[发明专利]碳三馏分选择性液相加氢的喷射环流反应器及方法

说明书

本发明涉及碳三馏分液相加氢领域，提供一种用于碳三馏分选择性液相加氢的喷射环流反应器，包括：反应器筒体以及沿反应器筒体中心轴由上至下依次设置的物料出口、分流帽、导流筒和混合喷嘴；混合喷嘴包括外管和内管，外管包括依次连通的外管入口段、外管收缩段和外管扩散段，内管包括设置在外管内部并分别与外管入口段、外管收缩段同轴并对应的内管入口段和内管收缩段；外管与内管之间的空间形成独立的气体管道，内管入口段端口为进液口，外管入口段外壁上设置有至少一个进气口。本发明提供的喷射环流反应器通过对液体进口进行特殊设计，改善液体在管道中的流动状态，进而提高气液混合程度，提高碳三馏分选择性液相加氢的效果。

技术领域

本发明涉及碳三馏分液相加氢领域，具体涉及一种碳三馏分选择性液相加氢的喷射环流反应器及方法。

背景技术

轻烃、石脑油或柴油等原料通过裂解可以得到裂解气，裂解气中的碳三组分含有1.5～8.0％(mol)丙炔、丙二烯(简称MAPD)。MAPD的存在会影响后系统的丙烯聚合反应，降低催化剂活性，同时使聚合产物的性质变劣。工业上大多采用催化选择加氢以脱除MAPD，这一过程分为气相加氢和液相加氢。现行的碳三馏分选择性液相加氢工艺通常需要将多段反应器串联或并联排列，这种选择性加氢方法工艺复杂，并且一般只能将反应器进料中的MAPD脱除到1000ppm以内，由于工厂一般需要将MAPD脱除到200ppm 以下，这种MAPD的脱除程度对大多数工厂都难以接受。

在传统的烃蒸汽裂解工艺中，碳三馏分液相选择加氢的方法是：从脱丙烷塔顶采出的含有丙炔和丙二烯的新鲜碳三馏分，经配氢，进入选择加氢反应器，加氢反应器内装有碳三液相选择加氢催化剂，进料从上向下通过选择加氢催化剂床层，反应产物经反应器底部排出进行后续的二次处理。碳三馏分液相选择加氢主要采用固定床反应器，在反应器内形成了气-液-固三相共存的反应体系，反应效率高低取决于气-液-固三相的相间传质速度。由于气相需要溶解到液相中，才能与固相(催化剂)发生吸附反应，因此，气相与液相的混合和溶解程度对反应器的传质效率和催化加氢的效果有很大影响。

CN106608805A公开了一种碳三馏分液相选择加氢的方法，该方法包括：将从丙烯生产工艺的脱丙烷塔采出的含有丙炔/丙二烯(MAPD)的新鲜碳三馏分、循环碳三物流和氢气混合后与选择加氢催化剂接触进行选择加氢。将选择加氢所得物料进行气液分离得到含有丙烯、丙烷的气相物流和含有丙烯、丙烷的液相物流，将所述含有丙烯，丙烷的液相物流分成两股物流，第一部分物流用作循环碳三物流，第二部分物流返回到脱丙烷塔。该碳三馏分液相选择加氢的方法存在反应速度慢的缺陷，且丙炔和丙二烯的转化率有待进一步提高。

CN105694959A公开一种用于重油加氢裂化的喷射型内环流反应器，包括壳体、导流筒、锥形底和至少一个喷嘴，所述锥形底位于壳体的底部，喷嘴置于锥形底底部，导流筒安装在壳体内部且两端开口，所述壳体的顶部设有物料出口，在喷射型内环流反应器中，环流区内的物料在喷射推力以及导流筒和降液管间的密度差共同作用下，形成稳定的内循环。该喷射型内环流反应器虽然结构简单并且提高了反应器内的有效使用空间，但是仍然存在气液混合程度不高，气液传质效率有待进一步提高的问题。

发明内容

针对现有技术碳三馏分液相选择加氢的方法存在气液传质效率仍需进一步提高以及现有技术喷射环流反应器存在气液混合不均匀的缺陷，本发明提供一种碳三馏分选择性液相加氢的喷射环流反应器及方法。本发明提供的喷射环流反应器通过对液体进口进行特殊设计，改善液体在管道中的流动状态，进而提高气液混合程度，提高碳三馏分选择性液相加氢的效果。

本发明第一方面提供一种用于碳三馏分选择性液相加氢的喷射环流反应器，包括：反应器筒体以及沿所述反应器筒体中心轴由上至下依次设置的物料出口、分流帽、导流筒和混合喷嘴；