一种液固两相加氢工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液固两相加氢工艺及其装置，氢气与新鲜原料油和循环油在第一混合溶解器中混合形成混合物流进入第一反应器，第一反应器顶部分离出气体后，液体与催化剂接触进行反应，反应流出物部分作为循环油I，部分进入第二反应器，经汽提介质汽提后与氢气混合排出气体，溶氢的液体与催化剂接触进行反应，反应流出物进行气液分离，液体产物部分作为产品，另一部分作为循环油II，降低投资和操作费用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种液固两相加氢工艺及其装置，氢气与新鲜原料油和循环油在第一混合溶解器中混合形成混合物流进入第一反应器，第一反应器顶部分离出气体后，液体与催化剂接触进行反应，反应流出物部分作为循环油I，部分进入第二反应器，经汽提介质汽提后与氢气混合排出气体，溶氢的液体与催化剂接触进行反应，反应流出物进行气液分离，液体产物部分作为产品，另一部分作为循环油II，降低投资和操作费用。【专利说明】一种液固两相加氢工艺及其装置
本专利技术涉及烃油加氢技术，特别涉及一种液固两相加氢工艺及其装置
技术介绍
目前世界经济的持续发展和环保法规的日益严格，需要生产大量轻质清洁燃料，这些都要求对现有的炼油技术进行完善和改进，以最低的成本生产出符合要求的产品。随着原油资源的日益短缺和重质化、劣质化发展，催化裂化和焦化成为生产轻质燃料产品的重要手段，但这两种工艺得到的产品质量一般难以达到严格的质量指标要求。轻质燃料产品质量体系中，硫含量是最重要的指标，如何降低石油产品中硫含量是当前石油化工行业面对的最重要问题之一，另外柴油产品的十六烷值一直受到关注，其规格要求也越来越严格。目前，以脱硫和改质为主要目的加氢工艺在清洁燃料生产中获得了广泛应用。 加氢技术是改善烃油质量常用的技术之一，随着全球原油市场供应趋于较高硫含量的原油，炼厂需加工含硫较高的劣质烃油，将硫、氮、氧和金属等杂质在炼制过程中脱除，通过改变烃油的分子结构改变其品质，从而使各种产品满足规范要求。烃油加氢过程实际上参与反应的氢气只有用于化学氢耗的氢气，而传统滴流床反应器加氢技术，需要有大量过剩的氢气存在，并且维持过剩氢气需要用循环氢压缩机。 在传统的加氢工艺中氢需要从气相传递到液相，然后共同吸附在催化剂的表面，在催化剂活性中心的作用下进行反应。由于加氢反应是一个强放热反应，通常利用大量的氢气和原料油通过催化剂床层带走反应产生的热量，而在加氢反应过程中实际需要的氢，即化学氢耗比较少，大部分没有参加反应的氢气，循环到加氢反应器继续参与反应；传统烃油加氢技术采用大量过剩氢气的另一个主要原因是维持烃油加氢反应的氢分压，维持较高的氢分压在热力学上有利于加氢精制和加氢裂化反应，抑制生成焦炭的缩合反应。 没有参加反应的氢气通过分离器与液相分离并除去杂质后，通过循环氢压缩机将其压力升高到反应所需的压力送到反应器继续参加加氢反应。循环氢压缩机的作用就是将没有参与加氢反应的氢气提高压力使其循环使用，因此循环氢气压缩机在现有加氢技术中成为必不可少的设备，业内称循环氢气压缩机为加氢装置的心脏，其在加氢装置中的重要性可见一般。 传统的固定床加氢反应器内是气、液、固三相并存，气相为氢气和烃类原料的蒸气，液相为未汽化的烃类原料，固相为催化剂。气液两相是以滴流的形式通过催化剂床层，因此也称滴流床反应器。 在滴流床反应器中，实际参加反应的原料油与液时空速有关，空速反映了装置的处理能力，工业上希望采用较大的空速操作，但空速受到反应速度的制约。空速根据催化剂活性、原料性质、反应深度的不同一般在0.5~1tT1之间波动。目前工业应用的加氢精制过程在一定反应温度条件下降低空速会提高烯烃饱和率、加氢脱硫率和加氢脱氮率。 采用过剩氢气的目的是加强传质和带走因加氢反应而产生的大量热量，循环氢压缩机作为加氢过程的心脏，投资和操作费用均较高，为了取消循环氢压缩机，人们开始考虑利用供氢剂为烃油加氢过程提供氢源，USP4698147公开了利用供氢剂减小停留时间，反应后供氢剂利用氢气进行再生，再生后循环使用。为了加强裂化反应，USP4857168公开了利用供氢剂和氢气为重油加氢提供氢源的重油加氢裂化方法，供氢剂主要起抑制生成焦炭的缩合反应的作用。 上述改进仍然需要循环氢和循环氢压缩机，US6428686提出了一种两相加氢方法，将氢气在反应器前溶于原料油中，取消了循环氢和循环氢压缩机，降低了加氢装置的投资和操作费用，该技术采用反应产物的液相循环，提高氢的溶解量，以满足加氢过程中对氢的要求，并带出反应热，该技术是将循环油与原料油和氢气混合后进入加氢反应器，其缺点为大量的循环油的存在会影响新鲜原料与氢的反应速度，因为新鲜原料和氢在开始与催化剂接触时反应比较激烈，循环油中H2S的存在抑制了新鲜原料油和氢与催化剂的接触机会，降低了新鲜原料油和氢的传质和反应速度，降低了加氢效果。
技术实现思路
本专利技术提出了一种液固两相加氢工艺，加强新鲜原料油和氢气与催化剂的接触机会，提闻传质和反应速度，大大提闻了加氢!反应的转化率和广品质量。 本专利技术一种液固两相加氢工艺，其特征在于:氢气与新鲜原料油和循环油在第一混合溶解器中混合形成混合物流，混合物流进入第一反应器，在第一反应器顶部分离出气体后，液体与催化剂接触进行反应，第一反应器反应流出物经气液分离，一部分作为循环油I，另一部分进入第二反应器，在第二反应器经汽提介质汽提后与氢气混合，气体从第二反应器顶部排出，溶氢的液体与催化剂接触进行反应，第二反应器的反应流出物进行气液分离，液体产物作部分为产品，另一部分作为循环油11。 所述的第一反应器内催化剂至少分为两个催化剂床层，催化剂床层之间设有器内混合溶解器。 所述的循环油I循环到第一混合溶解器，或者循环油I部分循环到第一混合溶解器，另一部分部分循环到第一反应器的催化剂床层之间的器内混合溶解器。 混合物流从第一反应器上部或者下部进入反应器，反应流出物从反应器下部或者上部流出。 所述的汽提介质为蒸汽、氢气、惰性气体中的至少一种。 所述的循环油II循环到第二反应器入口，或者一部分循环到第二反应器入口，另一部分循环到第一反应器入口和或第一反应器催化剂床层之间。 所述一种液固两相加氢工艺，至少脱除新鲜原料油中硫、氮、氧、金属杂质中一种污染物，并饱和芳烃，改变烃油的分子结构。 所述的新鲜原料油为烃油或者烃油的馏分油，如石油馏分、馏分油、柴油、脱浙青油、渣油、润滑油、煤液化油和页岩油或者其产品。 一种液固两相加氢装置，包括第一反应器、第二反应器、分离器，其特在于:第一反应器与第二反应器连通，第二反应器连通与分离器连通。 所述的第一反应器，包括第一反应器筒体、催化剂床层和混合溶解器，催化剂床层设置在第一反应器筒体内，混合溶解器为器内或者器外混合溶解器。 所述的第一混合溶解器为器外或者器内混合溶解器。 所述的第二反应器，包括第二反应器筒体、汽提段、催化剂床层和混合溶解器，汽提段、催化剂床层和混合溶解器设置在第二反应器筒体内。 所述的第一反应器和第二反应器可设置在一个反应器内。 所述的第一反应器和第二反应器设有入口和出口，所述的第一反应器入口和出口通过连通管连通，第二反应器通过连通管连通。 所述的第二反应器出口与第一反应器入口通过连通管连通。 加氢过程一个最大的问题是催化剂床层结焦，反应条件下会发生结焦反应，如果没有足够的氢，裂化反应会导致焦炭形成，并沉积在催化剂表面，本专利技术由于采用循环油循环，循环油经过加氢使许多芳烃得到饱和，具有供氢的功能，可抑制焦炭形成，延长催化剂的寿命。与现有技术相比，本专利技术一种液固两相加氢工艺及其装置，取消了循环氢压缩机、高压换热器、高压空冷器和高压分离器等高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液固两相加氢工艺，其特征在于：氢气与新鲜原料油和循环油在第一混合溶解器中混合形成混合物流，混合物流进入第一反应器，在第一反应器顶部分离出气体后，液体与催化剂接触进行反应，第一反应器反应流出物经气液分离，一部分作为循环油I，另一部分进入第二反应器，在第二反应器经汽提介质汽提后与氢气混合，气体从第二反应器顶部排出，溶氢的液体与催化剂接触进行反应，第二反应器的反应流出物进行气液分离，液体产物部分作为产品，另一部分作为循环油II。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华兴，张光黎，曾茜，薛皓，师敬伟，张国信，韩旭辉，刘兵兵，
申请(专利权)人：中石化洛阳工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41