本實(shí)用新型屬于石油化工和煤化工領(lǐng)域,涉及一種加氫裂化反應(yīng)裝置,尤其是一種外循環(huán)式雙排料懸浮床加氫裂化反應(yīng)裝置。
背景技術(shù):
懸浮床加氫裂化技術(shù)是重油輕質(zhì)化和煤液化領(lǐng)域的重要工藝過(guò)程。目前現(xiàn)有的懸浮床反應(yīng)器通過(guò)設(shè)置反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)部的環(huán)流狀態(tài),增強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)部物料的傳質(zhì)傳熱,減少反應(yīng)器底部的固相沉積,但內(nèi)部構(gòu)件的設(shè)置會(huì)影響反應(yīng)器內(nèi)部流體的流動(dòng)狀態(tài),反應(yīng)器內(nèi)易出現(xiàn)“死區(qū)”以及流體返混現(xiàn)象,其中輕組分的返混則產(chǎn)物中裂解氣增加,降低裝置經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)內(nèi)部構(gòu)件的磨損是影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。
CN105727845A公開(kāi)了一種雙固相懸浮床加氫反應(yīng)器。該反應(yīng)器包括殼體、錐形底、導(dǎo)流筒和噴嘴,其中殼體頂部設(shè)有物料出口,錐形底設(shè)在殼體底部,導(dǎo)流筒同軸設(shè)置在殼體內(nèi)且兩端開(kāi)口,噴嘴設(shè)置在錐形底底部,從而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)的流體沿軸向的內(nèi)部環(huán)流,加強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)部流體的傳質(zhì)傳熱。
CN102451650公布了一種懸浮床加氫反應(yīng)器,該反應(yīng)器包括垂直于地面的圓筒型反應(yīng)器殼體和由圓筒、圓錐臺(tái)形擴(kuò)散段和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)組成的若干內(nèi)循環(huán)區(qū),有利于加氫反應(yīng)的進(jìn)行和輕油收率的提高。
上述裝置中加氫裂化反應(yīng)過(guò)程溫度高、停留時(shí)間長(zhǎng),容易導(dǎo)致反應(yīng)物種容易發(fā)生結(jié)焦,此外,在用于煤加氫液化反應(yīng)過(guò)程中,未反應(yīng)的煤以及灰分,沉積在反應(yīng)器底部,阻礙反應(yīng)器的傳質(zhì)傳熱,造成反應(yīng)器壓差和溫差過(guò)大,不利于反應(yīng)裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,利用懸浮床反應(yīng)器頂部的出料口和底部的殘?jiān)隹趯?shí)現(xiàn)雙排料,有效地解決反應(yīng)器底部固相沉積的問(wèn)題,增強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)流體的傳質(zhì)傳熱,降低反應(yīng)器的壓降和溫差,保障反應(yīng)器平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行的外循環(huán)式雙排料懸浮床加氫裂化反應(yīng)裝置。
本實(shí)用新型外循環(huán)式雙排料懸浮床加氫裂化反應(yīng)裝置,包括多個(gè)依次串聯(lián)的懸浮床反應(yīng)器,第一個(gè)懸浮床反應(yīng)器底部分別設(shè)置有殘?jiān)隹诤驮先肟?,最后一個(gè)懸浮床反應(yīng)器的頂部連接有熱高壓分離罐,所述熱高壓分離罐的底部通過(guò)循環(huán)泵連接至第一個(gè)懸浮床反應(yīng)器底部的原料入口。
優(yōu)選地,所述懸浮床反應(yīng)器設(shè)置為三個(gè),按照連接順序,依次為第一懸浮床反應(yīng)器、第二懸浮床反應(yīng)器、第三懸浮床反應(yīng)器,所述第一懸浮床反應(yīng)器、第二懸浮床反應(yīng)器及第三懸浮床反應(yīng)器均與氫氣輸送管道相連,所述氫氣輸送管道用來(lái)輸送氫氣。
優(yōu)選地,所述第一懸浮床反應(yīng)器和第二懸浮床反應(yīng)器的上部、中部、下部均與所述氫氣輸送管道相連;第三懸浮床的中部和下部與所述氫氣輸送管道相連。
優(yōu)選地,所述第一懸浮床反應(yīng)器、第二懸浮床反應(yīng)器和第三懸浮床反應(yīng)器均為上流式平推流懸浮床反應(yīng)器。
優(yōu)選地,所述上流式平推流懸浮床反應(yīng)器為無(wú)內(nèi)構(gòu)件平推流加氫裂化反應(yīng)器。
優(yōu)選地,所述第一懸浮床反應(yīng)器為頂部輸送反應(yīng)物料、底部輸出殘?jiān)碾p排料式無(wú)內(nèi)構(gòu)件平推流加氫裂化反應(yīng)器。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在第一個(gè)懸浮器底部設(shè)置殘?jiān)隹?,使得第一個(gè)懸浮床反應(yīng)器的底部和頂部實(shí)現(xiàn)雙排料結(jié)構(gòu),有效地解決了反應(yīng)器底部固相沉積的問(wèn)題,保障反應(yīng)器平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行。
本實(shí)用新型選用三段無(wú)內(nèi)構(gòu)件平推流加氫裂化反應(yīng)器,無(wú)流動(dòng)死區(qū),避免了內(nèi)構(gòu)件磨損問(wèn)題,同時(shí)降低了反應(yīng)器底部固相物質(zhì)沉積的可能性。
本實(shí)用新型通過(guò)部分熱高壓分離罐產(chǎn)物的返混,提高了反應(yīng)器內(nèi)流體的線速度,強(qiáng)化氣、液、固三者之間的傳質(zhì)傳熱過(guò)程,增強(qiáng)反應(yīng)物的加氫效果,達(dá)到降低氣體產(chǎn)物收率,實(shí)現(xiàn)重質(zhì)產(chǎn)物的深度加氫裂化,降低反應(yīng)器氣含率的目的。當(dāng)設(shè)置三個(gè)懸浮床反應(yīng)器時(shí),第三懸浮床反應(yīng)器的中部和下部與氫氣輸送管道相連,而上部不再于氫氣輸送管道相連,減少熱量損失、降低氫耗。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:1-原料,2-氫氣,3-熱高壓分離罐,4-熱高壓分離罐頂部氣體產(chǎn)物,5-熱高壓分離罐中部中間產(chǎn)物,6-熱高壓分離罐底部重質(zhì)產(chǎn)物,7-循環(huán)泵,8-殘?jiān)?-第一懸浮床反應(yīng)器、10-第二懸浮床反應(yīng)器、11-第三懸浮床反應(yīng)器。
具體實(shí)施方式
外循環(huán)式雙排料懸浮床加氫裂化反應(yīng)裝置,包括三個(gè)依次串聯(lián)的懸浮床反應(yīng)器,分別為第一懸浮床反應(yīng)器、第二懸浮床反應(yīng)器和第三懸浮床反應(yīng)器,第一懸浮床反應(yīng)器底部分別設(shè)置有殘?jiān)隹诤驮先肟?;第三懸浮床反?yīng)器的頂部連接有熱高壓分離罐;所述熱高壓分離罐的底部通過(guò)循環(huán)泵連接至第一懸浮床反應(yīng)器底部的原料入口;所述熱高壓分離罐的頂部和中部分別產(chǎn)生氣體產(chǎn)物和中間產(chǎn)物,該出料由后續(xù)裝置加工完成;所述第一懸浮床反應(yīng)器和第二懸浮床反應(yīng)器的上部、中部、下部均與所述氫氣輸送管道相連;第三懸浮床的中部和下部與所述氫氣輸送管道相連,所述氫氣輸送管道用來(lái)輸送氫氣;所述第一懸浮床反應(yīng)器、第二懸浮床反應(yīng)器和第三懸浮床反應(yīng)器均為上流式平推流懸浮床反應(yīng)器;所述上流式平推流懸浮床反應(yīng)器為無(wú)內(nèi)構(gòu)件平推流加氫裂化反應(yīng)器;所述第一懸浮床反應(yīng)器為頂部輸送反應(yīng)物料、底部輸出殘?jiān)碾p排料式無(wú)內(nèi)構(gòu)件平推流加氫裂化反應(yīng)器。
本實(shí)用新型外循環(huán)式雙排料懸浮床加氫裂化反應(yīng)裝置的工作過(guò)程如下:
原料1從原料入口進(jìn)入第一懸浮床反應(yīng)器9后,再依次通入第二懸浮床反應(yīng)器底部的入口后,再由第二懸浮床反應(yīng)器頂部的出口進(jìn)入第三懸浮床反應(yīng)器底部的入口,最后從第三懸浮床反應(yīng)器頂部的出料口排出;第三懸浮床反應(yīng)器頂部的產(chǎn)物進(jìn)入熱高壓分離罐3;熱高壓分離罐頂部的氣體產(chǎn)物4進(jìn)入冷高壓分離器,熱高壓分離罐中部的中間產(chǎn)物5進(jìn)入常減壓蒸餾裝置,熱高壓分離罐底部的重質(zhì)產(chǎn)物6通過(guò)循環(huán)泵7與原料混合后進(jìn)入第一懸浮床反應(yīng)器9;第一懸浮床反應(yīng)器底部沉積的固相組分殘?jiān)?通過(guò)殘?jiān)隹谂懦鲞M(jìn)入廢渣處理裝置;氫氣2通過(guò)氫氣輸送管道分別輸送至第一懸浮床反應(yīng)器和第二懸浮床反應(yīng)器的上部、中部、下部以及第三懸浮床的中部和下部。
本實(shí)用新型主要針對(duì)懸浮床反應(yīng)器加氫裂化處理高殘?zhí)?、高灰份劣質(zhì)原料過(guò)程中存在的加氫裂化反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件磨損嚴(yán)重、易形成“死區(qū)”以及易發(fā)生固體沉積造成反應(yīng)器溫差和壓差過(guò)大等缺點(diǎn),通過(guò)采用無(wú)內(nèi)構(gòu)件反應(yīng)器,避免內(nèi)構(gòu)件損壞造成的裝置運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題和反應(yīng)器存在“死區(qū)”的問(wèn)題;利用物料外循環(huán)調(diào)節(jié)原料的加氫裂化效果,抑制裂解氣和焦炭的生成,提高中間餾分產(chǎn)物的收率;利用反應(yīng)器底部排出沉積固相的方式來(lái)避免反應(yīng)器底部的固相沉積,增強(qiáng)反應(yīng)器的傳質(zhì)傳熱,降低反應(yīng)器內(nèi)部的壓差和溫差,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。