[发明专利]一种上流式加氢反应器及其应用

说明书

本发明公开了一种上流式加氢反应器及其应用，所述反应器包括反应器壳体，反应器壳体内沿物料流动方向设置浮动式供氢滤尘层、催化剂床层；所述反应器壳体底部设置液相物料入口，反应器壳体顶部设置反应物料出口，反应器壳体侧壁上设置有氢气入口。所述反应器内设置有浮动式供氢滤尘层，将催化剂床层间供氢和过滤粉尘进行巧妙结合，能够有效控制加氢反应程度、提高反应效率和反应均匀性的同时，大幅度抑制了反应过程中催化剂颗粒之间的磨损，并将催化剂粉尘原位脱除，提高催化剂使用寿命，大幅度减缓催化剂床层压降升高，维持液相反应器的长周期稳定运行。

技术领域

本发明属于石油化工设备领域，涉及一种上流式反应器及其应用。

背景技术

在石油化工领域中，加氢工艺是一种重要的处理馏分油及二次加工油的技术手段，通过加氢可以实现油品中的硫、氮、金属、胶质、残炭等杂质的有效脱除以及将不饱和烃加氢转化为饱和烃。根据反应器类型可以将加氢工艺分为固定床加氢工艺、悬浮床加氢工艺、沸腾床加氢工艺，其中以固定床加氢工艺的应用最为广泛。

根据固定床反应器的进料方式，可以分为上流式即下进料和下流式即上进料固定床反应器两种方式，其中的上流式固定床反应器能够处理多种类型的油品，在油品加氢过程中显示出了独特的优势，如劣质油品渣油、煤液化油中由于杂质含量高，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，若采用上流式加氢反应过程使气液并流向上运动造成催化剂床层的膨胀，可以增加床层的空隙率，避免催化剂床层的堵塞。

CN200810117101.1提出了一种上流式反应器及其应用，上流式反应器包括位于反应器底部的初始分布器和初始分布器上方的中间分布器，初始分布器由一个锥形折流板和一个位于其上方的筛板组成；中间分布器由开孔筛板和筛板板串结构组成，该发明所提供的上流式反应器的目的是实现气体均匀分布，从而提高催化剂的利用率。CN201110353672.7提出了一种上流式反应器气液分布器及应用，包括分布盘塔板和帽罩式集气分配器组成，该发明目的是使气相的均匀分布，提高气液两相的传质效率。CN201510697566.9提出了一种上流式分配器和上流式反应器，该发明的目的是通过本技术方案，流体通过上流式分配器后能够均匀地分配和均匀混合。CN201110156274.6公开了一种渣油加氢处理工艺，是在渣油加氢处理装置的脱金属剂床层之前增加一个进料口，渣油和氢气通过渣油加氢装置原料进料口进入装置反应，催化裂化回炼油通过增设的进料口处进入装置反应，渣油加氢装置采用催化剂级配装填，依次为保护剂、脱金属剂、脱硫剂在内的三类或三类以上催化剂，采用上流式反应器或固定床反应器。该方法的目的是提高渣油加氢处理杂质脱除率，延长渣油加氢处理装置操作周期，该发明方法中主要是渣油加氢工艺流程的优化。

上流式加氢反应器中，原料和氢气混合后由反应器底部进入反应器，经折流板和分布器及床层支撑进入催化剂床层，气相被分散成气泡与液相连续相并流向上运动，由于流体流动使得床层产生了膨胀，少量催化剂颗粒会被流体携带继续向上运动，这部分颗粒会到达相邻的催化剂床层的分布器或者床层支撑。由于床层支撑缝隙很小催化剂颗粒无法通过，因此这些颗粒很有可能就此堵塞分布器或者床层支撑，导致流体、特别是气体分布不均匀，从而影响到反应器内流体的分布，对反应过程产生不利影响。而且也会同时伴随催化剂颗粒间的磨损及粉化，产生大量的催化剂粉尘，这些粉尘随着反应物料向上运动，在丝网或格栅表面发生堵塞现象，导致床层压降迅速升高，影响了反应的开工周期。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种上流式加氢反应器及其应用，所述反应器内设置有浮动式供氢滤尘层，将催化剂床层间供氢和过滤粉尘进行巧妙结合，能够有效控制加氢反应程度、提高反应效率和反应均匀性的同时，大幅度抑制了反应过程中催化剂颗粒之间的磨损，并将催化剂粉尘原位脱除，提高催化剂使用寿命，大幅度减缓催化剂床层压降升高，维持液相反应器的长周期稳定运行。