[发明专利]固定床加氢反应器内的过滤设备

说明书

本发明公开了一种固定床加氢反应器内的过滤设备，以解决现有技术中存在积垢篮或过滤设备用于大型固定床加氢反应器时有效空间利用率不高等问题。其包括从上到下布置的三个过滤层，上面过滤层和中间过滤层结构相同，均包括一个水平截面形状为圆形的固定盘框，固定盘框内设有两个弧形过滤槽和若干个水平截面形状为扇环形的条形过滤槽，下面过滤层包括一个水平截面形状为圆形的固定盘框，固定盘框内设有两个弧形过滤槽、若干个水平截面形状为扇环形的条形过滤槽和若干个水平截面形状为矩形的矩形过滤槽，弧形过滤槽的侧面包括一个圆弧面侧面和一个平面侧面，条形过滤槽的侧面包括一个圆弧面侧面和三个平面侧面，矩形过滤槽包括四个平面侧面，三个过滤层布置时以两个弧形过滤槽水平旋转90°的方向交错布置。

技术领域

本发明属于石油炼制和化工设备，特别涉及一种固定床加氢反应器内的过滤设备。

背景技术

近年来，随着环保法规日趋严格，原油逐渐重质化劣质化，而市场对优质馏分油的需求又不断增加，因此，渣油等重质油加氢技术会对经济效益产生非常重要的影响。

石油炼制领域的烃类原料，特别是渣油等含杂质或易结焦的成分较多的原料，通常含有胶质、沥青质、金属杂质及悬浮颗粒等杂质，同时在实际运行中，系统及管道中也会产生锈垢等杂质。而进入加氢反应器前的机械过滤只能除去不溶性污物，带有可溶性杂质的原料进入反应器后，会在催化剂床层表面形成污垢并积累，将迅速减小介质流通通道，甚至造成阻塞，这些杂质进入催化剂段就会沉积到催化剂表面，堵塞催化剂孔道，使催化剂的孔容大大下降，从而使催化剂活性快速降低。同时，垢物在催化剂床层表面积累还会使反应器压降上升，严重时会压垮塔盘，造成非计划停工。

为解决上述问题，最早的方法是根据液相进料性质及反应装置工况，在反应器内设置若干个积垢篮，拦截、过滤、沉积液相进料中的污物。常见的积垢篮为筒式结构，外裹筛网，置于催化剂顶部床层上表面的瓷球床层内，瓷球床层的下面敷设保护剂床层。参见《石油化工设备技术》1995年第1期“加氢反应器内构件的发展”一文中第17页。但这种结构的积垢篮安装非常烦琐，并且积垢篮占用反应器有效空间较大，因而会减小反应器有效体积、降低催化剂藏量。由于这种积垢篮是分散间歇安装，不能保证所有的物料都经过过滤，同时还会影响液相进料在催化剂顶部床层上分布的均匀性，目前在工业装置上已经使用较少。

申请号为CN201420434290.6、CN201420434739.9、CN200410050765.2、CN200510069872.4和CN200520017581.6的中国专利均公开了一种带过滤功能的流体预分配器和流体预分配盘，在这些专利中，其内容均涉及了多种带过滤 功能的流体预分配器，安装在反应器封头里，效果较好，但是这种结构类似于气液分配器，安装复杂，装填的保护剂数量有限，工程上大规模、长周期运行还是存在一定的问题，尤其是装置大型化以后，难以有限充分的利用封头空间。

申请号为CN200810049861.3和CN200810049860.9的中国专利，公开了一种用于气液并流固定床反应器内的过滤设备，这类过滤设备在反应器水平截面上的各处位置都能均匀地过滤液相进料中的污物，不会出现短路。其过滤面积大，过滤效率高、效果好，积垢能力能够充分发挥，积垢能力利用率较高。这两项专利技术分别介绍了两种分块方式，各有自身特点，将这两种结构应用到目前大型加氢反应器也能满足过滤要求，但是并不能充分利用大型加氢反应器的封头空间。

目前国内加氢反应器的直径已经发展到了5m以上，封头空间的高度有2m以上，如果仍采用现有的技术难以充分利用反应器的内部空间，本发明主要是根据加氢反应器大型化的发展趋势，充分利用反应器的封头空间，采用多层组合过滤结构，结合气液流动特性，合理布局每层过滤盘的结构，可以在压降较小的情况下，实现油品的过滤，同时多层结构可以设置不同的机械过滤、保护剂或者催化剂，大大提高设备的催化剂装填量。

发明内容