一種煤焦油全餾分液相加氫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬煤焦油加氫領(lǐng)域，具體涉及一種煤焦油全餾分液相加氫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近10多年來，我國的煤焦油加氫制燃料油技術(shù)有了迅速發(fā)展，目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)工藝主要是:煤焦油輕餾分加氫、煤焦油延遲焦化-加氫和煤焦油全餾分加氫，雖然其技術(shù)工藝有所不同，但煤焦油加氫主體技術(shù)均采用傳統(tǒng)的滴流床加氫反應(yīng)技術(shù)工藝。該技術(shù)工藝在生產(chǎn)過程中均需采用較大的氫油體積比，反應(yīng)后富氫氣通過循環(huán)壓縮機(jī)增壓后，與補(bǔ)充的新氫共同作為反應(yīng)的原料。煤焦油采用滴流床加氫技術(shù)工藝，容易造成液相煤焦油和氫氣混合不均，或液相煤焦油在催化劑床層出現(xiàn)溝流，以及局部催化劑外表面的部分潤濕，而顯著的影響了催化劑反應(yīng)性能，并容易在滴流床加氫反應(yīng)器中造成催化劑結(jié)焦、結(jié)塊、床層阻力增大，致使催化劑壽命縮短。因此煤焦油滴流床加氫工藝存在投資高、能耗高、催化劑利用效率低等問題。
[0003]在專利CN102585899B中，對(duì)一種煤焦油的全液相加氫方法作了描述，但該技術(shù)存在以下不足之處:
[0004](1)按照煤焦油與溶劑油的重量比1:1?2:1加入助溶劑，制成加氫原料，由此會(huì)顯著降低加氫反應(yīng)器對(duì)原料油的處理量，增加了加氫裝置投資，降低了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
[0005](2)采用下流式反應(yīng)器在實(shí)際生產(chǎn)操作時(shí)，為了保證生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，并維持液位穩(wěn)定，需要復(fù)雜的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件和儀表控制來實(shí)現(xiàn)。
[0006](3)在工藝流程中，仍設(shè)置了循環(huán)壓縮機(jī)，不僅未能體現(xiàn)液相加氫工藝的優(yōu)勢(shì)，而且使其工藝過程趨于復(fù)雜，增加了設(shè)備投資。
[0007]鑒于上述原因，需提供一種設(shè)計(jì)合理、工藝過程可靠、安全性能穩(wěn)定的煤焦油液相加氫的技術(shù)工藝。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)工藝的不足，本實(shí)用新型提供了一種煤焦油全餾分液相加氫系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0010]一種煤焦油全餾分液相加氫系統(tǒng)，包括液相反應(yīng)器和溶氫器；溶氫器的進(jìn)口上連接有煤焦油預(yù)處理裝置和氫氣輸送裝置，溶氫器出口連接到液相反應(yīng)器的下端進(jìn)口處，液相反應(yīng)器頂端的反應(yīng)生成產(chǎn)物口出與熱高壓分離器相連，熱高壓分離器的一個(gè)出口經(jīng)循環(huán)栗后與液相反應(yīng)器下端進(jìn)口相連，液相反應(yīng)器包括液相反應(yīng)器壁、補(bǔ)氫裝置和多層催化劑床層，液相反應(yīng)器壁內(nèi)部由下而上設(shè)置有多層催化劑床層，每兩個(gè)相鄰的催化劑床層之間均設(shè)置有補(bǔ)氫裝置，補(bǔ)氫裝置與氫氣輸送裝置相連通。
[0011]所述的液相反應(yīng)器壁內(nèi)由下而上裝有下床層、中床層和上床層三層催化劑床層，下床層與中床層之間設(shè)置有補(bǔ)氫裝置，中床層和上床層之間設(shè)置有補(bǔ)氫裝置，其中，下床層裝填有加氫保護(hù)劑，中床層裝填有加氫改質(zhì)劑，上床層裝填有加氫裂化劑。
[0012]所述的煤焦油預(yù)處理裝置包括凈化裝置、高壓進(jìn)料栗和加熱爐，所述的凈化裝置進(jìn)口通入有煤焦油，凈化裝置出口經(jīng)高壓進(jìn)料栗與加熱爐相連，加熱爐與溶氫器進(jìn)口相連。
[0013]所述的氫氣輸送裝置包括氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)與溶氫器進(jìn)口相連。
[0014]所述的補(bǔ)氫裝置包括溶氣頭和帶有氫氣進(jìn)口的補(bǔ)氫管，補(bǔ)氫管帶有氫氣進(jìn)口的一端安裝在液相反應(yīng)器壁上，另一端伸入到液相反應(yīng)器腔體內(nèi)，補(bǔ)氫管與氫氣輸送裝置相連，補(bǔ)氫管上設(shè)置有與其相通的溶氣頭，溶氣頭上方設(shè)置有催化劑支撐板，催化劑支撐板上方和下方均設(shè)有催化劑床層。
[0015]所述的熱高壓分離器的另一個(gè)出口與蒸餾裝置相連。
[0016]所述的溶氣頭包括上盤和下盤，上盤和下盤通過固定銷固定，并形成2?3mm的間隙，下盤中間留有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔下方通過支撐桿連接有進(jìn)氣管。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0018](1)在液相反應(yīng)器中，液相反應(yīng)物溶氫煤焦油自下而上通過催化劑床層，能使催化劑全部均勻的被反應(yīng)物料浸潤，使催化劑作用得到充分發(fā)揮，可以有效提高反應(yīng)產(chǎn)物收率，液相溶氫煤焦油的熱容較大，可使床層溫度得到有效的控制。
[0019](2)液相反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑床層進(jìn)行分層設(shè)置，在催化劑上下床層之間增加溶解氫補(bǔ)氫裝置，進(jìn)而補(bǔ)充液相溶解氫的消耗。
[0020](3)采用液相反應(yīng)器，取消了復(fù)雜的入口氣液兩相分布裝置和催化劑床層之間的再分布裝置、催化劑床層之間冷卻裝置，大大提高了液相反應(yīng)器的內(nèi)部空間利用率，減少了設(shè)備投資。
[0021](4)催化劑床層之間設(shè)置溶解氫補(bǔ)氫裝置，該裝置具有溶氫能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]附圖1是本實(shí)用新型提供的一種煤焦油全餾分液相加氫系統(tǒng)的示意圖。圖中序號(hào)1為凈化裝置，2為高壓進(jìn)料栗，3為加熱爐，4為溶氫器，5為液相反應(yīng)器，6為氫氣壓縮機(jī)，7為熱高壓分離器，8為循環(huán)栗，9為蒸餾裝置，B-1為下床層，B-2為中床層，B-3為上床層，a為煤焦油，b為氫氣，c為干氣，d為石腦油，e為柴油餾分，f■為重質(zhì)油，A和B均為補(bǔ)充氫。
[0023]附圖2是本實(shí)用新型的補(bǔ)氫裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)11為液相反應(yīng)器壁，12和15為催化劑床層，13為催化劑支撐板，14為溶氣頭，16為氫氣進(jìn)口，17為補(bǔ)氫管。
[0024]附圖3是本實(shí)用新型的補(bǔ)氫裝置俯視圖。圖中序號(hào)14溶氣頭，16為氫氣進(jìn)口，17為補(bǔ)氫管。
[0025]附圖4是本實(shí)用新型的溶氣頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)14-1為上盤，14-2為下盤，14-3為進(jìn)氣管，14-4為進(jìn)氣孔，14-5為固定銷。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0027]參見圖1至圖4, 一種煤焦油全餾分液相加氫系統(tǒng)，包括液相反應(yīng)器5和溶氫器4 ;溶氫器4的進(jìn)口上連接有煤焦油預(yù)處理裝置和氫氣輸送裝置，溶氫器4出口連接到液相反應(yīng)器5的下端進(jìn)口處，液相反應(yīng)器5頂端的反應(yīng)生成產(chǎn)物口出與熱高壓分離器7相連，熱高壓分離器7的一個(gè)出口經(jīng)循環(huán)栗8后與液相反應(yīng)器5下端進(jìn)口相連，液相反應(yīng)器5包括液相反應(yīng)器壁11、補(bǔ)氫裝置和多層催化劑床層，液相反應(yīng)器壁11內(nèi)部由下而上設(shè)置有多層催化劑床層，每兩個(gè)相鄰的催化劑床層之間均設(shè)置有補(bǔ)氫裝置，補(bǔ)氫裝置與氫氣輸送裝置相連通。
[0028]其中，所述的液相反應(yīng)器壁11內(nèi)由下而上裝有下床層B-1、中床層B-2和上床層B-3三層催化劑床層，下床層B-1與中床層B-2之間設(shè)置有補(bǔ)氫裝置，中床層B-2和上床層B-3之間設(shè)置有補(bǔ)氫裝置，其中，下床層B-1裝填有加氫保護(hù)劑，在液相反應(yīng)器床層中所占體積比為20%?30%，中床層B-2裝填有加氫改質(zhì)劑，在液相反應(yīng)器床層中所占體積比為40%?50%，上床層B-3裝填有加氫裂化劑，在液相反應(yīng)器床層中所占體積比為20%?25%。
[0029]具體的，所述的煤焦油預(yù)處理裝置包括凈化裝置1、高壓進(jìn)料栗2和加熱爐3，所述的凈化裝置1進(jìn)口通入有煤焦油，凈化裝置1出口經(jīng)高壓進(jìn)料栗2與加熱爐3相連，加熱爐3與溶氫器4進(jìn)口相連；所述的氫氣輸送裝置包括氫氣壓縮機(jī)6，氫氣壓縮機(jī)6與溶氫器4進(jìn)口相連。其中，所述的煤焦油為低溫煤焦油、中/低溫煤