[发明专利]一种外循环式反应装置和煤油共炼方法

说明书

本发明是关于一种外循环式反应装置和煤油共炼方法，其中，装置包括，第一反应器、第二反应器、第三反应器，缓冲罐，第一分离单元和第二分离单元，第一循环泵和第二循环泵，以及，多个物料管线，其中，缓冲罐与所述的第一反应器连接，第一分离单元与第二反应器连接，第二分离单元与第三反应器连接，第一循环泵用于将缓冲罐分离得到的部分物质返回第一反应器，第二循环泵用于将第一分离单元分离得到的部分物质返回所述的第二反应器。采用本发明提供的装置进行煤油共炼，提高了反应过程中的传热、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，提高了重油的转化率和轻质油收率。

技术领域

本发明属于燃料化工领域，特别是涉及一种重油、煤为原料进行加氢裂化生产轻质油或化学品的方法。

背景技术

煤直接液化技术自上世纪初首次提出以来，许多国家都大力进行研发。目前，美国、日本、德国、中国等都开发了各自的煤直接液化技术。煤油共炼技术是煤直接液化研究领域取得的重大进展之一，把煤炭液化与石油加工结合起来，把煤液化循环溶剂部分或全部用石油重油代替。与煤直接液化技术相比，煤油共炼技术具有油产率高，氢耗低，油品质好的优点。

现有技术中公开了一种煤与石油共同加工工艺。将煤粉和溶剂油配置成油煤浆，采用两个或多个上流式浆态床进行加氢裂化反应，将加氢产物脱除固体后的油品进行再加氢，产物油中350-520℃的馏分循环作为溶剂油。溶剂油还包括石油渣油。该方法为保证充足的停留时间，一般需要三台反应器，并且为控制反应器内温度，需要在第一反应器和第二反应器内打入冷氢，导致第三反应器气含率高，有效反应体积减少。

现有技术还公开了一种利用FCC油浆和煤共炼制油的方法，该方法将煤粉、FCC油浆与催化剂、添加剂、助催化剂混合后，在445-470℃、20-23MPa压力下进行加氢裂化反应。该方法仅针对FCC油浆，原料适应性较窄，且由于催化剂的反应活性较低，反应条件苛刻，典型操作条件为：反应压力23MPa，反应温度470℃；在线固定床加氢反应器存在催化剂结焦失活操作周期短的风险。

现有技术还公开了一种煤直接液化方法，该液化方法的特征是：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。这种大循环模式下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。

另外，现有技术中还提供了一种煤液化工艺，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问题，且反应器内的内构件复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种外循环式反应装置及其煤油共炼方法，所要解决的技术问题是，采用本发明提供的外循环式反应装置进行煤油共炼，提高了反应过程中的传热、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，提高了重油的转化率和轻质油收率，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种外循环式反应装置，包括，第一反应器、第二反应器、第三反应器，缓冲罐，第一分离单元和第二分离单元，第一循环泵和第二循环泵，以及，多个物料管线，其中，缓冲罐与所述的第一反应器连接，第一分离单元与所述的第二反应器连接，第二分离单元与所述的第三反应器连接，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第一分离单元分离得到的部分物质返回所述的第二反应器。

本发明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反应装置，其中所述的第一反应器为浆态床反应器；或者，所述的第二反应器为浆态床反应器；或者，所述的第三反应器为固定床或沸腾床加氢反应器。