[实用新型]沸腾床加氢装置

说明书

本实用新型涉及一种沸腾床加氢装置，属于加氢技术领域。本实用新型采用具有催化剂在线加排系统的沸腾床反应器，沸腾床反应器包括封头、筒体和封底，沸腾床反应器内上部设置气、液、固三相分离器，三相分离器包括内径不同的两个同心圆筒：内筒和外筒；反应器封底的下端设有物料入口，内筒与反应器上的液体出口相连，液体出口与反应液体流出物分离系统相连，反应液体流出物分离系统与循环油泵相连，循环油泵和反应器进料系统均与物料入口相连；三相分离器与封头之间设有气相空间，气相空间高度为筒体体积的2‑20％。本实用新型有效解决了催化剂预硫化过程存在的问题，提高了反应器的利用率，进一步提升了加氢反应效果。

技术领域

本实用新型涉及一种沸腾床加氢装置，属于加氢技术领域。

背景技术

沸腾床加氢反应指原料油(主要为液相)、氢气(气相)在催化剂(固相)上进行加氢反应的过程，加氢反应主要发生加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢饱和、加氢裂化等。反应器在气、液、固三相的沸腾状态下操作，催化剂在从反应器底部进入的原料油和氢气的带动下，处于沸腾状态，与固定床反应器处于完全不同的流体状态。沸腾床加氢反应可以处理高金属、高沥青质含量的劣质原料油，反应具有压力降小、温度均匀、可以在线加排催化剂以保持催化剂活性等特点。

沸腾床反应器的特点之一是可以进行催化剂在线加排。由于反应器内的催化剂处于硫化态，而常规加氢催化剂为氧化态，因此，目前采用的方法是将需要加入的催化剂进行预硫化处理，然后将催化剂内部分催化剂排出反应器，最后将预硫化处理后的催化剂加入反应器。催化剂的预硫化处理过程复杂，并且其间会生成剧毒的硫化氢，具有一定的安全生产隐患。

目前存在两种主要类型的沸腾加氢技术，一类是采用油相循环的方式，如USRe25,770中描述的沸腾床工艺，此工艺在实际应用中的不足在于：为保持液固分离效果，反应器内催化剂用量不能太多，反应器利用率低，工业沸腾床反应器利用率一般只有40％左右(利用率一般指催化剂装填量占反应器容积(不计封头空间)的百分数，固定床反应器利用率一般90％以上)；反应器有较大空间是液体物料在没有催化条件下的停留时间过长，此部位没有加氢反应，物料在高温下容易反应结焦。另一类是在反应器内设置三相分离器，在反应器内上部进行气-液-固分离，如CN02109404.7介绍的沸腾床反应器，按该方案通过设置内置三相分离器，可以提高催化剂的用量，即提高反应器的利用空间，但在实际使用时，催化剂用量提高用限，如果催化剂用量增加，三相分离器的分离效果快速下降，实际上比第一类沸腾床反应器利用率提高有限；CN200710012680.9对上述技术进行了进一步改进，在三相分离器下部设置导向结构，利用导向结构，增加三相分离器的操作弹性，确保三相分离器的高效分离，减少催化剂的带出量，提高催化剂藏量，提高反应器利用率，但在使用时，仍需在三相分离器下部一定区域设置催化剂稀相区(如其附图所示，该区域催化剂量很少，基本不发生加氢反应)，否则三相分离器的分离效果仍不能满足要求，而稀相区的存在，影响反应器利用率的进一步提升(虽然其说明书中指出反应器壳体内的催化剂装量可以为反应器容积的40％～70％，但一般也只有在50％左右的情况下可以稳定运转)，也影响加氢反应效果，并且反应器规模放大后，催化剂装量更难以提高，难以达到实验装置的效果。后者虽然理论上不需循环油，但在开工、停工、操作异常时会造成催化剂难以达到稳定的沸腾状态，操作稳定性不足。

因此，如何提高沸腾床加氢反应器的利用效率，提高反应效果，提高装置的稳定性，是本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沸腾床加氢装置，有效解决了催化剂预硫化过程存在的问题，提高了反应器的利用率，进一步提升了加氢反应效果。