一种重油加氢浆态床反应器及其应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种浆态床反应器及其应用方法，更具体地说，涉及一种适用于重油 加氢过程的外环流浆态床反应器和一种重油加氢方法。
【背景技术】
[0002] 加氢是一种重要的劣质原料处理的技术路线，通过加氢，重质油品中的金属、胶 质、残炭、硫、氮等杂质均可以被有效脱除。目前加氢处理过程中最常用的是下流式固定床 反应器，即滴流床反应器，但是重质油品如渣油、煤液化油由于杂质含量高，容易造成加氢 催化剂中毒或者催化剂孔道堵塞而快速失活，并且杂质可能堵塞床层使压降快速升高导致 反应器工况变差，甚至无法正常操作。而采用气液并流向上运动的反应器是进行重质油品 加氢较佳的选择。此类反应器包括上流式反应器、沸腾床反应器和浆态床反应器。在气液 两相并流向上流动的过程中，油品做为连续相，而氢气做为分散相，既可以加工杂质含量高 的重质油品，又克服了固定床催化剂床层容易堵塞的问题。
[0003] CN1349554A公开了一种加氢处理重质原料用带层状催化剂床层的上流式反应器 系统，上流式反应器含有至少两个不同加氢活性的催化剂层，将上流式反应器做为加氢主 反应器的保护反应器，用于脱除油品中的大部分金属与固体颗粒杂质和部分硫、氮，以延长 主反应器中加氢催化剂的使用寿命。由于气相被分散成气泡与液相连续相并流向上运动， 使得催化剂床层产生了膨胀，可以避免床层堵塞。
[0004] US4753721提供了 一种沸腾床渣油加氢反应器。气液并流向上通过催化剂床层，使 得床层产生了显著的膨胀。大部分液相在反应器顶部被循环泵重新由反应器底部注入反应 器，实现循环流动。部分液相和富氢气体通过排料口流出反应器。由于催化剂床层膨胀显 著，因而不容易发生床层堵塞的问题。
[0005] CN01233568. 1公开了一种适用于重油浆态床加氢裂化的内环流反应器。该反应 器有两个导流筒，上导流筒的内径和高度都大于下导流筒。反应器内温度分布均匀，气含率 高，有利于反应过程的进行，无焦炭沉积，运转周期长。
[0006] 对比上流式反应器和沸腾床反应器，浆态床反应器由于催化剂颗粒直径很小（一 般为几十微米或者更小），消除了催化剂内扩散的影响，具有很高的反应比表面和活性，因 此可以大大减少催化剂的用量，具有良好的技术发展前景。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题之一是提供一种重油加氢浆态床反应器，适用于杂质含 量高的重油加氢处理过程。本发明要解决的技术问题之二是提供一种采用上述重油加氢浆 态床反应器的重油加氢方法。
[0008] -种重油加氢浆态床反应器，包括上升管1和下降管8,所述的下降管8内设置分 隔板10,所述的分隔板10将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分，上升管1的上 部和下降管8的两部分空间的一侧经上连接管7连通，上升管1的下部和下降管8的底部 经下连接管11相连通，所述的下降管8两部分空间的另一侧设置产物出口，所述的上升管 1底部设置原料进口，所述的上升管1和下降管8顶部分别设置气体出口。
[0009] -种重油加氢方法，采用上述重油加氢浆态床反应器，含有粉末状加氢裂化催化 剂的重油和氢气经原料进口进入浆态床反应器的上升管，与加氢裂化催化剂接触反应得到 轻质油品，并向上流动，在上升管顶部气体与浆液分离，浆液经上连接管进入下降管内，所 述的下降管内空间由分隔板分成上下相通、中部分离的两部分，浆液沿分隔板一侧空间向 下流动，经分隔板底部空隙在分隔板另一侧空间向上流动，气体和浆液进一步分离，轻质油 品和较少的加氢裂化催化剂由下降管的产物出口引出，含有较多加氢裂化催化剂和未反应 的重油经下连接管返回上升管继续反应，未反应氢气由气体出口排出。
[0010] 本发明提供的重油加氢方法中，所述的重油加氢外环流浆态床反应器，包括上升 管1和下降管8,所述的下降管8内设置分隔板10,所述的分隔板10将下降管内空间分成 上下相通、中部分隔的两部分，上升管1的上部和下降管8的两部分空间的一侧经上连接管 7连通，上升管1的下部和下降管8的底部经下连接管11相连通，所述的下降管8两部分空 间的另一侧设置产物出口，所述的上升管1底部设置原料进口，所述的上升管1和下降管8 顶部分别设置气体出口。
[0011] 本发明提供的重油加氢浆态床反应器及其应用方法的有益效果为：
[0012] 本发明提供的浆态床反应器在应用过程中形成的浆液主体环流可以冲刷反应器 内壁，有效抑制固体颗粒的沉积和附着。通过下降管内设有的分隔板，利用沉降作用可以 实现加氢反应得到的轻质油品与未反应的重质油品部分分离，轻质油品由产物出口出反应 器，未反应的重质油品在上升管底部与新鲜反应物混合，增加了油品的相溶度，提高了重质 油品的加氢转化率，并且抑制了油品中结焦前驱体团聚成结焦颗粒的可能性。在下降管中 流动的浆液夹带了部分气泡，气泡可以有效抑制浆相中结焦前驱体团聚成结焦颗粒。本发 明提供的重油加氢浆态床反应器及其应用方法能够抑制结焦颗粒的生成，延长反应器的操 作周期。
【附图说明】
[0013] 图1为重油加氢浆态床反应器结构示意图。
[0014] 其中：1 一上升管；2 -气泡；3 -浆液排出口；4 一流体分布器；5 -上升管气液主 相界面；6 -除沫器；7 -上连接管；8 -下降管；9 一下降管气液主相界面；10 -分隔板； 11 一下连接管；12-原料管线；13-氢气管线；14-上升管气体出口；15-下降管气体出口； 16-产物出口。
【具体实施方式】
[0015] 本发明提供的重油加氢外环流浆态床反应器及其应用方法是这样具体实施的。其 中，说明书和权利要求书中提到的容器的"上部"是指由下至上容器高度70% -100%的位 置：提到的容器的"下部"是指由下至上容器高度0-30%的位置；提到的容器的"中部"是指 由下至上容器高度30% -70%的位置；提到的容器的"底部"是指由下至上容器高度0-10% 的位置；提到的容器的"顶部"是指由下至上容器高度90-100%的位置；。
[0016] -种重油加氢浆态床反应器，包括上升管1和下降管8,所述的下降管8内设置分 隔板10,所述的分隔板10将下降管内空间分成上下相通、中部分隔的两部分，上升管1的上 部和下降管8的两部分空间的一侧经上连接管7连通，上升管1的下部和下降管8的底部 经下连接管11相连通，所述的下降管8两部分空间的另一侧设置产物出口，所述的上升管 1底部设置原料进口，所述的上升管1和下降管8顶部分别设置气体出口。
[0017] 优选地，所述的原料进口处设置流体分布器4,流体分布器4的水平高度低于上升 管1与下连接管11相连接的位置。更优选，所述的流体分布器4的开孔方向朝下。在使用 过程中，使上升管底部受到较强的流体流动冲刷，防止固体颗粒的沉积和附着。
[0018] 优选地，所述的上升管1的上部设置除沫器6,除沫器置于上升管内，接近上升管 的气体出口，所述的除沫器6的水平位置高于上升管内的气液主相界面5。在使用过程中， 设置除沫器6以除去气相中夹带的浆相，有利于维持反应器内的液位，便于后续设