一种流化床加氢系统及加氢方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及加氢领域，更进一步说，涉及一种流化床加氢系统及加氢方法。
【背景技术】
[0002]随着原油的变重，变劣，重、渣油的深度加工技术已经成为石油资源利用开发的重点，目前工业上广泛采用的渣油加氢工艺主要有固定床和沸腾床两种。当处理劣质(高硫、高残炭、高金属)渣油时，固定床加氢会遇到高放热反应引起的催化剂床层结焦、固体物积聚引起的床层压降增大及催化剂中毒等问题。沸腾床加氢则避免了固定床加氢的问题，可以很好地适应加工劣质渣油，同时能保证装置的长周期稳定运转。
[0003]悬浮床加氢也是一种重油轻质化重要的化工反应过程，在石油加工、煤化工和化工行业有着广泛的应用前景，固定床和沸腾床加氢已得到大量的工业应用，悬浮床在重油加工中处于工业试验阶段。
[0004]煤液化反应器是煤直接液化工艺的最为关键设备之一，是一个气、固、液三相浆液态反应体系，悬浮床在煤液化加工领域已经实现了工业化的生产，并得到了工业应用验证。
[0005]流化床是对沸腾床和悬浮床的一个统称，指的催化剂在反应体系中存在一种运动状态，根据催化剂在反应器内的存在形式分为沸腾床和悬浮床。
[0006]沸腾床、悬浮床都是流化床技术中的一种形式，目前，沸腾床加氢是比较成熟的商业化的技术，悬浮床加氢技术处于工业开发阶段，这些技术都是采用带有循环杯的内循环式反应器来实现沸腾或悬浮，这种形式导致反应器结构复杂，反应器有效空间利用率低，设备投资大，催化剂的利用率不高，不方便维护和检修。
【发明内容】
[0007]为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种流化床加氢系统及加氢方法。本发明的工艺流程简单，操作方便；可以适应各种不同恶劣条件的原料。
[0008]本发明的目的之一是提供一种流化床加氢系统。
[0009]包括:流化床加氢反应器和中间分离罐；流化床加氢反应器底部设置有原料进口和循环油进口，流化床加氢反应器顶部出口连接中间分离罐，中间分离罐底部出口管线分成两支，一支连接流化床加氢反应器底部，另一支与中间分离罐顶部管线合并后送出界外。
[0010]其中，
[0011]所述流化床加氢反应器为上流式流化床反应器。
[0012]流化床加氢反应器的催化剂床层为沸腾床或悬浮床。
[0013]所述中间分离罐底部为锥形。优选:中间分离罐底部锥形的锥度为15?60度。液相停留时间为2-8min。
[0014]锥形结构的好处增加液体的流速，防止液体在器壁处的结焦。流体停留时间主要是通过液位来控制，在设计过程中中间分液罐液相段的空间大小决定了液体的停留时间。
[0015]中间分离罐底部连接流化床反应器的管线上设置有循环油泵。
[0016]流化床加氢反应器可以为单台或两台以上串联或并联。
[0017]本发明的目的之二是提供一种流化床加氢方法。
[0018]包括:
[0019]原料油与氢气从所述流化床反应器底部的反应进料口进入，经加氢反应，反应产物从顶部反应产物出口排出，进入中间分液罐；反应产物在中间分液罐中进行闪蒸；作为重馏分的液相，从中间分液罐底部排出，分成两路，一路送至流化床加氢反应器的循环油入口 ；其余液相产品与从中间分液罐顶部排出的轻馏分的气相合并为最终反应产物。
[0020]所述的原料油为渣油、煤液化油、煤浆或煤焦油中至少一种；
[0021]所述的氢气来自于制氢装置、催化重整装置、乙烯裂解装置、PSA氢气回收装置各自所得氢气中的至少一种。
[0022]流化床加氢反应条件可采用本领域中通常的加氢反应条件，本发明中，可优选:
[0023]所述的流化床加氢反应器的操作条件压力为10.0?21.0MPa，温度350?470°C，原料油液时空速0.1?2.0h—1 ;优选压力为12.0?20.0MPa，温度360?460°C，原料油液时空速0.4?1.51Γ1 ；
[0024]氢气/原料油的体积比为100:1?1200:1，优选为200:1?1000:1 ；
[0025]循环油与原料油的重量比为0.5:1?4:1，优选为1.5:1?3:1。
[0026]本发明具体可采用以下技术方案:
[0027]所述中间分液罐底部液相出口线上设置有循环油泵，经过该循环油泵与流化床反应器底部的循环油入口连接。
[0028]所述的流化床反应器为上流式，如反应器为沸腾床，其内装填的催化剂保持为一定的料位；如反应器为悬浮床，催化剂以纳米形式均匀分散在反应产物中，反应后随反应产物流出反应器。
[0029]所述原料油与氢气从所述流化床反应器底部的反应进料口进入，经脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和、杂质脱除等的加氢精制或裂化反应，反应产物从顶部反应产物出口排出；
[0030]所述的反应产物从反应器流出后不经换热、降压等工序直接进入中间分液罐入口，反应产物在中间分液罐中进行闪蒸，作为重馏分的液相从中间分液罐底部排出，一部分液相与轻馏分的气相从中间分液罐顶部排出合并作为最终产物；另一部分经升压，送至流化床反应器的循环油入口。
[0031]本发明是借用中间分离罐实现了流化床反应器的液体外循环。通过液化外循环来实现沸腾床或悬浮床加氢技术。目前国内外都是采用反应器内循环达到沸腾床与悬浮床的效果，与常规的沸腾床和悬浮床反应器内循环相比，本发明通过中间分液罐底部的液相一部分作为循环油返回至流化床反应器的入口，省去了传统的沸腾床或悬浮床反应器内的循环杯，增加了流化床反应器的有效空间，提高了催化剂的利用率，增加了催化剂有限装填量，最大程度实现加氢反应，同时方便了装置的操作和维护。
[0032]本发明装置简单，运行周期长，维修方便，投资方面的优势明显。
【附图说明】
[0033]图1本发明的流化床加氢系统示意图
[0034]附图标记说明:
[0035]I—原料，2一氢气，3—反应进料，4一流化床加氢反应器，5—反应广物，6 —中间分液iii，7一气相，8 —中间分液出口液相，9一液相广品，10-最终反应广物，11 一循环油泵，12—循环油。
【具体实施方式】
[0036]下面结合实施例，进一步说明本发明。
[0037]实施例
[0038]如图1所示，一种流化床加氢系统。
[0039]包括:流化床加氢反应器4和中间分离罐6 ;流化床加氢反应器4底部设置有原料进口和循环油进口，流化床加氢反应器4顶部出口连接中间分离罐，中间分离罐6底部出口管线分成两支，一支连接流化床加氢反应器4底部，另一支与中间分离罐6顶部管线合并后送出界外。
[0040]其中，
[0041]所述流化床加氢反应器4为上流式流化床反应器。
[0042]流化床加氢反应器4的催化剂床层为沸腾床。
[0043]所述中间分离罐底部为锥形，锥度为30度。
[0044]中间分离罐6底部连接流化床反应器的管线上设置有循环油泵11。
[0045]经过升压、升温后的原料I与氢气2混合成反应进料3，再自下而上进入流化床反应器4，流化床反应器的压力13.5MPa，温度380°C，氢油体积比252:1 ;在以上操作条件下，原料在催化剂的作用下进行一系列加氢脱氮、脱氧、脱硫、烯烃与芳烃饱和等加氢精制或裂化反应；反应产物5从流化床反应器4顶部离开后不经换热、降压等工序直接进入中间分液罐6。反应产物在该分液罐内进行闪蒸，罐顶闪蒸出的气相7与液相产品9混合后，作为最终反应产物10进入后续的换热、分离单元处理。中间分液罐底部的液相8分出一部分经循环油泵11升压作为循环油12，返回流化床反应器循环油入口。
【主权项】
1.一种流化床加氢系统，其特征在于所述系统包括: 流化床加氢反应器和中间分离罐；流化床加氢反应器底部设置有原料进口和循环油进口，流化床加氢反应器顶部出口连接中间分离罐，中间分离罐底部出口管线分成两支，一支连接流化床加氢反应器底部，另一支与中间分离罐顶部管线合并后送出界外。2.如权利要求1所述的流化床加氢系统，其特征在于: 所述流化床加氢反应器为上流式流化床反应器。3.如权利要求2所述的流化床加氢系统，其特征在于: 流化床加氢反应器的催化剂床层为沸腾床或悬浮床。4.如权利要求1所述的流化床加氢系统，其特征在于: 所述中间分离罐底部为锥形。5.如权利要求4所述的流化床加氢系统，其特征在于: 所述中间分离罐底部锥形的锥度为15?60度。6.如权利要求1所述的流化床加氢系统，其特征在于: 中间分离罐底部连接流化床反应器的管线上设置有循环油泵。7.如权利要求1所述的流化床加氢系统，其特征在于: 流化床加氢反应器为单台或两台以上串联或并联。8.一种采用如权利要求1?7之一所述的流化床加氢系统的加氢方法，其特征在于所述方法包括: 原料油与氢气从所述流化床反应器底部的反应进料口进入，经加氢反应，反应产物从顶部反应产物出口排出，进入中间分液罐；反应产物在中间分液罐中进行闪蒸；作为重馏分的液相，从中间分液罐底部排出，分成两路，一路送至流化床加氢反应器的循环油入口 ；其余液相产品与从中间分液罐顶部排出的轻馏分的气相合并为最终反应产物。9.如权利要求8所述的加氢方法，其特征在于: 所述的原料油为渣油、煤液化油、煤浆或煤焦油中至少一种； 所述的氢气来自于制氢装置、催化重整装置、乙烯裂解装置、PSA氢气回收装置各自所得氢气中的至少一种。10.如权利要求8所述的加氢方法，其特征在于: 所述的流化床加氢反应器的操作条件压力为10.0?21.0MPa，温度350?470°C，原料油液时空速0.1?2.0h—1 ;优选压力为12.0?20.0MPa，温度360?460°C，原料油液时空速 0.4 ?1.5h 1 ; 氢气/原料油的体积比为400:1?1200:1，优选为500:1?1000:1 ； 循环油与原料油的重量比为0.5:1?4:1，优选为1.5:1?3:1。
【专利摘要】本发明公开了一种流化床加氢系统及加氢方法。系统包括：流化床加氢反应器和中间分离罐；流化床加氢反应器底部设置有原料进口和循环油进口，流化床加氢反应器顶部出口连接中间分离罐，中间分离罐底部出口管线分成两支，一支连接流化床加氢反应器底部，另一支与中间分离罐顶部管线合并后送出界外。本发明通过中间分液罐底部的液相一部分作为循环油返回至流化床反应器的入口，省去了传统的沸腾床或悬浮床反应器内的循环杯，增加了流化床反应器的有效空间，提高了催化剂的利用率，增加了催化剂有限装填量，同时方便了装置的操作和维护。
【IPC分类】C10G67/02
【公开号】CN104974792
【申请号】CN201410128269
【发明人】乔爱军, 范传宏, 李 浩, 孙丽丽, 吴德飞, 刘凯祥
【申请人】中国石化工程建设有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月1日