一种延缓压降上升的加氢反应器及方法

摘要

一种延缓压降上升的加氢反应器及方法，加氢反应器呈筒状，筒体呈圆柱状，筒体上部装有分配构件和催化剂拦截网，筒体下部装有催化剂支撑网和分配构件，在催化剂支撑网上方的筒壁开有卸剂口，反应器的顶部和底部各开一个口；方法包括：物流在加氢反应器内先由一个方向流动，当压差为0.2－0.6MPa时，将物流方向改为与原方向相反的方向，如此类推直至达到设计最大压差或停工。该反应器及方法可以克服反应器的堵塞和压降的上升，延长渣油加氢装置的操作周期。

说明书

                           技术领域

本发明属于一种在存在氢的情况下精制烃油的设备及其方法，更具体地说，是一种延缓压降上升的加氢反应器及方法。

                           背景技术

压降上升尤其是前部反应器的压降上升是导致渣油加氢开工周期缩短的最主要原因之一。压降上升最主要的原因是由于原料渣油中的Fe、Ca以及固体颗粒物在催化剂床层沉积、堵塞反应器造成。

为延长操作周期，WO 00/61706A公开了应用上流式反应器进行渣油加氢的方法。在普通的反应器之前设立一上流式反应器，在上流式反应器中至少包含两种催化剂，其中底部装填低活性的催化剂，上部装填高活性的催化剂。分布盘位于反应器底部，床层之间打急冷油。原料油和氢气从底部进入反应器，然后由下向上流动，催化剂因而发生微膨胀，因此有助于克服反应器堵塞，延长渣油加氢装置操作周期。但即使是上流式反应器如果长期加工Fe、Ca、颗粒物含量高的渣油，也会因上流式反应器堵塞而压降升高，工业装置上曾出现过该现象。

另外工业上常用的方法还有：(1)增加保护剂装填量，但该方法降低了主催化剂的装填量；(2)采用可以甩掉的保护反应器，当压降增加到设计极限时保护反应器短路，物流直接进第二反应器，但该方法将造成保护反应器有一半的操作周期无法利用；(3)采用移动床反应器，但大幅度增加了投资；(4)采用切换式保护反应器，切换过程复杂且增加投资。因此有必要寻找更好并且更经济的延缓压降上升的方法。

                           发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种延缓压降上升的加氢反应器及方法。

本发明提供的加氢反应器呈筒状，筒体呈圆柱状，筒体上部装有分配构件和催化剂拦截网，筒体下部装有催化剂支撑网和分配构件，在催化剂支撑网上方的筒壁开有卸剂口，反应器的顶部和底部各开一个口。

本发明提供的方法包括：物流在加氢反应器内先由一个方向流动，当压差为0.2-0.6优选0.25-0.40MPa时，将物流方向改为与原方向相反的方向，如此类推直至达到反应器设计最大压差或装置停工。

本发明提供的加氢反应器及方法可以克服反应器的堵塞和压降的上升，延长渣油加氢装置的操作周期。

                           附图说明

图1是本发明提供的加氢反应器结构示意图。

图2是本发明提供的延缓压降上升的方法流程示意图。

                           具体实施方式

本发明提供的加氢反应器呈筒状，筒体呈圆柱状，筒体上部装有分配构件和催化剂拦截网，筒体下部装有催化剂支撑网和分配构件，在催化剂支撑网上方的筒壁开有卸剂口，反应器的顶部和底部各开一个口。

本发明提供的方法包括：物流在加氢反应器内先由一个方向流动，当压差为0.2-0.6MPa优选0.25-0.40MPa时，将物流方向改为与原方向相反的方向，如此类推直至停工。

下面结合附图对本发明所提供的加氢反应器和方法进行进一步的说明。

附图1是本发明所提供的加氢反应器结构示意图。

本发明提供的加氢反应器壳体1呈筒状，筒体2呈圆柱状，筒体内装有催化剂，筒体上部装有分配构件5和催化剂拦截网6，筒内下部装有催化剂支撑网7和分配构件8，在催化剂支撑网7上方的筒壁开有卸剂口9，筒体的顶部和底部各开一个口：上口3和下口4。

附图2是本发明所提供的延缓压降上升的方法流程示意图。

该方法分为两种：

(一)物流先由上至下流动

此时打开阀14和阀24，关闭阀21和阀18。物流从上往下流动。

物流(包括烃油原料和氢气，下同)依次经管线11、管线12、阀14、管线15、管线16从反应器上口3进入加氢反应器10，物流在反应器内依次通过分配构件5、催化剂拦截网6、筒体2内的催化剂床层，反应后的物流依次经催化剂支撑网7、分配构件8通过反应器下口4离开反应器，离开反应器的物流依次经管线20、管线23、阀24、管线25、管线26引出。

当压差为0.2-0.6MPa优选0.25-0.40MPa时，打开阀21和阀18，同时关闭阀14和阀24，物流改为从下往上流动。

物流依次经管线11、管线13、阀21、管线22、管线20从反应器下口4进入加氢反应器10，物流在反应器内依次通过分配构件8、催化剂支撑网7、筒体2内的催化剂床层，反应后的物流依次经催化剂拦截网6、分配构件5通过反应器上口3离开反应器，离开反应器的物流依次经管线16、管线17、阀18、管线19、管线26引出。

当压差为0.2-0.6MPa时，再打开阀14和阀24，关阀21和阀18，物流改为从上往下流动。如此类推直至达到反应器设计最大压差或装置停工。

(二)物流先由下至上流动

此时打开阀21和阀18，关闭阀14和阀24。物流从下往上流动。

物流依次经管线11、管线13、阀21、管线22、管线20从反应器下口4进入加氢反应器10，物流在反应器内依次通过分配构件8、催化剂支撑网7、筒体2内的催化剂床层，反应后的物流依次经催化剂拦截网6、分配构件5通过反应器上口3离开反应器，离开反应器的物流依次经管线16、管线17、阀18、管线19、管线26引出。

当压差为0.2-0.6MPa优选0.25-0.40MPa时，打开阀14和阀24，同时关闭阀21和阀18，物流改为从上往下流动。

物流依次经管线11、管线12、阀14、管线15、管线16从反应器上口3进入加氢反应器10，物流在反应器内依次通过分配构件5、催化剂拦截网6、筒体2内的催化剂床层，反应后的物流依次经催化剂支撑网7、分配构件8通过反应器下口4离开反应器，离开反应器的物流依次经管线20、管线23、阀24、管线25、管线26引出。

当压差为0.2-0.6MPa时，再打开阀21和阀18，关闭阀14和阀24，物流改为从下往上流动。如此类推直至达到反应器设计最大压差或装置停工。

该反应器最大的特点是可以克服反应器的堵塞和压降的上升问题，延长渣油加氢装置的操作周期。在第一阶段物流以一个方向流过反应器，在经历一压降缓慢上升阶段后，当压差达到一定程度并出现压降开始有快速上升的迹象时，切换保护反应器的物流流向，使物流反向流过反应器，重新经历压降缓慢上升阶段，直至最后因压降达到设备最大承受值而停工。

本发明适用于各种易于造成反应器前部压降上升的加氢装置，尤其适用于反应器易被Fe、Ca和颗粒物堵塞使压降上升而导致被迫提前停工的渣油加氢装置。对于反应器易被Fe、Ca和颗粒物堵塞使压降上升而导致被迫停工的装置，采用本发明所述的反应器和方法，可以延缓压降上升，使装置的操作周期达到普通装置操作周期的两倍左右，延长渣油加氢装置的操作周期。

由于中国国内油多含Fe、Ca和颗粒物等杂质，因此本发明在加工中国国内油或其它含Fe、Ca和颗粒物较多的原料油的渣油加氢装置上将会有较好的应用前景。

下面的实施例将对本方法予以进一步的说明，但并不因此限制本方法。

                               实施例1

原料油为掺入520ppm的环烷酸铁和655ppm微细机械杂质的常压渣油。反应器中装填的催化剂为RDM-1，该催化剂为脱金属催化剂，由中国石化股份公司长岭分公司催化剂厂生产。

原料渣油和氢气混合物流从反应器上端进入反应器，反应后的物流由反应器下端流出。试验条件为：氢分压13.2MPa，反应温度385℃，氢油比为400Nm³/m³，空速为1.0h^-1，装置在进渣油原料460小时后压差达到0.3MPa。

然后改变原料油和氢气混合物流的流向：由反应器下端进，上端出。反应器压差变为0.28MPa，在此基础上继续进行操作，在总时间830小时(切换物流流向370小时)后压差达到0.65MPa，装置停工。

                          对比例1

本对比例中催化剂、原料油和试验条件与实施例1相同，只是物流始终是从上至下流过反应器，不切换流向。装置在进渣油原料480小时后压差达到0.3MPa，在进渣油原料530小时后压差达到0.65MPa，装置停工。操作周期比实施例1减少300小时。

                         实施例2

本实施例中催化剂、原料油和试验条件与实施例1相同，只是物流开始是从下至上流过反应器，装置在进渣油原料540小时后压差达到0.3MPa。

然后改变原料油和氢气混合物流的流向：由反应器上端进，下端出。继续进行操作，在总时间930小时(切换物流流向390小时)后压差达到0.65MPa，装置停工。

                         对比例2

本对比例中催化剂、原料油和试验条件与实施例2相同，只是物流始终是从下至上流过反应器，不切换流向。装置在进渣油原料530小时后压差达到0.3MPa，在进渣油原料590小时后压差达到0.65MPa，装置停工。操作周期比实施例2减少340小时。

                        实施例3

本实施例中原料油和试验条件与实施例1相同，催化剂为石油化工科学研究院实验室合成的球形催化剂，所用的载体为Al₂O₃，上面载有Ni、Mo的氧化物。渣油和氢气物流开始是从下至上流过反应器，装置于进渣油原料580小时后压差达到0.3MPa。

然后改变原料油和氢气混合物流的流向：由反应器上端进，下端出。继续进行操作，在总时间930小时(切换物流流向350小时)后压差达到0.65MPa，装置停工。

                        对比例3

本对比例中催化剂、原料油和试验条件与实施例3相同，只是物流始终是从下至上流过反应器，不切换流向。装置在进渣油原料560小时后压差达到0.3MPa，在进渣油原料610小时后压差达到0.65MPa，装置停工。操作周期比实施例1减少320小时。