[发明专利]一种重油原料固定床加氢系统

说明书

一种重油原料固定床加氢系统，所述加氢系统包括保护反应器和至少两个串联的固定床反应器，保护反应器的生成油出口与第一个固定床反应器的入口相连，所述保护反应器包括筒体、上封头、下封头、内筒、氢气分布盘和出口收集器，所述内筒为等径圆柱筒，与反应器的筒体同轴，所述内筒的内径与筒体的内径之比为0.90～0.97:1。本发明的保护反应器可以有效降低铁、钙等金属沉积速率和催化剂生焦速率，缓解保护反应器压降增高，从而提高整个加氢系统的运转周期。

技术领域

本发明涉及一种重油原料固定床加氢系统。

背景技术

世界原油的重、劣质化日益严重，而市场对轻质油品的需求持续增长，因此渣油加氢作为重油改质和轻质化的有效手段，已经成为炼油工业的发展重点之一。

渣油加氢处理技术就是在高温、高压和催化剂存在的条件下，使渣油和氢气发生化学反应，突出渣油中的硫、氮、重金属等有害杂质，将渣油部分转化为气油和柴油，剩余的部分为催化裂化等技术提供原料，生产高附加值的产品。

固定床渣油加氢技术具有工艺成熟、操作简单和产品质量好等优点，是目前工业上最常用的渣油加氢技术。但固定床渣油加氢装置的操作周期比较短，目前一般为一年到一年半之间。

目前固定床加氢技术主要采用直立筒式反应器。雪佛龙、壳牌以及国内中国石化石油化工科学研究院、中国石化抚顺石油化工研究院系列加氢技术中，典型的反应器均为直立筒式反应器。

直立筒式反应器采用氢气和原料油混合进料，有上流式和下流式两种进料方式。在进口处，反应物料横截面积突然增大，为避免进入的物料对床层造成冲击和产生偏流，在进料口处设置分配器和分布板，最大限度保证物料均匀进入催化剂床层。加氢处理中催化剂会积炭或金属沉积，覆盖催化剂上的活性中心，从而影响催化剂寿命；催化剂结焦会导致床层压降，影响运转周期。同时反应过程中，温升的升高限制整个工艺的设计参数，增加现场操作的难度。

径流式渣油加氢处理方法能部分解决上述问题。CN103805234A公开了一种径流式渣油加氢处理反应器，该反应器主要由壳体、中轴进油管、底部氢气分布盘等构件组成，使渣油加氢反应过程中，原料油在催化剂床层主要沿反应器直径方向流散、反应补充氢由下向上流动。但该反应器主要依靠中轴管进油，原料油流量难以保障，且易堵塞引起压降上升，缩短装置运转周期。

发明内容

反应器压降是制约固定床渣油加氢装置操作周期的一个重要因素，特别是对于原料铁含量和/或钙含量较高的固定床渣油加氢装置。与镍钒等金属主要沉积在催化剂孔道中不同，铁和钙主要沉积在催化剂外表面，而在催化剂孔内的沉积量较少，这会导致催化剂床层孔隙率快速降低。本发明的发明人在对原料铁钙含量较高的渣油加氢装置的废剂进行分析时发现，渣油加氢催化剂沉积的铁和钙大部分集中在第一反应器，而且在其顶部有结盖的现象。铁和钙沉积的这种不均匀性导致渣油加氢装置的保护反应器(通常是第一个反应器)压降快速上升并最终导致装置提前停工，基于上述问题，本发明的目的是提供一种重油原料固定床加氢系统，能够有效延长系统运转周期。

本发明所提供的重油原料固定床加氢系统，包括保护反应器和至少两个串联的固定床反应器，保护反应器的生成油出口与第一个固定床反应器的入口相连，所述保护反应器包括筒体、上封头、下封头、内筒、氢气分布盘和出口收集器，所述内筒为等径圆柱筒，与反应器的筒体同轴，所述内筒的内径与筒体的内径之比为0.90～0.97:1，在上封头顶部的中间位置设置一个氢气入口，在氢气入口下方设置氢气分布盘，在下封头底部的中间位置设置一个生成油出口，在生成油出口位置上方设置出口收集器，在保护反应器下部设置原料油入口，所述在原料油入口的位置高于生成油出口，所述内筒具有径向均匀分布的开孔，开孔率为10％～80％。

本发明所述的保护反应器的筒体为等径圆柱体，上封头和下封头为半球形或半椭圆形，并与筒体封闭。