[实用新型]一种渣油加氢反应设备

说明书

本实用新型涉及一种渣油加氢反应设备，包括壳体，所述壳体的底部和顶部均设有封头，所述顶部的封头顶部设有产品排出导管，所述底部的封头底部设有入口导管，所述壳体内部由上之下依次设有相分离器、导向结构以及催化剂床层，所述相分离器包括上下套叠的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体和所述第二筒体分别具有顶部开口和底部开口，所述第一筒体的顶部开口小于其底部开口，所述第二筒体的顶部开口小于其底部开口，所述第一筒体的顶部开口大于所述第二筒体的顶部开口，所述第一筒体的底部开口小于所述第二筒体的底部开口，所述第一筒体和所述第二筒体之间形成环形空间，所述环形空间的底部开口为下料口。

技术领域

本实用新型涉及渣油加氢技术领域，特别涉及一种渣油加氢反应设备。

背景技术

石油是不可再生的化石能源，目前世界原油产量中，劣质原油所占比例已超过55％，并有逐年升高的趋势，同时，伴随着石油需求量的快速增长和油价的持续走高，非常规油资源油页岩的开采加工进入了快速发展阶段，低温干馏产生的页岩油难以直接采用石油行业的加工方法加工，另外，随着煤化工行业的快速发展，新型煤化工过程副产大量的煤焦油，煤焦油属较难加工的二次生成油。加工各种劣质原料油是石油炼厂和现代煤化工厂所面临的共同问题。

世界原油正逐渐变重、变劣，但重质燃料油的需求逐步降低，而轻质油需求越来越大，因此将渣油轻质化显得越来越重要。另外随着环保法规的日益严格，对炼油企业生产清洁油品并做到清洁生产的要求越来越高，也越来越严格。渣油加氢装置因为具有液体产品收率高、环境友好等诸多优点，使其成为炼厂清洁加工高硫、高金属渣油的重要技术。经过渣油加氢处理后脱除硫、金属、氮等杂质的加氢渣油可作为催化裂化装置原料，不但可以生产出低硫、低氮高质量的轻质油品，而且大大降低生产过程对环境的污染。

目前世界上渣油加氢工艺主要有四种类型，即固定床、沸腾床、移动床和悬浮床。其中固定床工艺因脱硫效率高，操作安全性较其它加氢工艺好，技术成熟，因而是渣油加氢中应用最广的一种工艺。但对于固定床渣油加氢工艺，因渣油原料中的金属杂质(如钒，镍，钙，铁等)、不饱和组分以及垢物很容易沉积在催化剂的表面以及催化剂颗粒之间的空隙中，堵塞催化剂孔口，导致催化剂失活，并且造成床层压力降快速升高，使装置频繁停工和更换催化剂。因此需要有效地解决此类问题。

尽管现有固定床渣油加氢处理过程采用了催化剂分级装填技术，在一定程度上延长了运转周期，但难以从根本上解决处理高金属含量劣质原料的问题。而沸腾床和移动床加氢工艺过程对原料适应性强，加工方案灵活，可以加工金属杂质含量较高的减压渣油。催化剂可以在线加入和排出，有利于维持较高的催化剂活性和长周期运转。在沸腾床加氢工艺过程中，原料油及氢气向上流过催化剂床层，床层膨胀，催化剂颗粒在反应设备内处于不规则运动状态，即沸腾状态。所以要求催化剂不仅具有较高的加氢及转化活性，还要具有较高的压碎强度和耐磨性能。因为催化剂在高温高压下定期向反应设备中添加和取出，在反应设备内催化剂一直处于剧烈的沸腾状态，碰撞和摩擦机会较多，容易破碎和磨损，增加催化剂消耗或给下游设备带来不利影响。此外，由于催化剂在反应设备中要处于沸腾状态，对催化剂的堆积密度、颗粒形状、粒度分布也都有一定的要求，通常认为比较适宜的颗粒形状为粒度细小的球形。球形颗粒易于流动，而且没有如其它形状中尖锐粗糙容易被撞碎的边角。沸腾床加氢处理工艺一般操作空速较低，而使催化剂处于沸腾状态需要较高的物料流速，烃研究公司开发的沸腾床渣油加氢裂化工艺采用液相物料循环的操作方式，提高反应设备内的流体速度，但这样会改变反应设备内的体系状态。细小的球形颗粒易于在反应设备内保持沸腾状态，所需的流体速度较小，而且可以取消高温、高压的热油循环，节省动力消耗。但现有技术制备l mm以下微球催化剂的技术并不成熟，所以一般只能通过增加物料流速等条件使催化剂处于沸腾状态。对于重质油尤其渣油加氢催化剂，由于反应物多是较大分子化合物，一般催化剂还需要具有较大的孔径和孔容，以提高扩散性能并容纳较多的杂质。