一种重油加氢反应系统及加氢方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114479933A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202011169967.4(22)申请日2020.10.28(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(72)发明人王刚杨秀娜金平牛世坤阮宗琳周峰徐大海李士才(51)Int.Cl.C10G67/02(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图1页(54)发明名称一种重油加氢反应系统及加氢方法(57)摘要本发明公开了一种重油加氢反应系统及加氢方法。该系统包括携氢流体形成区、高含氢混合流体形成区和重油加氢反应区；所述的携氢流体形成区包括至少一个微通道混合器，所述的微通道混合器包括微通道组件和壳体；所述的微通道组件，包含多个堆叠的薄片以及相邻薄片夹缝间填充的若干层亲油性和/或亲水性纤维丝，纤维丝与纤维丝间构成若干微通道，纤维丝通过薄片夹紧固定。本发明方法通过将原料油和携氢流体形成“富氢油包气型流体”，进入催化剂床层发生加氢反应，提高了重油加氢反应速率和转化深度，抑制催化剂表面的积碳结焦，提高轻质油收率，延长装置的开工周期。CN114479933ACN114479933A权利要求书1/3页1.一种重油加氢反应系统，其特征在于包括携氢流体形成区、高含氢混合流体形成区和重油加氢反应区；所述的携氢流体形成区包括至少一个微通道混合器，所述的微通道混合器包括微通道组件和壳体，微通道组件固定于壳体内，壳体一端设置入口，用于稀释油和氢气进料，另一端设置出口，用于携氢流体流出；所述的微通道组件，包含多个堆叠的薄片以及相邻薄片夹缝间填充的若干层亲油性和/或亲水性纤维丝，纤维丝与纤维丝间构成若干微通道，纤维丝通过薄片夹紧固定；所述的高含氢混合流体形成区包括至少一个无机膜氢油分散器，无机膜氢油分散器为含有无机膜管组件的管壳式结构，壳体内部为无机膜管管束，重油原料管线与无机膜管管束入口端连通，氢气管线与壳体空间连通，氢气通过无机膜管壁扩散至无机膜管管束内，与重油原料形成高含氢混合流体，无机膜管管束出口端为高含氢混合流体出口；所述的重油加氢反应区包括至少一个重油加氢反应器，重油加氢反应器内设置1个或多个催化剂床层，至少一个催化剂床层下方设置微混合区，微混合区顶部为携氢流体分布组件、底部为高含氢混合流体分布组件；所述的携氢流体分布组件经管线与微通道混合器物料出口连通，高含氢混合流体分布组件与无机膜氢油分散器物料出口连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：携氢流体形成区中，微通道混合器的壳体内微通道组件沿夹缝方向，分为进料端和出料端，物料入口与进料端之间设置进料分布空间，物料出口与出料端之间设置出料分布空间，除进料端和出料端外，微通道组件其余各端均与壳体密封连接。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的纤维丝为单层或多层排布，优选1~50层，更优选为1~5层。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的纤维丝为多层排布时，相邻两层纤维丝沿薄片垂直方向的投影为网状结构。5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于：每层纤维丝中，相邻纤维丝的间距为0.5μm～50μm，优选等间距排布。6.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于：纤维丝沿薄片表面横向、纵向或斜向任意一种方向排布。7.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于：所述的纤维丝为周期性变化的曲线形状，优选同一层的纤维丝的形状相同，更优选所有层的纤维丝的形状都相同。8.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于：所述的纤维丝的直径为0.5~50μm，优选为0.5~5μm，更优选为0.5~1μm。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的亲油性纤维丝为聚酯纤维丝、尼龙纤维丝、聚氨酯纤维丝、聚丙烯纤维丝、聚丙烯腈纤维丝、聚氯乙烯纤维丝或选自表面经过亲油处理的纤维丝材料中至少一种。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的亲水性纤维丝选自主链或侧链含有亲水性基团的高分子聚合物或选自材料经过物理或化学方法亲水处理的纤维丝中的一种或多种。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的相邻薄片夹缝间全部填充亲油性或亲水性纤维丝中的任意一种，或将亲油性和亲水性纤维丝按一定比例填充。12.根据权利要求1或11所述的系统，其特征在于：亲油性和亲水性纤维丝的填充数量2CN114479933A权利要求书2/3页比例为1:50~50:1。13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的薄片厚度为0.05mm~5mm；薄片的材质为金属、陶瓷、有机玻璃或聚酯材料中的任意一种或多种；薄片的形状为长方形、正方形、多边形、圆形、椭圆形或扇形中任意一种。14.根据权利要求1所述的系统