[发明专利]含液料循环上流反应区和二次脱气排液区的碳氢料加氢反应器系统

说明书

含液料循环上流反应区和二次脱气排液区的碳氢料加氢反应器系统，特别适合于2级或多级煤加氢直接液化反应过程的末位反应器使用以获得深度脱气液体产物，可减少1台高压设备；同时，也避免了反应器液态产物去独立脱气罐的加速、混合、输送、二次导流入罐、二次分布、二次气液初期分离过程，节省了输料管道和设备空间，二次脱气利于改善排液脱气效果；同时，可以利用反应器外的输送管添加冷却介质，方便地控制外排浆液产物温度，或使用急冷氢气生产湿氢气返回上游使用；通过增加气相空间体积，可实现清晰气液分离，可组合气体的冷凝回流设备或气体脱尘设备。

技术领域

本发明涉及含液料循环上流反应区和二次脱气排液区的碳氢料加氢反应器系统，特别适合于2级或多级煤加氢直接液化反应过程的末位反应器使用以获得深度脱气液体产物，可减少1台高压设备；同时，也避免了反应器液态产物去独立脱气罐的加速、混合、输送、二次导流入罐、二次分布、二次气液初期分离过程，节省了输料管道和设备空间，二次脱气利于改善排液脱气效果；同时，可以利用反应器外的输送管添加冷却介质，方便地控制外排浆液产物温度，或使用急冷氢气生产湿氢气返回上游使用；通过增加气相空间体积，可实现清晰气液分离，可组合气体的冷凝回流设备或气体脱尘设备。

背景技术

本发明所述碳氢料，包括碳氢粉料如煤、碳氢液料如劣质重油。

本发明所述碳氢料加氢反应过程，可以是煤加氢直接液化反应过程、劣质重油加氢反应过程、煤油共加氢反应过程。

本发明所述膨胀床反应器，为立式上流式反应器，使用催化剂时属于膨胀床反应器；立式指的是安装后工作状态反应器的中心轴线垂直于地面；上流式指的是反应过程物料主体流向由下向上穿行通过反应空间或催化剂床层或与上行的催化剂同向流动；膨胀床指的是工作状态催化剂床层处于膨胀状态，催化剂床层膨胀比定义为催化剂床层有反应原料通过时的工作状态的最大高度CWH与该催化剂床层的空床静置状态的高度CUH之比值KBED，通常，KBED低于1.10时称为微膨胀床，KBED介于1.25～1.55时称为沸腾床，而悬浮床被认为是最极端形式的膨胀床。

本发明所述返混流膨胀床反应器，指的是使用膨胀床反应器的反应区或主反应区的操作方式存在液流返混或者说存在循环液；返混流或循环液，指的是流程点K处的中间产物XK或最终产物XK中的至少一部分液相XK-L作为循环液流XK-LR返回物流XK上游反应区，循环液流XK-LR的反应产物流过K点并存在于XK之中。形成返混流的方式可以是任意合适的方式，如设置内置式内环流筒、内置式外环流筒、内置式集液杯+导流管+循环泵、外置式循环管等。

本发明所述液体产物循环上流式膨胀床加氢反应器系统，指的是使用膨胀床反应器的反应区或主反应区的操作方式存在液体产物返回上游反应空间循环加工或者说存在液体产物循环；加氢反应器内的液体产物循环，指的是流程点K处的中间产物XK或最终产物XK中的至少一部分液相XK-L作为循环液流XK-LR返回物流XK上游反应区，循环液流XK-LR的反应产物流过K点并存在于XK之中。形成液体产物循环的方式可以是任意合适的方式，但是必须在反应器内的顶部空间设置气液分离区，得到循环液和其它产物，即设置内置式集液杯+导流管+循环增压器，循环增压器通常是循环泵，可以布置在反应器内部或外部。

本发明所述反应器内设置的集液杯或集液器，指的是布置于反应器内的用于收集液体的容器，通常上部或上部侧面开口，底部或下部侧面安装导流管用于输送或排出收集液；膨胀床反应器的顶部集液器，通常安装在气液物料的脱液区，得到含有少量气泡的液体和气液混相物流或得到液体和气体，至少部分液相产物经过循环泵加压后返回反应空间循环加工。典型的例子是H-OIL工艺使用的重油沸腾床加氢反应器、煤加氢直接液化反应器。在本发明中，液体脱气下流区也能起到集液杯或集液器的作用。

本发明所述热高分器，指的是用于分离加氢反应中间产物或最终产物的气液分离设备。

本发明所述二级或多级加氢方法，指的是包含二个反应级或多个反应级的加氢方法。