CN210058195U - 一种用于烃油液相加氢的反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的用于烃油液相加氢的反应器，反应器的腔体内自上而下具有相互连通的反应器入口区、反应器反应区、反应器出口区；反应器入口区设有供烃油注入的反应器入口、供烃油初步分配的入口分配器、供氢气注入的多个氢气进料管以及供烃油和氢气混合的多个气液混合器，入口分配器的出口与气液混合器的入口连通且氢气进料管连与气液混合器连通；气液混合器与反应器反应区的多组反应列管一一对应连接；多组反应列管与反应器出口区的规整填料型出口收集器连接，规整填料型出口收集器另一侧与反应器出口连接，本实用新型的反应器，减少催化剂的使用量、提高催化剂利用率，降低设备投资和氢耗。
Description
技术领域
本实用新型属于石油加工设备领域，涉及液相加氢设备，特别涉及一种用于烃油液相加氢的反应器。
背景技术
随着环保法规的日益严格，生产大量清洁燃料成为炼油企业的首要任务。加氢技术是改善油品质量的重要手段，主要有气相循环滴流床加氢工艺和液相连续加氢工艺。
与气相循环滴流床加氢工艺相比，液相连续加氢工艺具有催化剂利用率高、用量少、反应温升小、节省设备投资及能耗低的优点。但也存在着溶氢与补氢受氢气在烃油中溶解度限制，加氢深度不够，加工效率较低等技术难点。
专利US20060144756A1公开了一种液相加氢控制系统方法和装置。该专利取消了循环氢，反应所需的氢气来自于液相溶解的氢，但需要使用氢气溶解度较大的溶剂或稀释剂来溶解氢气，为后续加工带来不便。
专利US6428686公开了一种预先溶解氢气的液相加氢工艺。通过控制液相物料中的氢气量来控制反应器中的液位和压力。但没有提及脱除在反应过程中生成的硫化氢等杂质的方法及反应器内部的具体形式。
专利CN1488711公开了一种渣油悬浮床加氢方法。该专利中提及了换热反应系统，包括内管和壳程，但在该内管中没有添加催化剂。
因此，为解决以上问题，研发低成本、高效的烃油液相加氢反应器成为本领域急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于：氢气在烃油中的溶解度限制了溶氢与补氢，导致加氢深度不够、原料适应性差，加工效率较低，能耗较大等问题。
本实用新型提供的一种用于烃油液相加氢的反应器，所述反应器的腔体内自上而下具有相互连通的反应器入口区、反应器反应区、反应器出口区；
所述反应器入口区设有供烃油注入的反应器入口、供烃油初步分配的入口分配器、供氢气注入的多个氢气进料管以及供烃油和氢气混合的多个气液混合器，所述入口分配器的出口与所述气液混合器的入口连通且所述氢气进料管与所述气液混合器连通；
反应器反应区，包括多组反应列管，每一反应列管与一所述气液混合器连通；
反应器出口区，设有规整填料型出口收集器、反应器出口，所述规整填料型出口收集器一侧与所述反应列管均连接，另一侧与反应器出口连接，所述反应器出口与外部连通。
于一实施例中，所述反应器入口区还设有规整填料型入口分散层、支撑盘，所述规整填料型入口分散层由惰性材料或规整金属填料组成，填充在所述反应器入口和入口分配器之间，所述支撑盘固定在所述反应器的器壁上，所述规整填料型入口分散层放置在所述支撑盘上,所述气液混合器入口连接一气液混合器进料口管，气液混合器进料口管穿过支撑盘与规整填料型入口分散层连接。
于一实施例中，所述气液混合器具有顺次连接的一低压进气室、一喉管和一扩散管，一喷嘴安装在所述低压进气室内，在所述喉管和所述扩散管内设有扰流板，所述氢气进料管与所述低压进气室连通。
于一实施例中，所述扰流板呈螺旋环状安装在所述喉管和所述扩散管内。
于一实施例中，所述反应列管的上、下两端各设置一支撑盘，用以固定所述反应列管。
于一实施例中，所述反应器出口区还设有卸剂管口、至少一废气排出口，所述卸剂管口开设在所述反应器器壁，所述废气排出口与所述反应器出口连通。
于一实施例中，所述反应器出口内还设有帽罩、连接顶杆以及两溢流槽，所述两溢流槽位于所述反应器出口的相对两侧，所述连接顶杆通过固定支架固定在两所述两溢流槽之间，所述帽罩固定在所述连接顶杆的顶端，所述帽罩边缘与所述反应器出口的内壁有间隙。
于一实施例中，所述两溢流槽内设有扰流片。
于一实施例中，反应器反应区所对应的反应器器壁上开设有冷原料入口和换热后原料出口。
于一实施例中，所述反应器入口区设有供检修的人孔。
本实用新型的技术效果在于：减少催化剂的使用量、提高催化剂利用率，降低设备投资和氢耗，使用换热型反应器降低能耗，设计专用设备部分脱除反应系统中的硫化氢及氨等有害杂质，从而提高反应效率。
附图说明
图1为用于烃油液相加氢的反应器示意图。
图2为气液混合器示意图。
图3为反应器出口内部结构示意图。
图4为反应列管分布示意图。
图5为氢气进料管管网示意图。
图中附图标记的含义：1、反应器入口，2、人孔，3、入口分配器，4、规整填料型入口分散层，5、支撑盘，6、气液混合器进料口管，7、氢气进料管，8、气液混合器，9、上支撑盘，10、换热后原料出口，11、反应列管，12、反应器壁，13、壳程，14、冷原料入口，15、下支撑盘，16、规整填料型出口收集器，17、反应器出口，18、卸剂管口，19、废气排出口，20、喷嘴，21、低压进气室，22、喉管，23、扩散管，24、扰流板，25、帽罩，26、连接顶杆，27、固定支架，28、物料出口，29、扰流片，30、溢流槽。
具体实施方式
有关本新型的详细说明及技术内容，配合图式说明如下：
本实用新型所公开的一种用于烃油液相加氢的反应器，该反应器的腔体内自上而下具有相互连通的反应器入口区、反应器反应区、反应器出口区。
参照图1-图5，图1为用于烃油液相加氢的反应器示意图。图2为气液混合器示意图。图3为反应器出口内部结构示意图。图4为反应列管分布示意图。图5为氢气进料管管网示意图。该反应器入口区设有供烃油注入的反应器入口1、供烃油初步分配的入口分配器3、供氢气注入的多个氢气进料管、设有供检修的人孔2以及供烃油和氢气混合的多个气液混合器8，该入口分配器3的出口与该气液混合器8的入口连通且该氢气进料管连与该气液混合器8连通；反应器反应区包括多组反应列管11，多组反应列管11沿着反应器的轴向平行设置，如图4所示，反应列管11的上、下两端各设置一支撑盘，上支撑盘9和下支撑盘15用以固定该反应列管11。采用的反应列管11为高径比的列管，该气液混合器8与反应器反应区的反应列管11一一对应连接，反应列管11的出口端与反应器出口区的规整填料型出口收集器16连接，规整填料型出口收集器16与反应器出口17连接，该反应器出口17与外部连通。在反应器反应区所对应的反应器器壁上开设有冷原料入口14和换热后原料出口10，用于循环利用烃油。当装置处于开工状态时，烃油从反应器的换热后原料出口10经换热器及加热炉加热后进入反应器入口1。
烃油经反应器入口1进入反应器入口分配器3进行初步分配，然后经规整填料型入口分散层4再次分配，然后进入气液混合器8实现烃油充分溶氢及部分过量氢气形成微小气泡均匀分散于烃油中，溶氢的烃油继续下行进入反应器列管组进行加氢反应并与壳程13的冷烃油完成换热，加氢后的烃油经规整填料型出口收集器16进入反应器出口17，实现部分脱除反应过程中生成的硫化氢及氨等杂质，而后经其它分离设备进一步处理后得到加氢产品。
该规整填料型入口分散层4由惰性材料或规整金属填料组成，填充在该反应器入口和入口分配器3之间，一支撑盘5固定在该反应器壁12上，该规整填料型入口分散层4放置在该支撑盘5上。所述气液混合器8入口连接一气液混合器进料口管，气液混合器进料口管穿过支撑盘与规整填料型入口分散层连接。
参照图2，该气液混合器具有顺次连接的一低压进气室21、一喉管22和一扩散管23，低压进气室21内安装有一喷嘴20，在该喉管22和该扩散管23内设有扰流板24，低压进气室21为一扩口型进气室，自低压进气室入口渐次缩径，该氢气进料管与该低压进气室21连通。该扰流板24呈螺旋环状安装在该喉管22和该扩散管23内。
参照图3，该反应器出口17内还设有帽罩25、连接顶杆26以及两溢流槽30，该两溢流槽30位于该反应器出口17的相对两侧，该连接顶杆26通过固定支架27固定在两该两溢流槽之间，该两溢流槽内设有扰流片29，反应物自两溢流槽从两溢流槽之间的物料出口28流出。该帽罩25固定在该连接顶杆26的顶端，该帽罩边缘与该反应器出口17的内壁有间隙。该反应器出口区还设有卸剂管口18、至少一废气排出口19，该卸剂管口18开设在该反应器器壁，该废气排出口19与该反应器出口连通。
本实用新型的技术优势在于：通过采用优选的气液混合器，将氢气在液相烃油中充分溶解并达到过饱和状态，过剩的氢气形成微小气泡均匀分散于液相烃油中，有利于深度加氢；采用较大高径比的反应列管组，减少催化剂的使用量、提高催化剂利用率，延长反应物料停留时间，降低设备投资，提升产品品质；使用换热型反应器降低能耗，设计专用设备部分脱除反应系统中的硫化氢及氨等杂质，从而提高反应效率。
以上所述仅为对本实用新型的基本原理、主要特征及优点的描述，不视为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。另外，本领域的技术人员按照本实用新型所公开的技术方案所作的等效转换，仍视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应器的腔体内自上而下具有相互连通的反应器入口区、反应器反应区、反应器出口区；
所述反应器入口区设有供烃油注入的反应器入口、供烃油初步分配的入口分配器、供氢气注入的多个氢气进料管以及供烃油和氢气混合的多个气液混合器，所述入口分配器的出口与所述气液混合器的入口连通且所述氢气进料管与所述气液混合器连通；
反应器反应区，包括多组反应列管，每一反应列管与一所述气液混合器连通；
反应器出口区，设有规整填料型出口收集器、反应器出口，所述规整填料型出口收集器一侧均与所述反应列管连接，另一侧与所述反应器出口连接，所述反应器出口与外部连通。
2.如权利要求1所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应器入口区还设有规整填料型入口分散层、支撑盘，所述规整填料型入口分散层由惰性材料或规整金属填料组成，填充在所述反应器入口和入口分配器之间，所述支撑盘固定在所述反应器的器壁上，所述规整填料型入口分散层放置在所述支撑盘上,所述气液混合器入口连接一气液混合器进料口管，所述气液混合器进料口管穿过支撑盘与规整填料型入口分散层连接。
3.如权利要求1所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述气液混合器具有顺次连接的一低压进气室、一喉管和一扩散管，所述低压进气室内安装一喷嘴，在所述喉管和所述扩散管内均设有扰流板，所述氢气进料管与所述低压进气室连通。
4.如权利要求3所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述扰流板呈螺旋环状安装在所述喉管和所述扩散管内。
5.如权利要求1所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应列管的上、下两端各设置一支撑盘，用以固定所述反应列管。
6.如权利要求1所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应器出口区还设有卸剂管口、至少一废气排出口，所述卸剂管口开设在所述反应器器壁，所述废气排出口与所述反应器出口连通。
7.如权利要求6所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应器出口内还设有帽罩、连接顶杆以及两溢流槽，所述两溢流槽位于所述反应器出口的相对两侧，所述连接顶杆通过固定支架固定在两所述两溢流槽之间，所述帽罩固定在所述连接顶杆的顶端，所述帽罩边缘与所述反应器出口的内壁有间隙。
8.如权利要求7所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述两溢流槽内设有扰流片。
9.如权利要求1所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应器反应区所对应的反应器器壁上开设有冷原料入口和换热后原料出口。
10.如权利要求1所述的用于烃油液相加氢的反应器，其特征在于，所述反应器入口区设有供检修的人孔。
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