催化劑很容易從環(huán)隙上升管頂部沉入環(huán)流區(qū) 中。另外,本發(fā)明沸騰床反應(yīng)器在環(huán)流區(qū)和沸騰區(qū)分別設(shè)置了相應(yīng)的催化劑入出口。因此, 大部分的大直徑催化劑會集中在環(huán)流區(qū)分布,而大部分的小直徑的催化劑會集中在沸騰區(qū) 分布。
[0062] 而且,在更優(yōu)選的實施方式中,通過在環(huán)隙下降管中設(shè)置氣體噴嘴,可以起到提高 環(huán)隙下降管中氣體的氫含量的作用,并且通過調(diào)節(jié)氣體噴嘴的氣體流量也可以調(diào)節(jié)反應(yīng)器 中的氣體分布,從而進一步提1?反應(yīng)效率。
[0063] 在本發(fā)明中,所述渣油可以為常壓渣油、減壓渣油、脫浙青油、煤焦油、煤液化重油 等劣質(zhì)原料。
[0064] 本發(fā)明提供的所述渣油加氫方法包括:從所述環(huán)流區(qū)的上部注入第一沸騰床加氫 催化劑,從所述沸騰區(qū)的上部注入第二沸騰床加氫催化劑,使渣油和氫氣在所述沸騰床反 應(yīng)器內(nèi)進行加氫反應(yīng)。具體地,所述第一沸騰床加氫催化劑通過沸騰床加氫催化劑入口 17 注入,所述第二沸騰床加氫催化劑通過沸騰床加氫催化劑入口 5注入。
[0065] 在本發(fā)明中,所述第一沸騰床加氫催化劑的粒徑比所述第二沸騰床加氫催化劑的 粒徑大0. 05-0. 8_,優(yōu)選0. 1-0. 6_。具體地,所述第一沸騰床加氫催化劑的粒徑可以為 0. 15-lmm,所述第二沸騰床加氫催化劑的粒徑可以為0. 10-0. 95mm。
[0066] 在本發(fā)明中,以相應(yīng)的氧化物計,所述第一沸騰床加氫催化劑中的活性金屬組分 含量比所述第二沸騰床加氫催化劑中的活性金屬組分含量低10-80%,優(yōu)選20-60%。具體 地,以相應(yīng)的氧化物計,所述第一沸騰床加氫催化劑中的活性金屬組分含量可以為2-25重 量%,所述第二沸騰床加氫催化劑中的活性金屬組分含量可以為5-30重量%。
[0067] 所述第一沸騰床加氫催化劑和所述第二沸騰床加氫催化劑的組成可以與常規(guī)的 沸騰床加氫催化劑相同,例如,二者各自獨立地可以含有載體和活性金屬組分。所述載體可 以為本領(lǐng)域常規(guī)的載體,例如可以選自氧化鋁、氧化硅和氧化鈦中的至少一種。所述活性金 屬組分可以選自第VIB族非貴金屬和第VIII族非貴金屬中的至少一種,優(yōu)選為鎳-鎢組 合、鎳-鶴-鈷組合、鎳-鑰組合或鈷-鑰組合。
[0068] 所述第一沸騰床加氫催化劑和所述第二沸騰床加氫催化劑可以為各種常規(guī)的擠 出物形狀或球形。二者的堆密度各自可以為〇. 3-lg/cm3,比表面積各自可以為50-300m2/g。
[0069] 在本發(fā)明提供的所述方法中,通過控制注入環(huán)流區(qū)和沸騰區(qū)的加氫催化劑的粒 徑、催化劑孔分布和活性金屬組分含量,可以使環(huán)流區(qū)和沸騰區(qū)實現(xiàn)不同的加氫功能,例如 使環(huán)流區(qū)的催化劑主要實現(xiàn)加氫脫硫?qū)俟δ埽狗序v區(qū)的催化劑主要實現(xiàn)加氫脫硫功能。
[0070] 在一種較優(yōu)選的實施方式中,所述第一沸騰床加氫催化劑和所述第二沸騰床加氫 催化劑均具有雙峰分布的孔結(jié)構(gòu)。由于沸騰床反應(yīng)器中不可避免地會存在催化劑返混的情 況,而當(dāng)使用的加氫催化劑具有雙峰分布的孔結(jié)構(gòu)時,可以減緩催化劑返混造成的活性損 失。
[0071] 在本發(fā)明提供的所述方法中,所述第一沸騰床加氫催化劑和所述第二沸騰床加氫 催化劑的用量的體積比可以為0. 3-9 :1,優(yōu)選為1-5 :1。
[0072] 在本發(fā)明中,所述加氫反應(yīng)的條件沒有特別的限定,可以按照常規(guī)的沸騰床加氫 反應(yīng)條件實施。在優(yōu)選情況下,所述加氫反應(yīng)的條件包括:反應(yīng)溫度為300-480°C,氫分壓 為6-25MPa,液時體積空速為0. 05-411'氫油體積比為100-1500。在本發(fā)明中,壓力是指絕 對壓力。
[0073] 在本發(fā)明提供的所述方法中,根據(jù)裝置處理的規(guī)模,可以設(shè)置一個或多個沸騰床 反應(yīng)器,設(shè)置多個沸騰床反應(yīng)器時可根據(jù)需要并聯(lián)或串聯(lián)使用,也可以在沸騰床反應(yīng)器后 串聯(lián)一個或多個固定床反應(yīng)器,但至少一個沸騰床反應(yīng)器使用上述優(yōu)選的沸騰床反應(yīng)器和 操作工藝。
[0074] 與現(xiàn)有渣油加氫方法相比,本發(fā)明提供的渣油加氫方法的優(yōu)點是:
[0075] (1)采用的沸騰床反應(yīng)器至少設(shè)置有一個環(huán)流區(qū),物料在反應(yīng)器內(nèi)環(huán)流區(qū)的循環(huán) 由入口物料的動能以及上升管和下降管的密度差來共同推動,能耗降低。取消了操作復(fù)雜 的循環(huán)泵和料面監(jiān)控儀,操作簡單。與同樣取消循環(huán)泵的其他技術(shù)相比,在相同的能耗下該 反應(yīng)器能夠支持更高的催化劑濃度,提高了反應(yīng)器的利用效率。
[0076] (2)采用的沸騰床反應(yīng)器的三相分離器使用兩層分離結(jié)構(gòu),并與反應(yīng)器物料出口 有機地結(jié)合在一起,大大減少了催化劑帶出量,提高了三相分離器的操作彈性。
[0077] (3)采用的沸騰床反應(yīng)器設(shè)置有至少一個環(huán)流區(qū)和一個沸騰區(qū),形成了多段反應(yīng) 區(qū)域,增加了液體在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間,提高了反應(yīng)效率。
[0078] (4)采用的沸騰床反應(yīng)器設(shè)置有至少一個環(huán)流區(qū)和一個沸騰區(qū),環(huán)流區(qū)和沸騰區(qū) 的物料速度有所區(qū)別,這使得環(huán)流區(qū)和沸騰區(qū)可以采用不同直徑和活性的催化劑,在同一 沸騰床反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)了多功能沸騰床催化劑的級配,提高了反應(yīng)效率,改善了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0079] ( 5)在優(yōu)選實施方式中,在環(huán)隙下降管內(nèi)設(shè)置氣體噴嘴,可以提高物料在環(huán)流區(qū)的 循環(huán)動能;而且,通過氣體噴嘴補充氫氣可以提高環(huán)隙下降管中氣體的氫含量,從而能夠進 一步提高反應(yīng)效率;另外,通過調(diào)節(jié)氣體噴嘴中的氣量比例,可以調(diào)節(jié)上升管和下降管的密 度差,從而可以根據(jù)需要適應(yīng)不同的催化劑粒徑范圍和催化劑濃度,提高了反應(yīng)器的操作 彈性。
[0080] 以下結(jié)合實施例進一步對本發(fā)明所述的渣油加氫方法進行詳細說明。
[0081] 以下實施例中使用的沸騰床反應(yīng)器為如圖5所示結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器,具體地,該沸騰 床反應(yīng)器的主體結(jié)構(gòu)為殼體1,殼體1內(nèi)從上至下依次為三相分離區(qū)、沸騰區(qū)和環(huán)流區(qū),三 相分離區(qū)設(shè)置有三相分離部件2,環(huán)流區(qū)設(shè)置有內(nèi)管3,內(nèi)管3的底部設(shè)置有氣液分布器4, 所述內(nèi)管3的上端開口和下端開口均與殼體1連通,所述氣液分布器4的開口位于所述內(nèi) 管3的下端開口的上方;所述三相分離部件2包括沿周向形成的錐形擋板21、設(shè)置于該錐 形擋板21下方的錐臺形擋板20、設(shè)置于該錐形擋板21上方的中空回轉(zhuǎn)體22、以及沿著所 述殼體1的縱向中心軸線對稱分布的多個氣體分離管24,所述錐形擋板21上設(shè)置有沿著 所述殼體1的縱向中心軸線對稱分布的多個通孔25,所述通孔25到所述殼體1的縱向中 心軸線的最小距離大于所述中空回轉(zhuǎn)體22的內(nèi)側(cè)到所述殼體1的縱向中心軸線的最小距 離,所述中空回轉(zhuǎn)體22的上部為倒錐臺形,下部為錐臺形,所述三相分離部件2的四周與所 述殼體1的內(nèi)壁分離,并且對應(yīng)于所述中空回轉(zhuǎn)體22的殼體1的側(cè)壁上設(shè)置有液體排出口 9 ;所述氣體分離管24的下端開口位于所述錐臺形擋板20上,上端開口位于所述中空回轉(zhuǎn) 體22的上方;所述殼體1、所述內(nèi)管3、所述錐形擋板21、所述錐臺形擋板20和所述中空回 轉(zhuǎn)體22同軸設(shè)置;對應(yīng)于所述沸騰區(qū)的所述殼體的側(cè)壁的上部設(shè)置有沸騰床加氫催化劑 入口 5,對應(yīng)于所述沸騰區(qū)的所述殼體的側(cè)壁的下部設(shè)置有催化劑出口 16,對應(yīng)于所述環(huán) 流區(qū)的所述殼體的側(cè)壁的上部設(shè)置有沸騰床加氫催化劑入口 17,所述殼體1的底部設(shè)置有 催化劑排出管6,所述殼體1的頂部設(shè)置有排氣口 8 ;所述內(nèi)管3包括兩段,且在每段內(nèi)管3 的上部設(shè)置有呈旋轉(zhuǎn)對稱分布的4個噴嘴10。
[0082] 上述沸騰床反應(yīng)器的運行過程如下:部分氣體和渣油原料由進料口 7進入反應(yīng) 器,經(jīng)過中部的氣液分布器4后與環(huán)隙下降管循環(huán)來的氣液固三相物流一起進入第一段內(nèi) 管3內(nèi),并在第一段內(nèi)管3內(nèi)并流向上流動。第一段內(nèi)管3內(nèi)的氣液原料在通過催化劑入 口 17注入的固體催化劑的催化下進行催化加氫反應(yīng),反應(yīng)后物料從第一段內(nèi)管3頂部出口 流出,部分三相物流和該段氣體噴嘴10打入的氣體一起進入第一段環(huán)隙下降管繼續(xù)反應(yīng), 然后從反應(yīng)器底部循環(huán)回第一段內(nèi)管3 ;部分三相物流則進入第二段內(nèi)管3內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)。第 二段內(nèi)管3內(nèi)物料反應(yīng)后從頂部出口流出,部分三相物流和該段氣體噴嘴10打入的氣體一 起進入第二段環(huán)隙下降管繼續(xù)反應(yīng),然后循環(huán)回第二段內(nèi)管3 ;部分三相物流則進入沸騰 區(qū)繼續(xù)反應(yīng)。內(nèi)管3和環(huán)隙下降管構(gòu)成環(huán)流區(qū)。環(huán)流區(qū)和沸騰區(qū)為反應(yīng)區(qū),兩者的催化劑 裝填總量至少為反應(yīng)器有效容積的