用于加氫處理反應(yīng)器的固定床式催化劑支撐件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于加氫處理反應(yīng)器的固定床式催化劑支撐件。這種加氫處理反應(yīng)器在石油和化學(xué)加工行業(yè)中用于在存在氫氣的情況下在高溫和高壓下進行含烴原料的催化反應(yīng)。示例性的反應(yīng)包括加氫處理、加氫精制、加氫裂化和臨氫降凝。
【背景技術(shù)】
[0002]在固定床式加氫處理反應(yīng)器中，氣體反應(yīng)物和液體反應(yīng)物(例如，氫氣和含烴原料)向下流動通過固體催化劑擠制物的一個或更多個床。在反應(yīng)物向下流動通過催化劑床時，反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生期望的產(chǎn)物。諸如氫氣的氣相反應(yīng)物被消耗，并且催化反應(yīng)產(chǎn)生熱。
[0003]圖1是常規(guī)的豎直的下行流動式反應(yīng)器(諸如1974年7月16日授權(quán)的史密斯等人的專利US 3，824，080中公開的反應(yīng)器)的剖視示意圖。反應(yīng)器I包括反應(yīng)器容器2，該反應(yīng)器容器具有相應(yīng)的上催化劑區(qū)域3和下催化劑區(qū)域4，以及其間的冷激區(qū)域5。
[0004]液體含烴原料經(jīng)由管路6通過入口噴嘴7被引入容器2。該原料撞擊防濺板8，該防濺板將上述的原料分布在噴嘴分配組件9上，該噴嘴分配組件適合于將所述原料均勻地噴灑在上催化劑區(qū)域3的整個頂部上。
[0005]來自上催化劑區(qū)域3的流出物行進到冷激區(qū)域5。在原料向下流過上催化劑區(qū)域3、下催化劑區(qū)域4時，所述原料接觸催化劑擠制物并且發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生期望的產(chǎn)物。諸如氫氣的氣相反應(yīng)物被消耗，并且催化反應(yīng)產(chǎn)生熱。
[0006]在原料向下行進穿過容器2時控制原料的溫度是重要的，以便保證產(chǎn)出產(chǎn)物的品質(zhì)和量以最大程度向著目標產(chǎn)物實現(xiàn)。在冷激區(qū)域5中實現(xiàn)這些特征，其中:(I)氫氣冷激氣體通過管路10被注入容器2，(2)通過使用混合裝置11將氫氣冷激氣體與從上催化劑區(qū)域3流下來的液體流出物混合，并且(3)冷激區(qū)域噴嘴分配組件12將已冷激的原料均勻地噴灑在下催化劑區(qū)域4的整個頂部上。
[0007]已冷激的原料向下流動通過第二催化劑區(qū)域4，在該第二催化劑區(qū)域中反應(yīng)物經(jīng)歷另外的催化反應(yīng)。來自第二反應(yīng)區(qū)域4的流出物進入常規(guī)的出口蓋13，并且反應(yīng)的流出物通過管路14排出反應(yīng)器容器2。
[0008]在常規(guī)的反應(yīng)器(諸如圖1中示出的反應(yīng)器)中，可以通過使用水平催化劑載盤(在圖1中示出為元件15)將最下或底部催化劑床支撐位于出口上方。然而，這種設(shè)計會在反應(yīng)器的底部產(chǎn)生閑置空間或無用空間。此外，可以被加載到下催化劑床中的活性催化劑的量受到水平載盤的靜態(tài)載荷極限的限制。這個限制的影響重大，原因在于可用的原料變得處于越來越不利的狀態(tài)，從而需要進行更多的加氫處理，這進而必然要將更多催化劑材料加載到現(xiàn)有的反應(yīng)器中。
[0009]其它常規(guī)的反應(yīng)器用惰性材料(諸如，惰性陶瓷球)床替代下部床的水平催化劑載盤。(見2006年7月27日公開的Muller的專利文獻US2006/0163758的圖1中繪制的元件13)。雖然使用惰性材料作為下部催化劑床的支撐件與常規(guī)水平載盤相比而允許將更多活性催化劑加載到下部床中，但這種惰性材料床支撐件增加了大量的額外成本。此外，惰性材料會隨著時間推移而分解，產(chǎn)生必須從反應(yīng)器下游進行收集和移除的細肩，并且需要周期性更換惰性材料。
[0010]因此，不斷需要能夠減小或消除常規(guī)的加氫處理反應(yīng)器的底部處的閑置空間或無用空間的下部催化劑床支撐系統(tǒng)。此外，不斷需要能夠允許精煉機將更多量的催化劑材料加載到反應(yīng)器中的催化劑床支撐系統(tǒng)，而不依靠使用惰性催化劑支撐顆粒床，該惰性催化劑支撐顆粒床會隨著時間的推移降解，并且顯著增加了精煉的操作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明涉及一種用于加氫處理反應(yīng)器的向上凸起的固定床式催化劑支撐件。該催化劑床支撐件包括向上凸起的環(huán)形板，該環(huán)形板具有與反應(yīng)器的內(nèi)表面相聯(lián)的外端部，以及與可拆除的人行巷道遮蓋組件相聯(lián)的內(nèi)端部。
[0012]人行巷道遮蓋組件以可拆除的方式被固定到人行巷道遮蓋支撐帶，該人行巷道遮蓋支撐帶進而被剛性地固定到上述的環(huán)形板的內(nèi)邊緣。在檢修操作期間，人行巷道遮蓋組件的拆除允許工人取道通過催化劑床支撐件至催化劑床支撐件下方的反應(yīng)器區(qū)域。
【附圖說明】
[0013]圖1是常規(guī)的加氫處理反應(yīng)器的剖視圖。
[0014]圖2是在安裝在反應(yīng)器中時的本發(fā)明的催化劑床支撐件的剖視圖。
[0015]圖3是在安裝在反應(yīng)器中時的本發(fā)明的催化劑床支撐件的另一剖視圖。
[0016]圖4A是形成催化劑床支撐件的一部分的環(huán)形穿孔板的一段的俯視展開圖。
[0017]圖4B是環(huán)形穿孔板的開口的間距模式的視圖。
[0018]圖5是環(huán)形穿孔板和人行巷道遮蓋組件的俯視平面圖。
[0019]圖6是環(huán)形穿孔板和人行巷道遮蓋組件的剖視圖。
[0020]圖7是人行巷道遮蓋組件的俯視平面圖。
[0021]圖8是在安裝在反應(yīng)器中時的本發(fā)明的催化劑床支撐件的另一剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的向上凸起的多孔的固定床式催化劑支撐件具有優(yōu)于本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中已知的催化劑床支撐系統(tǒng)的益處。這種益處包括但不限于減小或消除常規(guī)的加氫處理反應(yīng)器的底部處的閑置空間或無用空間、增加催化劑的加載容量以及減少成本。根據(jù)本文提供的詳細描述可明了具體的實施例和益處。然而應(yīng)當理解，詳細描述和具體的實施例(在表示那些優(yōu)選實施例中的實施例的同時)旨在僅用于說明的目的而不旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0023]本發(fā)明涉及一種用于加氫處理反應(yīng)器的向上凸起的多孔的固定床式催化劑支撐件。參考圖2，顯示了固定床式下行流動型反應(yīng)器10的下部分的剖視圖。
[0024]反應(yīng)器10包括具有內(nèi)壁14的容器殼體12、容納壓實的催化劑擠制物的催化劑床16，該壓實的催化劑擠制物被支撐在本發(fā)明的向上凸起的催化劑床支撐件18上。凸起的催化劑床支撐件18被固定至容器殼體的內(nèi)壁14。反應(yīng)器10還包括:出口 20，該出口用于在商業(yè)服務(wù)期間將產(chǎn)物流出物從反應(yīng)器10排出；以及催化劑排泄管21，該催化劑排泄管用于在檢修操作期間移除已用過的催化劑擠制物。如圖2中示出的，催化劑排泄管21從反應(yīng)器10的底部以大致40°角度并且在催化劑床支撐件18上方的位置處向下延伸。在圖2中未示出的其它實施例中，排泄管21以30度和90度之間的角度從反應(yīng)器10的底部向下延伸(在90°時，排泄管從反應(yīng)器10的底部豎直向下延伸)。
[0025]如圖2中示出的，催化劑床支撐件18在豎向上支撐反應(yīng)器10內(nèi)最下部的催化劑床16，并且鄰近反應(yīng)器出口 20。
[0026]參考圖3，顯示了與容器殼體的內(nèi)壁14相聯(lián)的向上凸起的催化劑床支撐件18的剖視圖。催化劑床支撐件18包括向上凸起的環(huán)形穿孔板22，該環(huán)形穿孔板具有與反應(yīng)器的內(nèi)表面相聯(lián)的外端部24以及被固定到人行巷道遮蓋支撐帶28的內(nèi)端部26，人行巷道遮蓋組件30以可拆除的方式