[发明专利]一种加氢反应系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢反应系统与方法，尤其涉及一种采用沸腾床反应器对煤直接液化油进行加氢处理的加氢反应系统和方法。

背景技术

通常用于煤液化油催化加氢的工艺主要是固定床加氢工艺。固定床反应器特别适于处理较轻和较干净的物料，如石脑油、中间馏分油等。固定床反应器的特点是操作比较平稳、控制也较容易。由于煤液化油较重且含较多机械杂质，催化反应条件会比较苛刻，同时高氮原料会加速催化剂的失活，催化剂使用周期变短，使产品性质不稳定，并且催化剂床层压降较高。为使产品达标，采用固定床加氢工艺时需要在反应器系统增加较复杂的设计从而导致建设成本和操作成本均相应增加。

在沸腾床加氢工艺中，通过定期加入新鲜催化剂和排出失活催化剂使反应器内的催化剂活性维持在较高水平。这一特点使其能处理较重且含较多机械杂质的原料而不堵塞反应床层，在整个操作周期内都可以生产质量均衡的产品，而且装置生产周期长。同时，沸腾床加氢工艺还具有操作灵活，原料适应性广，较固定床系统投资低等优点。因此，沸腾床加氢工艺是一种很好的煤液化油加氢处理工艺。

中国专利申请CN02109674.0公开了一种串级式沸腾床渣油加氢方法及设备，在一个两段以上的串级沸腾床反应器内使用多种催化剂组合的方式进行渣油加氢反应。沸腾床反应器内设有带浮阀结构的进料分布板和由导流构件、挡流构件、气液隔离板和破沫器构成的三相分离部件。该工艺反应器内使用了大量内构件，一方面造成结构复杂、设备成本高，另一方面减小了反应器的有效体积，并且导致反应器规模增大、操作不稳定。

中国专利申请CN01106024.7介绍了一种重、劣质油的加氢改质方法。该发明中采用流体分布盘或筛板将沸腾床反应器隔开形成不同的反应段，将不同加氢功能的催化剂装填在不同的反应段进行加氢反应。然而，由于使用隔板将反应器分成不同的反应段，则需要在不同的反应段形成固体与气液混合物的有效分离，否则催化剂将阻塞分布盘上的孔道，这将需要增加分离空间或增设分离设备，从而限制了催化剂膨胀比，减少了催化剂反应空间，并且增加了操作难度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种改进的采用沸腾床反应器对煤液化油进行加氢处理的反应系统和方法，以提高加氢反应效果。

本发明所提供的采用沸腾床反应器的加氢反应系统如下，该加氢反应系统包括：

进料单元，用于为沸腾床反应器提供作为反应原料的原料油与氢气的混合物；

沸腾床反应器，所述沸腾床反应器包括反应器壳体和循环单元，所述反应器壳体的顶部和底部分别设有连接至所述循环单元的物料出口和物料入口，所述循环单元设置在所述反应器壳体的外部，包括循环泵和热高压分离器，所述循环泵用于使经所述热高压分离器分离得到的部分液相物料返回所述反应器壳体内；

分离单元，用于对经所述热高压分离器分离得到的气相和部分液相物料进行进一步分离。

根据本发明的加氢反应系统，优选地，所述反应器壳体的下部设有分布器，用于对进入所述反应器壳体内的物料进行均匀分布；所述反应器壳体还设有至少一条催化剂加剂管线和至少一条催化剂卸剂管线。

根据本发明的加氢反应系统，优选地，所述催化剂加剂管线的出口端位于所述分布器上方靠近所述分布器的位置，所述催化剂卸剂管线的入口端位于所述反应器壳体内的中上部；进一步优选地，所述催化剂加剂管线的出口端与所述分布器的高度差不大于所述反应器壳体高度的1/10，所述催化剂卸剂管线的入口端与所述催化剂加剂管线的出口端的高度差不小于所述反应器壳体高度的1/3；更进一步优选地，所述催化剂加剂管线的出口端与所述分布器的高度差不大于所述反应器壳体高度的1/20，所述催化剂卸剂管线的入口端与所述催化剂加剂管线的出口端的高度差不小于所述反应器壳体高度的1/2-2/3。

根据本发明的加氢反应系统，优选地，所述沸腾床反应器仅设有一条催化剂加剂管线和一条催化剂卸剂管线，所述催化剂加剂管线和催化剂卸剂管线穿过所述反应器壳体的底部延伸进入所述反应器壳体内。

根据本发明的加氢反应系统，优选地，所述催化剂加剂管线的出口端朝向所述分布器设置。