2 (含氫氣體和或烴油)的分配器RECK2 ;下段REDS設(shè)置集液室CLD,來自 集液室的液相區(qū)CLD的液體產(chǎn)物REPL排出反應(yīng)器RE進入管道1108,經(jīng)過循環(huán)栗REPL-PUMP 加壓后經(jīng)管道1109進入下流式反應(yīng)器RE的上部循環(huán)使用;主產(chǎn)物REPM自反應(yīng)器RE下部 經(jīng)管道1301排出反應(yīng)器RE。圖中示出了集液室的液相區(qū)CLD,它是反應(yīng)器RE的位于主產(chǎn) 物REPM排料口以下的液體聚集空間,反應(yīng)器RE的主產(chǎn)物REPM通常為氣液混相產(chǎn)物。
[0086] 附圖2是本發(fā)明下流式烴加氫反應(yīng)器RE的第二種技術(shù)方案的功能結(jié)構(gòu)示意圖,與 附圖1表示的下流式反應(yīng)器RE的不同之處在于主產(chǎn)物REPM排料系統(tǒng)使用排料器KS。
[0087] 附圖3是附圖2所示的排料器KS的詳圖。
[0088] 附圖2表示出一個反應(yīng)產(chǎn)物分布錐CAP,布置于反應(yīng)器RE的下段REDS的上部空 間,主要目的是將反應(yīng)區(qū)REUS降落的液相物料引導(dǎo)至排料器KS的收集杯KSl進料開口區(qū) 域之外,防止下降的氣液物料沖擊排料器KS的收集杯KS1,也有利于維持集液室CLD液面的 穩(wěn)定。
[0089] 附圖2表示出一個液體折流桶KT,液體折流桶KT的形狀可以為任意有效形狀,但 是通常其桶壁為圓桶型、上下開口且上下開口直徑等同;反應(yīng)區(qū)降落的液相物料被分布錐 CAP引導(dǎo)至液體折流桶KT外壁與反應(yīng)器RE器壁之間的區(qū)域比如環(huán)形區(qū)域,下降的液相物料 被液體折流桶KT桶壁阻擋后向下流動,同時推動液體折流桶KT內(nèi)壁與收集杯KSl之間的 區(qū)域的液體向上流動,下降的液相物料中包含的固體顆粒向下沉降并被液體產(chǎn)物REPL帶 出反應(yīng)器RE,可以被安裝在液體產(chǎn)物REPL循環(huán)路線上的過濾裝置分離脫除;由于液相的連 通性,液體折流桶KT內(nèi)、外的液位基本保持等高;液體折流桶KT,也有防止下降的氣液物料 沖擊排料器KS的收集杯KS1、利于維持集液室CLD液面穩(wěn)定的功能。
[0090] 附圖2表示的下流式反應(yīng)器RE,液體折流桶KT與反應(yīng)器RE器壁之間的區(qū)域的軸 向垂直截面積S1、液體折流桶KT與收集杯KSl杯壁之間的區(qū)域的軸向垂直截面積S2、收集 杯KSl的進料口面積S3之間的關(guān)系,通常為Sl彡S2彡S3,最好為Sl彡2 X S2、S2彡2 X S3。
[0091] 如附圖3所示,主產(chǎn)物REPM排料系統(tǒng)或排料器KS,由收集杯KS1、導(dǎo)出管KS2、導(dǎo)出 管外法蘭KF組成。附圖3表示導(dǎo)出管與反應(yīng)器下封頭之間為可拆卸結(jié)構(gòu),導(dǎo)出管KS2通過 導(dǎo)出管外法蘭KF被反應(yīng)器開口接管法蘭KIPF和外部接管法蘭KOPF通過螺栓緊固固定。
[0092] 收集杯KSl為一個杯狀容器,上部開口、下部開口,通常下部開口面積小于上部開 口面積;收集杯的形狀可以為任意有效形狀,但是通常其杯壁為圓桶型、杯底為半椎面;收 集杯KSl通常布置于反應(yīng)器軸線垂直截面的中心位置,上部開口邊沿線為水平狀。
[0093] 導(dǎo)出管KS2為一個管狀物,上部開口、下部開口,下部開口面積不大于上部開口面 積,可以為同一直徑的管狀物,也可以由2段或多段直徑不同的管道連接而成,管截面積由 上向下逐級縮小。
[0094] 收集杯KSl與導(dǎo)出管KS2之間可以采用法連連接、螺紋連接、承插連接等任意有效 方式連接。
[0095] 也可以將導(dǎo)出管KS2與反應(yīng)器下封頭構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu),比如導(dǎo)出管KS2與反應(yīng)器 開口整體補強接管焊接為一個整體部件,此時導(dǎo)出管KS2的導(dǎo)出管外法蘭KF就是反應(yīng)器開 口接管法蘭KIPF。
[0096] 附圖4表示了本發(fā)明下流式反應(yīng)器在中低溫煤焦油深度加氫改質(zhì)過程第一種流 程中的位置和物流流向。如附圖4所示,煤焦油HDS經(jīng)過反應(yīng)器RE完成淺度加氫改質(zhì)反應(yīng) 得到主產(chǎn)物REPM,主產(chǎn)物REPM經(jīng)管道1301進入深度加氫改質(zhì)過程R2 ;在深度加氫改質(zhì)過 程R2,主產(chǎn)物REPM進入反應(yīng)器R201 (設(shè)置4個下流式層狀催化劑床層),反應(yīng)器R201反應(yīng) 產(chǎn)物R201P進入反應(yīng)器R302 (設(shè)置4個下流式層狀催化劑床層)轉(zhuǎn)化為深度加氫改質(zhì)過程 R2的反應(yīng)產(chǎn)物R2P。
[0097] 附圖5表示了本發(fā)明下流式反應(yīng)器在中低溫煤焦油深度加氫改質(zhì)過程第二種流 程中的位置和物流流向。如附圖5所示,含易反應(yīng)組分(烯烴、小分子酚類、低級硫、多環(huán)芳 烴的第一個芳環(huán))的主要由常規(guī)沸點低于330°C烴組成的輕質(zhì)煤焦油餾分LF經(jīng)管道101、 含氫氣物流HL經(jīng)管道103匯合后自反應(yīng)器RLl上部進入反應(yīng)器RLl,原料下行穿過3個催 化劑床層后轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)煤焦油餾分的淺度加氫反應(yīng)產(chǎn)物RLlP ;煤焦油輕餾分的淺度加氫 反應(yīng)器RL1,自上而下,裝填具備烯烴加氫飽和、加氫脫氧、加氫脫硫、芳烴加氫飽和等功能 的加氫催化劑;經(jīng)管道105排出反應(yīng)器RLl的反應(yīng)產(chǎn)物RL1P,與含易反應(yīng)組分(有機金屬、 大分子酚類、低級硫、多環(huán)芳烴的第一個芳環(huán)、膠質(zhì)組分)的煤焦油重餾分HDS經(jīng)管道1101、 含氫氣物流HH經(jīng)管道1103、循環(huán)油REPL經(jīng)管道1109匯合后作為主進料REFl自反應(yīng)器RHl 上部進入反應(yīng)器RHl ;反應(yīng)器RHl的工藝作用是以較高的選擇性進行煤焦油重餾分HDS的 淺度加氫反應(yīng),自上而下,裝填具備加氫脫金屬、加氫脫殘?zhí)俊⒓託涿摿虻裙δ艿募託浯呋?劑。如附圖5所示,主產(chǎn)物REPM經(jīng)管道1301進入深度加氫改質(zhì)過程R2 ;在深度加氫改質(zhì) 過程R2,主產(chǎn)物REPM進入反應(yīng)器R201 (設(shè)置4個下流式層狀催化劑床層),反應(yīng)器R201反 應(yīng)產(chǎn)物R201P進入反應(yīng)器R302 (設(shè)置4個下流式層狀催化劑床層)轉(zhuǎn)化為深度加氫改質(zhì)過 程R2的反應(yīng)產(chǎn)物R2P。
[0098] 附圖5表示的工藝方法的總體工藝目的是,先對分子尺寸小的煤焦油輕餾分LF進 行淺度加氫改質(zhì),然后對分子尺寸大的煤焦油重餾分HDS進行選擇性相對高的淺度加氫改 質(zhì),便于選擇各自最佳的催化劑內(nèi)孔道直徑和催化劑活性配方;同時可以防止烯烴、小分子 酚類的加氫過程與大分子的稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)的加氫過程的交叉共存,形成不利于催化劑的 效應(yīng)(脫酚產(chǎn)水、縮合、結(jié)焦、金屬沉積)的疊加,延長催化劑運轉(zhuǎn)周期;同時,將煤焦油輕餾 分的反應(yīng)產(chǎn)物RLlP引入反應(yīng)器RHl,可以利用煤焦油輕餾分LF的淺度加氫改質(zhì)生成油稀釋 煤焦油重餾分HDS,優(yōu)化淺度加氫反應(yīng)器RHl的操作。
【具體實施方式】
[0099] 本發(fā)明所述一種下流式烴加氫反應(yīng)器,是工業(yè)裝置使用的一種下流式烴加氫反應(yīng) 器,其中穿行于催化劑床層間的工藝介質(zhì)的宏觀流動主導(dǎo)方向為由上向下。
[0100] 以下結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明,附圖是為了描述本發(fā)明而繪制的,但是它不能限 定本發(fā)明的應(yīng)用范圍。
[0101] 本發(fā)明所述下流式反應(yīng)器,基本部件通常有:
[0102] ①反應(yīng)器殼體RES;
[0103] ②反應(yīng)器殼體上的開口(或稱為接管);
[0104] ③布置于反應(yīng)器上段殼體內(nèi)的催化劑床層;
[0105] ④布置于反應(yīng)器下段殼體內(nèi)的集液室CLD ;
[0106] 反應(yīng)器RE正常操作時,集液室CLD的液位標(biāo)高由主產(chǎn)物氣液混相物流的排料口的 標(biāo)尚決定;
[0107] ⑤可能安裝的測量儀表:測試催化劑床層溫度的測溫部件如熱電偶,測量反應(yīng)器 系統(tǒng)特定位置壓力的壓力表,測量集液室CLD液位的液位儀表比如玻璃板、浮筒、雙法蘭差 壓計、導(dǎo)波雷達、射線料位計等;
[0108] ⑥催化劑床層進料分布器(或分配器);
[0109] ⑦催化劑床層間的混合器,如冷氫箱;
[0110] ⑧出口整流部件,如收集器、液相排料用防渦流器、氣相排料用除霧器(破沫器)。
[0111] 本發(fā)明所述下流式反應(yīng)器,輔助部件為外部保溫材料、支撐件(裙座或支耳)、基 礎(chǔ)、梯子、操作平臺及可能存在的消防配件如蒸汽消防環(huán)。根據(jù)建設(shè)地地質(zhì)、氣象等條件,結(jié) 合設(shè)備重量、高度等條件,本發(fā)明所述下流式反應(yīng)器根據(jù)需要其基礎(chǔ)之下需要打粧以控制 下流式反應(yīng)器RE基礎(chǔ)的沉降速度。
[0112] 本發(fā)明下流式反應(yīng)器RE,上段REUS設(shè)置2個或多個催化劑床層,催化劑床層的工 作方式有以下幾種形式可供選擇:
[0113] ①下流式固定床;
[0114] ②下流式在線間歇式置換床,床層內(nèi)工藝介質(zhì)向下流動,以間歇的方式從床層底 部卸出活性已經(jīng)降低的催化劑,以間歇的方式從床層上部補入新鮮催化劑維持床層催化劑 藏量。
[0115] 本發(fā)明下流式反應(yīng)器RE,至少一部分來自集液室的液相區(qū)CLD的液體產(chǎn)物REPL排 出反應(yīng)器RE用作循環(huán)油,液體產(chǎn)物REPL排出反應(yīng)器RE的方式可以是任意有效方式,但是 通常為通過設(shè)置于反應(yīng)器RE底部中心位置的開口 REPL-PX排出,開口 REPL-PX可以是1個 或2個或多個,開口 REPL-PX最好能將集液室的存液空間流動死區(qū)降至最少,最好能使集液 室的固體顆粒隨液體產(chǎn)物一并流出。
[0116] 本發(fā)明一種下流式烴加氫反應(yīng)器,主產(chǎn)物REPM排出反應(yīng)器RE的方式可以是任意 有效方式,比如可以自反應(yīng)器RE下部的側(cè)壁開口排出反應(yīng)器RE;也可以采用如圖2、附圖 3所示的排料器KS結(jié)構(gòu),下部導(dǎo)出管KS2為深入反應(yīng)器內(nèi)的一段小直徑短管(排料流速最 高),導(dǎo)出管KS2上部連接收集杯KS1,收集杯KSl內(nèi)部的錐體部分是主產(chǎn)物REPM流速的劇 烈變化空間;可以設(shè)置具有氣液混合功能的和或氣液均勻分配功能的部件,布置于收集杯 KSl的上表面或側(cè)面或內(nèi)部流道區(qū)域。
[0117] 本發(fā)明下流式反應(yīng)器RE,至少一部分來自集液室的液相區(qū)CLD的液體產(chǎn)物REPL排 出反應(yīng)器RE,當(dāng)液體產(chǎn)物REPL進入加壓栗REPL-PUMP時,下段REDS的集液室CLD的儲存液 相的液面標(biāo)高(主產(chǎn)物REPM排出口標(biāo)高)必須足夠高,以保證加壓栗REPL-PUMP的必須汽 蝕余量的要求。
[0118] 本發(fā)明下流式反應(yīng)器RE,適用于烴加氫過程,特別適用于易結(jié)焦烴油的反應(yīng)溫度 不太高因而結(jié)焦反應(yīng)比較弱的烴加氫改質(zhì)過程的淺度加氫過程,或者特別適用于含有易于 過濾分離的固體顆粒物的易結(jié)焦烴油的加氫改質(zhì)過程的淺度加氫過程。本發(fā)明下流式反應(yīng) 器RE,適用于煤焦油加氫改質(zhì)過程的淺度加氫改質(zhì)過程。本發(fā)明下流式反應(yīng)器RE,可以與 上游反應(yīng)器或下游反應(yīng)器組合使用,構(gòu)成多種形式的反應(yīng)系統(tǒng)。
[0119] 以下詳細描述本發(fā)明的特征部分。
[0120] 本發(fā)明一種下流式烴加氫反應(yīng)器,加工的烴原料HDS含有至少一部分多環(huán)芳烴, 烴原料HDS含有至少一種金屬和或至少一部分殘?zhí)?,烴原料HDS通過下流式催化反應(yīng)區(qū)脫 除至少一部分金屬和或脫除至少一部分殘?zhí)?,其特征在于?br>[0121] ①在下流式烴加氫反應(yīng)器RE的殼體RES內(nèi),將下流式催化反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的上段REUS 和串聯(lián)操作的反應(yīng)產(chǎn)物氣液分離區(qū)構(gòu)成的下段REDS組合在一起;
[0122] ②在上段REUS,設(shè)置至少2個層狀催化劑床層,使用至少2種加氫催化劑,下層加 氫催化劑的加氫活性高于上層加氫催化劑的加氫活性;
[0123] ③下段REDS設(shè)置集液室CLD ;
[0124] ④主進料REFl自反應(yīng)器RE上部進入反應(yīng)器RE ;
[0125] ⑤主產(chǎn)物REPM自反應(yīng)器RE下部排出反應(yīng)器RE ;
[0126] ⑥來自集液室CLD的液相區(qū)的液體產(chǎn)物REPL排