CN217140326U - 分段氢化加氢处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工处理技术领域，尤其是分段氢化加氢处理器，包括第一加氢反应器、第二加氢反应器，在各所述原料进料管的一侧分别连接有氢气进气管，各氢气进气管的出气端分别连接在对应的原料进料管上，各氢气进气管的进气端分别连接氢气源端，在所述第一加氢反应器、所述第二加氢反应器的上部分别安装有冷却部件；本分段氢化加氢处理器设置第一加氢反应器、第二加氢反应器可以在稠环芳烃等化合物原料溶液进行加氢时实现一段或者二段加氢，当需要一段、二段分段加氢时并联关闭，改为利用分段加氢旁路组件实现上下游的串联，从而有效地完成分段加氢，整体结构设计巧妙、分段加氢效果好。

Description

分段氢化加氢处理器

技术领域

本实用新型涉及化工处理技术领域，特别涉及一种用于稠环芳烃分段氢化工艺中使用的新型氢化加氢结构，尤其是分段氢化加氢处理器。

背景技术

稠环芳烃又名多环芳烃是一种从轻质石油中析出黄色片状或针状结晶，有淡绿色荧光。在工业上无生产和使用价值，一般只作为生产过程中形成的副产物随废气排放。

在化工生产中对稠环芳烃进行处理时其中氢化处理是比较重要的一个工序，目前在进行氢化处理时采用分段氢化加氢工艺使得稠环芳烃与分子氢起反应，需要在催化剂存在下进行，是一种化工单元过程，是有机物和氢起反应的过程，由于氢不活跃，通常必须有催化剂的存在才能反应。其中，加氢属于较为常见的处理方法，即增加不饱和上述有机化合物分子中的氢原子数目而使其变为较原来饱和的有机化合物。

现有技术中进行加氢处理时一般采用加氢反应器进行实现，其在化学制药方面有着广泛的用途，可作为产品开发、有机化学制品和医药品研究的基础设备。例如，在专利申请号为CN201820812059.4的专利文献中就公开了一种高效率加氢反应器，其主要结构包括：加氢反应器主体(1)、加氢反应器底座(4)以及搅拌装置(17)，其特征在于：所述加氢反应器主体(1)一端开设有原料入口(3)，所述加氢反应器主体(1)另一端开设有反应物出口(12)，所述加氢反应器主体(1)上端开设有加氢人口(2)，所述加氢反应器主体(1)内设有搅拌装置(17)，所述搅拌装置(17)由螺旋桨(18)以及固定架(19)，所述螺旋桨(18)固定安装在固定架(19)内部中心，所述加氢反应器主体(1)固定安装在加氢反应器底座(4)上端，所述加氢反应器底座(4)底部固定安装有固定支柱(6)，所述加氢反应器底座(4)一侧固定安装有警报灯(11)，所述警报灯(11)下方固定安装有喇叭(16)，所述加氢反应器底座(4)正面固定安装有通气口(5)，所述通气口(5)一侧固定安装有显示屏(7)，所述显示屏(7)下方固定安装有快捷控制按钮(8)，所述显示屏(7)远离通气口(5)的一侧固定安装有控制面板(9)，所述控制面板(9)上方固定安装有紧急停止按钮(10)，所述加氢反应器底座(4)内设有危险检测器(15)，所述危险检测器(15)一侧固定安装有发动机(14)，所述加氢反应器底座(4)内部上端固定安装有加热管(13)，且所述加热管(13)穿过加氢反应器主体(1)侧壁到达内部。

由上述结构可以看出，现有技术中的加氢反应器主要针对传统的加氢反应器大多吨位较大，不方便运输的问题进行了改进，但是上述的加氢反应器在进行分段氢化加氢处理并不能有效地满足分段加氢的使用需求。

为此，本实用新型在此改进出了一种专用于分段氢化加氢处理工艺中实现分段加氢要求的新型氢化加氢结构，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：分段氢化加氢处理器，包括第一加氢反应器、第二加氢反应器，在第一加氢反应器、第二加氢反应器的底部进料管口处分别连接有原料进料管，两所述原料进料管均连接原料端，在各所述原料进料管的一侧分别连接有氢气进气管，各氢气进气管的出气端分别连接在对应的原料进料管上，各氢气进气管的进气端分别连接氢气源端，在所述第一加氢反应器、所述第二加氢反应器的上部分别安装有冷却部件，在所述第一加氢反应器、所述第二加氢反应器的顶部、底部分别设置有排气管、排液管，在所述第一加氢反应器底部的排液管上设有一分段加氢旁路组件，在各原料进料管、氢气进气管上均安装有开闭阀门、动力输送泵，在各排气管、排液管上均配置有排料阀门；

所述第一加氢反应器内进行一段加氢处理，所述第二加氢反应器内进行一段加氢处理或二段加氢处理。

在上述任一方案中优选的是，所述第一加氢反应器与所述第二加氢反应器为结构相同的加氢反应器。

在上述任一方案中优选的是，所述加氢反应器包括反应罐本体，在所述反应罐本体的反应腔内安装有一上下贯通设置的中心筒，在所述中心筒的两端均相对于反应腔进行固定安装，在所述中心筒与所述反应罐本体内侧壁之间的环形的反应腔内自上而下间隔固定安装有一透气型的环形催化剂床层，在所述中心筒的上部设有冷却空间，在所述中心筒的下部设有回液空间，所述反应罐本体的顶部安装所述排气管。

在上述任一方案中优选的是，在所述中心筒的下部安装有一混合导流管，所述混合导流管的下端与对应位置处的原料进料管相连通，在所述混合导流管上方的中心筒的内腔内安装有一中心催化剂床层，所述排液管连通伸至混合导流管一侧的所述回液空间内。

在上述任一方案中优选的是，所述分段加氢旁路组件包括一旁路连接管，所述旁路连接管的上游连接在所述第一加氢反应器的反应罐本体的排液管处，所述旁路连接管的下游连接在所述第二加氢反应器的反应罐本体的原料进料管处，在所述旁路连接管的两端均安装有旁路开启阀门，在所述旁路连接管的中段安装有旁路动力泵。

在上述任一方案中优选的是，所述冷却部件包括一固定贴合在对应的反应罐本体的上部外侧壁的半球部上的中空冷却半球壳，所述中空冷却半球壳的中空腔内盛装有冷却液，所述中空冷却半球壳采用导热材料制成，在所述中空冷却半球壳的两侧分别连接冷却管道，所述冷却管道用于连接外部的冷源，在所述冷却管道上安装有循环冷却泵。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本分段氢化加氢处理器设置第一加氢反应器、第二加氢反应器可以在稠环芳烃等化合物原料溶液进行加氢时实现一段或者二段加氢，一段加氢时由第一加氢反应器、第二加氢反应器相互并联可以同时实现两个反应器内进行一段加氢；当需要一段、二段分段加氢时并联关闭，改为利用分段加氢旁路组件实现上下游的串联，从而有效地完成分段加氢，整体结构设计巧妙、分段加氢效果好。

2、加氢混合原料溶液在催化剂的作用下配合完成加氢处理后可以利用冷却部件实现液体冷凝，保证气液分离的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的局部内部剖视结构示意图。

图3为本实用新型的加氢反应器的内部结构示意图。

图中，1、第一加氢反应器；2、第二加氢反应器；3、原料进料管；4、原料端；5、氢气进气管；6、氢气源端；7、排气管；8、排液管；9、开闭阀门；10、动力输送泵；11、排料阀门；12、反应罐本体；13、中心筒；14、环形催化剂床层；15、冷却空间；16、回液空间；17、混合导流管；18、中心催化剂床层；19、旁路连接管；20、旁路开启阀门；21、旁路动力泵；22、中空冷却半球壳；23、中空腔；24、冷却管道；25、循环冷却泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图1-3中所示。

实施例1：

分段氢化加氢处理器，包括第一加氢反应器1、第二加氢反应器2，在第一加氢反应器1、第二加氢反应器2的底部进料管口处分别连接有原料进料管3，两所述原料进料管3均连接原料端4，在各所述原料进料管3的一侧分别连接有氢气进气管5，各氢气进气管5的出气端分别连接在对应的原料进料管3上，各氢气进气管5的进气端分别连接氢气源端6，在所述第一加氢反应器1、所述第二加氢反应器2的上部分别安装有冷却部件，在所述第一加氢反应器1、所述第二加氢反应器2的顶部、底部分别设置有排气管7、排液管8，在所述第一加氢反应器1底部的排液管8上设有一分段加氢旁路组件，在各原料进料管3、氢气进气管5上均安装有开闭阀门9、动力输送泵10，在各排气管7、排液管8上均配置有排料阀门11；

所述第一加氢反应器1内进行一段加氢处理，所述第二加氢反应器2内进行一段加氢处理或二段加氢处理。本分段氢化加氢处理器设置第一加氢反应器1、第二加氢反应器2可以在稠环芳烃等化合物原料溶液进行加氢时实现一段或者二段加氢，一段加氢时由第一加氢反应器1、第二加氢反应器2相互并联可以同时实现两个反应器内进行一段加氢；当需要一段、二段分段加氢时并联关闭，改为利用分段加氢旁路组件实现上下游的串联，从而有效地完成分段加氢，整体结构设计巧妙、分段加氢效果好。

在上述任一方案中优选的是，所述第一加氢反应器1与所述第二加氢反应器2为结构相同的加氢反应器。

在上述任一方案中优选的是，所述加氢反应器包括反应罐本体12，在所述反应罐本体12的反应腔内安装有一上下贯通设置的中心筒13，在所述中心筒13的两端均相对于反应腔1201进行固定安装，在所述中心筒13与所述反应罐本体12内侧壁之间的环形的反应腔内自上而下间隔固定安装有一透气型的环形催化剂床层14，在所述中心筒13的上部设有冷却空间15，在所述中心筒13的下部设有回液空间16，所述反应罐本体12的顶部安装所述排气管7。

在上述任一方案中优选的是，所述分段加氢旁路组件包括一旁路连接管19，所述旁路连接管19的上游连接在所述第一加氢反应器1的反应罐本体12的排液管8处，所述旁路连接管19的下游连接在所述第二加氢反应器2的反应罐本体12的原料进料管3处，在所述旁路连接管19的两端均安装有旁路开启阀门20，在所述旁路连接管19的中段安装有旁路动力泵21。

旁路开启阀门20的开启配合旁路动力泵21的开启可以有效地实现将上游的一段加氢的原料继续向下游输送，达到分段氢化加氢的目的。

实施例2：

分段氢化加氢处理器，包括第一加氢反应器1、第二加氢反应器2，在第一加氢反应器1、第二加氢反应器2的底部进料管口处分别连接有原料进料管3，两所述原料进料管3均连接原料端4，在各所述原料进料管3的一侧分别连接有氢气进气管5，各氢气进气管5的出气端分别连接在对应的原料进料管3上，各氢气进气管5的进气端分别连接氢气源端6，在所述第一加氢反应器1、所述第二加氢反应器2的上部分别安装有冷却部件，在所述第一加氢反应器1、所述第二加氢反应器2的顶部、底部分别设置有排气管7、排液管8，在所述第一加氢反应器1底部的排液管8上设有一分段加氢旁路组件，在各原料进料管3、氢气进气管5上均安装有开闭阀门9、动力输送泵10，在各排气管7、排液管8上均配置有排料阀门11；

所述第一加氢反应器1内进行一段加氢处理，所述第二加氢反应器2内进行一段加氢处理或二段加氢处理。

在上述任一方案中优选的是，所述第一加氢反应器1与所述第二加氢反应器2为结构相同的加氢反应器。

在上述任一方案中优选的是，所述加氢反应器包括反应罐本体12，在所述反应罐本体12的反应腔内安装有一上下贯通设置的中心筒13，在所述中心筒13的两端均相对于反应腔1201进行固定安装，在所述中心筒13与所述反应罐本体12内侧壁之间的环形的反应腔内自上而下间隔固定安装有一透气型的环形催化剂床层14，在所述中心筒13的上部设有冷却空间15，在所述中心筒13的下部设有回液空间16，所述反应罐本体12的顶部安装所述排气管7。

反应罐本体12采用现有技术中的加氢反应器的罐体，其在进行加氢前需要预先设定内部温度压力等常规参数。

冷却空间15处配合外部的冷却部件可以有效地降低内部的温度，使得由下部过来的气液混合物中的水汽可以快速的降温冷凝，并下落至周边的环形催化剂床层14实现下渗流动，最终在回液空间16内进行收集流出。

在上述任一方案中优选的是，在所述中心筒13的下部安装有一混合导流管17，所述混合导流管17的下端与对应位置处的原料进料管3相连通，在所述混合导流管17上方的中心筒13的内腔内安装有一中心催化剂床层18，所述排液管8连通伸至混合导流管17一侧的所述回液空间16内。

在上述任一方案中优选的是，所述分段加氢旁路组件包括一旁路连接管19，所述旁路连接管19的上游连接在所述第一加氢反应器1的反应罐本体12的排液管8处，所述旁路连接管19的下游连接在所述第二加氢反应器2的反应罐本体12的原料进料管3处，在所述旁路连接管19的两端均安装有旁路开启阀门20，在所述旁路连接管19的中段安装有旁路动力泵21。

旁路开启阀门20的开启配合旁路动力泵21的开启可以有效地实现将上游的一段加氢的原料继续向下游输送，达到分段氢化加氢的目的。

在上述任一方案中优选的是，所述冷却部件包括一固定贴合在对应的反应罐本体12的上部外侧壁的半球部上的中空冷却半球壳22，所述中空冷却半球壳22的中空腔23内盛装有冷却液，所述中空冷却半球壳22采用导热材料制成，在所述中空冷却半球壳22的两侧分别连接冷却管道24，所述冷却管道24用于连接外部的冷源，在所述冷却管道24上安装有循环冷却泵25。

冷却部件主要的作用是实现对进入到冷却空间15的气液混合的水汽中的水汽进行快速的冷凝，最终达到有效地企业分离的目的。

冷却过程中为了保证冷却的效果需要控制循环冷却泵25不断地向中空腔23输送或输出冷却液，从而保证中空腔23内部的冷却液的冷却效果。

具体工作原理：

当两个加氢反应器并联且均作为一段加氢反应器时：

两加氢反应器在进料时通过原料进料管3，原料溶液以及纯氢气分别通过对应的动力输送泵10输送至其内部，进入的气液混合液具有一定的流速，会沿着混合导流管17先进入到中心催化剂床层18进行氢化加氢处理，混合液经过中心催化剂床层18后会继续向上，此时的混合液以低速进入冷却空间15后会分流向四周的环形催化剂床层14，液体会向下渗入至环形催化剂床层14并依次向下流动，气体则会进入排气管7排出，此时是保持排气管7上的排料阀门11开启。下伸的液体中混带的少量的氢气在接触环形催化剂床层14后还会进行少量的反应，最终使得反应后的液体向下流动至回液空间16内等待排出，此时的排液管8处于开启状态时就会使得处理后的液体向外排出。

当两个加氢反应器串联且第一加氢反应器1作为一段加氢反应器、第二加氢反应器2作为二段加氢反应器时：

第一加氢反应器1在进料时通过原料进料管3，原料溶液以及纯氢气分别通过对应的动力输送泵10输送至其内部，进入的气液混合液具有一定的流速，会沿着混合导流管17先进入到中心催化剂床层18进行氢化加氢处理，混合液经过中心催化剂床层18后会继续向上，此时的混合液以低速进入冷却空间15后会分流向四周的环形催化剂床层14，液体会向下渗入至环形催化剂床层14并依次向下流动，气体则会进入排气管7排出，此时是保持排气管7上的排料阀门11开启。下伸的液体中混带的少量的氢气在接触环形催化剂床层14后还会进行少量的反应，最终使得反应后的液体向下流动至回液空间16内等待排出，此时的排液管8处的排料阀门11处于关闭状态，此时流出的液体会向外排出后进入开启状态下的分段加氢旁路组件，分段加氢旁路组件的旁路动力泵21开启会将上游输送过来的一段加氢后的液体继续向下游的第二加氢反应器2输送，并在第二加氢反应器2内部完成二段加氢处理，第二加氢反应器2内部按照常规二段处理的参数进行常规选择性调节预设。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.分段氢化加氢处理器，其特征在于：包括第一加氢反应器、第二加氢反应器，在第一加氢反应器、第二加氢反应器的底部进料管口处分别连接有原料进料管，两所述原料进料管均连接原料端，在各所述原料进料管的一侧分别连接有氢气进气管，各氢气进气管的出气端分别连接在对应的原料进料管上，各氢气进气管的进气端分别连接氢气源端，在所述第一加氢反应器、所述第二加氢反应器的上部分别安装有冷却部件，在所述第一加氢反应器、所述第二加氢反应器的顶部、底部分别设置有排气管、排液管，在所述第一加氢反应器底部的排液管上设有一分段加氢旁路组件，在各原料进料管、氢气进气管上均安装有开闭阀门、动力输送泵，在各排气管、排液管上均配置有排料阀门；

所述第一加氢反应器内进行一段加氢处理，所述第二加氢反应器内进行一段加氢处理或二段加氢处理。

2.根据权利要求1所述的分段氢化加氢处理器，其特征在于：所述第一加氢反应器与所述第二加氢反应器为结构相同的加氢反应器。

3.根据权利要求2所述的分段氢化加氢处理器，其特征在于：所述加氢反应器包括反应罐本体，在所述反应罐本体的反应腔内安装有一上下贯通设置的中心筒，在所述中心筒的两端均相对于反应腔进行固定安装，在所述中心筒与所述反应罐本体内侧壁之间的环形的反应腔内自上而下间隔固定安装有一透气型的环形催化剂床层，在所述中心筒的上部设有冷却空间，在所述中心筒的下部设有回液空间，所述反应罐本体的顶部安装所述排气管。

4.根据权利要求3所述的分段氢化加氢处理器，其特征在于：在所述中心筒的下部安装有一混合导流管，所述混合导流管的下端与对应位置处的原料进料管相连通，在所述混合导流管上方的中心筒的内腔内安装有一中心催化剂床层，所述排液管连通伸至混合导流管一侧的所述回液空间内。

5.根据权利要求4所述的分段氢化加氢处理器，其特征在于：所述分段加氢旁路组件包括一旁路连接管，所述旁路连接管的上游连接在所述第一加氢反应器的反应罐本体的排液管处，所述旁路连接管的下游连接在所述第二加氢反应器的反应罐本体的原料进料管处，在所述旁路连接管的两端均安装有旁路开启阀门，在所述旁路连接管的中段安装有旁路动力泵。

6.根据权利要求5所述的分段氢化加氢处理器，其特征在于：所述冷却部件包括一固定贴合在对应的反应罐本体的上部外侧壁的半球部上的中空冷却半球壳，所述中空冷却半球壳的中空腔内盛装有冷却液，所述中空冷却半球壳采用导热材料制成，在所述中空冷却半球壳的两侧分别连接冷却管道，所述冷却管道用于连接外部的冷源，在所述冷却管道上安装有循环冷却泵。

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