[发明专利]碳三馏分液相加氢反应装置和方法

说明书

本发明提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置，包括：液相加氢反应器以及设置在液相加氢反应器外部并与液相加氢反应器物料进口连接的微米气泡发生器；微米气泡发生器包括筒体、设置在筒体第一端口的进气口、设置在筒体侧壁上的液体进料口和设置在筒体第二端口并与筒体同轴连通的超声波管道；超声波管道侧壁上设置有超声波振子并且超声波管道端口与液相加氢反应器物料进口连接。本发明提供的液相加氢反应装置结构简单，便于操作，利于工业生产，能够提高工业生产的效率，并且在反应物料进入液相加氢反应器进行加氢反应之前，通过微米气泡发生器进行预混合，能够大大提高气液相间的传质效率，进而提高碳三馏分中丙炔和丙二烯催化加氢的转化率。

技术领域

本发明涉及碳三馏分液相加氢领域，具体涉及一种碳三馏分液相加氢反应装置和使用该装置的碳三馏分液相加氢反应的方法。

背景技术

石油烃类蒸汽裂解是制备丙烯等聚烯烃单体最重要的方法。丙烯生产过程中产生的炔烃和二烯烃是影响丙烯聚合反应的有害杂质，它们会抑制丙烯聚合催化剂的活性，增加催化剂的消耗，降低丙烯聚合物产品的性质，所以必须将其除去。工业上通常采用催化选择加氢法和溶剂吸收法除去裂解气中的炔烃和二烯烃。催化选择加氢法工艺流程简单，丙烯选择性高，副产物少，没有环境污染，是绿色化学工艺的首选方法，应用日益普遍。

在传统的烃蒸汽裂解工艺中，碳三馏分液相选择加氢的方法是：从脱丙烷塔顶采出的含有丙炔和丙二烯的新鲜碳三馏分，经配氢，进入选择加氢反应器，加氢反应器内装有碳三液相选择加氢催化剂，进料从上向下通过选择加氢催化剂床层，反应产物经反应器底部排出进行后续的二次处理。碳三馏分液相选择加氢主要采用固定床反应器，在反应器内形成了气-液-固三相共存的反应体系，反应效率高低取决于气-液-固三相的相间传质速度。由于气相需要溶解到液相中，才能与固相(催化剂)发生吸附反应，因此，气相在液相中的分布方式对反应器的传质效率和催化加氢的效果有很大影响。

GB1175709A公开了一种苯加氢成环乙烷的液相催化加氢设备。在该液相催化加氢设备中，氢气和液体引入加氢反应器，通过反应器上部的催化剂床层和孔板，气相在反应器中部的气体分相室中分离出来，通过管线排出反应器，而也想继续通过反应器下部的催化剂床层和孔板，与逆向流动的氢气接触，加氢后的液体从反应器底部流出。这种中部气体采出虽然可以降低换热能耗，但这种气液分离方式采用反应器侧壁开口的方式排出气相，容易造成反应器物料不能均匀通过催化剂床层，在催化剂床层氢气浓度分布不均，产生大量的壁流和偏流，降低了气液相间的传质效率和催化剂的加氢效率。

CN105582854A公开了一种固定床加氢反应器及其应用方法。在固定床反应器内采用了轴心位置进行气相采出的气液相产物预分离技术，并在反应器内壁设置多层折流板。沿反应器轴向从上至下依次设置有预分配器、气液分配盘、催化剂床层、气液分相室以及设置在反应器底部的液相出口聚集器，气相出料口位于气液分相室的上部，并且在气相出料口的向上或向下方向设有挡板。加氢操作中，液相物料与氢气混合后，由筒体上部的入口进入，经预分配器、气液分配盘均匀分配气液两相，然后通过催化剂床层进行加氢反应。该反应器虽然提高了加氢系统的操作稳定性，改善了反应器内的气液分布状态，消除了壁流、偏流等问题，但是反应器的结构复杂，其在工业生产过程中不易操作，不利于生产效率的提高。

发明内容

针对现有技术碳三馏分液相加氢反应装置存在气液相间传质效率低的缺陷，本发明提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置和方法。本发明提供的碳三馏分液相加氢反应装置不仅结构简单，而且能够大大提高气液相间的传质效率，提高碳三馏分中丙炔和丙二烯催化加氢的转化率。

本发明第一方面提供了一种碳三馏分液相加氢反应装置，其中，包括：液相加氢反应器以及设置在所述液相加氢反应器外部并与所述液相加氢反应器物料进口连接的微米气泡发生器；