液相加氫反應裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種液相加氫反應裝置，其包括至少一液相加氫反應器、設置在所述液相加氫反應器外部的靜態(tài)混合器及氫氣補充裝置；所述液相加氫反應器內(nèi)至少設置兩個加氫催化劑床層；在相鄰的兩個所述加氫催化劑床層之間設置有物料收集盤，所述物料收集盤底部物料出口通過物料引出管線與所述靜態(tài)混合器的液相入口連通，所述靜態(tài)混合器氣相入口通過氫氣補充管線與所述氫氣補充裝置連通；所述靜態(tài)混合器出口通過物料引入管線與一加氫催化劑床層的頂部空間連通。本實用新型提供的液相加氫反應裝置，將現(xiàn)有的在反應器內(nèi)設置復雜結(jié)構(gòu)內(nèi)構(gòu)件的方法，改進為采用靜態(tài)混合器，并將靜態(tài)混合器設置在反應器外部，這樣可以大大降低了反應器內(nèi)部空間的消耗，反應器高度大大降低。
【專利說明】 液相加氫反應裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及加氫【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種液相加氫反應裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液相加氫工藝技術(shù)是一項新型的加氫技術(shù)。常規(guī)滴流床加氫反應器的脫硫、脫氮等反應主要以氫氣傳質(zhì)，即氫氣從氣相擴散并溶解到油中的速度為整個加氫反應的控制步驟。而液相加氫工藝的特點則是消除氫氣傳質(zhì)的影響，使加氫反應在動力學控制區(qū)進行，即將氫氣溶解于原料油中來滿足加氫反應所需氫氣，在反應器中為純液相反應，可消除氫氣從氣相到液相的傳質(zhì)影響，通過液體循環(huán)以溶解足量的氫氣，滿足加氫反應的需要，節(jié)省循環(huán)氫壓縮機和高壓分離器等設備的投資。與傳統(tǒng)的滴流床工藝相比，液相加氫工藝流程中不設置氫氣循環(huán)系統(tǒng)和氣液分離系統(tǒng)，增加了液相循環(huán)系統(tǒng)以及氫氣與油的靜態(tài)混合器，以保證氣氣完全溶解在進料中，且在反應器中的物料以純液相狀態(tài)存在。
[0003]但在目前的液相加氫工藝流程中，由于加氫反應需要大量的氫氣，而僅靠新鮮原料油中所溶解的氫氣尚無法滿足需求，因此在工藝流程中設置了反應產(chǎn)物循環(huán)泵，將大量的反應產(chǎn)物由反應器出口循環(huán)至反應器入口，來提供加氫反應所需要的氫氣。同時，在反應過程中，在反應器每個床層之間再補充溶解氫氣，以供后續(xù)加氫反應提供氫氣。
[0004]CN200910204293.4公開了一種反應器和液相加氫工藝方法，該反應器包括至少兩個催化劑床層，在至少一個相鄰催化劑床層之間設置了復雜的氣體補充和排放含雜質(zhì)過量氣體的內(nèi)構(gòu)件，對設備的設計和加工帶來困難。在反應器床層之間設置內(nèi)構(gòu)件，占用了大量的反應器空間，反應器的容積利用率大大降低，增加了反應器的制造成本。
[0005]CN201020156537.4公開了一種液相加氫反應器,反應器包括反應器筒體和催化劑床層，反應器出口和反應器入口。其主要特點是催化劑床層之間設置混合器，混合器有進料和氫氣入口，混合器還設有溶氫混合物出口和氣體出口，混合器溶氫混合物出口浸在下一催化劑床層液體中。該反應器同樣具有結(jié)構(gòu)復雜，占用反應器內(nèi)部空間較大等不足，反應系統(tǒng)的設備投資明顯增加。
[0006]上述現(xiàn)有技術(shù)液相加氫反應器中，由于反應器內(nèi)部具有復雜的內(nèi)構(gòu)件，內(nèi)構(gòu)件占據(jù)了較大的空間高度，使反應器的整體高度大大增加，同時增加了催化劑的裝卸難度，內(nèi)構(gòu)件維護不便，設計加工困難。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種液相加氫反應裝置。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種液相加氫反應裝置，包括至少一液相加氫反應器、設置在所述液相加氫反應器外部的靜態(tài)混合器及氫氣補充裝置；所述液相加氫反應器內(nèi)至少設置兩個加氫催化劑床層；在相鄰的兩個所述加氫催化劑床層之間設置有物料收集盤，所述物料收集盤底部物料出口通過物料引出管線與所述靜態(tài)混合器的液相入口連通，所述靜態(tài)混合器氣相入口通過氫氣補充管線與所述氫氣補充裝置連通；所述靜態(tài)混合器出口通過物料引入管線與一加氫催化劑床層的頂部空間連通；所述物料引出管線與所述物料引入管線在穿過所述加氫反應器器壁時采用套管結(jié)構(gòu)。
[0009]進一步地,所述套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)管為物料引出管線,套管結(jié)構(gòu)的外管為物料引入管線。
[0010]進一步地，所述液相加氫反應裝置還包括物料分布器，所述物料分布器與所述物料引入管線在加氫反應器內(nèi)的出口連通。
[0011]進一步地，所述物料分布器是環(huán)管型物料分布器或者枝管型物料分布器；物料分布器上設置物料分布孔。
[0012]進一步地，所述加氫反應器頂部設置一氣相空間；所述氣相空間與通過管線與排氣控制系統(tǒng)連通，排氣系統(tǒng)控制的排氣量使反應器內(nèi)加氫催化劑床層浸沒在液相反應物料中。
[0013]進一步地，每個所述加氫催化劑床層的頂部均設置一個氣相空間，所述氣相空間與通過管線與排氣控制系統(tǒng)連通。
[0014]進一步地,所述液相加氫反應器頂部設置物料入口，底部設置物料出口。
[0015]進一步地，所述氫氣補充管線上設置氫氣補充量控制系統(tǒng)。
[0016]進一步地，所述液相加氫反應裝置還包括溶氫混合器，所述溶氫混合器設置在所述加氫反應器的入口外部，連接所述加氫反應器的出口的循環(huán)油管線、反應原料管線和所述氫氣補充管線通過所述混合溶氫器與所述加氫反應器的入口連通。
[0017]本實用新型提供的液相加氫反應裝置，由于采用靜態(tài)混合器，并將靜態(tài)混合器設置在反應器外部，這樣可以大大降低了反應器內(nèi)部空間的消耗(經(jīng)過計算，反應器容積利用率可以提聞30%左右),反應器聞度大大降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例提供的液相加氫反應裝置器構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1中虛線方框A部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為圖2中虛線方框B部分的俯視圖。
[0021]其中:1_ 一級加氫催化劑床層，2-二級加氫催化劑床層，3-三級加氫催化劑床層，4-四級加氫催化劑床層，5- 一級靜態(tài)混合器，6- 二級靜態(tài)混合器，7-三級靜態(tài)混合器，8-混合溶氫器，9-反應原料管線，10-氫氣補充裝置；11_加氫反應器器壁，12-環(huán)管型物料分布器，13-物料引出管線，14-套管。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實用新型實施例提供的液相加氫反應裝置包括一臺加氫反應器，一級靜態(tài)混合器5、二級靜態(tài)混合器6、三級靜態(tài)混合器7、混合溶氫器8及氫氣補充裝置
10。其中，加氫反應器內(nèi)設置4級串聯(lián)的加氫催化劑床層，反應原料管線9與循環(huán)油管線和氫氣補充管線與混合溶氫器8的入口連通,混合溶氫器8的出口與加氫反應器的入口連通。相鄰的加氫催化劑床層之間設置物料收集盤。一級加氫催化劑床層I底部的物料收集盤與物料引出管線13連通，物料引出管線13及氫氣補充管線與一級靜態(tài)混合器5的入口連通，一級靜態(tài)混合器5的出口與二級加氫催化劑床層2的頂部連通。二級加氫催化劑床層2底部的物料收集盤與物料引出管線13連通，物料引出管線及氫氣補充管線與二級靜態(tài)混合器6的入口連通，二級靜態(tài)混合器6的出口與三級加氫催化劑床層3的頂部連通。三級加氫催化劑床層3底部的物料收集盤與物料引出管線連通，物料引出管線及氫氣補充管線與三級靜態(tài)混合器7的入口連通，三級靜態(tài)混合器7的出口與四級加氫催化劑床層4的頂部連通。四級加氫催化劑床層4的出口經(jīng)加氫反應器底部出口分別通過管線與反應產(chǎn)物收集裝置連通，和通過循環(huán)油管線與加氫反應器入口連通。靜態(tài)混合器可以是本領(lǐng)域現(xiàn)有的氣液兩相混合的任意靜態(tài)設備，可以根據(jù)反應條件選擇適宜參數(shù)和結(jié)構(gòu)。
[0023]如圖2和圖3所示，物料引入和物料引出采用套管14。物料引出管線13為套管14的內(nèi)管，物料引入管線為套管14的外管。套管14穿過加氫反應器器壁11，因每次物料引入和引出只需在反應器器壁上開設一個開口。作為物料引入管線的套管14的外管在加氫反應器內(nèi)部與物料分布器連通，物料分布器采用環(huán)管型物料分布器12，有利于物料的均勻分布。
[0024]液相加氫反應裝置可以設置2?3級的串聯(lián)加氫反應器。串聯(lián)加氫反應器指上一級加氫反應器的出口與下一級加氫反應器的入口連通。加氫反應器內(nèi)優(yōu)選設置2?6個加氫催化劑床層。
[0025]本實用新型裝置液相加氫反應裝置將現(xiàn)有的在反應器內(nèi)設置復雜結(jié)構(gòu)內(nèi)構(gòu)件的方法，改進為采用靜態(tài)混合器，并將靜態(tài)混合器設置在反應器外部，這樣可以大大降低了反應器內(nèi)部空間的消耗(經(jīng)過計算，反應器容積利用率可以提高30%左右)，反應器高度大大降低。本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，反應器容積利用率高，加工制造簡便，設備維護方便，溶氫效果好，反應器催化劑裝卸容易。靜態(tài)混合器技術(shù)成熟，設計簡單，降低了液相加氫反應裝置的設計難度。本實用新型中，物料引出和引入加氫反應器采用套管結(jié)構(gòu)，一方面可以減少反應器開口數(shù)量，降低加工難度，另一方面有利于進一步降低反應器高度，減少設備投資。
[0026]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種液相加氫反應裝置，其特征在于，包括: 至少一液相加氫反應器、設置在所述液相加氫反應器外部的靜態(tài)混合器及氫氣補充裝置；所述液相加氫反應器內(nèi)至少設置兩個加氫催化劑床層；在相鄰的兩個所述加氫催化劑床層之間設置有物料收集盤，所述物料收集盤底部物料出口通過物料引出管線與所述靜態(tài)混合器的液相入口連通，所述靜態(tài)混合器的氣相入口通過氫氣補充管線與所述氫氣補充裝置連通；所述靜態(tài)混合器出口通過物料引入管線與一加氫催化劑床層的頂部空間連通，所述物料引出管線與所述物料引入管線在穿過所述加氫反應器器壁時采用套管結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液相加氫反應裝置，其特征在于: 所述套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)管為物料引出管線，套管結(jié)構(gòu)的外管為物料引入管線。
3.按照權(quán)利要求1所述的液相加氫反應裝置，其特征在于，還包括: 物料分布器，所述物料分布器與所述物料弓I入管線在加氫反應器內(nèi)的出口連通。
4.按照權(quán)利要求3所述的液相加氫反應裝置，其特征在于: 所述物料分布器是環(huán)管型物料分布器。
5.按照權(quán)利要求1所述的液相加氫反應裝置，其特征在于: 所述加氫反應器頂部設置一氣相空間；所述氣相空間與通過管線與排氣控制系統(tǒng)連通。
6.按照權(quán)利要求1所述的液相加氫反應裝置，其特征在于: 每個所述加氫催化劑床層的頂部均設置一個氣相空間，所述氣相空間與通過管線與排氣控制系統(tǒng)連通。
7.按照權(quán)利要求1所述的液相加氫反應裝置，其特征在于: 所述液相加氫反應器頂部設置物料入口，底部設置物料出口。
8.按照權(quán)利要求1所述的液相加氫反應裝置，其特征在于: 所述氫氣補充管線上設置氫氣補充量控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的液相加氫反應裝置，其特征在于，還包括: 溶氫混合器，所述溶氫混合器設置在所述加氫反應器的入口外部，連接所述加氫反應器的出口的循環(huán)油管線、反應原料管線和所述氫氣補充管線通過所述混合溶氫器與所述加氫反應器的入口連通。
【文檔編號】C10G65/02GK203591781SQ201320383600
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】辛若凱, 趙秀文, 王德會, 聶程, 李勝山, 王書旭, 許新剛, 龍鈺, 劉瑞萍 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣華東勘察設計研究院