CN209442929U - 一种悬浮床加氢反应装置 - Google Patents

Abstract

一种悬浮床加氢反应装置，包括：反应器，上端设置有出料口，下端设置有进料口；气液混合器，设置有液体进料口、氢气进料口和出料口；氢气补加管道，设置有氢气出口；反应器、气液混合器与氢气出口均有多个且数量相等，其中，氢气补加管道的氢气出口分别与各气液混合器的氢气进料口连接，各气液混合器的出料口分别与同级的反应器的进料口连接，除最后一级反应器外，其余各反应器的出料口分别与后一级的气液混合器的液体进料口连接，第一级气液混合器的液体进料口接原始物料，最后一级反应器的出料口与后系统连接。本实用新型解决了现有技术中存在的系统总压过高，氢气用量大及液体产品收率较低等技术问题。

Description

一种悬浮床加氢反应装置

技术领域

本实用新型属于悬浮床加氢技术领域，特别涉及一种悬浮床加氢反应装置。

背景技术

随着世界原油重质化、劣质化的趋势加重，原油中的硫、氮和重金属含量明显升高，同时，重质馏分油在炼化中的比例也在扩大，科学的利用重质油和重质馏分油资源，最大量的获得轻质油已成为炼油工作者的重要任务，所以重质油加工逐渐受到重视，得到较快的发展。

悬浮床加氢工艺是重质油轻质化的理想方法之一。其工艺过程一般为分散型催化剂与原料油均匀混合得到混合原料，然后混合原料与大量氢气一同进入一个或多个相同的空筒式反应器内，在临氢条件下进行催化加氢和裂解反应。

目前重劣质油和煤焦油及煤(以油煤浆形式)多采用悬浮床加氢技术轻质化得到燃料油或其他产品，由于原料和氢气的在进入反应器前混合效果差，氢气大多以大气泡的形式分布在原料油中，造成原料中的溶解的氢气量较少，造成悬浮床加氢需在更高的反应温度和压力下进行；同时在悬浮床反应器随着反应进行会产生大量的轻烃如甲烷、乙烷和二氧化碳等气体。这些气体会进入氢气气泡中，是氢气气泡长大，进而导致氢气气泡之间聚并长大，气泡比表面积减小，氢气进入液相的传质速率降低，使得氢气不能及时参与反应。随着反应的深入进行，这种现象会更加明显，导致悬浮床加氢需维持在较高压力下，同时造成氢气损耗大及液体产品收率较低等问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的系统总压过高，氢气用量大及液体产品收率较低等技术问题，本实用新型的目的在于提供一种悬浮床加氢反应装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种悬浮床加氢反应装置，其特征在于，包括：

反应器1，上端设置有反应器出料口12，下端设置有进料口11；

气液混合器2，设置有液体进料口21、氢气进料口22和出料口23；

氢气补加管道3，设置有氢气出口31；

所述反应器1、气液混合器2与氢气出口31均有多个且数量相等，其中，氢气补加管道3的氢气出口31分别与各气液混合器2的氢气进料口22连接，各气液混合器2的出料口23分别与同级的反应器1的进料口11连接，除最后一级反应器1外，其余各反应器1的反应器出料口12分别与后一级的气液混合器2的液体进料口21连接，第一级气液混合器2的液体进料口21接原始物料，最后一级反应器1的反应器出料口12与后系统连接。

各氢气出口31与各氢气进料口22的连接管道之间均设置有流量计4。

所述液体进料口21和氢气进料口22可以为同一个入口。

所述液体进料口21和氢气进料口22的位置关系为水平同向、水平逆向或者相互垂直，但不限于以上三种位置关系。

所述反应器1的数量至少两个，例如，可为三个。

与现有技术相比，本实用新型提出的悬浮床加氢反应系统，设置了气液混合器和多个反应器，保证了氢气和原料充分混合后，再进入下一个反应器反应；由于气液混合器，能够将氢气和液体在进入反应器之前实现充分混合，使部分氢气会溶解进入液体中，及时参与加氢反应中，提高了加氢深度和降低了结焦风险；在第一个反应器中，反应生成的轻质产品会以气体的形式进入到氢气气泡中，使气泡长大，大气泡的合并趋势更大，导致气泡尺寸进一步增大，大的气泡比表面积小，进而降低了氢气的传质速率。从第一个反应器出来的物料经过气液混合器后，物料中大气泡被破碎成了小气泡，再进入第二个反应中。由于小气泡具有更高的比表面积，氢气具有更高的传质速率，可以更加快速的进入液相参与反应，提高加氢反应效果。

通过本实用新型方案可提高原料转化深度，减少结焦，在降低系统总压力的同时增加了产品收率，液体收率可提高至少2个百分点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

参考图1，本实用新型一种悬浮床加氢反应装置，其特征在于，包括：

反应器1，上端设置有反应器出料口12，下端设置有进料口11；

气液混合器2，设置有液体进料口21、氢气进料口22和出料口23；

氢气补加管道3，设置有氢气出口31；

其中，反应器1与气液混合器2均为N(实施例中N＝3)个，氢气补加管道3有N个氢气出口31。

具体地：

第一个气液混合器2的氢气进料口22与第一个氢气出口31连接，第二个气液混合器2的氢气进料口22与第二个氢气出口31连接，依次类推；且各氢气出口31与各氢气进料口22的连接管道之间均设置有流量计4，用于控制氢气的补充量；

第一个气液混合器2的液体进料口31接原始来料，在本实施例中，原始物料为重油或煤焦油或油煤浆。第二个气液混合器2的液体进料口31接第一个反应器1的反应器出料口12，第三个气液混合器2的液体进料口31接第二个反应器1的反应器出料口12，依次类推，直至倒数第二个反应器1，因最后一个反应器1的反应器出料口12需与后系统如热高分连接。

第一个气液混合器2的出料口33与第一个反应器1的进料口11连接，第二个气液混合器2的出料口33与第二个反应器1的进料口11连接，依次类推；

氢气和原料经过第一个气液混合器2混合后进入第一个反应器1，使得部分氢气溶解到原料油中，保证氢气能及时参与到反应当中，经第一个反应器后再经第一个气液分离器2分离出气体，而液体和补充的氢气经第二个气液混合器2 混合后再进入第二个反应器1反应，依次类推。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特征，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改造，这些变化和改造都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围有所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种悬浮床加氢反应装置，其特征在于，包括：

反应器(1)，上端设置有反应器出料口(12)，下端设置有进料口(11)；

气液混合器(2)，设置有液体进料口(21)、氢气进料口(22)和出料口(23)；

氢气补加管道(3)，设置有氢气出口(31)；

所述反应器(1)、气液混合器(2)与氢气出口(31)均有多个且数量相等，其中，氢气补加管道(3)的氢气出口(31)分别与各气液混合器(2)的氢气进料口(22)连接，各气液混合器(2)的出料口(23)分别与同级的反应器(1)的进料口(11)连接，除最后一级反应器(1)外，其余各反应器(1)的反应器出料口(12)分别与后一级的气液混合器(2)的液体进料口(21)连接，第一级气液混合器(2)的液体进料口(21)接原始物料，最后一级反应器(1)的反应器出料口(12)与后系统连接。

2.根据权利要求1所述悬浮床加氢反应装置，其特征在于，各氢气出口(31)与各氢气进料口(22)的连接管道之间均设置有流量计(4)。

3.根据权利要求1所述悬浮床加氢反应装置，其特征在于，所述液体进料口(21)和氢气进料口(22)为同一个入口。

4.根据权利要求1所述悬浮床加氢反应装置，其特征在于，所述液体进料口(21)和氢气进料口(22)的位置关系为水平同向、水平逆向或者相互垂直。

5.根据权利要求1所述悬浮床加氢反应装置，其特征在于，所述反应器(1)的数量至少为两个。

6.根据权利要求1所述悬浮床加氢反应装置，其特征在于，所述反应器(1)的数量为三个。