用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程制造技术

用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，适用于煤加氢直接液化或煤油共炼等反应过程；分步输入原料的1台上流式反应器KRE，在反应空间的不同高度接收至少2路液料形成反应空间的下、上段，向下段产物中混入第二液料并进行上段反应，KRE总体反应产物在KRE的顶部脱液空间进行气液分离得到收集杯排出的收集液和其它产物，收集液经循环泵向KRE反应空间循环供料，KRE可实现2台串联小型反应器的大型化从而减少反应器台数、简化反应系统、节省投资，有效利用2台反应器的总高度形成的筒节高度叠加，增加液体循环系统的自然推动力，降低循环泵工作压差；该组合反应器可与其它反应器组合用于煤加氢直接液化反应过程。

Direct Coal Hydroliquefaction Reaction Process in a Stepwise Feed-in Combination Reactor

The reaction process of coal hydroliquefaction in a step-by-step feed-in reactor is suitable for direct coal hydroliquefaction or kerosene co-refining. An up-flow reactor KRE with step-by-step feed receives at least two liquid feeds at different heights of the reaction space to form the lower and upper stages of the reaction space. The second liquid feeds are mixed into the downstream products and reacted in the upper stage. Reaction products are separated by gas and liquid in the top dehydration space of KRE to obtain the collecting liquid and other products discharged from the collecting cup. The collecting liquid is circulated to the KRE reaction space by a circulating pump. KRE can realize the large-scale of two series small reactors, thus reducing the number of reactors, simplifying the reaction system, saving investment, effectively utilizing the height of the cylinders formed by the total height of the two reactors and increasing the height of the cylinders. The combined reactor can be combined with other reactors for direct coal liquefaction.

【技术实现步骤摘要】
用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程
本专利技术涉及用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，适用于煤加氢直接液化或煤油共炼等反应过程；分步输入原料的1台上流式反应器KRE，在反应空间的不同高度接收至少2路液料形成反应空间的下、上段，向下段产物中混入第二液料并进行上段反应，KRE总体反应产物在KRE的顶部脱液空间进行气液分离得到收集杯排出的收集液和其它产物，收集液经循环泵向KRE反应空间循环供料，KRE可实现2台串联小型反应器的大型化从而减少反应器台数、简化反应系统、节省投资，有效利用2台反应器的总高度形成的筒节高度叠加，增加液体循环系统的自然推动力，降低循环泵工作压差；该组合反应器可与其它反应器组合用于煤加氢直接液化反应过程。
技术介绍
对于煤加氢直接液化反应过程，当加工相同煤浓度的多路煤浆或不同煤浓度的多路煤浆或煤浆与重油时，需要不同步的进料方式即异步进料，向第一液料的加氢中间产物中混入第二液料，然后进行后续联合反应，其工艺目的在于：①对于煤油共炼过程，通常，可兼顾油热裂解时间短于煤液化反应时间、充分利用煤加氢直接液化反应系统后部液料中的相对过量的供氢剂组分的供氢功能，避免在煤加氢直接液化初期反应过程出现的煤料热解自由基浓度高峰阶段、重油加氢热裂化初期反应过程出现的重油热解自由基浓度高峰阶段形成同步叠加，那样必然造成“油料热解自由基与煤料热解自由基对供氢剂提供的活性氢的展开争夺”，从而抑制煤加氢直接液化初期反应过程的正常液化反应；通常，第一原料为煤浆，第二原料为重油；②反应器的2路液料进料，可以是组成相同的煤浆、可以是组成不同的煤浆(比如稠煤浆和稀煤浆)，可以充分利用煤加氢直接液化反应系统后部液料中的相对过量的供氢剂组分的供氢功能，避免在煤加氢直接液化初期反应过程出现的全部煤料同步进料导致的热解自由基浓度高峰阶段形成同步叠加，那样必然造成“煤料热解自由基与煤料热解自由基对供氢剂提供的活性氢的展开争夺”，从而抑制煤加氢直接液化初期反应过程的正常液化反应，要求使用更高的剂煤比；通常，第一原料为稠煤浆，第二原料为稀煤浆，利于控制各自最佳的反应条件(反应时间、反应温度)、分别优化控制各路煤浆预热过程，利于提高第一液料反应热回收率。上述第二液料与第一液料异步进料方式要求向第一液料的加氢中间产物中混入第二液料然后进行后续联合反应，按照常规技术，需要设置2台独立的反应器，本专利技术的设想是使用1台组合式反应器。本专利技术的构想是：用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，适用于煤加氢直接液化或煤油共炼等反应过程；分步输入原料的1台上流式反应器KRE，在反应空间的不同高度接收至少2路液料形成反应空间的下、上段，向下段产物中混入第二液料并进行上段反应，KRE总体反应产物在KRE的顶部脱液空间进行气液分离得到收集杯排出的收集液和其它产物，收集液经循环泵向KRE反应空间循环供料，KRE可实现2台串联小型反应器的大型化从而减少反应器台数、简化反应系统、节省投资，有效利用2台反应器的总高度形成的筒节高度叠加，增加液体循环系统的自然推动力，降低循环泵工作压差；该组合反应器可与其它反应器组合用于煤加氢直接液化反应过程当然，可以将煤加氢直接液化反应过程RU(中间或最终反应过程)生成油的蒸馏油，引入煤加氢直接液化反应过程RU二次循环使用，可以用作配煤浆用溶剂油，可以进行循环热裂化。比如，可以将煤加氢直接液化反应过程AU的生成油中的柴油(常规沸点介于260～330℃的馏分油)和或蜡油(常规沸点介于330～530℃的馏分油)返回煤加氢直接液化反应过程AU循环裂化，以多产石脑油。当然，可以将煤加氢直接液化反应过程AU(中间或最终反应过程)生成油的蒸馏油，引入加氢稳定反应过程MR生产供氢溶剂，然后引入煤加氢直接液化反应过程AU循环使用。本专利技术，用于煤油共炼过程时，可用非煤衍生油配制煤浆从而进入煤加氢直接液化反应过程AU的起始步骤同步反应，也可加入到煤加氢直接液化反应过程AU的中间反应步骤进行后半程联合反应。本专利技术的核心内容是反应区的组合，形成了组合结构的反应器。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用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，适用于煤加氢直接液化反应过程或煤油共炼过程。
技术实现思路
本专利技术用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在煤加氢直接液化反应过程RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，包含煤粉的煤浆进行至少一部分煤加氢直接液化反应RUR转化为反应产物RUP，回收反应产物RUP；煤加氢直接液化反应过程RU，包含至少1个反应段，包含至少一个含有分步输入原料式组合反应器的反应段；所述分步输入原料式组合反应器，包括底部壳体、下部反应段、上部反应段、顶部壳体，反应器壳体设置下部反应段进料口、上部反应段进料口、顶部产品出口、收集液导出口；所述一个反应段，指的是包含一个煤加氢直接液化反应步骤和该步骤气液产物的气液分离步骤的工艺过程；煤加氢直接液化反应过程RU的反应段K，使用分步输入原料的上流式反应器KRE，在反应器KRE内的反应空间的不同高度接收至少2路液料，分为下部反应段KARE和上部反应段KBRE，在反应器KRE的顶部空间设置集液杯和收集液导出系统，其工作方式如下：①在下部反应段KARE，含第一液料KF1的物料KSF1进入反应器KNE的下部反应空间KARE进行主体流向向上的流动，进行至少一部分煤加氢直接液化反应KARE-R转化为下部反应空间产物KARE-P；②在反应器KRNE内部，在下部反应段KARE的上部，含第二液料KF2的物料KSF2进入反应器KRE内部，与KRE下部反应段KARE产物KARE-P接触混合成为混合物MP-TO-TS；基于混合物MP-TO-TS的物料用作上部反应空间原料F-IN-TS；③在上部反应段KBRE，上部反应空间原料F-IN-TS进入反应器KRE的上部反应空间KBRE进行主体流向向上的流动，进行至少一部分煤加氢直接液化反应KBRE-R转化为上部反应空间产物KBRE-P；④在反应器KRE顶部的由反应器顶部壳体和液体收集杯组成的混相物料分液空间中，来自反应器KRE内部空间的产物KRE-IP，进行气液分离得到收集杯排出的收集液KRE-RL和其它产物；⑤在液料循环系统，至少一部分收集液KRE-RL经循环泵加压后返回反应器KRE的反应空间循环加工。本专利技术，通常，所述分步输入原料式组合反应器KRE，包括底部壳体、下部反应段、上部反应段、顶部壳体，反应器壳体设置下部反应段底部进料口、上部反应段侧壁进料口、顶部产品出口、收集液导出口，至少使用2个串联布置的上行反应物料分布器；所述上行物料，指的是反应器KRE内的主体方向向上流动的反应物料。本专利技术，一般，在使用分步输入原料的上流式反应器KRE的内部，至少使用2个水平布置的上行反应物料截面分布器；在下部截面分布器到上部截面分布器之间的空间DH中，在靠近上部截面分布器的位置，设置将原料液料导入空间DH的液料输入管；所述上行物料，指的是反应器KRE内的主体方向向上流动的反应物料；所述截面分布器，指的是反应器KRE内水平布置的能够将来自其下部空间的上行物料均匀分布到分布器上部反应空间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在煤加氢直接液化反应过程RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，包含煤粉的煤浆进行至少一部分煤加氢直接液化反应RUR转化为反应产物RUP，回收反应产物RUP；煤加氢直接液化反应过程RU，包含至少1个反应段，包含至少一个含有分步输入原料式组合反应器的反应段；所述分步输入原料式组合反应器，包括底部壳体、下部反应段、上部反应段、顶部壳体，反应器壳体设置下部反应段进料口、上部反应段进料口、顶部产品出口、收集液导出口；所述一个反应段，指的是包含一个煤加氢直接液化反应步骤和该步骤气液产物的气液分离步骤的工艺过程；煤加氢直接液化反应过程RU的反应段K，使用分步输入原料的上流式反应器KRE，在反应器KRE内的反应空间的不同高度接收至少2路液料，分为下部反应段KARE和上部反应段KBRE，在反应器KRE的顶部空间设置集液杯和收集液导出系统，其工作方式如下：①在下部反应段KARE，含第一液料KF1的物料KSF1进入反应器KNE的下部反应空间KARE进行主体流向向上的流动，进行至少一部分煤加氢直接液化反应KARE‑R转化为下部反应空间产物KARE‑P；②在反应器KRNE内部，在下部反应段KARE的上部，含第二液料KF2的物料KSF2进入反应器KRE内部，与KRE下部反应段KARE产物KARE‑P接触混合成为混合物MP‑TO‑TS；基于混合物MP‑TO‑TS的物料用作上部反应空间原料F‑IN‑TS；③在上部反应段KBRE，上部反应空间原料F‑IN‑TS进入反应器KRE的上部反应空间KBRE进行主体流向向上的流动，进行至少一部分煤加氢直接液化反应KBRE‑R转化为上部反应空间产物KBRE‑P；④在反应器KRE顶部的由反应器顶部壳体和液体收集杯组成的混相物料分液空间中，来自反应器KRE内部空间的产物KRE‑IP，进行气液分离得到收集杯排出的收集液KRE‑RL和其它产物；⑤在液料循环系统，至少一部分收集液KRE‑RL经循环泵加压后返回反应器KRE的反应空间循环加工。...

【技术特征摘要】
1.用分步输入原料式组合反应器的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在煤加氢直接液化反应过程RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，包含煤粉的煤浆进行至少一部分煤加氢直接液化反应RUR转化为反应产物RUP，回收反应产物RUP；煤加氢直接液化反应过程RU，包含至少1个反应段，包含至少一个含有分步输入原料式组合反应器的反应段；所述分步输入原料式组合反应器，包括底部壳体、下部反应段、上部反应段、顶部壳体，反应器壳体设置下部反应段进料口、上部反应段进料口、顶部产品出口、收集液导出口；所述一个反应段，指的是包含一个煤加氢直接液化反应步骤和该步骤气液产物的气液分离步骤的工艺过程；煤加氢直接液化反应过程RU的反应段K，使用分步输入原料的上流式反应器KRE，在反应器KRE内的反应空间的不同高度接收至少2路液料，分为下部反应段KARE和上部反应段KBRE，在反应器KRE的顶部空间设置集液杯和收集液导出系统，其工作方式如下：①在下部反应段KARE，含第一液料KF1的物料KSF1进入反应器KNE的下部反应空间KARE进行主体流向向上的流动，进行至少一部分煤加氢直接液化反应KARE-R转化为下部反应空间产物KARE-P；②在反应器KRNE内部，在下部反应段KARE的上部，含第二液料KF2的物料KSF2进入反应器KRE内部，与KRE下部反应段KARE产物KARE-P接触混合成为混合物MP-TO-TS；基于混合物MP-TO-TS的物料用作上部反应空间原料F-IN-TS；③在上部反应段KBRE，上部反应空间原料F-IN-TS进入反应器KRE的上部反应空间KBRE进行主体流向向上的流动，进行至少一部分煤加氢直接液化反应KBRE-R转化为上部反应空间产物KBRE-P；④在反应器KRE顶部的由反应器顶部壳体和液体收集杯组成的混相物料分液空间中，来自反应器KRE内部空间的产物KRE-IP，进行气液分离得到收集杯排出的收集液KRE-RL和其它产物；⑤在液料循环系统，至少一部分收集液KRE-RL经循环泵加压后返回反应器KRE的反应空间循环加工。2.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：所述分步输入原料式组合反应器KRE，包括底部壳体、下部反应段、上部反应段、顶部壳体，反应器壳体设置下部反应段底部进料口、上部反应段侧壁进料口、顶部产品出口、收集液导出口，至少使用2个串联布置的上行反应物料分布器；所述上行物料，指的是反应器KRE内的主体方向向上流动的反应物料。3.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在使用分步输入原料的上流式反应器KRE的内部，至少使用2个水平布置的上行反应物料截面分布器；在下部截面分布器到上部截面分布器之间的空间DH中，在靠近上部截面分布器的位置，设置将原料液料导入空间DH的液料输入管；所述上行物料，指的是反应器KRE内的主体方向向上流动的反应物料；所述截面分布器，指的是反应器KRE内水平布置的能够将来自其下部空间的上行物料均匀分布到分布器上部反应空间的物料分配器。4.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在煤加氢直接液化反应过程RU，基于反应器KRE产物的含料浆物料进入下游煤加氢直接液化反应过程中进行深度煤液化反应；所述料浆物料指的是含有煤加氢直接液化反应所得固体转化物和液体转化物的物料。5.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在煤加氢直接液化反应过程RU，反应器KRE的含料浆进料，是基于上游煤加氢直接液化反应器产物的含料浆物料；所述料浆物料指的是含有煤加氢直接液化反应所得固体转化物和液体转化物的物料。6.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在反应器KRE的液料循环系统，至少一部分收集液KRE-RL经循环泵加压后返回反应器KRE的下部反应段KARE和或上部反应段KBRE的反应空间循环加工。7.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在反应器KRE的液料循环系统，至少一部分收集液KRE-RL经同1台循环泵加压后分为2路循环料，第一路循环料返回反应器KRE的下部反应段KARE的反应空间循环加工，同时第二路循环料返回反应器KRE的上部反应段KBRE的反应空间循环加工。8.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：反应器KRE的操作方式，选自下列中的1种或几种：①悬浮床反应器；②沸腾床反应器；③悬浮床与沸腾床组合反应器，在悬浮床反应空间同时设置沸腾床反应区。9.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：所述进入反应器KRE的液料，选自下列液料中的1种或几种：①油煤浆或煤液化中间产物料浆，在煤加氢直接液化反应过程进行煤加氢直接液化反应；②在保证一路液料为油煤浆或煤液化中间产物料浆的条件下，另一路液料为基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在反应器KRE中进行加氢热裂化反应；③在保证一路液料为油煤浆或煤液化中间产物液料的条件下，基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在加氢稳定反应过程MR进行加氢稳定反应，生产煤加氢直接液化反应过程需要的供氢溶剂油，供氢溶剂油进入反应器KRE中参与煤液化反应；④在保证一路液料为油煤浆或煤液化中间产物料浆的条件下，另一路液料为非煤基重油，即形成煤油共炼。10.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在反应器KRE中，进入下部反应段KARE的物料KF1，是油煤浆或煤液化中间产物料浆；在反应器KRE中，进入上部反应段KBRE的物料KF2，是油煤浆或煤液化中间产物料浆或含固体的非煤基重油或不含固体的非煤基重油。11.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：在反应器KRE中，进入下部反应段KARE的物料KF1，是油煤浆或煤液化中间产物料浆或含固体的非煤基重油或不含固体的非煤基重油；在反应器KRE中，进入上部反应段KBRE的物料KF2，是油煤浆或煤液化中间产物料浆。12.根据权利要求1所述的煤加氢直接液化反应过程，其特征在于：煤加氢直接液化反应过程RU，包含料浆物料串联操作的至少2个反应段，第一反应段是分步输入原料式组合反应器构成的反应段，煤加氢直接液化反应过程RU的流程方式，选自下列中的1种或几种：①煤加氢直接液化反应过程RU，包含料浆物料串联操作的2个反应段；第一反应段是用分步输入原料式组合反应器1RE组成...

【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