一種直立上流式反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直立上流式反應(yīng)器，特別適合于中低溫煤焦油的預(yù)加氫過程，在反應(yīng)器內(nèi)整個(gè)物流流動方向向上，反應(yīng)器可以設(shè)置1個(gè)或2個(gè)或多個(gè)催化劑床層，催化劑床層可以是固定床和或膨脹床和或在線置換床和或懸浮床和或沸騰床，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板，將隔板兩側(cè)空間相對地分開增強(qiáng)獨(dú)立性，減弱隔板兩側(cè)氣泡和或液滴和或催化劑顆粒的水平方向長距離移動，利于阻止反應(yīng)空間氣泡的合并長大，利于減弱床層垂直方向凈液相高度的波動幅度即減弱床層垂直方向壓力差的不平衡度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可有效減弱進(jìn)料分布的不平衡度，利于防止水平截面熱點(diǎn)的發(fā)生。
【專利說明】 一種直立上流式反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直立上流式反應(yīng)器；特別地講，本發(fā)明涉及一種適合用于中低溫煤焦油的預(yù)加氫過程的直立上流式反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)整個(gè)物流流動方向向上，反應(yīng)器可以設(shè)置I個(gè)或2個(gè)或多個(gè)催化劑床層，催化劑床層可以是固定床和或膨脹床和或在線置換床和或懸浮床和或沸騰床，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板，將隔板兩側(cè)空間相對地分開增強(qiáng)獨(dú)立性，減弱隔板兩側(cè)氣泡和或液滴和或催化劑顆粒的水平方向長距離移動，利于阻止反應(yīng)空間氣泡的合并長大，利于減弱床層垂直方向凈液相高度的波動幅度即減弱床層垂直方向壓力差的不平衡度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可有效減弱進(jìn)料分布的不平衡度，利于防止水平截面熱點(diǎn)的發(fā)生。
【背景技術(shù)】
[0002]以下描述現(xiàn)有的工藝物流向上流動的上流式加氫反應(yīng)器。
[0003]反應(yīng)過程易積固的烴加氫過程，指的是反應(yīng)原料含有固體或反應(yīng)過程在催化劑表面易積固或反應(yīng)產(chǎn)物含有固體的烴加氫過程，為了維持反應(yīng)過程的連續(xù)進(jìn)行，通常使用上流式加氫反應(yīng)器。比如催化劑表面易積固的烴加氫過程比如渣油加氫裂化過程、煤直接液化過程等使用的上流式反應(yīng)器，有多種已知的形式，比如上流式固定床、上流式微膨脹床、上流式移動床、上流式在線置換床、沸騰床、懸浮床、鼓泡床及其特定形式的組合，并且大多數(shù)有工業(yè)應(yīng)用案例，形成了較為固定的技術(shù)特點(diǎn)。
[0004]石油基渣油所含的膠狀浙青狀組分通常是以超分子結(jié)構(gòu)存在的分散相，分析數(shù)據(jù)表明其中的膠狀浙青狀組分散相為分子量高達(dá)幾千至幾萬甚至幾十萬的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)集團(tuán)，當(dāng)然這些集團(tuán)含有大量稠環(huán)芳烴單元并含有金屬、硫、氮等元素，其輕質(zhì)化過程的主要任務(wù)是將這些大分子解締、加氫飽和、裂化為較其原始物炭數(shù)少十倍、百倍甚至千倍的小分子，很明顯，過程的熱裂化任務(wù)占主導(dǎo)地位，這不可能僅僅依靠加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮、加氫芳烴飽和來實(shí)現(xiàn)，石油基渣油的加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮、加氫芳烴飽和等預(yù)加氫過程實(shí)質(zhì)上是為后續(xù)的加氫裂化反應(yīng)準(zhǔn)備原料油的加氫精制過程，否則常規(guī)的下流式固定床反應(yīng)器中的加氫裂化催化劑活性中心因金屬沉積和快速結(jié)焦被快速覆蓋導(dǎo)致操作周期太短，無法維持工業(yè)化過程要求的最低的經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行周期；即使使用了常規(guī)的下流式固定床反應(yīng)器中的加氫脫金屬、加氫脫硫、加氫脫氮、加氫芳烴飽等過程，也無法達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率，因?yàn)楹茈y克服高溫?zé)崃鸦^程必然產(chǎn)生的快速大量結(jié)焦問題，這是過程的熱力學(xué)性質(zhì)所決定的；為了克服上述固定床反應(yīng)器系統(tǒng)的缺陷，反應(yīng)器形式出現(xiàn)了上流式固定床、上流式微膨脹床、上流式在線置換床、上流式強(qiáng)膨脹床即沸騰床、上流式極限式膨脹床即懸浮床沸、下流式在線置換床等多種形式。
[0005]石油基渣油的加氫裂化過程中，常規(guī)沸點(diǎn)大于530°C餾分裂化為常規(guī)沸點(diǎn)小于530°C餾分的轉(zhuǎn)化率通常為40?80%甚至更高，為了達(dá)到如此高的裂化率和提高反應(yīng)速度，必然使用程度較強(qiáng)的熱裂化所必需的高溫條件，催化劑活性中心的快速結(jié)焦是不可避免的，為了將反應(yīng)器床層內(nèi)的因金屬沉積、結(jié)焦使活性快速下降的催化劑移出和更換，技術(shù)人員開發(fā)了沸騰床、懸浮床這兩種催化劑床層膨脹比較大的上流式膨脹床反應(yīng)器，并將后續(xù)的熱高壓分離器與反應(yīng)器合并為一個(gè)組合設(shè)備，將高粘度、易發(fā)泡、易凝固的渣油在設(shè)備之間(反應(yīng)器與熱高分之間)的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)大大簡化，可以提高系統(tǒng)的可靠性、安全性、絕熱性，提高反應(yīng)器內(nèi)物料溫度的均勻性，節(jié)省了占地面積；從有利方面講，渣油沸騰床加氫裂化、懸浮床加氫裂化的高轉(zhuǎn)化率是固定床反應(yīng)器無法達(dá)到的，將吸熱的裂化反應(yīng)與放熱的加氫反應(yīng)混合進(jìn)行利于反應(yīng)熱的利用、利于降低反應(yīng)溫升，循環(huán)使用大量的熱態(tài)反應(yīng)生成油或中間反應(yīng)生成油直接加熱原料油可以降低原料油預(yù)熱溫度；從不利方面講，催化劑床層膨脹比較大，與固定床反應(yīng)器相比，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了操作的平穩(wěn)性，大幅度增加了工程投資；因增加了催化劑的磨損和碰撞，增加了催化劑的結(jié)焦以外原因的損失；因?yàn)榇矊哟嬖诖呋瘎┖鸵合嗟膭×曳祷?，含有部分新鮮原料低轉(zhuǎn)化度產(chǎn)物的產(chǎn)品質(zhì)量必然較差；此類技術(shù)的工業(yè)化技術(shù)有H-OIL工藝、LC-FINING工藝，均使用沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)，為了優(yōu)化和穩(wěn)定控制催化劑的沸騰狀態(tài)，設(shè)置有循環(huán)油循環(huán)泵系統(tǒng)，循環(huán)油的收集器置于反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層之上，相當(dāng)于把一臺為循環(huán)泵提供循環(huán)油的必須置于高標(biāo)高位置的高溫高壓分離器與沸騰床反應(yīng)器組合并簡化了高溫高壓分離器的結(jié)構(gòu)，但是為了不影響沸騰床的流化狀態(tài)，循環(huán)油的收集器的布置位置、大小及形式都必須仔細(xì)設(shè)計(jì)；通常均將循環(huán)油的收集器布置于反應(yīng)器上部球形封頭的正下方，均將循環(huán)油的收集器導(dǎo)液管安裝在反應(yīng)器內(nèi)，該導(dǎo)液管對懸浮床或沸騰床床層的氣、液、固多相流動具有一定的整流作用，解決了導(dǎo)液管的保溫伴熱問題，削弱或消除了導(dǎo)流管內(nèi)流體流動對反應(yīng)器的設(shè)備穩(wěn)定性帶來的不利影響。與沸騰床反應(yīng)器系統(tǒng)相比，懸浮床反應(yīng)器系統(tǒng)，還必須設(shè)置催化劑與原料的均勻混合系統(tǒng)，必須設(shè)置催化劑與加氫生成油的分離系統(tǒng)，對設(shè)備、管道、閥門的耐沖刷能力也提出了一定得要求，故而系統(tǒng)更為復(fù)雜。
[0006]高膨脹比的沸騰床或懸浮床，因?yàn)槠鋯未矊訙厣ǔＲ呀?jīng)很高且反應(yīng)產(chǎn)物的二次整流難度較大，采用高膨脹比的沸騰床或懸浮床的反應(yīng)器，在一個(gè)殼體內(nèi)通常僅設(shè)置一個(gè)床層，這也限制了沸騰床或懸浮床對催化劑的組合利用，這也是沸騰床或懸浮床技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)。
[0007]中國專利ZL00807042.3記載了切夫里昂美國公司的“加氫處理重質(zhì)原料用帶層狀催化劑床層的上流式反應(yīng)器系統(tǒng)”，用至少有兩個(gè)不同加氫活性的催化劑層的上流式固定床反應(yīng)器加氫處理金屬、硫和含碳?xì)堎|(zhì)污染的重質(zhì)原料的反應(yīng)器系統(tǒng)和方法。
[0008]在上述的用于重油加工的直立上流式反應(yīng)器技術(shù)中，一個(gè)共同的特點(diǎn)是反應(yīng)空間沒有使用垂直方向布置的隔板，反應(yīng)空間呈現(xiàn)最大連續(xù)空間形態(tài)，就任一水平面而言，允許氣泡和或液滴和或催化劑顆粒的水平方向長距離移動，利于反應(yīng)空間氣泡的合并長大，其不利效應(yīng)是增大了床層垂直方向凈液相高度的波動幅度，即增大了床層垂直方向壓力差的不平衡度，增大了進(jìn)料分布的不平衡度，易于誘發(fā)水平截面熱點(diǎn)的發(fā)生，這些均是工藝操作穩(wěn)定的碰壞因素。另一方面，隨著加工量的增大即反應(yīng)器直徑的增大，上述問題發(fā)生的幾率越大、造成的床層垂直方向壓力差的不平衡度越大，對工藝操作穩(wěn)定的危害越大。
[0009]對于膠狀浙青狀組分含量高的中低溫煤焦油的深度加氫改質(zhì)過程的預(yù)加氫過程，特別是對于其煤浙青的淺度預(yù)加氫過程，其工藝目標(biāo)是完成膠狀浙青狀組分的淺度輕質(zhì)化，固定床加氫精制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在合適的高氫壓、中高溫、適度功能的加氫精制催化劑和反應(yīng)停留時(shí)間條件下比如在15.0MPa的氫氣分壓、250?350°C的溫度、組合使用“加氫保護(hù)劑+加氫脫金屬劑+加氫脫殘?zhí)縿?加氫脫硫劑”、0.3?1.5h-l的液時(shí)空速條件下，可以完成“浙青質(zhì)組分一膠質(zhì)一稠環(huán)芳烴一多環(huán)芳烴”的以高壓中溫液相加氫精制反應(yīng)為主的輕質(zhì)化轉(zhuǎn)化，根據(jù)原料雜質(zhì)含量的不同，淺度預(yù)加氫過程的加氫反應(yīng)器可以使用固定床和或微膨脹床和或在線置換床和或流化床和或沸騰床等，與常規(guī)的加工重質(zhì)原料油的高粘度物料不同，中低溫煤焦油屬于富含輕組分的寬沸程油品因而粘度較低，特別是在使用低粘度供氫溶劑聯(lián)合操作的條件下反應(yīng)器內(nèi)液體的粘度將更低，不必?fù)?dān)心液體會附著在反應(yīng)器器壁上形成沉積，另外膠狀浙青狀組分含量高的中低溫煤焦油的淺度預(yù)加氫過程的較佳操作條件屬于溫度適中的利于消除熱縮合反應(yīng)的加氫精制性條件而非高溫條件下的利于增加熱縮合物產(chǎn)生的熱裂化(或加氫熱裂化)，因此在此條件的基礎(chǔ)上，可以提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。
[0010]本發(fā)明的目標(biāo)在于提出一種適合用于中低溫煤焦油的預(yù)加氫過程的直立上流式反應(yīng)器，本發(fā)明的構(gòu)想是提出一種能夠降低反應(yīng)空間氣泡水平方向移動合并長大幾率的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，其基本構(gòu)想是:在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板，將隔板兩側(cè)空間相對地分開增強(qiáng)獨(dú)立性，減弱隔板兩側(cè)氣泡和或液滴和或催化劑顆粒的水平方向長距離移動，利于阻止反應(yīng)空間氣泡的合并長大，利于減弱床層垂直方向凈液相高度的波動幅度即減弱床層垂直方向壓力差的不平衡度，利于減弱進(jìn)料分布的不平衡度，利于降低水平截面熱點(diǎn)的發(fā)生幾率。
[0011]應(yīng)用于中低溫煤焦油的膠狀浙青狀組分的深度加氫改質(zhì)過程的預(yù)加氫過程特別是淺度預(yù)加氫過程時(shí)，本發(fā)明直立上流式反應(yīng)器或反應(yīng)器系統(tǒng)，類似的技術(shù)未見報(bào)道。
[0012]對于金屬含量高或烯烴含量高或酚含量高或膠質(zhì)含量高或浙青質(zhì)含量高或某種易反應(yīng)物含量高的烴物料REFl的深度加氫改質(zhì)過程特別是其預(yù)加氫反應(yīng)過程R1，本發(fā)明均可應(yīng)用，主進(jìn)料REFl為高芳烴原料HDS，反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程；高芳烴原料HDS可以選自下列物料中的一種或幾種:
[0013]①低溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0014]②中溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0015]③高溫煤焦油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0016]④煤液化過程所得煤液化油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0017]⑤頁巖油或其餾分油或其熱加工過程所得油品；
[0018]⑥石油砂基重油或其熱加工過程所得油品；
[0019]⑦乙烯裂解焦油；
[0020]⑧石油基蠟油熱裂化焦油；
[0021 ] ⑨石油基重油熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0022]⑩其它芳烴含量高的富含膠狀浙青狀組分的烴油。
[0023]因此，本發(fā)明的第一目的在于提出一種直立上流式反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板。
[0024]本發(fā)明的第二目的在于提出一種用于中低溫煤焦油的預(yù)加氫過程的直立上流式反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板。
[0025]本發(fā)明的第三目的在于提出一種中低溫煤焦油深度加氫改質(zhì)方法，其預(yù)加氫過程使用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的直立上流式反應(yīng)器。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0026]一種直立上流式反應(yīng)器，在反應(yīng)器RE內(nèi)總體物流流動方向向上，主進(jìn)料REFl自反應(yīng)器RE下部進(jìn)入反應(yīng)器RE，主產(chǎn)物REPl自反應(yīng)器RE上部排出反應(yīng)器RE，其特征在于:在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板GB。
[0027]按照本發(fā)明，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間可以設(shè)置至少2個(gè)或多個(gè)垂直方向布置的隔板GB ;可以至少有兩塊隔板GB相交；隔板GB高度可以大于或小于反應(yīng)空間高度，隔板GB為連續(xù)實(shí)體板且不開孔；隔板GB上可以布置有孔。
[0028]按照本發(fā)明，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間可以設(shè)置2個(gè)或多個(gè)催化劑床層；催化劑床層之間的空間可以設(shè)置流入支路進(jìn)料REF2的支路進(jìn)料口 ；催化劑床層之間的空間可以設(shè)置與支路進(jìn)料口連接的支路進(jìn)料分配器，支路進(jìn)料分配器的工藝作用是:使支路進(jìn)料REF2均勻分布在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上；催化劑床層之間的空間可以設(shè)置有使支路進(jìn)料REF2與下部催化劑床層流出物混合的混合部件，混合部件的工藝作用是:使支路進(jìn)料REF2與下部催化劑床層流出物混合均勻。
[0029]按照本發(fā)明，可以設(shè)置有反應(yīng)空間進(jìn)料分配器，進(jìn)料分配器的工藝作用是:在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上使反應(yīng)空間進(jìn)料均勻分布在反應(yīng)空間底部。
[0030]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置有催化劑床層，可以設(shè)置有催化劑床層進(jìn)料分配器，床層進(jìn)料分配器的工藝作用是:在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上使催化劑床層進(jìn)料均勻分布在催化劑床層底部。
[0031]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為固定床或膨脹床或懸浮床或沸騰床。
[0032]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為上流式微膨脹床，所述上流式微膨脹床，其催化劑床層有反應(yīng)原料通過時(shí)的工作狀態(tài)的最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態(tài)的高度CUH之比值KBED定義為床層膨脹比，KBED通常低于1.10、一般低于1.05、特別地低于1.02。
[0033]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為上流式在線移動床，所述上流式在線移動床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以連續(xù)的方式從床層底部卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，從床層上部補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量。
[0034]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為在線間歇式置換床，所述在線間歇式置換床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以間歇的方式卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，以間歇的方式補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑減量。
[0035]按照本發(fā)明，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB，可以將反應(yīng)空間分割為水平截面積相等的多個(gè)子空間，比如可以將反應(yīng)空間分割為對稱布置的N個(gè)子空間，每個(gè)反應(yīng)子空間的布置進(jìn)料分布器的空間JLN可以相互隔離，每個(gè)空間JLN設(shè)置有開口于反應(yīng)器器壁的連接口 LJK，每個(gè)連接口 LJK與反應(yīng)器分路進(jìn)料管連接。
[0036]按照本發(fā)明，主進(jìn)料REFl可以為含有烴油的物流，比如主進(jìn)料REFl可以為高芳烴原料HDS，反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程；高芳烴原料HDS選自下列物料中的一種或幾種:
[0037]①低溫煤焦油或其餾分油；
[0038]②中溫煤焦油或其餾分油；
[0039]③高溫煤焦油或其餾分油；
[0040]④煤液化過程所得煤液化油或其餾分油；
[0041]⑤頁巖油或其餾分油；
[0042]⑥乙烯裂解焦油；
[0043]⑦石油基蠟油熱裂化焦油；
[0044]⑧石油砂基重油或其熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0045]⑨石油基重油熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0046]⑩其它芳烴重量含量高于50%的膠狀浙青狀組分重量含量高于15%的烴油。
[0047]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器的操作條件通常為:溫度為170?4801:、壓力為4.0?30.0MPa0
[0048]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器的操作條件一般為:溫度為220?400°C、壓力為12.0?20.0MPa。
[0049]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器的操作條件宜為:溫度為220?350°C、壓力為13.0?18.0MPa0
[0050]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器，可以在隔板GB之間和或隔板GB與反應(yīng)器器壁之間布置分割氣泡的部件，比如分割氣泡的絲網(wǎng)部件。
[0051]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器，主進(jìn)料REFl為高芳烴原料HDS，反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程，適合于進(jìn)行脫除金屬和或脫除硫和或脫除殘?zhí)俊?br>
【具體實(shí)施方式】
[0052]本發(fā)明所述反應(yīng)空間，通常指的是主反應(yīng)空間，比如上流式懸浮床反應(yīng)器或上流式沸騰床反應(yīng)器，盡管位于反應(yīng)器底部的空間也有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，但是通常將分布器上部的空間稱為反應(yīng)空間。一臺反應(yīng)器的主反應(yīng)空間，可以分為2個(gè)或多個(gè)子空間，比如一臺反應(yīng)器可以設(shè)置2個(gè)或多個(gè)催化劑床層。
[0053]本發(fā)明所述一種直立上流式反應(yīng)器，是工業(yè)裝置使用的一種直立上流式反應(yīng)器，其中穿行于反應(yīng)空間或催化劑床層間的工藝介質(zhì)的宏觀流動主導(dǎo)方向?yàn)橛上孪蛏?；反?yīng)器也可以稱為反應(yīng)塔。
[0054]本發(fā)明所述上流式反應(yīng)器RE，基本部件通常有:
[0055]①反應(yīng)器殼體RES ；
[0056]②反應(yīng)器殼體上的開口(或稱為接管)；
[0057]⑧反應(yīng)空間，通常布置催化劑床層；反應(yīng)空間使用本發(fā)明所述的垂直方向布置的隔板GB ;所述垂直方向布置指的是隔板的安裝方位是板面與水平面垂直；
[0058]④可能安裝的測量儀表:測試催化劑床層溫度的測溫部件如熱電偶，測量反應(yīng)器系統(tǒng)特定位置壓力的壓力表；
[0059]⑤進(jìn)料分布器(或分配器)；
[0060]⑥床層間的混合器；
[0061]⑦出口整流部件，如收集器、防渦流器、除霧器(破沫器)。
[0062]本發(fā)明所述上流式反應(yīng)器，輔助部件為外部保溫材料、支撐件(裙座或支耳)、基礎(chǔ)、梯子、操作平臺及可能存在的消防配件如蒸汽消防環(huán)。根據(jù)建設(shè)地地質(zhì)、氣象等條件，結(jié)合設(shè)備重量、高度等條件，本發(fā)明所述上流式反應(yīng)器根據(jù)需要其基礎(chǔ)之下需要打樁以控制上流式反應(yīng)器RE基礎(chǔ)的沉降速度。
[0063]本發(fā)明上流式反應(yīng)器的催化劑床層可能選擇膨脹床，所述膨脹床的有反應(yīng)原料通過時(shí)的工作狀態(tài)的催化劑床層最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態(tài)的高度CUH之比值KBED定義為床層膨脹比。
[0064]本發(fā)明上流式反應(yīng)器RE，可以設(shè)置I個(gè)或2個(gè)或多個(gè)催化劑床層，催化劑床層的工作方式可以選自下列形式中的一種或幾種:
[0065]①上流式固定床；
[0066]②低膨脹比的上流式膨脹床，KBED通常低于1.10、一般低于1.08、最好低于1.05 ；
[0067]③高膨脹比的上流式膨脹床，KBED通常大于1.25、一般低于1.30、最好低于
1.40 ；
[0068]④上流式在線間歇式置換床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以間歇的方式卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，以間歇的方式補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量；
[0069]⑤上流式移動床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以連續(xù)的方式從床層底部卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，從床層上部補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量；
[0070]⑥上流式懸浮床；
[0071]⑦上流式沸騰床。
[0072]本發(fā)明上流式反應(yīng)器RE，適用于烴加氫過程，特別適用于易結(jié)焦烴油的反應(yīng)溫度不太高因而結(jié)焦反應(yīng)比較弱的烴加氫改質(zhì)過程，或者特別適用于含有較少灰分的易結(jié)焦烴油的加氫改質(zhì)過程。本發(fā)明上流式反應(yīng)器RE，適用于煤焦油加氫改質(zhì)過程，特別適用于中低溫煤焦油的預(yù)加氫改質(zhì)過程。本發(fā)明上流式反應(yīng)器RE，可以與上游反應(yīng)器或下游反應(yīng)器組合使用，構(gòu)成多種形式的反應(yīng)系統(tǒng)。
[0073]以下詳細(xì)描述本發(fā)明的特征部分。
[0074]一種直立上流式反應(yīng)器，在反應(yīng)器RE內(nèi)總體物流流動方向向上，主進(jìn)料REFl自反應(yīng)器RE下部進(jìn)入反應(yīng)器RE，主產(chǎn)物REPl自反應(yīng)器RE上部排出反應(yīng)器RE，其特征在于:在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板GB。
[0075]按照本發(fā)明，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間可以設(shè)置至少2個(gè)或多個(gè)垂直方向布置的隔板GB ;可以至少有兩塊隔板GB相交；隔板GB高度可以大于或小于反應(yīng)空間高度，隔板GB為連續(xù)實(shí)體板且不開孔；隔板GB上可以布置有孔。
[0076]按照本發(fā)明，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間可以設(shè)置2個(gè)或多個(gè)催化劑床層；催化劑床層之間的空間可以設(shè)置流入支路進(jìn)料REF2的支路進(jìn)料口 ；催化劑床層之間的空間可以設(shè)置與支路進(jìn)料口連接的支路進(jìn)料分配器，支路進(jìn)料分配器的工藝作用是:使支路進(jìn)料REF2均勻分布在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上；催化劑床層之間的空間可以設(shè)置有使支路進(jìn)料REF2與下部催化劑床層流出物混合的混合部件，混合部件的工藝作用是:使支路進(jìn)料REF2與下部催化劑床層流出物混合均勻。
[0077]按照本發(fā)明，可以設(shè)置有反應(yīng)空間進(jìn)料分配器，進(jìn)料分配器的工藝作用是:在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上使反應(yīng)空間進(jìn)料均勻分布在反應(yīng)空間底部。
[0078]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置有催化劑床層，可以設(shè)置有催化劑床層進(jìn)料分配器，床層進(jìn)料分配器的工藝作用是:在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上使催化劑床層進(jìn)料均勻分布在催化劑床層底部。
[0079]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為固定床或膨脹床或懸浮床或沸騰床。
[0080]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為上流式微膨脹床，所述上流式微膨脹床，其催化劑床層有反應(yīng)原料通過時(shí)的工作狀態(tài)的最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態(tài)的高度CUH之比值KBED定義為床層膨脹比，KBED通常低于1.10、一般低于1.05、特別地低于1.02。
[0081]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為上流式在線移動床，所述上流式在線移動床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以連續(xù)的方式從床層底部卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，從床層上部補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量。
[0082]按照本發(fā)明，反應(yīng)空間可以設(shè)置催化劑床層，催化劑床層可以為在線間歇式置換床，所述在線間歇式置換床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以間歇的方式卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，以間歇的方式補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量。
[0083]按照本發(fā)明，在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB，可以將反應(yīng)空間分割為水平截面積相等的多個(gè)子空間，比如可以將反應(yīng)空間分割為對稱布置的N個(gè)子空間，每個(gè)反應(yīng)子空間的布置進(jìn)料分布器的空間JLN可以相互隔離，每個(gè)空間JLN設(shè)置有開口于反應(yīng)器器壁的連接口 LJK，每個(gè)連接口 LJK與反應(yīng)器分路進(jìn)料管連接。
[0084]按照本發(fā)明，主進(jìn)料REFl可以為含有烴油的物流，比如主進(jìn)料REFl可以為高芳烴原料HDS，反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程；高芳烴原料HDS選自下列物料中的一種或幾種:
[0085]①低溫煤焦油或其餾分油；
[0086]②中溫煤焦油或其餾分油；
[0087]③高溫煤焦油或其餾分油；
[0088]④煤液化過程所得煤液化油或其餾分油；
[0089]⑤頁巖油或其餾分油；
[0090]⑥乙烯裂解焦油；
[0091]⑦石油基蠟油熱裂化焦油；
[0092]⑧石油砂基重油或其熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0093]⑨石油基重油熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程；
[0094]⑩其它芳烴重量含量高于50%的膠狀浙青狀組分重量含量高于15%的烴油。
[0095]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器的操作條件通常為:溫度為170?4801:、壓力為4.0?
30.0MPa0
[0096]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器的操作條件一般為:溫度為220?400°C、壓力為12.0?20.0MPa。
[0097]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器的操作條件宜為:溫度為220?350°C、壓力為13.0?18.0MPa0
[0098]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器，可以在隔板GB之間和或隔板GB與反應(yīng)器器壁之間布置分割氣泡的部件，比如分割氣泡的絲網(wǎng)部件。
[0099]本發(fā)明的上流式反應(yīng)器，主進(jìn)料REFl為高芳烴原料HDS，反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程，適合于進(jìn)行脫除金屬和或脫除硫和或脫除殘?zhí)俊?br>
[0100]本發(fā)明的直立上流式反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)在于:在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板，將隔板兩側(cè)空間相對地分開增強(qiáng)獨(dú)立性，減弱隔板兩側(cè)氣泡和或液滴和或催化劑顆粒的水平方向長距離移動，利于阻止反應(yīng)空間氣泡的合并長大，利于減弱床層垂直方向凈液相高度的波動幅度即減弱床層垂直方向壓力差的不平衡度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可有效減弱進(jìn)料分布的不平衡度，利于防止水平截面熱點(diǎn)的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種直立上流式反應(yīng)器，在反應(yīng)器RE內(nèi)總體物流流動方向向上，主進(jìn)料REFl自反應(yīng)器RE下部進(jìn)入反應(yīng)器RE，主產(chǎn)物REPl自反應(yīng)器RE上部排出反應(yīng)器RE，其特征在于:在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少一個(gè)垂直方向布置的隔板GB。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少2個(gè)垂直方向布置的隔板GB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少3個(gè)垂直方向布置的隔板GB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置至少2個(gè)垂直方向布置的隔板GB，至少有兩塊隔板GB相交。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置垂直方向布置的隔板GB,隔板GB高度大于反應(yīng)空間高度，隔板GB為連續(xù)實(shí)體板且不開孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB上布置有孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置垂直方向布置的隔板GB,隔板GB高度小于反應(yīng)空間高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置2個(gè)或多個(gè)催化劑床層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置2個(gè)或多個(gè)催化劑床層，催化劑床層之間的空間設(shè)置流入支路進(jìn)料REF2的支路進(jìn)料口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 催化劑床層之間的空間設(shè)置與支路進(jìn)料口連接的支路進(jìn)料分配器，支路進(jìn)料分配器的工藝作用是:使支路進(jìn)料REF2均勻分布在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 催化劑床層之間的空間設(shè)置有使支路進(jìn)料REF2與下部催化劑床層流出物混合的混合部件，混合部件的工藝作用是:使支路進(jìn)料REF2與下部催化劑床層流出物混合均勻。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 設(shè)置有反應(yīng)空間進(jìn)料分配器，進(jìn)料分配器的工藝作用是:在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上使反應(yīng)空間進(jìn)料均勻分布在反應(yīng)空間底部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置有催化劑床層，設(shè)置有催化劑床層進(jìn)料分配器，床層進(jìn)料分配器的工藝作用是:在反應(yīng)器內(nèi)主流工藝介質(zhì)的流動截面上使催化劑床層進(jìn)料均勻分布在催化劑床層底部。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為固定床。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為上流式膨脹床。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為上流式微膨脹床，所述上流式微膨脹床，其催化劑床層有反應(yīng)原料通過時(shí)的工作狀態(tài)的最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態(tài)的高度CUH之比值KBED定義為床層膨脹比，KBED低于1.10。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為上流式微膨脹床，所述上流式微膨脹床，其催化劑床層有反應(yīng)原料通過時(shí)的工作狀態(tài)的最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態(tài)的高度CUH之比值KBED定義為床層膨脹比，KBED低于1.05。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為上流式微膨脹床，所述上流式微膨脹床，其催化劑床層有反應(yīng)原料通過時(shí)的工作狀態(tài)的最大高度CWH與該催化劑床層的空床靜置狀態(tài)的高度CUH之比值KBED定義為床層膨脹比，KBED低于1.02。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為上流式在線移動床，所述上流式在線移動床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以連續(xù)的方式從床層底部卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，從床層上部補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為在線間歇式置換床，所述在線間歇式置換床，床層內(nèi)工藝介質(zhì)向上流動，以間歇的方式卸出活性已經(jīng)降低的催化劑，以間歇的方式補(bǔ)入新鮮催化劑維持床層催化劑藏量。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為懸浮床。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 反應(yīng)空間設(shè)置催化劑床層，催化劑床層為沸騰床。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB，將反應(yīng)空間分割為水平截面積相等的多個(gè)子空間。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB，將反應(yīng)空間分割為對稱布置的N個(gè)子空間，每個(gè)反應(yīng)子空間的布置進(jìn)料分布器的空間JLN相互隔離，每個(gè)空間JLN設(shè)置有開口于反應(yīng)器器壁的連接口 LJK，每個(gè)連接口 LJK與反應(yīng)器分路進(jìn)料管連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17或18或19或20或21或22或23或24所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于:主進(jìn)料REFl為含有烴油的物流。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17或18或19或20或21或22或23或24所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于:主進(jìn)料REFl為高芳烴原料HDS，反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程；高芳烴原料HDS選自下列物料中的一種或幾種: ①低溫煤焦油或其餾分油； ②中溫煤焦油或其餾分油； ③高溫煤焦油或其餾分油； ④煤液化過程所得煤液化油或其餾分油； ⑤頁巖油或其餾分油； ⑥乙烯裂解焦油； ⑦石油基蠟油熱裂化焦油； ⑧石油砂基重油或其熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程； ⑨石油基重油熱加工過程所得油品，熱加工過程是重油焦化過程或重油催化裂化過程或重油催化裂解過程； ⑩其它芳烴重量含量高于50%的膠狀浙青狀組分重量含量高于15%的烴油。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 操作條件為:溫度為170?480°C、壓力為4.0?30.0MPa0
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 操作條件為:溫度為220?400°C、壓力為12.0?20.0MPa0
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 操作條件為:溫度為220?350°C、壓力為13.0?18.0MPa0
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB，將反應(yīng)空間分割為水平截面積相等的多個(gè)子空間。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB，將反應(yīng)空間分割為對稱布置的N個(gè)子空間，每個(gè)反應(yīng)子空間的布置進(jìn)料分布器的空間JLN相互隔離，每個(gè)空間JLN設(shè)置有開口于反應(yīng)器器壁的連接口 LJK，每個(gè)連接口 LJK與反應(yīng)器分路進(jìn)料管連接。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 操作條件為:溫度為170?480°C、壓力為4.0?30.0MPa0
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 操作條件為:溫度為220?400°C、壓力為12.0?20.0MPa0
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 操作條件為:溫度為220?350°C、壓力為13.0?18.0MPa0
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB,隔板GB之間和或隔板GB與反應(yīng)器器壁之間布置有分割氣泡的部件。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于: 在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)空間設(shè)置的垂直方向布置的隔板GB,隔板GB之間和或隔板GB與反應(yīng)器器壁之間布置有分割氣泡的絲網(wǎng)部件。
37.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上流式反應(yīng)器，其特征在于:主進(jìn)料REFl為高芳烴原料HDS,反應(yīng)空間進(jìn)行高芳烴原料HDS的加氫改質(zhì)過程，用于脫除金屬和或脫除硫和或脫除殘?zhí)俊?br>
【文檔編號】B01J8/08GK104162384SQ201410428615
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】何巨堂, 戴旭 申請人:何巨堂, 戴旭