用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程技术方案

用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程，适用于煤加氢直接液化或煤油共炼或加氢稳定制供氢溶剂油等反应过程；并联耦合式反应段用2台反应器NARE、NBRE，NBRE顶部产物混入NARE内自产物料后在NARE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NARE、NBRE循环供料；对于超大规模煤加氢直接液化反应系统，可实现2台并联反应器的小型化，共用产物气液分离系统和煤浆循环泵，简化一台煤浆循环式反应器内部结构，节省反应器现场制作的巨额费用；2台反应器的原料不同时，能够控制各自最佳的反应条件；耦合式加氢反应系统可与其它反应器组合为深度加氢反应系统。

Hydrogenation of coal-based hydrocarbons in two parallel coupled reactor systems

Hydrogenation of coal-based hydrocarbons using two parallel coupled reactor systems is suitable for direct coal hydroliquefaction or kerosene co-refining or hydrogenation stabilization to produce hydrogen-supplying solvent oil. In parallel coupled reactor, two reactor NARE, NBRE and NBRE were used to mix the top products into the NARE and then gas-liquid separation was carried out in the top dehydration space of NARE to obtain the collecting liquid discharged from the collecting cup. For the super large scale direct coal hydroliquefaction reaction system, two parallel reactors can be miniaturized, the product gas-liquid separation system and the coal slurry circulation pump can be shared, the internal structure of a coal slurry circulation reactor can be simplified, and the huge cost of the reactor on-site production can be saved. The coupling hydrogenation reaction system can be combined with other reactors to form a deep hydrogenation reaction system.

【技术实现步骤摘要】
用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程
本专利技术涉及用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程，适用于煤加氢直接液化或煤油共炼或加氢稳定制供氢溶剂油等反应过程；并联耦合式反应段用2台反应器NARE、NBRE，NBRE顶部产物混入NARE内自产物料后在NARE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NARE、NBRE循环供料；对于超大规模煤加氢直接液化反应系统，可实现2台并联反应器的小型化，共用产物气液分离系统和煤浆循环泵，简化一台煤浆循环式反应器内部结构，节省反应器现场制作的巨额费用；2台反应器的原料不同时，能够控制各自最佳的反应条件；耦合式加氢反应系统可与其它反应器组合为深度加氢反应系统。
技术介绍
本专利技术的构想是：用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程，适用于煤加氢直接液化或煤油共炼或加氢稳定制供氢溶剂油等反应过程；并联耦合式反应段用2台反应器NARE、NBRE，NBRE顶部产物混入NARE内自产物料后在NARE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NARE、NBRE循环供料；对于超大规模煤加氢直接液化反应系统，可实现2台并联反应器的小型化，共用产物气液分离系统和煤浆循环泵，简化一台煤浆循环式反应器内部结构，节省反应器现场制作的巨额费用；2台反应器的原料不同时，能够控制各自最佳的反应条件；耦合式加氢反应系统可与其它反应器组合为深度加氢反应系统。本专利技术的优点在于：①2台反应器气液产物，在1台反应器的顶部脱液空间进行气液分离即可完成2台反应器产物混合和混合物的至少部分脱液功能，得到收集液和其它产物，可简化其中一台液料循环式反应器的内部结构，两台强制液体循环反应器共用一台循环泵，简化操作、降低费用；因此，适合于构建大规模加工量的耦合反应器系统，可以降低单台反应器尺寸，解决运输问题，从而不必现场制作即节省现场制作费用，显著降低反应器投资；②耦合反应器系统，串联重复构成液料加工过程的二级或多级加氢反应器系统，二级反应器系统包括：“一个气液下进料二级反应器2RA、一个液料下进料二级反应器2RB”，可以使2RB反应器构成高氢气分压、低气液比操作条件，优化操作；因此，利用现有大型煤加氢直接液化反应器制造技术，本专利技术能够经济地构建成功超大规模煤加氢直接液化过程的工艺操作条件更优化的反应系统；③2台反应器的原料煤浆分别是组成不同的煤浆比如稀煤浆和稠煤浆时，能够控制各自最佳的反应条件或和实现近视等同的液化转化率、分别优化控制各路煤浆预热过程，利于实现降低配浆溶剂油总量的目标；④在耦合反应器系统上游，增加煤加氢直接液化预反应器后，耦合反应器系统将适应于煤油共炼，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循环液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。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。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2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程，适用于煤加氢直接液化反应过程或煤油共炼过程或供氢溶剂油加氢稳定过程。
技术实现思路
本专利技术用2台并联耦合式反应器的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：在煤基碳氢料加氢反应过程RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，煤基碳氢料进行至少一部分加氢反应RUR转化为反应产物RUP，回收反应产物RUP；煤基碳氢料加氢反应过程RU，包含至少1个反应段；煤基碳氢料加氢反应过程RU，包含至少一个用2台并联耦合式反应器组成的反应段，反应段段号记为DRX；所述一个反应段，指的是包含一个煤基碳氢料加氢反应步骤和该步骤气液产物的气液分离步骤的工艺过程；煤基碳氢料加氢反应过程RU的反应段DRN，是用2台并联耦合式反应器NARE、NBRE组成的反应段，反应器NARE、NBRE为上流式反应器，反应器NARE内顶部空间布置有顶部液体收集杯，反应器NARE顶部液体收集杯与反应器NARE顶部壳体之间形成顶部脱液空间；反应段DRN的2台反应器加工至少一路煤基碳氢料；反应器NBRE产物混入NARE内自产物料后，在NARE内顶部脱液空间进行气液分离完成至少部分脱液后得到收集杯排出的收集液和其它产物，至少一部分收集液经液料循环泵加压后向NARE、NBRE循环供料；自反应器NARE排出的产物NP包含反应器NARE产物和反应器NBRE产物，可能存在自反应器NARE排出的重量上主要由可能含固的液料组成的液料产物。本专利技术，通常，在DRN反应段，使用2台并联耦合式反应器NARE、NBRE，每台反应器加工至少一路含油煤浆液料的物料和或含煤液化中间产物液料的物料和或含烃液料；反应器NBRE上部产物混入NARE内自产物料后，在NARE内顶部脱液空间完成至少部分脱液后得到收集杯排出的收集液和其它产物。本专利技术，通常，在DRN反应段，在NARE内顶部空间布置的顶部液体收集杯完成部分脱液得到收集液，至少一部分收集液经共用的一台液料循环泵加压后向两台反应器NARE、NBRE循环供料。本专利技术，煤基碳氢料加氢反应过程RU，DRN反应段使用的煤基碳氢料加氢反应器为上流式反应器，其操作方式，可以选自下列中的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；④上流式膨胀床；⑤上流式固定床。本专利技术，所述煤基碳氢料，可以选自下列中的1种或几种：①煤粉，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行煤加氢直接液化反应；②油煤浆或煤液化中间产物液料，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行煤加氢直接液化反应；③基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行加氢热裂化反应；④基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在煤基碳氢料加氢反应过程RU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。本专利技术，煤基碳氢料，是基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行加氢稳定反应得到富含供氢烃的加氢稳定反应产物，生产煤加氢直接液化反应过程需要的供氢溶剂油；煤基碳氢料加氢反应过程RU，第一反应段使用2台并联耦合式反应器组成的反应段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：在煤基碳氢料加氢反应过程RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，煤基碳氢料进行至少一部分加氢反应RUR转化为反应产物RUP，回收反应产物RUP；煤基碳氢料加氢反应过程RU，包含至少1个反应段，包含至少一个用2台并联耦合式反应器组成的反应段；反应段段号记为DRX；所述一个反应段，指的是包含一个煤基碳氢料加氢反应步骤和该步骤气液产物的气液分离步骤的工艺过程；煤基碳氢料加氢反应过程RU的反应段DRN，是用2台并联耦合式反应器NARE、NBRE组成的反应段，反应器NARE、NBRE为上流式反应器，反应器NARE内顶部空间布置有顶部液体收集杯，反应器NARE顶部液体收集杯与反应器NARE顶部壳体之间形成顶部脱液空间；反应段DRN的2台反应器加工至少一路煤基碳氢料；反应器NBRE产物混入NARE内自产物料后，在NARE内顶部脱液空间进行气液分离完成至少部分脱液后得到收集杯排出的收集液和其它产物，至少一部分收集液经液料循环泵加压后向NARE、NBRE循环供料；自反应器NARE排出的产物NP包含反应器NARE产物和反应器NBRE产物，可能存在自反应器NARE排出的重量上主要由可能含固的液料组成的液料产物。...

【技术特征摘要】
1.用2台并联耦合式反应器系统的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：在煤基碳氢料加氢反应过程RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，煤基碳氢料进行至少一部分加氢反应RUR转化为反应产物RUP，回收反应产物RUP；煤基碳氢料加氢反应过程RU，包含至少1个反应段，包含至少一个用2台并联耦合式反应器组成的反应段；反应段段号记为DRX；所述一个反应段，指的是包含一个煤基碳氢料加氢反应步骤和该步骤气液产物的气液分离步骤的工艺过程；煤基碳氢料加氢反应过程RU的反应段DRN，是用2台并联耦合式反应器NARE、NBRE组成的反应段，反应器NARE、NBRE为上流式反应器，反应器NARE内顶部空间布置有顶部液体收集杯，反应器NARE顶部液体收集杯与反应器NARE顶部壳体之间形成顶部脱液空间；反应段DRN的2台反应器加工至少一路煤基碳氢料；反应器NBRE产物混入NARE内自产物料后，在NARE内顶部脱液空间进行气液分离完成至少部分脱液后得到收集杯排出的收集液和其它产物，至少一部分收集液经液料循环泵加压后向NARE、NBRE循环供料；自反应器NARE排出的产物NP包含反应器NARE产物和反应器NBRE产物，可能存在自反应器NARE排出的重量上主要由可能含固的液料组成的液料产物。2.根据权利要求1所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：在DRN反应段，使用2台并联耦合式反应器NARE、NBRE，每台反应器加工至少一路含油煤浆液料的物料和或含煤液化中间产物液料的物料和或含烃液料；反应器NBRE上部产物混入NARE内自产物料后，在NARE内顶部脱液空间完成至少部分脱液后得到收集杯排出的收集液和其它产物。3.根据权利要求1所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：在DRN反应段，在NARE内顶部空间布置的顶部液体收集杯完成部分脱液得到收集液，至少一部分收集液经共用的一台液料循环泵加压后向两台反应器NARE、NBRE循环供料。4.根据权利要求1所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：煤基碳氢料加氢反应过程RU，DRN反应段使用的煤基碳氢料加氢反应器为上流式反应器，其操作方式，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；④上流式膨胀床；⑤上流式固定床。5.根据权利要求1所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：所述煤基碳氢料，选自下列中的1种或几种：①煤粉，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行煤加氢直接液化反应；②油煤浆或煤液化中间产物液料，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行煤加氢直接液化反应；③基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行加氢热裂化反应；④基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在煤基碳氢料加氢反应过程RU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。6.根据权利要求1所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：煤基碳氢料，是基于煤加氢直接液化反应生成油的蒸馏油，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行加氢稳定反应得到富含供氢烃的加氢稳定反应产物，生产煤加氢直接液化反应过程需要的供氢溶剂油；煤基碳氢料加氢反应过程RU，第一反应段使用2台并联耦合式反应器组成的反应段，第一反应段的2台反应器加工至少一路煤基碳氢料。7.根据权利要求6所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：加氢稳定反应产物中的常规沸点高于250℃烃类：部分饱和芳烃的重量含量大于15％、芳碳率为0.35～0.70。8.根据权利要求6所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：加氢稳定反应产物中的常规沸点高于250℃烃类：部分饱和芳烃的重量含量大于20％、芳碳率为0.40～0.65。9.根据权利要求6所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：煤基碳氢料加氢反应过程RU，使用的加氢催化剂为Ni-Mo、Ni-Co或Ni-W系的加氢催化剂；反应温度为300～390℃，加氢压力为10～25MPa，气液体积比为300～1000NL/kg。10.根据权利要求1所述的煤基碳氢料加氢反应过程，其特征在于：煤基碳氢料是油煤浆或煤液化中间产物液料，在煤基碳氢料加氢反应过程RU进行煤加氢直接液化反应；在煤加氢直接液化反应系统RU，在存在氢气、常规液态烃和可能存在催化剂的条件下，油煤浆或煤液化中间产物液料进行至少一部分煤加氢直接液化反应RUR转化为煤加氢直接液化反应产物RUP；回收反应产物RUP；煤加氢直接液化反应系统RU，包含至少1个反应段，包含至少一个用2台并联耦合式反应器组成的反应段；所述一个反应段，指的是包含一个煤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系统RU的第1反应段，加工含煤浆的物料；在煤加氢直接液化反应系统RU的任意用2台并联耦合式反应器组成的反应段记为反应段DRN，使用2台并联耦合式反应器NARE、NBRE，反应段DRN的2台反应器加工至少一路油煤浆液料和或煤液化中间产物液料，每台反应器加工至少一路含油煤浆液料的物料和或含煤液化中间产物液料的物料和或含烃液料，反应器NARE、NBRE为上流式膨胀床反应器；反应器NBRE顶部产物进入反应器NARE内与NARE内自产物料混合后进入NARE的顶部空间，NARE内顶部空间布置的顶部液体收集杯完成部分脱液得到收集液和其它产物，至少一部分收集液经煤浆循环泵加压后向NARE、NBRE循环供料；自反应器NARE排出的产物NP是包含反应器NARE产物和反应器NBRE产物的混合物料，可能存在自反应器NARE排出的重量上主要由含固液料组成的液料产物。11.根据权利要求10所述的煤加氢直接液化反应系统，其特征在于：煤加氢直接液化反应系统RU，包含液相物料串联操作的至少2个反应段，第一反应段为用2台并联耦合式反应器组成的反应段，煤加氢直接液化反应系统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系统RU，包含液相物料串联操作的2个反应段；第一反应段为用2台并联耦合式反应器1ARE、1BRE组成的反应段，第一反应段排出含气液相的产物1NTP；设立第二反应段，使用一台上流式膨胀床煤加氢直接液化反应器2ARE；第一反应段的含气液相的产物1NTP作为下进料进入反应器2ARE下部向上流动穿过主反应区，转化为反应产物2ARE-RP排出反应器2ARE；②煤加氢直接液化反应系统RU，包含液相物料串联操作的2个反应段；第一反应段为用2台并联耦合式反应器1ARE、1BRE组成的反应段，第一反应段排出含气液相的产物1NTP和重量上主要由含固液料组成的液料1ALPA；设立第二反应段，使用一台上流式膨胀床煤加氢直接液化反应器2ARE，第一反应段产物液料1ALPA作为下进料进入反应器2ARE下部向上流动穿过主反应区，转化为反应产物2ARE-RP排出反应器2ARE；同时，第一反应段的含气液相的产物1NTP作为上进料进入反应器2ARE上部，与反应器2ARE内物料混合接触；反应器2ARE，设置顶部液体收集杯，收集液循环返回反应器2ARE的下部反应空间中；③煤加氢直接液化反应系统RU，包含液相物料串联操作的2个反应段；第一反应段为用2台并联耦合式反应器1ARE、1BRE组成的反应段，第一反应段排出含气液相的产物1NTP和重量上主要由含固液料组成的液料产物1ALPX；第二反应段，使用2台并联耦合式反应器2ARE、2BRE，其中一台反应器以第一反应段含气液相的产物1NTP为下进料，另一台反应器以第一反应段液料产物1ALPX为下进料；在第2反应段，反应器2ARE、2BRE为上流式膨胀床反应器；反应器2BRE顶部产物进入反应器2ARE内与2ARE内自产物料混合后进入2ARE的顶部空间，2ARE内顶部空间布置的顶部液体收集杯排出的液料，经煤浆循环泵加压后向2ARE、2BRE循环供料；自反应器2ARE排出的产物2TNP是包含反应器2ARE产物和反应器2BRE产物的混合物料；回收第二反应段反应产物；④煤加氢直接液化反应系统RU，包含液相物料串联操作的2个反应段；第一反应段为用2台并联耦合式反应器1ARE、1BRE组成的反应段，第一反应段排出气液相产物1NTP、重量上主要由含固液料组成的液料产物1ALPX、重量上主要由含固液料组成的液料产物1ALPY；第二反应段，使用2台并联耦合式反应器2ARE、2BRE，其中一台反应器以第一反应段气液相产物1NTP为上进料、以第一反应段液料产物1ALPX为下进料，另一台反应器以液料产物1ALPY为下进料；在第2反应段，反应器2ARE、2BRE为上流式膨胀床反应器；反应器2BRE顶部产物进入反应器2ARE内与2ARE内自产物料混合后进入2ARE的顶部空间，2ARE内顶部空间布置的顶部液体收集杯排出的液料，经煤浆循环泵加压后向2ARE、2BRE循环供料；自反应器2ARE排出的产物2TNP是包含反应器2ARE产物和反应器2BRE产物的混合物料；回收第二反应段反应产物；⑤煤加氢直接液化反应系统RU，包含液相物料串联操作的3个反应段；第一反应段为用2台并联耦合式反应器1ARE、1BRE组成的反应段，第一反应段排出气液相产物1NTP、重量上主要由含固液料组成的液料产物1ALPX；第二反应段，使用2台并联耦合式反应器2ARE、2BRE，其中一台反应器以第一反应段气液相产物1NTP为下进料，另一台反应器以第一反应段液料产物1ALPX为下进料；第二反应段排出气液相产物2NTP、重量上主要由含固液料组成的液料产物2ALPX；第三反应段，使用2台并联耦合式反应器3ARE、3BRE，其中一台反应器以第二反应段气液相产物2NTP为下进料，另一台反应器以第二反应段液料产物2ALPB为下进料；回收第三反应段...

【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