悬浮床油品加氢装置及其应用

摘要

本发明公开了一种悬浮床油品加氢装置及其应用，包括：存储箱；悬浮床反应器，其包括壳体和圆筒，壳体外设置至少一个氢气接入口；氢气接入口与氢气存储箱的出口端间设置连接管；壳体上、下端分别设置出料口和进料口；进料口与油品存储箱的出口端相通；圆筒与进料口相通，圆筒内外壁间设置热偶元件，圆筒外设置多个外开孔，圆筒内设置内套筒，内套筒上设置与外开孔相通的内开孔，圆筒上端设置搅拌装置，圆筒与搅拌装置同轴连接；悬浮床反应器进料口处设置分流管，分流管由多个圆管竖直排列组成；悬浮床反应器设置为至少一个并相互串联；分离单元；回收单元。本发明有效最大化利用资源，节约成本的同时，保证了轻质油品的转化率及其品质。

权利要求

1.一种悬浮床油品加氢装置，其中，包括：

存储箱，其包括氢气存储箱、催化剂存储箱和油品存储箱，所述氢气存储箱、催化剂存储箱和油品存储箱之间相互独立；

悬浮床反应器，其包括壳体和设置在所述壳体内的圆筒，所述壳体外设置至少一个氢气接入口；所述氢气接入口处设置连接所述氢气接入口与所述氢气存储箱的出口端的连接管；所述壳体上、下端分别设置出料口和进料口；所述进料口通过所述连接管与所述油品存储箱的出口端相通；所述圆筒与所述进料口相通，所述圆筒内外壁间设置热偶元件，所述圆筒外设置多个外开孔，所述圆筒内设置内套筒，所述内套筒上设置与所述外开孔相通的内开孔，所述圆筒上端设置搅拌装置，所述圆筒与所述搅拌装置同轴连接；所述悬浮床反应器进料口处设置分流管，所述分流管由多个圆管竖直排列组成；所述悬浮床反应器设置为至少一个；所述悬浮床反应器间相互串联；

分离单元，其连接所述悬浮床反应器的出口端，所述分离单元内设置循环引流管，以使所述油品的分离循环进行；

回收单元，其连接所述分离单元，所述回收单元包括常压箱和循环氢压缩机；所述常压箱的进口端连接在所述分离单元的侧端液体出口处；所述循环氢压缩机连接在所述分离单元顶端的气体出口处。

2.如权利要求1所述的悬浮床油品加氢装置，其中，所述分离单元包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器和冷低压分离器；所述悬浮床反应器与所述热高压分离器连通，所述热高压分离器分别与所述热低压分离器和冷高压分离器连通，所述热低压分离器与所述冷低压分离器连通，所述冷高压分离器与所述冷低压分离器连通，以实现所述油品与氢气的逐步分离。

3.如权利要求1所述的悬浮床油品加氢装置，其中，所述循环引流管设置在所述分离器之间，所述循环引流管上设置电磁阀。

4.如权利要求1所述的悬浮床油品加氢装置，其中，所述进料口分为催化剂进料口和油品进料口，所述催化剂进料口和油品进料口处设置重量控制器，以检测所述催化剂的用量及所述油品的进量。

5.如权利要求1所述的悬浮床油品加氢装置，其中，所述悬浮床反应器内设置有振荡板，所述振荡板内设置夹层，所述夹层与所述催化剂进料口相通。

6.如权利要求1所述的悬浮床油品加氢装置，其中，所述常压箱内设置油品检测计，以检测油品的合格度。

7.一种如权利要求1所述的悬浮床油品加氢装置的应用，其中，包括如下步骤：

步骤1、使油品、氢气和催化剂进入第一悬浮床反应器内进行加氢反应；反应后的产物再进入相连的第二悬浮床反应器进行二次加氢反应；还可根据需要进行多次加氢反应；

其中，所述催化剂为固体粉末催化剂、水溶性催化剂或油溶性催化剂；催化剂重量含量为0.3-6％；氢油比为400-1600；反应压力为5-35MPa；反应温度为400-560℃；

步骤2、最后一次加氢反应后，进入分离单元，经分离器实现氢气与油品产物的分离；

步骤3、检测分离后的油品，是否合格，不合格的话进行二次分离，合格即得轻质油品。

说明书

悬浮床油品加氢装置及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及石油加工技术领域，尤其涉及一种悬浮床油品加氢装置及其应用。

背景技术

[0002] 石油炼制工业中，悬浮床反应器能够处理劣质渣油和重质原油，成为了近年来的研究热点，未加工油品与催化剂、氢气经高压进料泵和预热后进入悬浮床反应器加氢裂化，再由分离器分离氢气及轻质油品等，由于过程简单、转化率高等优点而成为研究的重要方向。但由于反应温度高、转化率高，反应过程易于结焦，难于长周期稳定操作，且催化剂无法充分与代加工油品接触，造成催化剂浪费，同时加氢功能相对较弱，产品质量较差。且在实际运行中，由于分离器分离能力不足，常常造成分离后所得循环氢气中仍然夹带胶质、沥青及固体颗粒，这些物质会缩短催化剂寿命，而且影响反应器的长期高效运行。

发明内容

[0003] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

[0004] 本发明还有一个目的是提供一种悬浮床油品加氢装置及其应用，其有效最大化利用资源，节约成本的同时，保证了轻质油品的转化率及其品质。

[0005] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种悬浮床油品加氢装置，包括：

[0006] 存储箱，其包括氢气存储箱、催化剂存储箱和油品存储箱，所述氢气存储箱、催化剂存储箱和油品存储箱之间相互独立。

[0007] 悬浮床反应器，其包括壳体和设置在所述壳体内的圆筒，所述壳体外设置至少一个氢气接入口；所述氢气接入口处设置连接所述氢气接入口与所述氢气存储箱的出口端的连接管；所述壳体上、下端分别设置出料口和进料口；所述进料口通过所述连接管与所述油品存储箱的出口端相通；所述圆筒与所述进料口相通，所述圆筒内外壁间设置热偶元件，所述圆筒外设置多个外开孔，所述圆筒内设置内套筒，所述内套筒上设置与所述外开孔相通的内开孔，所述圆筒上端设置搅拌装置，所述圆筒与所述搅拌装置同轴连接；所述悬浮床反应器进料口处设置分流管，所述分流管由多个圆管竖直排列组成；所述悬浮床反应器设置为至少一个；所述悬浮床反应器间相互串联。

[0008] 分离单元，其连接所述悬浮床反应器的出口端，所述分离单元内设置循环引流管，以使所述油品的分离循环进行。

[0009] 回收单元，其连接所述分离单元，所述回收单元包括常压箱和循环氢压缩机；所述常压箱的进口端连接在所述分离单元的侧端液体出口处；所述循环氢压缩机连接在所述分离单元顶端的气体出口处。

[0010] 优选的是，所述分离单元包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器和冷低压分离器；所述悬浮床反应器与所述热高压分离器连通，所述热高压分离器分别与所述热低压分离器和冷高压分离器连通，所述热低压分离器与所述冷低压分离器连通，所述冷高压分离器与所述冷低压分离器连通，以实现所述油品与氢气的逐步分离。

[0011] 优选的是，所述循环引流管设置在所述分离器之间，所述循环引流管上设置电磁阀。

[0012] 优选的是，所述进料口分为催化剂进料口和油品进料口，所述催化剂进料口和油品进料口处设置重量控制器，以检测所述催化剂的用量及所述油品的进量。

[0013] 优选的是，所述悬浮床反应器内设置有振荡板，所述振荡板内设置夹层，所述夹层与所述催化剂进料口相通。

[0014] 优选的是，所述常压塔内设置油品检测计，以检测油品的合格度。

[0015] 上述悬浮床油品加氢装置的应用，包括如下步骤：

[0016] 步骤1、使油品、氢气和催化剂进入第一悬浮床反应器内进行加氢反应；反应后的产物再进入相连的第二悬浮床反应器进行二次加氢反应；还可根据需要进行多次加氢反应；

[0017] 其中，所述催化剂为固体粉末催化剂、水溶性催化剂或油溶性催化剂；催化剂重量含量为0.3-6％；氢油比为400-1600；反应压力为5-35MPa；反应温度为400-560℃。

[0018] 步骤2、最后一次加氢反应后，进入分离单元，经分离器实现氢气与油品产物的分离。

[0019] 步骤3、检测分离后的油品，是否合格，不合格的话进行二次分离，合格即得轻质油品。

[0020] 本发明至少包括以下有益效果：

[0021] 本发明所述催化剂及油品从所述进料口进入所述悬浮床反应器，所述悬浮床反应器外设置的所述氢气接入口环绕所述壳体外围，使所述氢气从多方向进入所述悬浮床反应器，以使所述氢气和所述催化剂及油品混合反应的转化率更高；所述圆筒内的热偶元件可有效检测所述反应器内的温度，便于有序调整反应温度；所述圆筒下的搅拌装置工作带动所述圆筒转动，所述圆筒上的外开孔与所述内套筒上内开孔配合使用，使所述圆筒在高速转动的同时，将所述油品内的杂质吸附进所述圆筒内，有效降低沉焦对反应器寿命的影响；同时所述圆筒的转动可使所述催化剂、油品和氢气混和反应的接触更为充分，所述油品经所述油品进料口进入所述悬浮床反应器内，再经所述分流管分流进入，使所述呈一股进入的油品，分成多细股流，使所述催化剂、油品和氢气混和反应的接触更为均匀，使得所述催化剂、油品和氢气资源得到合理的利用；所述分离单元分离所述氢气、轻质油品及杂质，并利用所述循环引流管可使分离循环进行，利于提高所述轻质油品的品质；所述回收单元有效收集分离的氢气，使其资源在利用；所述悬浮床油品加氢装置有效最大化利用资源，节约成本的同时，保证了轻质油品的转化率及其品质。

[0022] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

[0023] 图1为本发明所述悬浮床油品加氢装置应用的流程图；

[0024] 图2为本发明所述悬浮床反应器的主视图。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0026] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

[0027] 如图1和图2所示，本发明提供一种悬浮床油品加氢装置，包括：

[0028] 存储箱100，其包括氢气存储箱、催化剂存储箱和油品存储箱，所述氢气存储箱、催化剂存储箱和油品存储箱之间相互独立。

[0029] 悬浮床反应器200，其包括壳体201和设置在所述壳体201内的圆筒202，所述壳体201外设置至少一个氢气接入口203；所述氢气接入口203处设置连接所述氢气接入口与所述氢气存储箱的出口端的连接管；所述壳体201上、下端分别设置出料口204和进料口205；
所述进料口205通过所述连接管与所述油品存储箱的出口端相通；所述圆筒202与所述进料口205相通，所述圆筒202内外壁间设置热偶元件，所述圆筒202外设置多个外开孔，所述圆筒202内设置内套筒，所述内套筒上设置与所述外开孔相通的内开孔，所述圆筒202上端设置搅拌装置206，所述圆筒202与所述搅拌装置206同轴连接；所述悬浮床反应器进料口205处设置分流管207，所述分流管207由多个圆管208竖直排列组成；所述悬浮床反应器200设置为至少一个；所述悬浮床反应器200间相互串联。

[0030] 分离单元300，其连接所述悬浮床反应器200的出口端，所述分离单元300内设置循环引流管，以使所述油品的分离循环进行。

[0031] 回收单元400，其连接所述分离单元300，所述回收单元400包括常压箱和循环氢压缩机；所述常压箱的进口端连接在所述分离单元的侧端液体出口处；所述循环氢压缩机连接在所述分离单元顶端的气体出口处。

[0032] 在上述方案中，所述催化剂及油品从所述进料口进入所述悬浮床反应器200，所述悬浮床反应器200外设置的所述氢气接入口203环绕所述壳体外围，使所述氢气从多方向进入所述悬浮床反应器200，以使所述氢气和所述催化剂及油品混合反应的转化率更高；所述圆筒202内的热偶元件可有效检测所述反应器内的温度，便于有序调整反应温度；所述圆筒下的搅拌装置工作带动所述圆筒202转动，所述圆筒202上的外开孔与所述内套筒上内开孔配合使用，使所述圆筒202在高速转动的同时，将所述油品内的杂质吸附进所述圆筒202内，有效降低沉焦对反应器寿命的影响；同时所述圆筒202的转动可使所述催化剂、油品和氢气混和反应的接触更为充分，所述油品经所述油品进料口进入所述悬浮床反应器200内，再经所述分流管207分流进入，使所述呈一股进入的油品，分成多细股流，使所述催化剂、油品和氢气混和反应的接触更为均匀，使得所述催化剂、油品和氢气资源得到合理的利用；所述分离单元300分离所述氢气、轻质油品及杂质，并利用所述循环引流管可使分离循环进行，利于提高所述轻质油品的品质；所述回收单元400有效收集分离的氢气，使其资源在利用；所述悬浮床油品加氢装置有效最大化利用资源，节约成本的同时，保证了轻质油品的转化率及其品质。

[0033] 一个优选方案中，所述分离单元300包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器和冷低压分离器；所述悬浮床反应器与所述热高压分离器连通，所述热高压分离器分别与所述热低压分离器和冷高压分离器连通，所述热低压分离器与所述冷低压分离器连通，所述冷高压分离器与所述冷低压分离器连通，以实现所述油品与氢气的逐步分离。

[0034] 一个优选方案中，所述循环引流管设置在所述分离器之间，所述循环引流管上设置电磁阀。

[0035] 在上述方案中，所述油品与氢气混合反应后进入分离单元，所述分离单元300将所述氢气与轻质油品以及沉渣有效分离，氢气进入气体通道向上流动通过重力沉降分离出液滴，油质进入液体空间向下流动，同时分离出气泡，氢气在离开分离器之前经捕雾器除去小油滴后从出气口流出，油质从出液口流出，经所述热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器和冷低压分离器实现气、油、水的三相分离，为了达到更好的分离效果，在所述分离单元处设置循环引流管可实现循环分离，将所述分离后的轻质油品进行二次分离，以得到更好的轻质油品，所述电磁阀控制所述循环引流管的开闭。

[0036] 一个优选方案中，所述进料口205分为催化剂进料口和油品进料口，所述催化剂进料口和油品进料口处设置重量控制器，以检测所述催化剂的用量及所述油品的进量。

[0037] 在上述方案中，所述催化剂及油品分别通过所述催化剂进料口和油品进料口进入所述悬浮床反应器内，而所述催化剂使用的量是与油品的用量呈一定的比例，通过所述重量控制器，控制所述催化剂及油品的用量，形成相对标准的比例值，以达到更佳的转化率及催化剂的有效利用率。

[0038] 一个优选方案中，所述悬浮床反应器200内设置有振荡板209，所述振荡板209内设置夹层，所述夹层与所述催化剂进料口相通。

[0039] 在上述方案中，所述催化剂通过所述催化剂进料口进入所述夹层，在通过所述振荡板的振荡作用使得所述夹层内的催化剂在振荡板的作用下，有序的散布，从而使有序分散的催化剂与所述油品充分融合参与反应，使得所述催化剂得到有效的利用，避免了催化剂的浪费，节省了成本。

[0040] 一个优选方案中，所述常压箱内设置油品检测计，以检测油品的合格度。

[0041] 在上述方案中，所述油品检测计可用于检测轻质油品的成分及各项指标，以验证所述轻质油品的合格度，从而得到有效的转化率。

[0042] 上述悬浮床油品加氢装置的应用，包括如下步骤：

[0043] 步骤1、使油品、氢气和催化剂进入第一悬浮床反应器内进行加氢反应；反应后的产物再进入相连的第二悬浮床反应器进行二次加氢反应；还可根据需要进行多次加氢反应；

[0044] 其中，所述催化剂为固体粉末催化剂、水溶性催化剂或油溶性催化剂；催化剂重量含量为0.3-6％；氢油比为400-1600；反应压力为5-35MPa；反应温度为400-560℃。

[0045] 步骤2、最后一次加氢反应后，进入分离单元，经分离器实现氢气与油品产物的分离。

[0046] 步骤3、检测分离后的油品，是否合格，不合格的话进行二次分离，合格即得轻质油品。

[0047] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。