本发明专利技术公开了一种重质油加工装置及加工方法。该装置由上到下依次为轻质反应区、进料区和重质反应区；所述的轻质反应区内设置内筒I，内筒I底部敞口，底部距离进料区顶部一定距离，底部边缘固定于反应器内壁，内筒I顶部设置上盖板，距离反应器上封头一定距离，上盖板和内筒I侧壁设置若干开孔；内筒I内部装填加氢催化剂B，内筒I外部区域装填加氢催化剂D，其中所述的内筒I外部区域指内筒I底部和进料区之间区域，内筒I顶部和上封头之间区域以及内筒I侧壁与反应器内壁之间区域；轻质反应区顶部设置轻相产物出口。本发明专利技术通过控制轻质和重质反应进料在不同反应阶段与不同活性催化剂接触不同时间，解决了反应前期放热剧烈、温升不均匀的问题，提高反应中期的反应速率，减少反应后期深度裂化反应，提高液体收率。提高液体收率。提高液体收率。
【技术实现步骤摘要】
一种重质油加工装置及加工方法
[0001]本专利技术属于石油化工领域，具体地涉及为一种重质油加工装置及加工方法。
技术介绍
[0002]当前，世界炼油工业都在面临石油变重、质量不断变差的问题，重油加氢处理技术成为加氢过程研究的热点之一。重油加氢反应工艺及反应器分为多种类型，如固定床加氢工艺及反应器、悬浮床加氢工艺及反应器、沸腾床加氢工艺及反应器等，其中以固定床加氢反应器的应用最为广泛，能够用于多种类型的重油加氢过程。
[0003]在重油加氢工艺中，液相加氢工艺过程相比于传统的固定床气/液/固三相加氢工艺而言，具有加氢反应速率快、反应效率高、催化剂利用率高、能耗低、投资少等诸多优势，得到广泛应用。但是，重油液相加氢反应工艺及反应器仍然存在如下问题：（1）重油原料的加氢脱杂质比轻质油加氢过程的难度大很多，反应过程的催化剂活性也需要比较高的活性，而重油原料中也含有较多的轻质油，这些轻质油在高活性催化剂表面发生反应时，由于反应活性高导致发生较多的深度裂化反应，因而液体收率低；（2）在反应前期和中期，反应物中杂质浓度高，反应过程传质推动力大，反应速率快；（3）在反应前期和中期，随着反应的进行，温度越来越高，高温区容易深度裂解反应和催化剂结焦。因此，对于重油加氢反应过程来说，采用有效的手段，如开发新的加氢工艺及反应器结构，提高加氢反应速率和反应转化深度，解决集中放热、温升不均匀的问题，减少副反应或裂解反应，提高液体收率，具有重要意义。
[0004]CN 108659882 A提出了一种重油加氢方法及其加氢系统，其中，所述重油加氢方法包括：将重油、循环油、硫化剂和催化剂混合，与氢气在第一反应器中进行加氢裂化，得到第一反应产物；将第一反应产物的部分物料返回第一反应器中，将其余物料在第二反应器中进行加氢裂化，得到第二反应产物；将第二反应产物分离为轻组分和重组分，将部分重组分返回第二反应器中，将其余重组分分离得到馏分油做为循环油；将轻组分在第三反应器中进行加氢精制得到轻油产品。该专利技术方法主要是为了提高传热、传质效率，保证物料在反应器内足够的停留时间，提高重油转化率和轻质油收率，但只是通过常规的加氢反应器结构，更不能有效的控制催化剂与原料的接触时间，也不能保证重油转化率和轻质油收率。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种重质油加工装置及加工方法。该装置通过将反应进料分为轻质和重质反应进料，分别进入加工装置的不同反应区进行反应，解决了反应前期放热剧烈、温升不均匀的问题，提高反应中期的反应速率，减少反应后期深度裂化反应，提高了液体收率。
[0006]本专利技术的重质油加工装置为固定床加氢反应器，加氢反应器由上到下依次为轻质反应区、进料区和重质反应区；所述的轻质反应区内设置内筒I，内筒I底部敞口，底部距离进料区顶部一定距离，底部
边缘固定于反应器内壁，内筒I顶部设置上盖板，距离反应器上封头一定距离，上盖板和内筒I侧壁设置若干开孔；内筒I内部装填加氢催化剂B，内筒I外部区域装填加氢催化剂D，其中所述的内筒I外部区域指内筒I底部和进料区之间区域，内筒I顶部和上封头之间区域以及内筒I侧壁与反应器内壁之间区域；轻质反应区顶部设置轻相产物出口；所述的进料区为水平设置的管壳式陶瓷膜组件，组件为两端向中心横截面积逐渐减小的文丘里结构，组件内水平方向设置若干陶瓷膜管，组件两端分别设置液相进料口，液相进料口与组件内的空腔连通，外部氢气管线经气相入口与陶瓷膜管连通，管壳式陶瓷膜组件中部位置上下壳体上分别设置轻质油出口和重质油出口，轻质油出口连通轻质反应区，重质油出口连通重质反应区；所述的重质反应区内设置内筒II，内筒II顶部敞口，顶部距离进料区底部一定距离，顶部边缘固定于反应器内壁，内筒II底部设置下盖板，距离底部一定距离，下盖板和内筒II侧壁设置若干开孔；内筒II内部装填加氢催化剂A，内筒II外部装填加氢催化剂C，其中所述的内筒II外部区域指内筒II顶部和进料区之间区域、内筒II底部和反应器底部之间区域以及内筒II侧壁与反应器内壁之间区域；重质反应区底部设置重相产物出口；所述的加氢催化剂活性顺序为：加氢催化剂B＞加氢催化剂A＞加氢催化剂D＞加氢催化剂C。
[0007]本专利技术装置中，所述的内筒I的高径比为2:1～20:1，内筒I顶部直径与反应器的直径之比为1:1.05～1:15，优选1:1.15～1: 5。
[0008]本专利技术装置中，所述的内筒II的高径比为1.2:1～10:1，内筒II顶部直径与反应器的直径之比为1:1.05～1:15，优选1:1.15～1: 5。。
[0009]本专利技术装置中，内筒I的开孔均匀分布，内筒I侧壁和上盖板的开孔面积与内筒I筒壁和上盖板外表面面积的比为1:1.1～1:10，优选1:1.5～1:3；开孔大小大小一般为0.1mm～50mm，优选3～15mm，开孔过小造成压降增加，开孔过大造成物料扩散不均匀。
[0010]本专利技术装置中，内筒I底部距离进料区顶部一定距离，一般为轻质反应区高度的3%～50%，优选5%～25%，内筒I顶部上盖板距离反应器上封头切线一定距离，一般为轻质反应区高度的3%～50%，优选5%～25%。
[0011]本专利技术装置中，内筒II侧壁和上盖板的开孔面积与内筒II下盖板和筒壁外表面面积的比为1:1.5～1:20，优选1:2～1:5。开孔大小一般为0.1mm～50mm，优选5～25mm，开孔过小造成压降增加，开孔过大造成物料扩散不均匀。本专利技术装置中，内筒II顶部距离进料区底部一定距离，一般为重质反应区高度的3%～60%，优选10%～30%；内筒II底部盖板距离反应器下封头最低点一定距离，一般为重质反应区的3%～60%，优选5%～30%。
[0012]本专利技术装置中，管壳式陶瓷膜组件中的陶瓷膜管能够将外部通入的氢气通过膜管管壁形成的纳/微米气泡扩散至壳内液相物料中，气泡尺寸一般为10～1000nm，优选为50～500nm。
[0013]本专利技术装置中，所述的反应器顶部有气体空间，反应器顶部封头最高点处设置气体出口，用于连续或间断排放反应过程中的反应气体。
[0014]本专利技术装置中，反应器的上部通过液位控制轻质反应区出料，保证轻质反应区和重质反应区的加氢反应过程为全液相加氢。
[0015]本专利技术的重质油加工方法，包括如下内容：（1）含有氢气的重质油原料由进料区内
管壳式陶瓷膜管组件两端的液相进料口进入后，双向物料的进料速度逐渐增加，在组件中部发生撞击，同时补充氢气自管壳式陶瓷膜管组件的气相入口进入膜管，自膜管扩散出的纳/微米气泡与液相物料混合；撞击后的物料,分为含有大部分轻质原料的轻相和含有大部分重质原料的重相；（2）轻相进入轻质反应区，与装填的加氢催化剂D发生加氢反应，经过一定的停留时间后进入内筒I与加氢催化剂B反应，当反应达到一定的停留时间后物料经筒壁开孔扩散至内筒I外部区域，与加氢催化剂D继续发生加氢反应，最终的轻质区反应产物自轻相产物出口流出；（3）重相进入重质反应区与填装的加氢催化剂C发生加氢反应，经过一定的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种重质油加工装置为固定床加氢反应器，其特征在于：反应器由上到下依次为轻质反应区、进料区和重质反应区；所述的轻质反应区内设置内筒I，内筒I底部敞口，底部距离进料区顶部一定距离，底部边缘固定于反应器内壁，内筒I顶部设置上盖板，距离反应器上封头切线一定距离，上盖板和内筒I侧壁设置若干开孔；内筒I内部装填加氢催化剂B，内筒I外部区域装填加氢催化剂D，其中所述的内筒I外部区域指内筒I底部和进料区之间区域，内筒I顶部和上封头之间区域以及内筒I侧壁与反应器内壁之间区域；轻质反应区顶部设置轻相产物出口；所述的进料区为水平设置的管壳式陶瓷膜组件，组件为两端向中心横截面积逐渐减小的文丘里结构，组件内水平方向设置若干陶瓷膜管，组件两端分别设置液相进料口，液相进料口与组件内的空腔连通，外部氢气管线经气相入口与陶瓷膜管连通，管壳式陶瓷膜组件中部位置上下壳体上分别设置轻质油出口和重质油出口，轻质油出口连通轻质反应区，重质油出口连通重质反应区；所述的重质反应区内设置内筒II，内筒II顶部敞口，顶部距离进料区底部一定距离，顶部边缘固定于反应器内壁，内筒II底部设置下盖板，距离底部一定距离，下盖板和内筒II侧壁设置若干开孔；内筒II内部装填加氢催化剂A，内筒II外部装填加氢催化剂C，其中所述的内筒II外部区域指内筒II顶部和进料区之间区域、内筒II底部和反应器底部之间区域以及内筒II侧壁与反应器内壁之间区域；重质反应区底部设置重相产物出口；所述的加氢催化剂活性顺序为：加氢催化剂B＞加氢催化剂A＞加氢催化剂D＞加氢催化剂C。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的内筒I的高径比为2:1～20:1，内筒I顶部直径与反应器的直径之比为1:1.05～1:15。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的内筒II的高径比为1.2:1～10:1，内筒II顶部直径与反应器的直径之比为1:1.05～1:15。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内筒I的开孔均匀分布，内筒I侧壁和上盖板的开孔面积与内筒I筒壁和上盖板外表面面积的比为1:1.1～1:10；开孔大小大小为0.1mm～50mm。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内筒I底部距离进料区顶部的距离为轻质反应区高度的3%～50%，内筒I顶部上盖板距离反应器上封头切线的距离为轻质反应区高度的3%～50%。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内筒II侧壁和上盖板的开孔面积与内筒II下盖板和筒壁外表面面积的比为1:1.5～1:20，；开孔大小为0.1mm～50mm。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内筒II顶部距离进料区底部的距离为重质反应区高度的3%～60%；内筒II底部盖板距离反应器下封头最低点的距离为重质反应区高度的3%～60%。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：管壳式陶瓷膜组件中的陶瓷膜管能够将外部通入的氢气通过膜管管壁形成的纳/微米气泡扩散至壳内液相物料中，气泡尺寸为10～1000nm。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的反应器顶部有气体空间，反应器顶部封头最高点处设置气体出口，用于连续或间断排放反应过程中的反应气体。
10.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明林，杨秀娜，何佳，阮宗琳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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