Two-stage reactor-type hydrogenation method for upper three-discharged hydrocarbon upstream expanded bed reactor, top product ARP of front-stage expanded bed reactor ARE separates gas product ARTP from AK in top space, collector AV1L from collector AV1, collector AV2L from collector AV2; two-stage hydrogenation process BR using high purity hydrogen feed, at least part AV1L and at least part AV2L from collector AV1. 2L enters the reaction space of BRE in an upstream expanded bed reactor and converts into BRP, which basically does not affect the gas phase composition of BRE without BR in the gas product ARTP; ARTP can be mixed with BRP and then separated into BRL and BRTP in the top dehydration zone of BRE, and BRL in the reflux liquid enters at least part of the reaction space of BRE in the reactor. The reaction product BRP was added.
【技术实现步骤摘要】
上部三排料碳氢料膨胀床前反应器式二段加氢方法
上部三排料碳氢料膨胀床前反应器式二段加氢方法,前段上流式膨胀床反应器ARE的顶部产物ARP在顶部空间AK分出气体产物ARTP、集液杯AV1导出的收集液AV1L、集液杯AV2导出的收集液AV2L;在使用高纯度氢气进料的二段加氢反应过程BR,至少一部分AV1L和或至少一部分AV2L进入上流式膨胀床反应器BRE的反应空间转化为反应产物BRP,气体产物ARTP中的气相不经过反应过程BR即基本不影响BRE反应过程的气相组成;ARTP可与BRP混合后在BRE的顶部脱液区域分出回流液BRL和气液产物BRTP,回流液BRL经过反应器BRE的至少一部分反应空间所得转化物进入反应产物BRP中;BRL或BRL的加氢产物接触AV1L或AV1L的加氢产物或AV2L或AV2L的加氢产物后,返回BRE的顶部;至少一部分AV1L可以作为循环回流液进入ARE的起始反应空间转化为加氢产物返回ARE的顶部空间;通常AV1L气含率较低、AV2L气含率较高;本专利技术利于降低低转化率液料的短路流率,利于BR形成高选择性、快速目标加氢反应。
技术介绍
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 ...
【技术保护点】
1.上部三排料碳氢料膨胀床前反应器式二段加氢方法,其特征在于包含以下步骤:(1)在一段加氢反应过程AR,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AR1F进入一段加氢反应过程AR进行一段加氢反应ARR得到一段加氢反应产物BASE‑ARP,一段加氢反应过程AR至少使用一台上流膨胀床前反应器ARE,排出一段加氢反应流出物ARP‑X,排出一段加氢反应过程净产物ARP,一段加氢反应过程净产物ARP至少包括:主要由气相组成的气相物流ARTP、第一集液空间导出的液体物流AV1L、第二集液空间导出的液体物流AV2L;第一原料AR1F,包含液态原料AR1FL和可能存在的固体颗粒原料AR1FS;一段加氢反应过程AR中,存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒;一段加氢反应ARR,包含至少一部分液态原料AR1FL的加氢精制反应,可能包含至少一部分液态原料AR1FL的加氢热裂化反应,可能包含至少一部分可能存在的固态物料AR1FS的加氢热裂化反应;一段加氢反应过程AR,可能使用催化剂ARC;一段加氢反应产物BASE‑ARP,为含有氢气、液相烃同时可能含有固体颗粒的混相 ...
【技术特征摘要】
1.上部三排料碳氢料膨胀床前反应器式二段加氢方法,其特征在于包含以下步骤:(1)在一段加氢反应过程AR,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AR1F进入一段加氢反应过程AR进行一段加氢反应ARR得到一段加氢反应产物BASE-ARP,一段加氢反应过程AR至少使用一台上流膨胀床前反应器ARE,排出一段加氢反应流出物ARP-X,排出一段加氢反应过程净产物ARP,一段加氢反应过程净产物ARP至少包括:主要由气相组成的气相物流ARTP、第一集液空间导出的液体物流AV1L、第二集液空间导出的液体物流AV2L;第一原料AR1F,包含液态原料AR1FL和可能存在的固体颗粒原料AR1FS;一段加氢反应过程AR中,存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒;一段加氢反应ARR,包含至少一部分液态原料AR1FL的加氢精制反应,可能包含至少一部分液态原料AR1FL的加氢热裂化反应,可能包含至少一部分可能存在的固态物料AR1FS的加氢热裂化反应;一段加氢反应过程AR,可能使用催化剂ARC;一段加氢反应产物BASE-ARP,为含有氢气、液相烃同时可能含有固体颗粒的混相物料;基于一段加氢反应产物BASE-ARP的物料用作一段加氢反应流出物ARP-X,一段加氢反应流出物ARP-X,以至少3路物料的形式出现,一段加氢反应流出物ARP-X为气相或液相或气液混相或气液固三相物流;液体物流AV1L,可能含有固体颗粒;液体物流AV2L,可能含有固体颗粒;气相物流ARTP,可能含有液相和或固体颗粒;在第一加氢反应过程AR,使用1台或2台液料串联操作或多台液料串联操作的膨胀床加氢反应器,至少1台加氢反应器使用内置式液体收集杯AV进行产物脱液和液体收集导流分出液体物流AV1L、液体物流AV2L和气相物流ARTP;液体收集杯AV,为一个包含第一集液空间AV1、第二集液空间AV2的组合体或两个独立的液体收集杯AV1、AV2;至少一部分净产物收集液液体物流AV2L用作二段加氢过程BR的加氢反应器的下部进料BR1FL;(2)在二段加氢反应过程BR,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,二段下部进料BR1FL、富氢气物流BR1FH进入二段加氢反应过程BR进行二段加氢反应BRR得到二段加氢反应产物BASE-BRP,排出二段加氢反应流出物BRP-X,排出二段加氢反应净产物BRP;二段加氢反应流出物BRP-X,以1路或2路或多路物料的形式出现,二段加氢反应流出物BRP-X为气相或液相或气液混相或气液固三相物流;在二段加氢反应过程BR中,在BR1FL的二段加氢起始反应的空间BK,气相氢气体积浓度高于BR1FL的平衡气相的氢气体积浓度,气相杂质组分体积浓度低于BR1FL的平衡气相的杂质组分体积浓度;在二段加氢反应过程BR中,在BR1FL的二段加氢起始反应的空间BK,液相的高沸点烃重量浓度高于BR1FL的平衡液相的高沸点烃重量浓度,液相的低沸点烃重量浓度低于BR1FL的平衡液相的低沸点烃重量浓度;在二段加氢反应过程BR中,在BR1FL的二段加氢起始反应的空间BK,液相中携带固体颗粒时,液相携带的固体颗粒物的重量比,高于BR1FL的平衡液相携带的固体颗粒物的重量比;在第二加氢反应过程BR,使用1台或2台液料串联操作或多台液料串联操作的膨胀床加氢反应器;(3)在二段加氢反应净产物BRP的回收部分,回收二段加氢反应净产物BRP。2.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:(1)在一段加氢反应过程AR,至少一部分气相物流ARTP用作二段加氢过程BR加氢反应器BRX的上部进料BRXFM;上部进料BRXFM与下部进料BR1FL的关系,是源自流程点AS的分离出BR1FL的同一个物料AXS即同一个气液分离区排出的平衡含气相物料或是源自流程点AS下游的不同于AXS的含气相物料;液体物流AV1L,可能含有固体颗粒,可能含有少量气相;液体物流AV2L,可能含有固体颗粒,可能含有少量气相;(2)在二段加氢反应过程BR,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,二段上部进料BRXFM、二段下部进料BR1FL和富氢气物流BR1FH进入二段加氢反应过程BR进行二段加氢反应BRR得到二段加氢反应产物BASE-BRP,排出二段加氢反应流出物BRP-X,排出二段加氢反应净产物BRP;在二段加氢反应过程BR,二段下部进料BR1FL和富氢气物流BR1FH进入二段加氢反应过程BR的反应空间BK进行二段加氢反应,其产物向下游流动过程与上部进料BRXFM或BR1FM的加氢产物接触混合;在二段加氢反应过程BR,在上流式返混流膨胀床反应器BRX的上部,二段上部进料BRXFM与BRX中间产物BRX-8P混合流动至顶部脱液区域分出收集液BRXP-L和含气物料产物BRXP-M,至少一部分收集液BRXP-L作为二段加氢反应过程BR的循环加氢料BRXP-LR返回BR内的上游加氢反应区循环加氢且所得转化物进入BRX-8P中;在二段加氢反应过程BR中,BR1FL或BR1FL的二段加氢产物,与二段循环加氢料BRXP-LR或BRXP-LR的加氢产物混合并进一步反应后,流动至反应器BRX的顶部脱液区域;在第二加氢反应过程BR,使用至少1台膨胀床返混流加氢反应器。3.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:(1)在一段加氢反应过程AR,使用1台设置内置式液体收集杯AV的膨胀床反应器AR1;反应器AR1使用内置式液体收集杯AV进行产物脱液和液体收集导流分出:主要由气相组成的气相物流ARTP、第一集液空间导出的液体物流AV1L、第二集液空间导出的液体物流AV2L;至少一部分收集液AV2L用作二段加氢过程BR的下部进料BR1FL-1;至少一部分收集液AV1L,用作一段加氢反应过程AR的循环油ARL使用,其余的收集液AV1L作为二段加氢过程BR的下部进料BR1FL-2;至少一部分气相物流ARTP,用作二段加氢过程BR的上部进料BR1FM;(2)在二段加氢反应过程BR,使用1台返混流膨胀床反应器BR1;二段下部进料BR1FL,包含下部进料BR1FL-1和可能存在的下部进料BR1FL-2;二段下部进料BR1FL和富氢气物流BR1FH进入二段第一加氢反应器BR1下部反应空间向上流动进行二段加氢反应BR1R;一段气相物流ARTP作为BR1上部进料BR1FM与BR1的中间产物BR1-8P混合流动至顶部脱液区域分出回流液BR1P-L和含气物料产物BR1P-M,至少一部分BR1P-L作为二段循环加氢料BR1P-LR返回BR内的上游加氢反应区循环加氢且所得转化物进入BR1-8P中。4.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:(2)在二段加氢反应过程BR,使用2台串联操作的反应器,二段第一加氢反应器BR1为膨胀床反应器,二段第二加氢反应器BR2为返混流膨胀床反应器,反应器BR1产物BR1P流过反应器BR2的反应空间;在二段第一加氢反应器BR1内,二段下部进料BR1FL和富氢气物流BR1FH进行二段加氢反应BR1R得到二段第一加氢反应产物BASE-BR1P,排出二段第一加氢反应流出物BR1P-X,排出二段第一加氢反应净产物BR1P;在二段第二加氢反应器BR2内,二段第一加氢反应净产物BR1P进入二段第二加氢反应器BR2下部反应空间向上流动进行二段加氢反应BR2R;一段加氢反应产物ARTP作为BR2上进料与BR2的中间产物BR2-8P混合流动至顶部脱液区域分出回流液BR2P-L和含气物料产物BR2P-M,至少一部分BR2P-L作为二段循环加氢料BR2P-LR返回BR2-8P的上游加氢反应区循环加氢且所得转化物进入BR2-8P中。5.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:(1)在一段加氢反应过程AR,气相物流ARTP中的液相体积与气相物流ARTP中的气相体积之比低于0.10,第一集液空间导出的液体物流AV1L中的气相体积与AV1L中液相体积之比低于0.30,第二集液空间导出的液体物流AV2L中的气相体积与AV2L中液相体积之比低于0.40。6.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:(1)在一段加氢反应过程AR,气相物流ARTP中的液相体积与气相物流ARTP中的气相体积之比低于0.05,第一集液空间导出的液体物流AV1L中的气相体积与AV1L中液相体积之比低于0.20,第二集液空间导出的液体物流AV2L中的气相体积与AV2L中液相体积之比低于0.30。7.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:(1)在一段加氢反应过程AR,气相物流ARTP中的液相体积与气相物流ARTP中的气相体积之比低于0.02,第一集液空间导出的液体物流AV1L中的气相体积与AV1L中液相体积之比低于0.10,第二集液空间导出的液体物流AV2L中的气相体积与AV2L中液相体积之比低于0.20。8.根据权利要求1所述的加氢方法,其特征在于:设置预加氢反应过程PR,预加氢反应过程PR产物PRP进入一段加氢反应过程AR的加氢反应空间;在预加氢反应过程PR,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AR1F进入预加氢反应过程PR进行预加氢反应过程PRR得到预加氢反应产物BASE-PRP,排出预加段加氢反应流出物PRP-X,排出预加氢段加氢反应过程净产物PRP;第一原料AR1F,包含液态原料AR1FL和可能存在的固体颗粒原料AR1FS;预加氢反应过程PR中,存在氢气、液相烃同时可能存在固体颗粒;预加氢反应过程PRR,包含至少一部分液态原料AR1FL的加氢精制反应,可能包含至少一部分液态原料AR1FL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AR1FS的加氢热裂化反应;预加氢反应过程PR,可能使用催化剂PRC;预加氢反应产物BASE-PRP,为含有氢气、液相烃同时可能含有固体颗粒的混相物料;基于预加氢反应产物BASE-PRP的物料用作预加段加氢反应流出物PRP-X,预加段加氢反应流出物PRP-X,以1路或2路或多路物料的形式出现,预加段加氢反应流出物PRP-X为气相或液相或气液混相或气液固三相物流;属于净产物PRP的液体物流PRP-L,可能含有固体颗粒;属于净产物PRP的气液相物流PRP-M,可能含有液相,可能含有固体颗粒;在预加氢反应过程PR,使用膨胀床加氢反应器,使用至少1台加氢反应器。9.根据权利要求8所述的加氢方法,其特征在于:预加氢反应过程PR的净产物PRP,进入一段加氢反应过程AR的加氢反应空间。10.根据权利要求8所述的加氢方法,其特征在于:预加氢反应过程PR的净产物PRP,作为上进料进入一段加氢反应过程AR的加氢反应器ARX的上部空间;在一段加氢反应过程AR,在返混流膨胀床反应器ARX的上部,一段上部进料PRP与ARX中间产物ARX-8P混合流动至顶部脱液区域分出收集液ARXP-L和含气物料产物ARXP-M,至少一部分收集液ARXP-L作为一段循环加氢料ARXP-LR返回中间产物ARX-8P的上游加氢反应区,与富氢气体混合后开始循环加氢并转化为ARX-8P的一部分;一段加氢反应过程AR中,在ARXP-LR的一段加氢起始反应的空间AKB,气相氢气体积浓度高于ARXP-LR的平衡气相的氢气体积浓度,气相杂质组分体积浓度低于ARXP-LR的平衡气相的杂质组分体积浓度;一段加氢反应过程AR中,在ARXP-LR的一段加氢起始反应的空间AKB,液相的高沸点烃重量浓度高于ARXP-LR的平衡液相的高沸点烃重量浓度,液相的低沸点烃重量浓度低于ARXP-LR的平衡液相的低沸点烃重量浓度;一段加氢反应过程AR中,在ARXP-LR的一段加氢起始反应的空间AKB,液相中携带固体颗粒时,液相携带的固体颗粒物的重量比,高于ARXP-LR的平衡液相携带的固体颗粒物的重量比。11.根据权利要求8所述的加氢方法,其特征在于:预加氢反应过程PR,至少使用1台设置内置式液体收集杯PRXLD的膨胀床反应器PR1;反应器PR1使用内置式液体收集杯PR1LD进行产物脱液和液体收集导流分出收集液PR1P-L和气液相产物PR1P-M。12.根据权利要求11所述的加氢方法,其特征在于:至少一部分净产物收集液PRP-L用作一段加氢过程AR的加氢反应器的下部进料AR1FL。13.根据权利要求11所述的加氢方法,其特征在于:至少一部分净产物收集液PRP-L用作二段加氢过程BR的加氢反应器的下部进料BR1FL。14.根据权利要求11所述的加氢方法,其特征在于:至少一部分净产物气液相物流PRP-M用...
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