[实用新型]溶氢器

说明书

本实用新型公开的溶氢器，包括溶氢器本体、多层溶氢元件和多个注氢管线，溶氢器本体设有容置腔、液相物料入口和混合物料出口，多层溶氢元件沿着所述容置腔的内壁自上而下叠错设置，所述溶氢元件包括一预分散平板、一膜层和至少一溢流挡板，所述预分散平板具有一厚度，所述预分散平板具有相对设置的一上表面和一下表面，所述预分散平板的内部具有中空腔体，所述上表面具有多个分布均匀的所述筛孔，且在所述上表面上覆盖所述膜层，所述筛孔与所述中空腔体连通，注氢管线与中空腔体连通；由于溶氢元件叠错设置，液相物料逐层经过溶氢元件且逐层加氢，增加了气液接触时间，进一步提高了液相物料的氢气的溶解量，达到了更好的溶氢效果。

技术领域

本实用新型涉及含烃物料的加氢转化，特别涉及一种液相加氢反应系统中的溶氢器以及溶氢器内的溶氢元件。

背景技术

目前全球炼油行业均面临着原油质量趋差，加工难度和成本日益增加的挑战。而中国炼油企业普遍存在着加氢能力不足、加氢装置投资成本及操作、维护费用较高的问题。如何在保证油品质量的同时降低投资和减少操作费用，是加氢技术攻关的重要方面。

传统的固定床技术中，通常采用三相反应(气/液/固体催化剂)。在此三相体系中，首先由于反应器中的连续相为气体，通常需要大量的氢气来维持气相的连续流动；其次加氢反应一般为高放热反应，为了维持反应温度同样需要通入过量的氢气来带走催化剂床层的热量；再者维持较高的氢分压有利于加氢反应的进行，同时还可抑制焦炭生成以延长催化剂的使用寿命。由于上述几个方面的影响，整个反应过程中，提供大量过量的氢气是十分必要的。因此，一般的加氢工艺中，循环氢压缩机作为加氢过程的关键设备，投资占整个加氢成本的比例较高，除此之外，氢气的换热系统能耗也较大，循环氢的净化系统也使整个工艺流程变得更加复杂，增加了工艺流程的复杂性和费用。

两相加氢工艺(例如液态原料和催化剂)的使用可以避免三相加氢工艺中循环氢系统的繁琐及高昂的设备成本及操作费用。液相加氢技术通过将氢气预先溶解于液体物料中来满足加氢反应所需氢气，取消了传统的氢气循环系统。反应器中表现为纯液相反应，也无需氢气的传质过程。反应器中的催化剂床层浸泡在液相物料里达到完全润湿，使得催化剂的全部活性中心都可以被利用进行反应，在得到相同产品质量降低的前提下，节省了所需催化剂总量，也使得反应器体积得以缩小，减小局部的催化剂结焦失活。以上所述均证明了液相加氢工艺具有明显优势和光明的发展前景。

对于加氢裂化和含烃物料的加氢处理，由于原料特性，即使这些反应在纯液相中进行，反应本身亦需要大量的氢气完成反应。因此，液相物料的溶氢量至关重要，它决定了是否需要在现有的液相物料中添加稀释剂或溶剂来增加溶氢量，或决定了是否需要在加氢反应器中提供补氢措施以及进行产品馏分油的部分循环。

US6428686和US6213835等公开的烃油液固两相加氢方法中，均采用在加氢反应器前预加氢的方式，通过将液相物料与稀释剂混合，得到更高的溶氢量和更好的溶氢效果，所述的稀释剂一般为对氢气具有相对较高的溶解度的物质，借此提高液相物料的氢气携带量。

CN10280217A和CN101787305A等公开的烃油液固两相加氢方法中，均采用将新鲜原料油和部分循环油混合溶解大量氢气，之后将液相物料送入反应器中，以纯液相的状态与反应器中的固相催化剂进行反应。

尽管上述专利均通过两相加氢的方式取消了循环氢的需求，进而节省了设备投资和操作费用，但仍然需要额外添加稀释剂或采用产品部分循环的方式来提高氢气在含烃液相物料中的溶解度，进而降低了加氢反应过程的原料处理量，反应效率也有所影响。综上所述，若在两相加氢反应之前，溶氢这一过程中达到更加优异的溶氢效果，即可在后续过程中得到更佳的反应效果，亦或减小产品循环量或取消反应器中床层间的补氢措施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的溶氢器，取消传统加氢工艺中的循环氢，并且不借助于在液相物料中添加稀释剂或循环油得到更优异的溶氢效果，将氢气足量且高度分散于含烃液相物料中。