一种下流式烃加氢反应器的制造方法_2

文档序号:9406289阅读:来源:国知局
煤焦油加氢处理过程(比如浅度加氢过程),由于原料组成和加工目标不同,使用的催化 剂类、数量差别太大,操作温度、操作压力差别太大,循环油对催化反应的影响差别太大,因 此,不能直接利用。
[0032] 对于金属含量高和或烯烃含量高和或酚含量高和或胶质含量高和或某种易反应 物含量高的含重烃的烃原料HDS的深度加氢改质过程特别是其浅度加氢反应过程Rl,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:
[0033] ①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0034] ②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0035] ③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0036] 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;
[0037] ⑤页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0038] ⑥石油砂基重油或其热加工过程所得油品;
[0039] ⑦石油基蜡油热裂化焦油;
[0040] ⑧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;
[0041] ⑨其它多环芳烃浓度高于10%、芳烃总含量高于40%的烃油。
[0042] 因此,本发明的第一目的在于提出一种下流式烃加氢反应器,加工的烃原料HDS 含有至少一部分多环芳烃,烃原料HDS含有至少一种金属和或至少一部分残炭,烃原料HDS 通过下流式烃加氢反应区脱除至少一部分金属和或脱除至少一部分残炭,将下流式催化反 应区和串联操作的反应产物气液分离区组合在一起,包含设置2个或多个层状催化剂床层 的催化反应区即上段和设置集液室的气液分离区即下段,并可设置底部液相循环系统。
[0043] 本发明的第二目的在于提出一种加工煤焦油的下流式烃加氢反应器。
[0044] 本发明的第三目的在于提出一种中低温煤焦油减压深拔馏出油的深度加氢改质 过程的浅度加氢过程使用的下流式烃加氢反应器。

【发明内容】

[0045] 本发明一种下流式烃加氢反应器,加工的烃原料HDS含有至少一部分多环芳烃, 烃原料HDS含有至少一种金属和或至少一部分残炭,烃原料HDS通过下流式催化反应区脱 除至少一部分金属和或脱除至少一部分残炭,其特征在于:
[0046] ①在下流式烃加氢反应器RE的壳体RES内,将下流式催化反应区构成的上段REUS 和串联操作的反应产物气液分离区构成的下段REDS组合在一起;
[0047] ②在上段REUS,设置至少2个层状催化剂床层,使用至少2种加氢催化剂,下层加 氢催化剂的加氢活性高于上层加氢催化剂的加氢活性;
[0048] ③下段REDS设置集液室CLD ;
[0049] ④主进料REFl自反应器RE上部进入反应器RE;
[0050] ⑤主产物REPM自反应器RE下部排出反应器RE ;
[0051 ] ⑥来自集液室CLD的液相区的液体产物REPL排出反应器RE。
[0052] 本发明特征进一步地在于:⑥来自集液室CLD的液相区的液体产物REPL排出反应 器RE后,可以循环进入下流式烃加氢反应器RE的上段REUS与催化剂床层接触。
[0053] 本发明特征进一步地在于:上段REUS催化剂床层之间的空间可以设置流入支路 进料REF2的支路进料口;催化剂床层之间的空间还可以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;催化剂床层之间的空间可以设置有使支路进料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与上部催化剂床层流 出物混合均匀。
[0054] 本发明特征进一步地在于:上段REUS设置的催化剂床层的入口,可以设置有床层 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上部。
[0055] 本发明特征进一步地在于:上段REUS的催化剂床层可以为固定床。
[0056] 本发明特征进一步地在于:上段REUS的催化剂床层可以为在线间歇式置换床,所 述在线间歇式置换床,床层内工艺介质向下流动,以间歇的方式从催化剂床层下部卸出活 性已经降低的催化剂,以间歇的方式从催化剂床层上部补入新鲜催化剂维持床层催化剂藏 量。
[0057] 本发明特征进一步地在于:加工的烃原料HDS通常含有四环及其以上芳烃组分。
[0058] 本发明特征进一步地在于:⑤主产物REPM自反应器RE下部排出反应器RE通过排 料器KS,排料器KS包括收集杯KSl、导出管KS2 ;收集杯KSl可以为一个杯状容器,上部开 口、下部开口,下部开口面积小于上部开口面积;收集杯的侧壁形状可以为圆桶型、杯底可 以为半椎面;收集杯KSl通常布置于反应器轴线垂直截面的中心位置,上部开口边沿线为 水平状。
[0059] 本发明特征进一步地在于:⑦设置反应产物分布锥CAP,布置于反应器RE的下段 REDS的上部空间,将反应区降落的液相物料引导至排料器KS的收集杯KSl进料开口区域之 外。
[0060] 本发明特征进一步地在于:③集液室CLD设置液体折流桶KT,液体折流桶KT上下 开口,反应区降落的液相物料被分布锥CAP引导至液体折流桶KT外壁与反应器RE器壁之 间的区域,下降的液相物料被液体折流桶KT桶壁阻挡后向下流动,同时推动液体折流桶KT 内壁与收集杯KSl之间的区域的液体向上流动。
[0061] 本发明特征进一步地在于:烃原料HDS通过下流式烃加氢反应器RE脱除至少 70%的金属、脱除至少40%的残炭。
[0062] 本发明特征进一步地在于:上段REUS设置的下流式催化反应区的操作条件一般 为:温度为150~480°C、压力为8. 0~30.0 MPa、氢油体积比小于5000。
[0063] 本发明特征进一步地在于:上段REUS设置的下流式催化反应区的操作条件通常 为:温度为200~380°C、压力为12. 0~20.0 MPa、氢油体积比为200~2000。
[0064] 本发明特征进一步地在于:自集液室的液相区CLD排出反应器RE的液体产物 REPL,可以经过加压栗升压后进入产生主进料REFl的上游反应器内循环使用,可以经过加 压栗升压后进入产生支路进料REF2的反应器内循环使用,可以经过加压栗升压后作为主 进料REFl的一部分进入反应器RE内循环使用,可以经过加压栗升压后作为支路进料REF2 进入反应器RE内循环使用,可以经过加压栗升压后作为支路进料REF2的一部分进入反应 器RE内循环使用。
[0065] 本发明特征进一步地在于:⑥来自集液室CLD的液相区的液体产物REPL排出反应 器RE后循环进入下流式烃加氢反应器RE的上段REUS与催化剂床层接触;液体产物REPL 重量流量为烃原料HDS重量流量的0. 1~10倍。
[0066] 本发明特征进一步地在于:经原料HDS选自下列物料中的一种或几种:
[0067] ①低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0068] ②中温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0069] ③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0070] 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;
[0071] ⑤页岩油或其馏分油或其热加工过程所得油品;
[0072] ⑥石油砂基重油或其热加工过程所得油品;
[0073] ⑦石油基蜡油热裂化焦油;
[0074] ⑧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;
[0075] ⑨其它多环芳烃浓度高于10%、芳烃总含量高于40%的烃油。
[0076] 本发明应用于烃原料HDS深度加氢改质过程时,第一种工艺流程为:
[0077] 烃原料HDS通过下流式烃加氢反应器RE完成浅度加氢改质过程Rl得到的浅度加 氢改质产物为主产物REPM;浅度加氢改质产物REPM进入使用下流式固定床反应器的深度 加氢改质反应过程R2, R2进行浅度加氢产物REPM的深度加氢脱硫和或深度加氢脱氧和或 深度加氢脱氮和或深度芳烃加氢饱和反应;回收深度加氢改质最终反应产物R2P,获得加 氢改质油品。
[0078] 本发明应用于烃原料HDS深度加氢改质过程时,第二种工艺流程为:
[0079] 主要由常规沸点低于330°C烃组成的轻馏分烃油LF,通过浅度加氢反应器RL1,在 氢气和轻馏分烃油浅度加氢催化剂存在条件下,穿过下流式催化剂床层,进行烯烃加氢饱 和和或加氢脱氧和或加氢脱硫和或芳烃加氢饱和加氢反应后,转化为轻馏分烃油LF的浅 度加氢反应产物RLlP排出浅度加氢反应器RLl;
[0080] 浅度加氢反应产物RLlP进入加工主要由常规沸点高于330°C烃组成的烃原料HDS 的反应器RHl,反应器RHl采用反应器RE的工作方式;
[0081 ] 反应器RHl,在氢气和烃原料HDS浅度加氢催化剂存在条件下,进行烃原料HDS的 浅度加氢反应,进行加氢脱金属和或加氢脱残炭加氢反应后转化为主产物REPM ;
[0082] 主产物REPM进入使用下流式固定床反应器的深度加氢改质反应过程R2, R2进行 浅度加氢产物REPM的深度加氢脱硫和或深度加氢脱氧和或深度加氢脱氮和或深度芳烃加 氢饱和反应;回收深度加氢改质最终反应产物R2P,获得加氢改质油品。
【附图说明】
[0083] 附图1是本发明下流式烃加氢反应器RE的第一种技术方案的功能结构示意图。如 附图1所示,在一台反应器RE的壳体RES内,将下流式催化反应区构成的上段REUS和串联 操作的反应产物气液分离区构成的下段REDS组合在一起,反应器RE的壳体RES包括上段 REUS和下段REDS,主进料REFl自反应器RE上部进入反应器RE ;下流式催化反应区构成的 上段REUS包括三个催化剂床层REC1、REC2、REC3,1、2床层之间设有支路进料REF21的分配 器,2、3床层之间有支路进料REF22的分配器;下段REDS设置集液室CLD,来自集液室的液 相区CLD的液体产物REPL排出反应器RE,主产物REPM自反应器RE下部排出反应器RE。
[0084] 在附图1表示的下流式反应器RE中,根据需要,在最后的催化剂床层之后,可以设 置冷氢箱或冷油箱用于降低最终加氢产物的温度,以防止超温的加氢反应产物进入反应产 物气液分离区构成的下段REDS。
[0085] 附图1同时表示了本发明一种下流式烃加氢反应器RE在中低温煤焦油深度加氢 改质过程的浅度加氢改质过程Rl的工艺流程中的位置和物流流向。如附图1所示,煤焦油 HDS经管道1101、含氢气物流HM经管道1103、循环油REPL经管道1109汇合后作为主进料 REFl自反应器RE上部进入反应器RE ;下流式催化反应区构成的上段REUS包括三个催化剂 床层,1、2床层之间设有支路进料REF21 (含氢气体和或烃油)的分配器RECK1,2、3床层之 间有支路进料REF2
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