[实用新型]一种微界面强化沸腾床加氢反应系统

说明书

本实用新型涉及一种微界面强化沸腾床加氢反应系统，包括：液相进料单元、气相进料单元、微界面发生器、沸腾床反应器和分离罐。与传统的沸腾床反应器相比，本实用新型通过破碎气体使其形成微米尺度的微气泡，使微气泡与反应介质混合形成乳化液，以增大气液两相的相间面积，并达到在较低预设范围内强化传质的效果，在保证反应效率的同时，能够使反应过程中的压力降低10‑80%；同时，本实用新型通过大幅度强化传质，因此可大幅减小气液比，这不但减少了气体的物耗，同时也降低了后续气体循环压缩的能耗；且本实用新型所述方法工艺苛刻度低，生产安全性高，吨产品成本低，市场竞争力强。

技术领域

本实用新型涉及沸腾床加氢技术领域，尤其涉及一种微界面强化沸腾床加氢反应系统。

背景技术

沸腾床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气、液、固三相相互反应的反应器。由于催化剂能够实现在线置换，实现连续再生和循环操作，非常适合于处理高金属含量，高沥青质含量的重、劣质原料油。并且沸腾床反应器还具有空速大、反应器内压降小、温度分布均匀、传质和传热良好、催化剂利用率高、运转周期长、装置操作灵活等优点。克服了沸腾床加氢过程由于催化剂上积碳和金属沉积造成床层压降快速上升的缺点。

目前工业上应用的主要是US Re 25,770中描述的典型的沸腾床反应器，但是此反应器工艺方法在实际应用中存在以下不足：反应器内催化剂藏量较少，反应器空间利用率低，降低了反应效率；循环油泵维护保养费用较高，而且一旦循环油泵工作失常及损坏，就会造成催化剂下沉聚集，结果迫使装置被迫停工；反应器内液体产品在非催化加氢条件下停留时间过长，在高温下很容易进行二次热裂解反应结焦而降低产品质量。

即使采用三相分离器实现气、固、液三相分离，该部件运行要求分离段气、固、液三相线速度相等或低于反应器线速度，因此反应器安装三相分离器的筒体直径要大于反应器直径，增大了反应器体积，因反应器是高温、高压设备，扩径结构给设备制造带来难度。

中国专利公开号：CN104946307A公开了一种沸腾床加氢装置，包括加热炉、第一沸腾床渣油加氢反应器、第二沸腾床渣油加氢反应器、热高分气/混合氢换热器、冷高压分离器、循环氢压缩机，加热炉的出口与第一沸腾床渣油加氢反应器的底部入口相连，第一沸腾床渣油加氢反应器的上部出口与第二沸腾床渣油加氢反应器的底部入口相连，第一沸腾床渣油加氢反应器和第二沸腾床渣油加氢反应器的顶部出口均与热高分气/混合氢换热器连通，热高分气/混合氢换热器与循环氢压缩机相连，热高分气/混合氢换热器通过高压空冷器与冷高压分离器连通，冷高压分离器分别与循环氢净化系统和冷低压分离器连通。

由此可见，所述装置存在以下问题：

第一，所述装置在运行时使用的氢气压力过大，在运行时存在安全隐患，且需要消耗大量的资源，工艺运行成本高。

第二，所述装置为保证催化剂活性，需要较高的反应温度，在提高沸腾床中反应温度的同时，进一步增加了所述工艺的能耗。

第三，所述装置中仅仅将氢气与反应介质进行混合，使得氢气分子无法与反应介质进行充分混合，从而导致反应效率降低。

第四，所述装置中反应介质内烯烃在加氢脱硫条件下易发生饱和，不仅消耗大量氢气，而且会导致反应介质辛烷值降低，操作条件苛刻。

发明内容

为此，本实用新型提供一种微界面强化沸腾床加氢反应系统，用以克服现有技术中氢气无法与反应介质充分接触导致工艺能耗过高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种微界面强化沸腾床加氢反应系统，包括：

液相进料单元，用以存储和输送反应介质；

气相进料单元，用以存储和输送氢气；