次数的方式溶氢都无法达到过饱和溶氢状态，导致液相工艺无法用于重油的长周期反应。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种液相加氢反应系统及其原料油强化混氢装置，本发明原料油强化混氢装置可以显著提高原料油中的混氢量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种原料油强化混氢装置，包括：

一壳体，该壳体为中空桶状结构；

一原料油入口，设置于该壳体的桶状结构的一端；

一阻挡结构，设置于该壳体内部，临近于该壳体的中空桶状结构的另一端，该阻挡结构包括：

一环形结构，该环形结构设置于该壳体的内壁上，且具有第一底面和第二底面，该第二底面比该第一底面更临近该另一端，该第二底面的面积大于该第一底面的面积；以及

一阻挡块，该阻挡块设置于该环形结构的中心；

一气体通道，由该壳体外贯穿至该壳体的内部，并延伸至该阻挡结构；以及

一液相混合物出口，设置于该壳体的桶状结构的另一端。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该环形结构由该第一底面至该第二底面方向的截面呈直角梯形，该直角梯形包括第一底边和第二底边，该第一底边位于该第一底面上，该第二底边位于该第二底面上，该第二底边大于该第一底边。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该阻挡块包括第三底面和第四底面，该第三底面与该第一底面共平面，该第四底面和该第二底面共平面，该阻挡块由该第三底面至该第四底面的横截面积先增大再缩小。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该气体通道包括第一端和第二端，该第一端设置于该壳体外，该第二端延伸至该阻挡结构，在该第二端处，该气体通道的横截面积先增大再减小。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该阻挡块由该第三底面至该第四底面依次包括第一段、第二段和第三段，该第一段的横截面积逐渐增大，该第二段的横截面积维持不变，该第三段的横截面积逐渐减小。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，自该第三底面至该第四底面方向上，该第三段与该环状结构之间的间隙恒定不变。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该气体通道的横截面积从该第一底面处开始减小。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该气体通道的外壁与该环形结构的内环壁之间形成原料油通道。

本发明所述的原料油强化混氢装置，其中，该阻挡结构与该壳体的另一端之间的腔室为混合腔室。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种液相加氢反应系统，包括：

上述的原料油强化混氢装置；

一加氢反应装置，与该原料油强化混氢装置连通；

一分离装置，与该加氢反应装置连通。

本发明的有益效果：

利用本发明原料油强化混氢装置进行强化混氢，可以使原料油和氢气混合物形成微乳状液体，混氢量达到超饱和状态，原料油含氢量是现有技术饱和溶氢的2～5倍。应用本发明的液相加氢反应系统，在进行油品加氢反应时，既不需要氢气循环，也不需要液体循环，可以大幅度的降低投资成本及运行成本。

本发明的液相加氢反应系统中，由于原料油强化混氢装置促进了原料油的混氢量，因此加氢装置的操作压力或操作温度可以比现有技术低，进一步降低了装置能耗，实现了加氢装置低成本投资，低能耗运行，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明一实施方式中原料油强化混氢装置剖面示意图；

图2为本发明一实施方式原料油强化混氢装置中阻挡块的剖面示意图；

图3为本发明一实施方式中液相加氢反应系统示意图。

其中，附图标记：

10 原料油强化混氢装置

11 壳体

111 原料油入口

112 液相混合物出口

12 阻挡结构

121 环形结构

1211 第一底面

1212 第二底面

1213 第一底边

1214 第二底边

13 阻挡块

1311 第三底面

1312 第四底面

1313 第一段

1314 第二段

1315 第三段

14 原料油通道

20 加氢反应装置

30 分离装置

A 原料油

B 气体

C 液相混合物

H 间隙

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施方式，下列实施方式中未特别说明的部件通常为本领域常规结构。

请参考图1，本发明提供了一种原料油强化混氢装置10，包括壳体11、阻挡结构12、气体通道13、原料油入口111和液相混合物出口112。

在一实施方式中，本发明壳体11为中空桶状结构，例如为中空圆柱形桶状结构或中空立方体桶状结构，本发明不作特别限定。壳体11包括沿着中空桶状结构的纵轴线方向上的一端和另一端，即该一端和该另一端分别为该壳体11沿着中空桶状结构的纵轴线方向的两端部。原料油入口111设置于该一端，液相混合物出口112设置于该另一端，从该一端至该另一端的方向为原料油流动方向。

阻挡结构12设置于该壳体11内部，临近于该壳体11的中空桶状结构的另一端，例如阻挡结构12与该壳体11的该另一端之间的距离占该壳体一端至另一端之间距离的1/6-1/4，本发明不作特别限定。

阻挡结构12与该壳体11的该另一端之间形成一腔室，该腔室为混合腔室15。

阻挡结构12包括一环形结构121和一阻挡块122。环形结构121设置于该壳体11的内壁上，且具有第一底面1211和第二底面1212，该第二底面1212比该第一底面1211更临近该另一端，该第二底面1212的面积大于该第一底面1211的面积。

环形结构121在该原料油流动方向上依次包括该第一底面1211和第二底面1212，该第一底面1211和第二底面1212与该原料油流动方向垂直，该第一底面1211和第二底面1212呈环形，例如为圆环。在一实施方式中，该环形结构121由该第一底面1211至该第二底面1212方向的截面(即沿着原料油流动方向的截面)呈直角梯形，该直角梯形包括第一底边1213和第二底边1214，该第一底边1213位于该第一底面1211上，该第二底边1214位于该第二底面1212上，该第二底边1214大于该第一底边1213。在一实施方式中，该直角梯形的直角边与该壳体11的内壁贴合。

阻挡块122设置于该环形结构121的中心，即该阻挡块122设置于圆环的中心，换言之，该阻挡块122设置于该壳体11的纵轴线上。在一实施方式中，阻挡块122与环形结构121共中心。阻挡块122沿原料油流动方向依次包括第三底面1221和第四底面1222，第三底面1221和第四底面1222与原料油流动方向垂直，该第三底面1221与该第一底面1211共平面，该第四底面1222和该第二底面1212共平面，该阻挡块122由该第三底面至该第四底面的横截面积先增大再缩小。其中，横截面积是指在垂直于原料油流动方向上，该阻挡块122的截面积。

请同时参考图2，在一实施方式中，本发明阻挡块122由该第三底面1221至该第四底面1222依次包括第一段1223、第二段1224和第三段1225，该第一段1223的横截面积逐渐增大，该第二段1224的横截面积维持不变，该第三段1225的横截面积逐渐减小。第一段1223、第二段1224和第三段1225的横截面积是指第一段1223、第二段1224和第三段1225中，与第三底面1221或第四底面1222平行方向上的截面积。在另一实施方式中，本发明阻挡块122呈类橄榄球形状。

在又一实施方式中，本发明阻挡块122纵截面呈图2所示形状，该纵截面指与该第三底面1221垂直的截面。该第一段1223的纵截面呈梯形，该第二段1224的纵截面呈长方形或正方形，具有相互平行的AB边和CD边，该第三段1225的纵截面呈倒梯形，该倒梯形具有一腰BE，在一实施方式中，该第三段1225的倒梯形与该第一段1223的梯形呈对称设置。在该实施方式中，该第三段1225的纵截面倒梯形的腰BE与环形结构121的截面直角梯形的非垂直腰平行。在一实施方式中，腰BE长度等于2倍AB边长度。

自该第三底面1221至该第四底面1222方向上，该第三段1225与该环状结构121之间的间隙H恒定不变。该第三段1225与该环状结构121之间的间隙H例如为该第三段与该环状结构121之间的最近距离。该间隙H同样为该第三段1225的纵截面倒梯形的腰BE与环形结构121的截面直角梯形的非垂直腰之间的距离。

本发明中，气体通道13由该壳体11外贯穿至该壳体11的内部，并延伸至该阻挡结构12。

在一实施方式中，气体通道13为可弯管状结构。该气体通道13包括第一端1311和第二端1312，该第一端1311设置于壳体11外，该第二端1312设置于壳体11内并延伸至该阻挡结构12，在该第二端1312处，该气体通道13的横截面积先增大再减小。此处横截面积是指气体通道13沿垂直于该气体通道13中气体流动方向的截面积。在另一实施方式中，该气体通道13的横截面积从该第一底面1211处开始减小。在又一实施方式中，该气体通道13自该第一端1311开始，横截面积保持不变，当逐渐延伸至接近该第二端1312处时，横截面接开始逐渐增大，然后又保持不变，直至延伸至与该第一底面1211共平面时，横截面接开始减小。第二端1312的端口处的横截面积大于阻挡块122的横截面积。在另一实施方式中，气体通道13的第二端1312的端部延伸至阻挡块122的第二段1224，阻挡块122部分设置于该气体通道13内。气体通道13的外壁与环形结构121的内环壁之间形成原料油通道14。

由此，原料油A从原料油入口111进入壳体11，并沿该一端至该另一端的方向流动，在达到原料油通道14处，原料油流动的横截面积变小，流动速度加快。气体B沿着气体通道13流动，在接近阻挡结构12处，随着气体通道13的横截面积的增大，气体B流动速度减慢；当流动至阻挡块122处，由于气体通道13的横截面积减小以及阻挡块122的阻挡，气体B流动速度加快。当原料油A和气体B速度达到最快时，两者发生碰撞。在一实施方式中，原料油A和气体B碰撞处为阻挡块122的第三段1225与环形结构121之间的间隙内。

原料油A和气体B经过碰撞，雾化混合，可得到接近50μm粒径的微乳状液体颗粒，原料油含氢量可达饱和溶氢的2～5倍。

混合后的原料油A和气体B进入混合腔室15，在该混合腔室15内进一步进行混合，然后所得液相混合物C通过液相混合物出口112流出原料油强化混氢装置10。

本发明还提供了一种液相加氢反应系统，包括上述的原料油强化混氢装置10、加氢反应装置20和分离装置30。

加氢反应装置20与原料油强化混氢装置10连通；分离装置30与加氢反应装置2连通。

原料油A和气体B(氢气)通入原料油强化混氢装置10中进行混合，原料油A中的氢气达到超饱和状态。然后将油气混合物输入加氢反应装置20中进行液相加氢反应，在一实施方式中，油气混合物从加氢反应装置20的底部进入，加氢反应装置20中的催化剂床层上设置加氢催化剂，油气混合物从下而上通过催化剂床层的时候即可发生反应。由于油气混合物中微米级氢气泡的存在，使原料油中氢气达到超饱和，因此在催化剂床层中无需设置补充溶氢内构件。本发明的加氢反应装置根据装置的规模要求，可以设置一个或至少两个催化剂床层，避免催化剂压碎。

在一实施方式中，本发明加氢反应工艺条件为：反应压力0.1MPa～15.0MPa，反应温度为180℃～390℃，体积空速为0.1h^-1～4.0h^-1。

在另一实施方式中，本发明液相加氢反应系统还包括加热炉和分离罐，加热炉与原料油强化混氢装置10以及加氢反应装置20连通，用于加热原料油A与气体B的混合物。分离罐与分离装置30连通，用于分离未反应气体与原料油。分离罐还可以与压缩机连通，将未反应气体通过压缩机压缩后输送至原料油强化混氢装置10继续混合。

油气混合物经过加氢反应后得到的混合物输送至分离装置30，分离出主要产品精制蜡油。分离产生的氢气可以通过氢气压缩机压缩后重新返回原料油强化混氢装置10循环使用。由此，本发明提供一种提高重质原料油中混氢量的原料油强化混氢装置，用于提高油品加氢过程中的氢气供给量，特别是提高液相物料中混氢量。本发明可以将液相加氢应用范围从化学氢耗不大于0.6％，拓展到化学氢耗不大于1.5％。而且本发明液相加氢反应系统流程简单，工艺条件缓和，产品质量好。

本发明中氢气压缩机是新氢压缩机，是给反应供氢的，为了减少氢气损失，让少量未参加反应的氢气进入新氢压缩机，一起给反应供氢。而常规的滴流床工艺，因为没有强化混氢设备，氢气量通常很大，除了新氢压缩机，还需设置循环氢压缩机，该循环氢压缩机将承担大量未使用氢气的循环工作。因此，本发明技术方案与现有技术相比，由于增加了原料油的混氢量，可以省略氢气补充结构，降低了设备成本，减少了能耗。

本发明原料油强化混氢装置包括类似于双Y型的混合结构，能使原料油和气体实现局部雾化混合，可得到颗粒粒径接近50μm的微乳状溶液(该粒径由激光粒度仪测量得到)，由于氢气泡粒径减小，气液接触面积增大，可以加快反应的速率，提高反应效果。

本发明中介绍的工艺是用于提高油品加氢过程中的气液传质效率。该工艺在一个连续液相反应区利用加氢反应进行烃类原料的脱硫、脱氮、脱芳烃和脱烯烃反应，而非一个需要大量高压氢气来维持气相连续的三相反应系统。此处提到的液相反应系统中将一定量的氢气或者至少部分氢气混合到烃类原料中，以在加氢反应区域中保持一个连续液相的条件和连续平衡的反应速率。

本发明中提到的工艺流程通过连续液相加氢反应过程减少烃类原料中的硫、氮、烯烃和芳烃，氢气以粒径50μm微乳状颗粒状态混合进入烃类原料中，充满连续液相加氢反应区中，同时保持持续液相条件。而后，烃类原料直接进入连续液相加氢反应区。在此区域中，烃类原料(或部分)与至少一种加氢催化剂并在加氢精制条件下进行反应从而生成较低硫氮、烯烃和芳烃含量的产品。

另一种情况，液相连续反应区在没有氢气循环的情况下运行，也没有其他烃类循环流体(例如加氢反应流体)，或混合了其他烃类的原料流。在这一情况下，无需稀释原料的反应物或添加额外的氢气，充足的氢气微乳状颗粒将提供到液相反应器中来确保理想的传质速率和反应速率。

另外，本发明的烃类原料加氢工艺可以采用本领域现有技术形式，如单段加氢工艺进行加氢精制(一个加氢反应器)、一段串联加氢工艺进行加氢精制(两个加氢反应器)。

中国专利CN103805240A所公开的内容中有“液体产物循环油”一类词汇，但是CN103805240A是气液逆流反应器的产物循环。并且，在CN103805240A中第二个反应器不是液相反应器，是气液逆向流动的反应器，因此，最终的反应产物性质以及反应条件与纯粹的液相反应器是有差别的。

专利CN201811226372.0中提到了一种液相加氢的方法，含溶氢区和反应区，该发明方法首先以溶氢区形成的“油包气”型气液混合流体作为液相加氢反应的进料，所述的溶氢区内设置若干溶氢设备，溶氢设备包括溶氢设备壳体，溶氢设备壳体内部包含若干并联溶氢组件；所述的溶氢组件为腔体结构，沿物料流动方向依次为初步溶氢段、加速溶氢段和氢气释放段，各段之间相互贯通；其中加速溶氢段为锥形收缩结构，加速溶氢段的起始端连接高压氢分散设备，氢气释放段的中后部设置用于释放逸出气的气相出口，氢气释放段末端设置液相出口。以上陈述说明在该专利中氢气是以“油包气”型气液混合流体状态存在的，而本发明流体状态是微乳状，气泡粒径50微米左右，这是有很大的差别。第二点更明显的区别是本发明无需设置若干溶氢设备，溶氢设备内也无需若干并联溶氢组件，因为溶氢就意味着只能达到饱和溶氢，无法形成过饱和溶液；本发明只有混氢设备，无混氢段，氢气和油品在混合之前没有任何接触；第三点区别是本发明强化混氢后的微乳状混合物一起进入反应器，没有且无需设置氢气释放段；第四点区别是本发明加速混氢段不是锥形收缩结构，且无强化流体扰动组件。第五点区别是本发明通过混合腔室实现气体和液体的进一步混合。

从本发明的描述中可以看到本发明的特点：通过双Y型氢油强化混合器进行强化混氢，形成微乳状液体，混氢量达到超饱和状态，溶液含氢量是饱和溶氢的2～5倍。应用本发明的工艺，在进行加氢反应时，既不需要氢气循环，也不需要液体循环，可以大幅度的降低投资成本及运行成本。

与现有技术相比，本发明的烃类原料加氢工艺可以降低现有加氢装置的操作压力或操作温度，在现有液相加氢技术的基础上进一步降低装置能耗；实现加氢装置低成本投资，低能耗运行，应用前景广阔。

以下结合具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

为提高油品加氢过程中的气液传质效率和反应速率，本发明提供一种强化混氢设备及其加氢精制的工艺流程，包括以下步骤：

1)将油品和氢气送入双Y型原料油强化混氢装置10，利用流体的动能对自身进行加速，在速度最高的位置使两相流体发生碰撞，雾化混合，可得到接近50μm粒径的油包气微乳状形态颗粒，溶液含氢量是饱和溶氢的2～5倍。而后将该氢油混合物送入加氢反应器；

2)用于液相连续的加氢反应区域始终存在大量的微乳状颗粒，在加氢反应器中，对所述氢油混合物进行加氢反应，得到加氢反应产物；

3)将所述加氢反应产物送入分离系统。

实施例a

本实施例提供一种强化混氢加氢工艺，包括以下步骤：

1)将混合蜡油原料和氢气在原料油强化混氢装置10中进行混合，形成微乳状态的氢油混合物，将该氢油混合物从底部送入加氢反应装置20；

2)在加氢反应装置20中，对所述氢油混合物进行加氢反应，得到加氢反应产物，所述的加氢反应装置20中包括1个催化剂床层，所述的加氢反应工艺条件为：反应压力12.0MPa，反应温度为365℃，体积空速为1.0h^-1；

3)将所述加氢反应产物送入分离装置30，分离出主要产品精制蜡油。

实施例b

本实施例提供一种强化混氢加氢工艺，包括以下步骤：

1)将合成油PAO40和氢气在原料油强化混氢装置10中进行混合，形成微乳状态的氢油混合物，将该氢油混合物从底部送入加氢反应装置20；

2)在加氢反应装置20中，对所述氢油混合物进行加氢反应，得到加氢反应产物，所述的加氢反应装置20中包括2个催化剂床层，所述的加氢反应工艺条件为：反应压力4.0MPa，反应温度为260℃，体积空速为0.2h^-1；

3)将所述加氢反应产物送入分离装置30，分离出主要产品精制PAO40。

实施例c

本实施例提供一种强化混氢加氢工艺，包括以下步骤：

1)将混合柴油和氢气在原料油强化混氢装置10中进行混合，形成微乳状态的氢油混合物，将该氢油混合物从底部送入加氢反应装置20；

2)在加氢反应装置20中，对所述氢油混合物进行加氢反应，得到加氢反应产物，所述的加氢反应装置20中包括2个催化剂床层，所述的加氢反应工艺条件为：反应压力5.0MPa，反应温度为350℃，体积空速为2.0h^-1；

3)将所述加氢反应产物送入分离装置30，分离出主要产品精制柴油。

下面的结合实施例及其实验数据将对本发明作进一步说明，以清楚显示本发明的技术效果。本发明技术的应用不限于实施例，工艺条件根据所用催化剂的性质会有所不同。

实施例1

原料A与氢气在原料油强化混氢装置中充分混合后，从加氢反应装置底部进入，加氢反应装置装填加氢脱硫脱氮组合催化剂，反应条件为：压力12.0MPa、反应温度365℃，空速1.0h^-1，流出物经过分离系统得到精制产品，原料油性质列于表1，产品性质列于表2。

由表2可见，采用该工艺技术，产品硫含量为1350μg/g、氮含量1215μg/g，明显降低了原料油的硫氮含量，有利于后续的加氢裂化或催化裂化反应。

实施例2

原料B与氢气在原料油强化混氢装置中充分混合后，从加氢反应装置底部进入，加氢反应装置装填加氢脱芳催化剂，反应条件为：压力4.0MPa、反应温度260℃，空速0.2h^-1，流出物经过分离系统得到精制产品，原料油性质列于表1，产品性质列于表2。

由表2可见，采用该工艺技术，产品溴值为0、赛波特颜色达到30号、芳烃含量0.21wt％，明显提高了合成润滑油油品的氧化安定性。

实施例3

原料C与氢气在原料油强化混氢装置中充分混合后，从加氢反应装置底部进入，加氢反应装置装填加氢脱硫脱氮催化剂，反应条件为：压力5.0MPa、反应温度320℃，空速2.0h^-1，流出物经过分离系统得到精制产品，原料油性质列于表1，产品性质列于表2。

由表2可见，采用该工艺技术，产品硫含量为95.5μg/g、氮含量530μg/g、明显降低了原料油的硫氮含量，有利于后续的加氢裂化反应。

比较例1

处理相同性质的合成油品原料D，采用本工艺方法与常规的液相工艺对比数据见表3。

该比较例1所采用的常规液相工艺是类似中国石油天然气股份有限公司开发的航煤无循环上行式液相加氢工艺，氢气不循环，液体油也不循环，导致未反应的氢气只能排放至燃气管网，造成了浪费。而本发明由于采用了强化混氢措施，确保氢气用量进一步减少，未参与反应的氢气量也减少，即使外排也不会产生如常规液相工艺的浪费现象。

由表3可以看出，在目的产品的各项指标基本相当的情况下，本工艺方法所用氢气量较现有液相加氢工艺方法节省50％，反应压力降低1MPa。

表1实施例1～3所用原料油的性质

表2实施例1～3试验结果

表3对比例1原料油性质及试验结果

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种原料油强化混氢装置，其特征在于，包括：

一壳体，该壳体为中空桶状结构；

一原料油入口，设置于该壳体的中空桶状结构的一端；

一阻挡结构，设置于该壳体内部，临近于该壳体的桶状结构的另一端，该阻挡结构包括：

一环形结构，该环形结构设置于该壳体的内壁上，且具有第一底面和第二底面，该第二底面比该第一底面更临近该中空桶状结构的另一端，该第二底面的面积大于该第一底面的面积；以及

一阻挡块，该阻挡块设置于该环形结构的中心；

一气体通道，由该壳体外贯穿至该壳体的内部，并延伸至该阻挡结构，且该阻挡块部分设置于该气体通道内；以及

一液相混合物出口，设置于该壳体的桶状结构的另一端；

其中，该阻挡块包括第三底面和第四底面，该阻挡块由该第三底面至该第四底面的横截面积先增大再缩小；

该气体通道包括第一端和第二端，该第一端设置于该壳体外，该第二端延伸至该阻挡结构，在该第二端处，该气体通道的横截面积先增大再减小。

2.根据权利要求1所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，该环形结构由该第一底面至该第二底面方向的截面呈直角梯形，该直角梯形包括第一底边和第二底边，该第一底边位于该第一底面上，该第二底边位于该第二底面上，该第二底边大于该第一底边。

3.根据权利要求1所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，该第三底面与该第一底面共平面，该第四底面和该第二底面共平面。

4.根据权利要求3所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，该阻挡块由该第三底面至该第四底面依次包括第一段、第二段和第三段，该第一段的横截面积逐渐增大，该第二段的横截面积维持不变，该第三段的横截面积逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，自该第三底面至该第四底面方向上，该第三段与该环形结构之间的间隙恒定不变。

6.根据权利要求1所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，该气体通道的横截面积从该第一底面处开始减小。

7.根据权利要求1所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，该气体通道的外壁与该环形结构的内环壁之间形成原料油通道。

8.根据权利要求1所述的原料油强化混氢装置，其特征在于，该阻挡结构与该壳体的另一端之间的腔室为混合腔室。

9.一种液相加氢反应系统，其特征在于，包括：

权利要求1至8任一项所述的原料油强化混氢装置；

一加氢反应装置，与该原料油强化混氢装置连通；

一分离装置，与该加氢反应装置连通。