[发明专利]一种上流式组合加氢反应器、反应器系统及催化加氢工艺

说明书

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种上流式组合加氢反应器、反应器系统及催化加氢工艺，原料油和催化剂先在上流式第一反应区完成反应，反应产物中的气相直接进入上流式第二反应区，反应液相进入反应液相汽提区，在汽提介质的汽提下，反应液相中的轻组分被汽提至气相中进入上流式第二反应区，反应液相中的重组分从反应器底部排出，通过反应液相循环装置部分循环至反应器原料入口，另一部分通过第一反应区液相分离装置进行分离，第二反应区产物通过第二反应区分离装置进行分离。本发明的加氢反应器系统及催化加氢工艺可以大幅降低液体循环量，降低反应系统的复杂性，提高反应器的安全性。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种上流式组合加氢反应器、反应器系统及催化加氢工艺。

背景技术

油脂类等生物原料油由于氧含量比较高，放热剧烈，传热传质效果好的上流式反应器是生物原料油加氢的首选方案。但生物原料油由于含有10％左右的氧，油脂类或脂肪酸类的含氧化合物沸点一般在400～500℃以上，而经过加氢脱氧后，生成的不含氧的烃类产物，沸点一般小于320℃，脱氧前后沸点差异较大。

上流式反应器内，液相为连续相，气相为分散相，所含气相中生成油的油气分压高，导致生成的低沸点烃类产物在气相中的比例较低，进而导致反应液体产物的流量较大，反应液体产物需要经过降压、加热、闪蒸等一系列步骤，才能把反应液体产物中的低沸点烃类分离出来，针对这些低沸点烃类的回炼，还需要设置升压、升温等手段，将这些未反应完全的低沸点烃类送回反应器的第二反应区进行进一步的精制，造成流程复杂、能耗较高。

加氢反应器由于体积大、重量大，在加氢装置中投资占比非常大。重油的热裂化的反应条件一般大于450℃，并且对于反应速率剧烈的加氢精制反应和加氢裂化过程，为了承受反应“飞温”的风险，加氢反应器的设计温度一般高于450℃。加氢反应器的主体材质一般选用铬钼钢，而在大于450℃以后，铬钼钢许用应力值急剧降低，为了降低铬钼钢的操作温度提高其承压能力，需要在反应器内部设置隔热衬里，以确保反应器承压壳体的绝对安全。隔热衬里的设置一方面占用了物料反应所需的空间，另一方面，增加了设备制造的复杂性。加氢精制的反应温度一般低于450℃，不需要设置隔热衬里。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种上流式组合加氢反应器、反应器系统及催化加氢工艺。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种上流式组合加氢反应器，所述加氢反应器包括反应器壳体、上流式第一反应区、反应液相汽提区和上流式第二反应区和反应液相循环装置，上流式第二反应区设置于反应器壳体内的上部，反应器壳体内的中下部设置有内置套筒，内置套筒内为上流式第一反应区，内置套筒的外侧壁与反应器壳体的内侧壁之间为反应液相汽提区，反应器壳体的底部设置有原料入口，反应器壳体的顶部设置有产品出口，反应器壳体的侧壁设置有多个汽提介质入口，反应器壳体的底部还设置有液相出口，反应液相循环装置的入口与液相出口连接，反应液相循环装置的出口与原料入口连接。

优选的，所述上流式第一反应区采用膨胀床、沸腾床和悬浮床中的至少一种；所述上流式第二反应区采用固定床或膨胀床；所述反应液相汽提区设置有汽提部件，汽提部件为人字形挡板、填料、螺旋筛板或泡罩塔盘。

本发明的另一个目的通过下述技术方案实现：一种上流式组合加氢反应器系统，所述反应器系统包括原料输送单元、产品分离单元以及上述所述的加氢反应器；

原料输送单元包括原料油输送管道和连接于原料油输送管道的催化剂输送管道；产品分离单元包括第一反应区液相分离装置和第二反应区分离装置；原料油输送管道的出口与原料入口连接，反应液相循环装置的出口分别与原料油输送管道、第一反应区液相分离装置的入口连接，第二反应区分离装置的入口与产品出口连接。

优选的，所述第一反应区液相分离装置的底部出口与所述催化剂输送管道连接。