一种下流式反应器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种下流式反应器，将反应进料气液分离区和下流式反应区组合在一 起，包含设置集液室的气液分离区即上段和设置1个或2个或多个催化剂床层的催化反应 区即下段；特别地讲，本发明涉及一种用于烃加氢过程的将反应进料气液分离区和下流式 反应区组合在一起的下流式反应器；更特别地讲，本发明涉及一种中低温煤焦油深度加氢 改质过程使用的将由预加氢反应流出物构成的深度加氢改质反应过程的反应进料的气液 分离区和下流式深度加氢改质反应区组合在一起的下流式反应器。
【背景技术】
[0002] 以下结合中低温煤焦油深度加氢改质过程使用的将由预加氢反应流出物构成的 深度加氢改质反应过程的反应进料的气液分离区和下流式深度加氢改质反应区组合在一 起的下流式反应器描述本发明。
[0003] 本发明所述中低温煤焦油F1，可以是全馏分中低温煤焦油或中低温煤焦油的馏分 油比如中低温煤焦油的煤浙青，通常含有预加氢易反应组分如金属、烯烃、酚、多环芳烃、胶 状浙青状组分、灰分等，所述的预加氢易反应组分通常在反应条件下造成催化剂表面结焦 或固体沉积。中低温煤焦油F1，通常含有多环芳烃、稠环芳烃、胶状浙青状组分。本文所说 的稠环芳烃的芳环数大于5,而多环芳烃的芳环数为3~5。
[0004] 对于预加氢易反应组分含量高的富含胶状浙青状组分的劣质中低温煤焦油F1，其 目标产品为柴油馏分的深度加氢改质过程通常包括煤焦油原料Fl的预加氢反应过程Rl和 预加氢反应流出物RlP的深度加氢改质反应过程R2,为了最大限度获得轻质产品如汽油、 柴油馏分，通常对胶状浙青状组分的深度加氢改质生成油中的常规沸点高于350°C的烃组 分进行包含热裂化反应的二次热加工（比如加氢裂化或加氢裂解或焦化或催化裂化或催 化裂解等）。
[0005] 在中低温煤焦油原料Fl的预加氢反应过程R1，通常使用预加氢催化剂R1C，预加 氢催化剂RlC可以是加氢保护剂、烯烃加氢饱和剂、加氢脱氧剂、加氢脱金属剂、加氢脱硫 剂、芳烃加氢部分饱和催化剂等的单剂或双剂或多剂的串联组合或混装组合，在预加氢催 化剂RlC存在条件下，所述中低温煤焦油Fl与氢气进行加氢反应，生成一个由氢气、杂质组 份、常规气体烃、常规液体烃组成的预加氢反应流出物RlP ;基于预加氢反应过程Rl的目的 是过滤脱除机械杂质、烯烃饱和、脱除金属、脱除部分有机氧（比如有机酚）、脱除部分有机 硫以及对其它部分易反应组分加氢（比如多环芳烃中的第一个芳环的加氢饱和），因此预 加氢反应过程Rl的反应条件比深度加氢改质反应过程R2的反应条件较为缓和，通常，预加 氢反应过程Rl的较好的操作条件为：温度为170~390°C、压力为4. 0~30.0 MPa、预加氢 催化剂RlC体积空速为0.05~5. Ohr'氢气/原料油体积比为500 : 1~4000 : 1，通常 化学纯氢耗量为0. 5~2. 5% (对中低温煤焦油Fl的重量）。
[0006] 在深度加氢改质反应过程R2,在深度加氢改质催化剂R2C(通常至少使用具备加 氢精制功能的深度加氢精致催化剂R21C、有时联合使用具备加氢裂化功能的催化剂R22C) 存在条件下，所述预加氢反应流出物RlP进行深度加氢改质反应，生成一个由氢气、杂质组 份、常规气体烃、常规液体烃组成的深度加氢改质反应流出物R2P ;基于深度加氢改质反应 过程R2预期的改质产物的指标要求，深度加氢改质反应过程R2通常必须脱除大部分硫、 脱除大部分氮、显著降低芳烃浓度、提高十六烷值、降低密度，通常化学纯氢耗量为2. 5~ 7. 5 % (对煤焦油Fl的重量），深度加氢改质反应过程R2的反应温度比预加氢反应过程Rl 的反应温度一般高20°C以上、通常高50°C以上、特别地高90°C以上。深度加氢改质反应过 程R2的深度加氢精致催化剂R21C的操作条件通常为：温度为260~440°C、压力为4. O~ 30.0 MPa、精制催化剂R21C体积空速为0. 1~4. Ohr-1、氢气/原料油体积比为500 : 1~ 4000 : 1。深度加氢改质反应过程R2有时联合使用具备加氢裂化功能的催化剂R22C，催化 剂R22C的操作条件通常为：温度为300~440°C、压力为4. 0~30.0 MPa、催化剂R22体积 空速为0.5~tOhr'氢气/原料油体积比为500 : 1~4000 : 1。
[0007] 在中低温煤焦油的预加氢过程中，使用富含供氢烃的联合反应稀释烃可以优化煤 焦油重馏分的预加氢反应效果，为此，本发明人提出了以煤焦油预加氢生成油为互溶性好 的富含供氢烃的联合反应稀释烃的煤焦油加氢转化方法，见表1所列专利申请，需要设置 预加氢反应流出物的气液分离器和深度加氢改质反应过程R2,气液分离器排出的部分液体 返回上游流程作为循环油使用，其余液体和气体作为预加氢反应流出物进入深度加氢改质 反应过程R2的催化反应区，此时需要设置循环油循环泵系统，为循环泵提供循环油的集液 器必须置于高标高位置，以保证加压泵REFL-PUMP的必须汽蚀余量的要求。或者可以将预 加氢反应流出物分离为液体和气体分别进行后续处理。
[0008] 表1需要实施预加氢反应流出物的气液分离过程和部分液体循环使用过程的煤 焦油重油加氢转化方法
[0009]
[0010] 由于中低温煤焦油的预加氢反应流出物的深度加氢改质反应过程R2,通常属于强 放热反应过程，反应温升较大，为了降低催化剂床层的平均温度，深度加氢改质反应过程R2 通常使用多个催化剂床层，在催化剂床层之间使用急冷物流（冷氢气或冷油）。
[0011] 为了简化设备结构和优化工程设计，本发明提出了一种下流式反应器，将反应进 料气液分离区和下流式反应区组合在一起，包含设置集液室的气液分离区即上段和设置1 个或2个或多个催化剂床层的催化反应区即下段，应用于中低温煤焦油深度加氢改质过程 时，将由预加氢反应流出物构成的深度加氢改质反应过程的反应进料的气液分离区和下流 式深度加氢改质反应区组合在一起，形成了组合功能的反应器或反应器系统，类似的技术 未见报道。
[0012] 因此，本发明的第一目的在于提出一种下流式反应器，将反应进料气液分离区和 下流式反应区组合在一起，包含设置集液室的气液分离区即上段和设置1个或2个或多个 催化剂床层的催化反应区即下段。
[0013] 本发明的第二目的在于提出一种用于烃加氢过程的将反应进料气液分离区和下 流式反应区组合在一起的下流式反应器。
[0014] 本发明的第三目的在于提出一种中低温煤焦油深度加氢改质过程使用的将由预 加氢反应流出物构成的深度加氢改质反应过程的反应进料的气液分离区和下流式深度加 氢改质反应区组合在一起的下流式反应器。
[0015] 对于金属含量高或烯烃含量高或酚含量高或胶质含量高或浙青质含量高或某种 易反应物含量高的烃物料Fl的深度加氢改质过程R2,本发明均可应用，这些物流可以选自 下列物料中的一种或几种：
[0016] ①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品；
[0017] ②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品；
[0018] ③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品；
[0019] ④煤液化过程所得煤液化油或其馏分油或其热加工过程所得油品；
[0020] ⑤页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品；
[0021] ⑥石油砂基重油或其热加工过程所得油品；
[0022] ⑦乙烯裂解焦油；
[0023] ⑧石油基蜡油热裂化焦油；
[0024] ⑨石油基重油热加工过程所得油品，热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化 过程或重油催化裂解过程；
[0025] ⑩其它芳烃含量高的富含胶状浙青状组分的烃油。
【发明内容】
[0026] 本发明一种下流式反应器，其特征在于：在一台反应器RE的壳体RES内，将反应进 料气液分离区构成的上段REUS和串联操作的下流式催化反应区构成的下段REDS组合在一 起，上段REUS设置集液室CLD，下段REDS设置1个或2个或多个催化剂床层；主进料REF 自反应器RE上部进入反应器RE，主产物REP自反应器RE下部排出反应器RE，来自集液室 CLD的液相区的液体产物REFL排出反应器RE。
[0027] 本发明特征进一步在于：下段REDS设置2个或多个催化剂床层，催化剂床层之间 的空间设置流入支路进料REF2的支路进料口；根据需要，催化剂床层之间的空间还设置与 支路进料口连接的支路进料分配器，支路进料分配器的工艺作用是：使支路进料REF2均匀 分布在反应器内主流工艺介质的流动截面上；根据需要，催化剂床层之间的空间设置有使 支路进料REF2与上部催化剂床层流出物混合的混合部件，混合部件的工艺作用是：使支路 进料REF2与下部催化剂床层流出物混合均匀。
[0028] 本发明特征进一步在于：根据需要，下段REDS设置的催化剂床层的入口，设置有 床层进料分配器，床层进料分配器的工艺作用是：在反应器内主流工艺介质的流动截面上 使床层进料均匀分布在床层底部。
[0029] 下段REDS设置有催化剂床层，催化剂床层可以选自下列方式中的一种或几种：
[0030] ①催化剂床层为固定床。
[0031] ②催化剂床层为下流式在线移动床，