一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法技术

一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，上流式加氢反应器RE内的上部空间设置集液杯和液体导出管，收集液自流或经泵加压进入分离步骤S100，S100为利用离心力原理工作的气液和或液固相对分离步骤，将收集液分离为富气相的液流即第一液流KL1和富固相的液流即第二液流KL2；为了降低反应空间气相返混量和或冲洗反应器顶部壳壁和或实现低负荷下导流管的高流速或抑制循环泵抽空现象，KL1可短路返回反应器RE上部或顶部空间；为了在反应器内液相中形成高的固体颗粒浓度，可以把KL2返回反应器循环；为了排出反应器内易沉积固体颗粒，可以把部分KL2引入后续工序如热高压分离器或后续反应器内。

A method for collecting liquid in gas-liquid mixed phase upflow hydrogenation reactor

A method of collecting liquid distributary in the upper flow hydrogenation reactor of gas-liquid mixture, the upper space of the upper flow hydrogenation reactor RE is set up in the upper space of the liquid collector cup and the liquid export tube, the collection liquid is self flow or the pump is pressurized into the separation step S100. The S100 is the liquid and liquid solid relative separation step, which works by the principle of centrifugal force, and the collection liquid is divided. The liquid flow from the rich gas phase is the first liquid flow KL1 and the solid rich liquid flow, the second liquid flow KL2. In order to reduce the reaction space gas phase back mixing and or flush the top shell wall of the reactor or to realize the high velocity of the diversion tube under the low load or to suppress the circulating pump, the KL1 can short circuit back to the upper or top space of the counter RE. A high solid particle concentration is formed in the liquid phase of the apparatus, and KL2 can be returned to the reactor. In order to discharge the solid particles in the reactor, part of the KL2 can be introduced into the subsequent process, such as a hot pressure separator or a subsequent reactor.

【技术实现步骤摘要】
一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法
一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，上流式加氢反应器RE内的上部空间设置集液杯和液体导出管，收集液自流或经泵加压进入分离步骤S100，S100为利用离心力原理工作的气液和或液固相对分离步骤，将收集液分离为富气相的液流即第一液流KL1和富固相的液流即第二液流KL2；为了降低反应空间气相返混量和或冲洗反应器顶部壳壁和或实现低负荷下导流管的高流速或抑制循环泵抽空现象，KL1可短路返回反应器RE上部或顶部空间；为了在反应器内液相中形成高的固体颗粒浓度，可以把KL2返回反应器循环；为了排出反应器内易沉积固体颗粒，可以把部分KL2引入后续工序如热高压分离器或后续反应器内。
技术介绍
本专利技术所述混相物料，指的是反应过程物料的聚集态为气液两相或气液固三相状态。本专利技术所述混相物料上流式反应器，指的是混相原料上行流过反应器内反应空间转化为产物，即原料的主流方向为上行流动，并不排除器内流体的其它形式的流动行为。本专利技术所述碳氢料，指的是含碳、氢元素的液体和或固体，如油和或煤。本专利技术所述膨胀床反应器，为立式上流式反应器，使用催化剂时属于膨胀床反应器；立式指的是安装后工作状态反应器的中心轴线垂直于地面；上流式指的是反应过程物料主体流向由下向上穿行通过反应空间或催化剂床层或与上行的催化剂同向流动；膨胀床指的是工作状态催化剂床层处于膨胀状态，催化剂床层膨胀比定义为催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED，通常，KBED低于1.10时称为微膨胀床，KBED介于1.25～1.55时称为沸腾床，而悬浮床被认为是最极端形式的膨胀床。本专利技术所述上流式反应器RKE的内置式集液杯或集液器，指的是布置于反应器RKE内上部空间的用于收集液体的容器，通常上部或上部侧面开口，底部或下部侧面安装导流管用于排出收集液；膨胀床反应器RKE的顶部集液器，通常安装在反应器RKE轴心位置，与反应器RKE上部壳体和壳壁共同组成顶部气液混相物料的脱液区RK-UD，得到收集液液体和气液混相物流或得到收集液液体和气体，收集液液体可以用作循环液返回反应器RKE，收集液液体可以用作循环液返回反应器RKE上游的工艺过程如上游反应器RJE内，收集液液体可以进入下游的工艺过程如下游反应器RLE、分离罐SL中。如上所述膨胀床反应器RKE的顶部集液器，从气液分离角度讲，由于其分离目标不是完全气液清晰分离而是属于部分清晰分离(获得一个液体RKE-L和一个气液混相流体RKE-M)，存在如下分离特点和问题：①收集液带气为了降低反应器RKE顶部的润湿率低下的壳壁面积，防止该“半干区”出现沉积物“结疤”，通常尽可能缩小该分离空间的体积，在重力和浮力的联合作用下，液相与气相上下分离，但是其沉降分离时间通常较短，且分流界面属于液相-气液混相，因此，液体与气体的分离清晰度不可能太高，特别是加工粘度大、表面张力大、易发泡的液体原料时，液体与气体的分离清晰度更低，即液体极易夹带较多的气体(气泡)，这些气体是后续单元的非目标气体原料，如循环加工则导致气体产物返混，因增加气相量而降低液相体积分率，因携带产物中的有害无益的气体组分而增加有害气相浓度、降低有效组分气相浓度；②大颗粒物器内积累加工粘度大、表面张力大、易热缩合的重烃液体物料时，重烃热缩合物、重烃热缩合物与其它固体颗粒的联合缩合物会逐步长大，形成大颗粒物；在脱液区RK-UD，由于重力、浮力、表面张力的作用，固相与液相倾向于上下分离，这样必然发生固相与液相的相对分离，长期的累积效应是反应器内形成大颗粒物积累，如不能及时排出大颗粒物维持其平衡浓度，会恶化反应器器内流体操作状态，会产生更大颗粒物即“颗粒物结块”并导致停工，只有便清理排出这些结块，才能恢复生产；③如何提高液相的催化剂平衡藏量为了在反应器内液相中形成粒度合适的催化剂的高浓度，需要控制催化剂颗粒的排放速度，这样可以降低新鲜催化剂用量；④器顶存在“半干区”以低流速上行进入反应器RKE顶部设置脱液区的物料，可以有效进行气液分离，反应器RKE顶部形成一个气相分率高的“聚气区”，反应器RKE顶部存在润湿率低下的壳壁面积，该“半干区”会出现沉积物“结疤”，脱落“疤块”落入导液管，可能造成堵塞，此类事件在工业装置上发生过；⑤低负荷时导液管出现固体沉积、循环泵抽空收集液低负荷导致导液管内形成低流速，增加了颗粒物沉积概率，增加了循环泵抽空概率。为了克服上述现有工艺缺陷，本专利技术的基本设想是：一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，上流式加氢反应器RE内的上部空间设置集液杯和液体导出管，收集液自流或经泵加压进入分离步骤S100，S100为利用离心力原理工作的气液和或液固相对分离步骤，将收集液分离为富气相的液流即第一液流KL1和富固相的液流即第二液流KL2；为了降低反应空间气相返混量和或冲洗反应器顶部壳壁和或实现低负荷下导流管的高流速或抑制循环泵抽空现象，KL1可短路返回反应器RE上部或顶部空间；为了在反应器内液相中形成高的固体颗粒浓度，可以把KL2返回反应器循环；为了排出反应器内易沉积固体颗粒，可以把部分KL2引入后续工序如热高压分离器或后续反应器内。本专利技术所述方法未见报道。因此，本专利技术的第一目的是提出一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，气液混相可以是气液两相流或气液固三相流。本专利技术第二目的是提出一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液脱气方法。本专利技术第三目的是提出一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液脱固方法。本专利技术第四目的是提出一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液聚固方法。本专利技术第五目的是提出一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液不经过反应器主体反应空间的短路循环方法。
技术实现思路
本专利技术一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，其特征在于包含以下步骤：(1)在第一加氢反应过程R10，在存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒的混相物料条件下，至少含有碳元素和氢元素的第一原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P；第一原料R10F，包含液态原料R10FL和可能存在的固体颗粒原料R10FS；第一加氢反应过程R10中，存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒；第一加氢反应R10R，包含至少一部分液态原料R10FL的加氢精制反应，可能包含至少一部分液态原料R10FL的加氢裂化反应，可能包含至少一部分可能存在的固态物料R10FS的加氢热裂化反应；第一加氢反应过程R10，可能使用催化剂R10C；第一加氢反应产物BASE-R10P，为含有氢气、液相烃同时可能含有固体颗粒的混相物料；基于第一加氢反应产物BASE-R10P的物料用作第一加氢反应流出物R10P-X，第一加氢反应流出物R10P-X，以1路或2路或多路物料的形式出现，第一加氢反应流出物R10P-X为气相或液相或气液混相或气液固三相物流；在第一加氢反应过程R10，使用至少1台加氢反应器，使用上流式膨胀床加氢反应器，其中1台上流式膨胀床加氢反应器R10ZE使用内置式液体收集杯LD进行产物脱液和液体收集导流获得收集液R10ZE-TL和气液混相产物R10ZE-P；在反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，其特征在于包含以下步骤：(1)在第一加氢反应过程R10，在存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒的混相物料条件下，至少含有碳元素和氢元素的第一原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE‑R10P；第一原料R10F，包含液态原料R10FL和可能存在的固体颗粒原料R10FS；第一加氢反应过程R10中，存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒；第一加氢反应R10R，包含至少一部分液态原料R10FL的加氢精制反应，可能包含至少一部分液态原料R10FL的加氢裂化反应，可能包含至少一部分可能存在的固态物料R10FS的加氢热裂化反应；第一加氢反应过程R10，可能使用催化剂R10C；第一加氢反应产物BASE‑R10P，为含有氢气、液相烃同时可能含有固体颗粒的混相物料；基于第一加氢反应产物BASE‑R10P的物料用作第一加氢反应流出物R10P‑X，第一加氢反应流出物R10P‑X，以1路或2路或多路物料的形式出现，第一加氢反应流出物R10P‑X为气相或液相或气液混相或气液固三相物流；在第一加氢反应过程R10，使用至少1台加氢反应器，使用上流式膨胀床加氢反应器，其中1台上流式膨胀床加氢反应器R10ZE使用内置式液体收集杯LD进行产物脱液和液体收集导流获得收集液R10ZE‑TL和气液混相产物R10ZE‑P；在反应器R10ZE的底部，R10ZE的反应进料经过进料口进入膨胀床加氢反应器R10ZE的下部反应区R10ZE‑DZ向上流动并穿过R10ZE的中部反应区R10ZE‑MZ成为中部产物R10ZE‑IP，基于中部产物R10ZE‑IP的物料在进入液体收集杯LD上部的物流分离脱液和液体收集空间R10ZE‑TZ完成物流脱液过程之前，与来自步骤(2)的短路循环物流PSL1混合成为混合物料R10ZE‑MZP；在空间R10ZE‑TZ区域，混合物料R10ZE‑MZP进行脱液分离，至少一部分液体进入液体收集杯LD中并沿导液管LK流动成为收集液R10ZE‑TL，其余产物R10ZE‑P经产物导流管排出反应器R10ZE；(2)在收集液分流部分S9，收集液R10ZE‑TL经加压步骤PP加压后，至少分流为2路物料：第一路物料PSL1作为短路物料返回反应器R10ZE的顶部空间布置的分配器BG，第二路物料PSL2作为下游操作步骤进料或作为循环加氢液体物料返回空间R10ZE‑TZ的上游加氢反应空间。...

【技术特征摘要】
1.一种气液混相料上流式加氢反应器的收集液分流方法，其特征在于包含以下步骤：(1)在第一加氢反应过程R10，在存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒的混相物料条件下，至少含有碳元素和氢元素的第一原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应产物BASE-R10P；第一原料R10F，包含液态原料R10FL和可能存在的固体颗粒原料R10FS；第一加氢反应过程R10中，存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒；第一加氢反应R10R，包含至少一部分液态原料R10FL的加氢精制反应，可能包含至少一部分液态原料R10FL的加氢裂化反应，可能包含至少一部分可能存在的固态物料R10FS的加氢热裂化反应；第一加氢反应过程R10，可能使用催化剂R10C；第一加氢反应产物BASE-R10P，为含有氢气、液相烃同时可能含有固体颗粒的混相物料；基于第一加氢反应产物BASE-R10P的物料用作第一加氢反应流出物R10P-X，第一加氢反应流出物R10P-X，以1路或2路或多路物料的形式出现，第一加氢反应流出物R10P-X为气相或液相或气液混相或气液固三相物流；在第一加氢反应过程R10，使用至少1台加氢反应器，使用上流式膨胀床加氢反应器，其中1台上流式膨胀床加氢反应器R10ZE使用内置式液体收集杯LD进行产物脱液和液体收集导流获得收集液R10ZE-TL和气液混相产物R10ZE-P；在反应器R10ZE的底部，R10ZE的反应进料经过进料口进入膨胀床加氢反应器R10ZE的下部反应区R10ZE-DZ向上流动并穿过R10ZE的中部反应区R10ZE-MZ成为中部产物R10ZE-IP，基于中部产物R10ZE-IP的物料在进入液体收集杯LD上部的物流分离脱液和液体收集空间R10ZE-TZ完成物流脱液过程之前，与来自步骤(2)的短路循环物流PSL1混合成为混合物料R10ZE-MZP；在空间R10ZE-TZ区域，混合物料R10ZE-MZP进行脱液分离，至少一部分液体进入液体收集杯LD中并沿导液管LK流动成为收集液R10ZE-TL，其余产物R10ZE-P经产物导流管排出反应器R10ZE；(2)在收集液分流部分S9，收集液R10ZE-TL经加压步骤PP加压后，至少分流为2路物料：第一路物料PSL1作为短路物料返回反应器R10ZE的顶部空间布置的分配器BG，第二路物料PSL2作为下游操作步骤进料或作为循环加氢液体物料返回空间R10ZE-TZ的上游加氢反应空间。2.根据权利要求1所述的收集液分流方法，其特征在于：(2)在收集液分流部分S9，使用第一分离步骤PS；在使用第一分离步骤PS，收集液R10ZE-TL经加压步骤PP加压后，经过利用离心分离原理工作的第一分离步骤PS进行气液和或液固相对分离，收集液R10ZE-TL分离为2路物料：第一路物料PSL1属于富气液体，第一路物料PSL1作为短路物料返回反应器R10ZE的顶部空间布置的分配器BG，第二路物料PSL2属于贫气体富固体液体，第二路物料PSL2作为循环加氢液体物料返回空间R10ZE-TZ的上游加氢反应空间或作为下游操作步骤进料。3.根据权利要求1所述的收集液分流方法，其特征在于：(2)在收集液分流部分S9，使用串联操作的第一分离步骤PS、第二分离步骤PT；在第一分离步骤PS，收集液R10ZE-TL经加压步骤PP加压后，进入利用离心分离原理工作的第一分离步骤PS进行气液和或液固相对分离，收集液R10ZE-TL分离为2路物料：第一路物料PSL1属于富气液体，第一路物料PSL1作为短路物料返回反应器R10ZE的顶部空间布置的分配器BG，第二路物料PSL2属于贫气体富固体液体；在第二分离步骤PT，第一分离步骤PS排出的第二路液体PSL2进入利用离心分离原理工作的第二分离步骤PT进行液固相对分离，第二路液体PSL2分离为2支物料：第一支物料PSL21属于贫气体贫固体液流；第二路物料PSL22属于贫气体富固体液流。4.根据权利要求3所述的收集液分流方法，其特征在于：(2)在收集液分流部分S9，在第二分离步骤PT，第一路液体PSL21用作循环油X返回空间R10ZE-TZ的上游加氢反应空间，同时第二路液体PSL22用作下游操作步骤进料Y，第二路液体PSL22携带固体颗粒离开反应器R10ZE，限制反应器R10ZE内固体颗粒物的累积。5.根据权利要求3所述的收集液分流方法，其特征在于：(2)在收集液分流部分S9，在第二分离步骤PT，第一路液体PSL21用作下游操作步骤进料Y，同时第二路液体PSL22用作循环油X返回空间R10ZE-TZ的上游加氢反应空间，增加反应器R10ZE内固体颗粒物的液相浓度和藏量。6.根据权利要求1所述的收集液分流方法，其特征在于：(1)第一加氢反应过程R10，选自下列加氢反应过程的1种或2种或几种的组合：①中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流的使用膨胀床的加氢过程；热加工过程选自焦化过程或催化裂化过程或催化裂解过程或加氢过程；②高温煤焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：何巨堂，
申请(专利权)人：何巨堂，
类型：发明
国别省市：河南,41