碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法技术

碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，设置冲洗液分布器冲洗收集杯RD锥体V1内壁面实现防沉积物堆积的目的，冲洗液可以是收集杯RD排出的液料经过加压泵输出的循环液料或者是下游反应过程输出的带压液料或者是上游反应过程输出的带压液料；冲洗液体分布器冲洗收集杯RD椎段内壁或柱段内壁面的冲洗方式最好是切向冲洗，可以在椎段内壁或柱段内壁分布，可以是均布多个如2～8个顺流向喷射冲洗液体的分布器从而形成旋流场，旋流场切向流速可为0.5～4米/秒，有助于液体脱气从而降低收集液中的气体夹带率；收集杯RD锥体V1最好为垂直圆锥体，壁面最好使用耐磨材料；本发明专利技术适用于煤加氢直接液化反应器内的收集杯。

Anti-sediment accumulation method of liquid collector at the top of hydrocarbon upflow hydrogenation reactor

Anti-sediment accumulation method of collecting cup at the top of hydrocarbon upflow hydrogenation reactor. Setting up a flushing fluid distributor to flush the inner wall of collecting cup RD cone V1 to achieve the purpose of anti-sediment accumulation. The flushing fluid can be the circulating liquid material discharged from collecting cup RD through a pressurized pump, the pressurized liquid material discharged from downstream reaction process or the pressurized liquid material discharged from upstream reaction process. Flushing liquid distributor is the best way to flush the inner wall of RD vertebral segment or column segment. It can distribute in the inner wall of vertebral segment or column segment. It can distribute several distributors, such as 2-8 downstream jet flushing fluids, to form a swirling flow field. The tangential velocity of swirling flow field can be 0.5-4 m/s, which is helpful for liquid degassing to reduce the gas in collecting fluid. The collector cup RD cone V1 is the best vertical cone, and the wall is the best wear-resistant material; the present invention is suitable for the collector cup in the coal hydrotreating direct liquefaction reactor.

【技术实现步骤摘要】
碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法
碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，设置冲洗液分布器冲洗收集杯RD锥体V1内壁面实现防沉积物堆积的目的，冲洗液可以是收集杯RD排出的液料经过加压泵输出的循环液料或者是下游反应过程输出的带压液料或者是上游反应过程输出的带压液料；冲洗液体分布器冲洗收集杯RD锥段内壁或柱段内壁面的冲洗方式最好是切向冲洗，可以在锥段内壁或柱段内壁分布，可以是均布多个如2～8个顺流向喷射冲洗液体的分布器从而形成旋流场，旋流场切向流速可为0.5～4米/秒，有助于液体脱气从而降低收集液中的气体夹带率；收集杯RD锥体V1最好为垂直圆锥体，壁面最好使用耐磨材料；本专利技术适用于煤加氢直接液化反应器内的收集杯，旋流方向可为水平、斜向上、斜向下方向，收集杯底部使用多锥段导液管，可进一步降低收集杯底部排出的液料中的气含率。
技术介绍
本专利技术涉及上流式加氢反应器顶部气液分离区用集液杯的防沉积物堆积方法，以粉煤加氢直接液化反应过程为例，油煤浆、氢气自下部进入粉煤加氢直接液化反应器RA上行通过分布板后进入主体反应区，主体反应区产物进入加氢反应器RA顶部气液分离区，通常大部分液体进入集液杯中作为循环液料使用，现有上流式加氢反应器顶部气液分离区用集液排液系统，由上部柱室、中部锥室、下部导液管构成，上部柱室和中部锥室通常被称为收集杯，收集杯收集的液体通过下部导液管排出反应器后，可以经过循环泵加压进入反应器的底部然后上行返回收集杯，反应器的净产物，通常经过插入收集杯液面以下一定深度如200～500毫米的导管向上流动后排出反应器，去热高压分离器或下游加氢反应器；反应器的净产物，通常为气液两相物料或气液固三相物料。粉煤加氢直接液化反应器的长期运转表明，随着装置的运行周期的延伸，粉煤加氢直接液化反应器的收集杯即上部柱室和下部锥室，会逐渐形成生煤粉或和半熟半生煤粉或和熟煤粉的沉积占据收集杯腔室空间从而减少收集杯体积、降低液体脱气效率的收集杯固体沉积事件；图2示出了收集杯在一个运行周期中的沉积物堆积过程，图2中，2-a图是干净收集杯的运转初期运行状态，2-c图是收集杯的运转中期运行状态，2-e图是收集杯的运转末期运行状态，可以看出，随着收集杯固体沉积量的逐步增长，收集杯腔室空间体积逐步减少，其液体脱气效率逐步降低，收集杯底部排向下部导液管中的液料的气含率越来越高，最后导致循环泵抽空使循环液料中断，导致装置停工。检修期间的沉积物分析化验表明，沉积物主体是煤粉或和半熟半生煤粉或和熟煤粉，说明沉积物主体的原始状态是疏松的颗粒物，是因为处在流速极低的相对流动死区因而发生重力沉降、粘性颗粒对收集杯壁面的附着、粘性颗粒对沉积的颗粒物的附着，随着时间的延伸而逐步完成堆积充满，因此，如果消除流速极低的相对流动死区，使收集杯内壁面处(特别是锥段内壁面处)的流体处于一定速度的流动状态，则可以有效消减沉积物堆积，从而可以有效延长收集杯的连续运行周期，即延长粉煤加氢直接液化反应器的运转周期，可以大幅度增加粉煤加氢直接液化装置的经济效益。本专利技术的基本构想是：碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，设置冲洗液分布器冲洗收集杯RD锥体V1内壁面实现防沉积物堆积的目的，冲洗液可以是收集杯RD排出的液料经过加压泵输出的循环液料或者是下游反应过程输出的带压液料或者是上游反应过程输出的带压液料；冲洗液体分布器冲洗收集杯RD锥段内壁或柱段内壁面的冲洗方式最好是切向冲洗，可以在锥段内壁或柱段内壁分布，可以是均布多个如2～8个顺流向喷射冲洗液体的分布器从而形成旋流场，旋流场切向流速可为0.5～4米/秒，有助于液体脱气从而降低收集液中的气体夹带率；收集杯RD锥体V1最好为垂直圆锥体，壁面最好使用耐磨材料；本专利技术适用于煤加氢直接液化反应器内的收集杯，旋流方向可为水平、斜向上、斜向下方向，收集杯底部使用多锥段导液管，可进一步降低收集杯底部排出的液料中的气含率。与本专利技术类似的技术方案未见报道。本专利技术的目的在于提出碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，可用于煤加氢直接液化反应器顶部气液分离区的收集杯。
技术实现思路
本专利技术碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，其特征在于：含碳氢液料、可能含碳氢固体料的上流式加氢反应器R，设置的顶部气液分离区RK使用液料收集杯RD；上流式加氢反应器R主反应空间RV排出的反应区产物RP进入顶部气液分离区RK，分离为液相RPL和至少部分脱液的含气相物料RPM，至少一部分液相进入液料收集杯RD，其余产物排出反应器R壳体；在收集杯RD的锥段V1内侧和或在收集杯RD的上部筒体段V2的内侧设置冲洗液分布器，在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的至少一部分局部区域V1IS-K形成冲洗液流动区，防止可能的沉积物沉积在区域V1IS-K上。通常，本专利技术上流式加氢反应器R加工的原料，选自下述原料中的1种或2种或几种的组合：①煤加氢直接液化原料；②煤加氢直接液化制油过程所得含油品物流，包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程；③煤热解过程所得煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；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；④页岩油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；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；⑤油砂油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；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；⑥乙烯裂解焦油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；⑦石油基重油或其热加工过程所得含油品物流；⑧其它有机氮重量含量高于0.30％的烃油、芳烃重量含量高于20％的烃油。通常，本专利技术在收集杯的锥段内壁面V1IS的50％～100％的面积区域V1IS-K形成冲洗液流动区。通常，在收集杯的锥段内壁V1IS和或在收集杯的上部筒体段的内壁V2IS设置冲洗液分布器，冲洗液在收集杯的锥段内壁面V1IS的流动方向为任意方向；冲洗液在收集杯的锥段内壁面V1IS的流动方向，可以形成对器壁的切向喷射流；多点冲洗液在收集杯的锥段内壁面V1IS的流动方向，形成旋转方向相同的顺向喷射流，利于锥段内液料形成旋流场。通常，在收集杯的上部筒体段的内壁V2IS设置冲洗液分布器，冲洗液在收集杯的锥段内壁面V1IS的流动方向为斜向下或直接指向连接收集杯的底部导液管，冲洗液分布器为弧形分布管或圆形分布管。通常，在收集杯的上部筒体段的内壁V2IS设置冲洗液分布器，多点冲洗液在收集杯的上部筒体段的内壁面V2IS的流动方向，形成旋转方向相同的顺向喷射流，利于上部筒体段和锥段内液料形成旋流场；冲洗液为切向喷射流，旋流方向为斜向上，流向与水平线夹角为30～60°。通常，在冲洗液流过的区域设置耐磨衬里，承受液料冲刷，以保护收集杯内壁基体。通常，连接收集杯的底部导液管使用2锥段导液管或多锥段导液管逐步缩小导液管面积，逐步提高液料流速，尽可能排出液料中夹带的气泡。冲洗液分布器的液料喷口的流速：通常为1～20m/s、一般为4～10m/s。通常，上流式加氢反应器顶部气液分离区的进料包含气相、液相及可能存在的固体；上流式加氢反应器顶部气液分离区的操作条件为：温度为300～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，其特征在于：含碳氢液料、可能含碳氢固体料的上流式加氢反应器R，设置的顶部气液分离区RK使用液料收集杯RD；上流式加氢反应器R主反应空间RV排出的反应区产物RP进入顶部气液分离区RK，分离为液相RPL和至少部分脱液的含气相物料RPM，至少一部分液相进入液料收集杯RD，其余产物排出反应器R壳体；在收集杯RD的锥段V1内侧和或在收集杯RD的上部筒体段V2的内侧设置冲洗液分布器，在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的至少一部分局部区域V1IS‑K形成冲洗液流动区，防止可能的沉积物沉积在区域V1IS‑K上。

【技术特征摘要】
1.碳氢料上流式加氢反应器顶部集液杯的防沉积物堆积方法，其特征在于：含碳氢液料、可能含碳氢固体料的上流式加氢反应器R，设置的顶部气液分离区RK使用液料收集杯RD；上流式加氢反应器R主反应空间RV排出的反应区产物RP进入顶部气液分离区RK，分离为液相RPL和至少部分脱液的含气相物料RPM，至少一部分液相进入液料收集杯RD，其余产物排出反应器R壳体；在收集杯RD的锥段V1内侧和或在收集杯RD的上部筒体段V2的内侧设置冲洗液分布器，在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的至少一部分局部区域V1IS-K形成冲洗液流动区，防止可能的沉积物沉积在区域V1IS-K上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上流式加氢反应器R加工的原料，选自下述原料中的1种或2种或几种的组合：①煤加氢直接液化原料；②煤加氢直接液化制油过程所得含油品物流，包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤共炼过程、煤临氢热溶液化过程；③煤热解过程所得煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；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；④页岩油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；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；⑤油砂油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；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；⑥乙烯裂解焦油或其馏分油或其热加工过程所得含油品物流；⑦石油基重油或其热加工过程所得含油品物流；⑧其它有机氮重量含量高于0.30％的烃油、芳烃重量含量高于20％的烃油。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的至少50％的面积区域V1IS-K形成冲洗液流动区。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的100％的面积区域V1IS-K形成冲洗液流动区。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在收集杯RD的锥段内壁V1IS和或在收集杯RD的上部筒体段的内壁V2IS设置冲洗液分布器，冲洗液在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的流动方向为任意方向。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：冲洗液在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的流动方向，形成对器壁的切向喷射流。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：多点冲洗液在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的流动方向，形成旋转方向相同的顺向喷射流，利于锥段内液料形成旋流场。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在收集杯RD的上部筒体段的内壁V2IS设置冲洗液分布器，冲洗液在收集杯RD的锥段内壁面V1IS的流动方向为斜向下或直接指向连接收集杯RD的底部导液管，冲洗液分布器为弧形分布管或圆形分布管。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在收集杯RD的上部筒体段的内壁V2IS设置冲洗液分布器，多点冲洗液在收集杯RD的上部筒体段的内壁面V2IS的流动方向，形成旋转方向相同的顺向喷射流，利于上部筒体段和锥段内液料形成旋流场。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：冲洗液为切向喷射流，旋流方向为斜向...

【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