一种外循环式悬浮床反应装置的制作方法

文档序号:15504313发布日期:2018-09-21 22:58阅读:214来源:国知局

本实用新型涉及燃料化工领域,特别是涉及一种外循环式悬浮床反应装置。



背景技术:

反应器是悬浮床加氢裂化工艺中最为关键的设备之一。反应器的形式以及它们的组合运用在很大程度上决定了悬浮床工艺的特点。

日本在90年代末开发完成了NEDOL液化工艺,该工艺液化反应器为鼓泡床反应器,鼓泡床反应器气体滞留系数大,利用率低,为保证反应物料的停留时间需要三台反应器,大幅增加了设备投资。

现有技术中公开了一种煤直接液化方法,该液化方法的特点是:高温分离器下部排出的液相物料一部分通过减压阀排出,其余部分返回到第一反应器反应原料入口循环使用;其中,循环物料与新鲜物料的重量流量之比为2-20。这种大循环煤直接液化工艺物料在反应器内的停留时间分布很宽,反应转化率较低。

另有现有技术,采用内循环悬浮床反应器,反应温度容易控制、传质效率高,但反应器顶部必须有提供气液分离的空间,反应器的气液比不能太高,否则气液分离不完全,容易引起循环泵抽空等一系列问题,且反应器内的内构件复杂。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于,提供一种外循环式悬浮床反应装置,所要解决的技术问题是,采用本发明提供的反应装置进行煤直接液化,提高反应过程中的传热、传质效率,保证物料在反应器内有均匀的停留时间,避免固体颗粒在反应器内的沉积,降低轻质组分过度裂化,并将重组分充分加氢裂化,提高重油转化率和轻质油收率,从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种外循环式悬浮床反应装置,包括,依次串联的第一反应器和第二反应器,缓冲罐和分离单元,第一循环泵和第二循环泵,以及,多个物料管线,其中,缓冲罐用于将第一反应器的第一反应产物进行分离,分离单元用于将所述的第二反应器的第二反应产物进行分离;所述的第一循环泵用于将缓冲罐分离得到的部分物质返回所述的第一反应器,所述的第二循环泵用于将分离单元分离得到的部分物质返回所述的第二反应器。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的,前述的一种外循环式悬浮床反应装置,其中所述的第一反应器和/或第二反应器为鼓泡床加氢裂化反应器。

优选的,前述的一种外循环式悬浮床反应装置,其中所述的分离单元为热高分、热低分、冷高分、冷低分等一种或几种分离方式的组合。

优选的,前述的一种外循环式悬浮床反应装置,第一反应器入口处连接有第一物料管线,采用第二物料管线将第一反应器的出口与缓冲罐的入口连接,采用第三物料管线将缓冲器的第一出口与第一物料管线或第一反应器入口连接,采用第四物料管线将缓冲罐的第二出口与第二反应器的入口连接,采用第五物料管线将第二反应器出口与分离单元的入口连接,分离单元的第一出口处连接有第六物料管线,分离单元的第二出口处连接有第七物料管线。

优选的,前述的一种外循环式悬浮床反应装置,其中所述的第三物料管线上连接有第一循环泵,所述的第七物料管线上连接有第二循环泵。

优选的,前述的一种外循环式悬浮床反应装置,其中所述的第七物料管线上连接有第八物料管线。

借由上述技术方案,本实用新型提供的一种外循环式悬浮床反应装置,至少具有下列优点:

1、本实用新型提供一种外循环式悬浮床反应装置,采用的反应器为基本没有内构件的鼓泡床反应器。本实用新型提供的反应器结构简单,避免在有内构件的部分出现固体颗粒沉积和结焦。

2、本实用新型提供的一种外循环式悬浮床反应装置,包括第一循环泵和第二循环泵,两个循环泵分别作用于第一反应器和第二反应器,将两个反应器中的物料循环,可有效增加反应器内液相物料的轴向流速,避免固体颗粒在反应器内沉积,保证液化装置长期稳定运行。

3、本实用新型提供的一种外循环式悬浮床反应装置,在第一反应器和第二反应器后分别设置第一循环泵和第二循环泵,保证物料在每台反应器内有均匀的停留时间,进而保证了物料的转化率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种外循环式悬浮床反应装置示意图。

R1第一反应器,R2第二反应器,E1缓冲罐,D1分离单元,P1第一循环泵,P2第二循环泵,1第一物料管线,2第二物料管线,3第三物料管线,4第四物料管线,5第五物料管线,6第六物料管线,7第七物料管线,8第八物料管线。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的一种外循环式悬浮床反应装置,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

本实用新型提供一种外循环式悬浮床反应装置。

所述的外循环式悬浮床反应装置包括,依次串联的第一反应器和第二反应器,缓冲罐和分离单元,第一循环泵和第二循环泵,以及,多个物料管线,其中,缓冲罐用于将第一反应器的第一反应产物进行分离,分离单元用于将所述的第二反应器的第二反应产物进行分离;所述的第一循环泵用于将缓冲罐分离得到的部分物质返回所述的第一反应器,所述的第二循环泵用于将分离单元分离得到的部分物质返回所述的第二反应器。

本实用新型提供了一种外循环式悬浮床反应装置,优选的,所述的装置用于煤直接液化反应、煤油共炼、重油/渣油加氢等。

本实用新型提供的反应装置包括缓冲罐和分离单元。其中缓冲罐用于将第一反应器输出的反应产物进行处理,并分离,得到含气物料组分和基本不含气物料组分,并通过物料管线,将不含气物料组分返回第一反应器,进行进一步的加氢裂化,将含气物料组分通过物料管线输入第二反应器。分离单元将第二反应产物分离为轻质组分和重质组分。本实用新型所述的轻质组分即为沸点小于350℃的轻质油。本实用新型提供的反应装置,实现反应器有效容积的充分利用,将未转化的重馏分充分加氢裂化,显著提高重油的转化率和轻质油的收率。

原料在第一反应器中反应,得到第一反应产物,第一反应产物经第二物料管线进入缓冲罐,并充满缓冲罐。在缓冲罐内,第一反应产物中的气体在缓冲罐内上浮,位于缓冲罐上部的含气物料组分进入第二反应器中进行反应,缓冲罐下部的基本不含气物料组分重新返回第一反应器内,进行进一步的反应,即,实现了反应器的外循环。

缓冲罐对第一反应产物进行处理的处理温度为380℃-460℃。

本实用新型提供的反应装置包括两个循环泵。其中,第一循环泵用于将缓冲罐分离得到的不含气物料组分返回第一反应器,第二循环泵用于将分离单元分离得到的部分重质组分返回第二反应器。本实用新型中的两个循环泵将两个反应器中的物料循环,可有效增加反应器内液相物料的轴向流速,避免固体颗粒在反应器内沉积,保证液化装置长期稳定运行。同时,保证物料在每台反应器内有充足的停留时间,进而保证了物料的转化率。

实施例

本实施例提供了一种外循环悬浮床反应装置,如图1所示。

本实用新型的外循环式悬浮床反应装置,包括依次串联的第一反应器R1和第二反应器R2,缓冲罐F1和分离单元D1,第一循环泵P1和第二循环泵P2。原料经第一物料管线1进入第一反应器进行加氢裂化反应,得到第一反应产物。

第一反应产物经第二物料管线2进入缓冲罐F1,缓冲罐F1对第一反应产物进行处理,分离,得到含气物料组分和不含气物料组分,其中不含气物料组分经第三物料3管线返回第一反应器,进行进一步加氢裂化反应。第三物料管线上连接有第一循环泵P1,为不含气组分在第三物料管线中的运输提供动力;含气物料组分经第四物料管线4进入第二反应器R2,进行加氢裂化反应,得到第二反应产物。

采用第五物料管线5,经第二反应产物输送到分离单元D1内,经分离单元的分离作用,得到重质组分和轻质组分,其中,轻质组分做为悬浮床产物经第六物料管线6输出。得到的重质组分,一部分经第七物料管线7返回第二反应器,进行进一步的加氢裂化反应,第七物料管线上设置有第二循环泵,为第七物料管线中物料的运输提供动力,另一部分重质组分经第八物料管线8输出。

本实用新型提供的第一反应器和第二反应器均为基本没有内构件的悬浮床反应器。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。

类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个,在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中,本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的装置解释成反映如下意图:即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件,以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本实用新型的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中,这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本实用新型中所述的数值范围包括此范围内所有的数值,并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本实用新型所有实施例中出现的同一指标的不同数值,可以任意组合,组成范围值。

本实用新型权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合,其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案,也是本实用新型的保护范围。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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