本发明专利技术提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置，包括：液相加氢反应器以及设置在液相加氢反应器外部并与液相加氢反应器物料进口连接的微米气泡发生器；微米气泡发生器包括筒体、设置在筒体第一端口的进气口、设置在筒体侧壁上的液体进料口和设置在筒体第二端口并与筒体同轴连通的超声波管道；超声波管道侧壁上设置有超声波振子并且超声波管道端口与液相加氢反应器物料进口连接。本发明专利技术提供的液相加氢反应装置结构简单，便于操作，利于工业生产，能够提高工业生产的效率，并且在反应物料进入液相加氢反应器进行加氢反应之前，通过微米气泡发生器进行预混合，能够大大提高气液相间的传质效率，进而提高碳三馏分中丙炔和丙二烯催化加氢的转化率。
Liquid phase hydrogenation of C 3 fraction
【技术实现步骤摘要】
碳三馏分液相加氢反应装置和方法
本专利技术涉及碳三馏分液相加氢领域，具体涉及一种碳三馏分液相加氢反应装置和使用该装置的碳三馏分液相加氢反应的方法。
技术介绍
石油烃类蒸汽裂解是制备丙烯等聚烯烃单体最重要的方法。丙烯生产过程中产生的炔烃和二烯烃是影响丙烯聚合反应的有害杂质，它们会抑制丙烯聚合催化剂的活性，增加催化剂的消耗，降低丙烯聚合物产品的性质，所以必须将其除去。工业上通常采用催化选择加氢法和溶剂吸收法除去裂解气中的炔烃和二烯烃。催化选择加氢法工艺流程简单，丙烯选择性高，副产物少，没有环境污染，是绿色化学工艺的首选方法，应用日益普遍。在传统的烃蒸汽裂解工艺中，碳三馏分液相选择加氢的方法是：从脱丙烷塔顶采出的含有丙炔和丙二烯的新鲜碳三馏分，经配氢，进入选择加氢反应器，加氢反应器内装有碳三液相选择加氢催化剂，进料从上向下通过选择加氢催化剂床层，反应产物经反应器底部排出进行后续的二次处理。碳三馏分液相选择加氢主要采用固定床反应器，在反应器内形成了气-液-固三相共存的反应体系，反应效率高低取决于气-液-固三相的相间传质速度。由于气相需要溶解到液相中，才能与固相(催化剂)发生吸附反应，因此，气相在液相中的分布方式对反应器的传质效率和催化加氢的效果有很大影响。GB1175709A公开了一种苯加氢成环乙烷的液相催化加氢设备。在该液相催化加氢设备中，氢气和液体引入加氢反应器，通过反应器上部的催化剂床层和孔板，气相在反应器中部的气体分相室中分离出来，通过管线排出反应器，而也想继续通过反应器下部的催化剂床层和孔板，与逆向流动的氢气接触，加氢后的液体从反应器底部流出。这种中部气体采出虽然可以降低换热能耗，但这种气液分离方式采用反应器侧壁开口的方式排出气相，容易造成反应器物料不能均匀通过催化剂床层，在催化剂床层氢气浓度分布不均，产生大量的壁流和偏流，降低了气液相间的传质效率和催化剂的加氢效率。CN105582854A公开了一种固定床加氢反应器及其应用方法。在固定床反应器内采用了轴心位置进行气相采出的气液相产物预分离技术，并在反应器内壁设置多层折流板。沿反应器轴向从上至下依次设置有预分配器、气液分配盘、催化剂床层、气液分相室以及设置在反应器底部的液相出口聚集器，气相出料口位于气液分相室的上部，并且在气相出料口的向上或向下方向设有挡板。加氢操作中，液相物料与氢气混合后，由筒体上部的入口进入，经预分配器、气液分配盘均匀分配气液两相，然后通过催化剂床层进行加氢反应。该反应器虽然提高了加氢系统的操作稳定性，改善了反应器内的气液分布状态，消除了壁流、偏流等问题，但是反应器的结构复杂，其在工业生产过程中不易操作，不利于生产效率的提高。
技术实现思路
针对现有技术碳三馏分液相加氢反应装置存在气液相间传质效率低的缺陷，本专利技术提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置和方法。本专利技术提供的碳三馏分液相加氢反应装置不仅结构简单，而且能够大大提高气液相间的传质效率，提高碳三馏分中丙炔和丙二烯催化加氢的转化率。本专利技术第一方面提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置，其中，包括：液相加氢反应器以及设置在所述液相加氢反应器外部并与所述液相加氢反应器物料进口连接的微米气泡发生器；所述微米气泡发生器包括筒体、设置在筒体第一端口的进气口、设置在所述筒体侧壁上的液体进料口和设置在筒体第二端口并与所述筒体同轴连通的超声波管道；所述超声波管道侧壁上设置有超声波振子并且超声波管道端口与所述液相加氢反应器物料进口连接。本专利技术第二方面提供了一种采用上述液相加氢反应装置进行液相加氢的方法，其中，将含有丙炔和丙二烯的碳三馏分和氢气物流在选择加氢条件下，在所述液相加氢反应装置中与选择加氢催化剂接触进行选择加氢，得到加氢物料。本专利技术提供的液相加氢反应装置结构简单，便于操作，利于工业生产，能够提高工业生产的效率，并且在反应物料进入液相加氢反应器进行加氢反应之前，通过微米气泡发生器进行预混合，能够大大提高气液相间的传质效率，进而提高碳三馏分中丙炔和丙二烯催化加氢的转化率。附图说明图1为本专利技术提供的一个碳三馏分液相加氢反应装置的示意图；图2为本专利技术提供的另一个碳三馏分液相加氢反应装置的示意图；图3为现有技术的碳三馏分液相加氢反应装置的示意图；图4为本专利技术提供的微米气泡发生器的结构示意图。图5为本专利技术微米气泡发生器的侧视图。附图标记说明1-加氢反应器筒体2-加氢反应器出口3-催化剂床层4-加氢反应器入口5-微米气泡发生器6-泵7-微米气泡发生器筒体8-第一端口9-第二端口10-液体进料口11-超声波管道12-超声波振子13-进气口具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置，如图1所示，包括：液相加氢反应器以及设置在所述液相加氢反应器外部并与所述液相加氢反应器物料进口4连接的微米气泡发生器11(具体结构见图4)；如图4所示，所述微米气泡发生器11包括筒体7、设置在筒体第一端口8的进气口13、设置在所述筒体侧壁上的液体进料口10和设置在筒体第二端口9并与所述筒体同轴连通的超声波管道11；所述超声波管道侧壁上设置有超声波振子12并且超声波管道端口与所述液相加氢反应器物料进口4连接。在本专利技术中，所述微米气泡发生器11上的液体进料口10连接外部液体管道，液体物料从液体进料口10持续进入到筒体内部空腔并在空腔内高速回旋，进入空腔的液体物料一方面沿着空腔的周向从筒体内壁向中心区域运动，另一方面沿着筒体中心轴线向筒体的第二端口9方向移动；由于液体物料在筒体空腔内高速回旋，使得筒体内部空腔中心的轴线区域产生一定的真空度，此时外部气体由进气口13进入并在筒体内部空腔轴线区域形成一条气柱，由于液体物料连续进入并高速旋转，其对气柱进行挤压和切割，将进入筒体空腔内的气体分解为若干微米气泡。当气液混合物沿筒体内部空腔轴线方向运动至超声波管道11时，在超声波振子12的振动下，液体分子受到外拉的作用力，液体分子在外拉作用下所产生的应力又会集中作用到微米气泡上，所述微米气泡又进一步破碎为尺寸更小的微米气泡。经过气液相物理切割和超声波碎裂两次破裂的气泡具有更小的尺寸，在多相传质过程中有利于增大相间接触面积，从而提高相间的传质效率。在本专利技术中，所述超声波管道11的横截面面积与所述筒体7的横截面面积之比优选为0.04-0.64：1，更优选为0.16-0.36：1；所述超声波管道11的长度与所述筒体7的长度之比优选为0.1-0.9：1，更优选为0.2-0.5：1。在本专利技术中，所述超声波管道壁上的所述超声波振子12的数目优选为4-30个，更优选为12-20个。...
【技术保护点】
1.一种碳三馏分液相加氢反应装置，其特征在于，包括：液相加氢反应器以及设置在所述液相加氢反应器外部并与所述液相加氢反应器物料进口连接的微米气泡发生器；/n所述微米气泡发生器包括筒体、设置在所述筒体第一端口的进气口、设置在所述筒体侧壁上的液体进料口和设置在所述筒体第二端口并与所述筒体同轴连通的超声波管道；所述超声波管道侧壁上设置有超声波振子并且超声波管道端口与所述液相加氢反应器物料进口连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种碳三馏分液相加氢反应装置，其特征在于，包括：液相加氢反应器以及设置在所述液相加氢反应器外部并与所述液相加氢反应器物料进口连接的微米气泡发生器；
所述微米气泡发生器包括筒体、设置在所述筒体第一端口的进气口、设置在所述筒体侧壁上的液体进料口和设置在所述筒体第二端口并与所述筒体同轴连通的超声波管道；所述超声波管道侧壁上设置有超声波振子并且超声波管道端口与所述液相加氢反应器物料进口连接。
2.根据权利要求1所述的碳三馏分液相加氢反应装置，其中，所述超声波管道的横截面面积与所述筒体的横截面面积之比为0.04-0.64：1，优选为0.16-0.36：1；所述超声波管道的长度与所述筒体的长度之比为0.1-0.9：1，优选为0.2-0.5：1。
3.根据权利要求1或2所述的碳三馏分液相加氢反应装置，其中，所述超声波管道壁上的所述超声波振子的数目为4-30个，优选为12-20个。
4.根据权利要求3所述的碳三馏分液相加氢反应装置，其中，所述超声波振子设置在所述超声波管道的外壁上并在所述超声波管道的外壁上等距均匀分布。
5.根据权利要求1所述的碳三馏分液相加氢反应装置，其中，所述液体进料口设置为与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊杰，杨士芳，张利军，房艳，乐毅，郭敬杭，杨沙沙，李晓锋，李宏光，王国清，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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