[发明专利]一种带有高压分离器的悬浮床加氢反应器及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬浮床加氢反应器及工艺，特别是重质原料加氢裂化的悬浮床加氢反应器及工艺。

背景技术

由于石油资源的日益短缺及重质化趋势日益严重，最大量获得轻质油品成为炼油工作者的重要任务，所以人们也越来越多地对重质油加工进行研究。

渣油悬浮床加氢工艺是渣油轻质化的理想方法之一。其工艺过程一般为：分散型催化剂与原料油均匀混合得到混合原料，然后混合原料与大量氢气一同进入空筒式反应器(反应器内也可带有简单内构件，如热偶管和分布盘等)，在临氢条件下进行催化加氢和裂解反应。尽管世界各国都在努力研究重油、渣油的悬浮床加氢工艺，但是目前仍仅仅做到工业示范装置，还无法大规模工业化。限制悬浮床加氢工艺应用的主要原因是在高温裂解的条件下，结焦问题比较严重。特别是在反应器出口至高分的管线中，经常被石油焦堵塞。

大量研究表明，进行悬浮床加氢的减压渣油是一种胶体体系。在减压渣油中沥青质作为分散相，周围富集了大量的胶质，形成大小不一的胶团，均一稳定地分散在饱和份和芳香份中。当这种胶体体系进行高温高压加氢反应时，饱和份基本裂解为较轻的馏分，很少发生缩合反应，芳香份和胶质中的一部分会裂解，另一部分会缩合成沥青质，沥青质中的部分会缩合成焦。当胶质大量减少，沥青质就会缔合成较大的分子，从胶体体系中沉淀出来，此时减压渣油在反应体系中由于条件适宜，不发生明显的沉积和结焦现象，但物料流出反应器后由于条件的变化，使得物料的体系发生了变化，进而引起了明显的生焦现象，造成了装置无法长周期稳定运转的问题。

CN2609929Y公开了一种均热式渣油悬浮床加氢反应器，在反应器内设置换热内构件，可以保持反应器内温度均匀，减少因局部热点而产生的结焦。该技术采用了降低热点的方法，虽然可以减少反应器内部的结焦发生，但是设计复杂，也不适用于解决加氢后渣油在反应器出口处的结焦问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型悬浮床加氢反应器及工艺，本发明反应器和工艺可以有效解决悬浮床加氢技术中装置易生焦堵塞造成的运转周期短的问题。

本发明带有高压分离器的悬浮床加氢反应器包括反应器筒体，反应器筒体中上部设置盘式集油器，盘式集油器上设置至少一个烟囱状物流通道，集油器将反应器分为上部和下部两个区域，上部区域为稳定分离区，下部区域为悬浮床加氢反应区。反应器上部稳定分离区设置稀释油入口，反应器上部稳定分离区设置稀释油与反应后液相物料混合物的排出口，反应器顶部设置气相物料排出口，反应器底部设置反应原料入口。

本发明带有高压分离器的悬浮床加氢反应器中，烟囱状物流通道包括直筒形通道和顶部的挡板构成，挡板与直筒形通道之间设置适宜间隙，以供物料流过，烟囱状物流通道的数量根据反应器的规模进行设计。直筒形通道根据装置规模设置适宜的高度，如50～3000mm，使盘式集油器上形成适宜厚度的液位，根据设置的液位指示装置控制排液量进而控制液位的高低。

本发明悬浮床加氢工艺方法，使用本发明上述反应器，反应物料从反应器底部进入反应器，在反应器下部的悬浮床加氢反应区进行悬浮床加氢反应，然后通过盘式集油器的烟囱状物流通道进入反应器上部的稳定分离区，在稳定分离区液相与稀释油混合后排出至低压储罐中，气相从反应器顶部排出。

本发明悬浮床加氢工艺方法中，反应物料包括重油、氢气和分散型催化剂，悬浮床反应区的操作条件采用本领域常规条件，如反应温度为400～480℃，最好为430～460℃，氢油体积比为200∶1～1500∶1，最好为350∶1～1200∶1，体积空速0.5～5.0h^-1，最好为1.0～3.0h^-1，反应压力为6.0～30.0MPa，最好为12.0～20.0MPa。

本发明悬浮床加氢工艺方法中，稳定分离区的操作温度为250～390℃，最好为280～360℃。稀释油为催化裂化澄清油，催化裂化重循环油、催化裂化柴油等中的一种或几种，稀释油的芳烃重量含量大于50％，最好大于60％。稀释油的进料量为反应原料油重量的5％～50％，优选为10％～40％。

本发明的优点是：

1、采用富含芳烃的稀释油对悬浮床加氢后的物料进行降温和稳定，使之在稳定状态下进入分馏系统，避免了在低温管路结焦的可能，可以保证悬浮床加氢装置长周期运转。

2、富含芳烃的稀释油可以循环使用，而且比较廉价，不会增加操作成本。