重油加氢处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种重油加氢处理系统，该重油加氢处理系统包括主反应器和至少一个子反应器，主反应器包括第一筒体，第一筒体用于盛放物料，子反应器包括：混合单元，用于将物料和氢气混合，混合单元包括第二筒体，第二筒体上设置有物料入口、氢气入口和第一出口，物料入口与第一筒体的出口连通；强化装置，强化装置的入口与第二筒体的第一出口连通，强化装置的出口与第一筒体的容纳腔连通，强化装置用于给物料提供能量以使物料发生裂化反应。通过本发明专利技术提供的技术方案，能够解决现有技术中的重油加氢处理系统运行成本高和投资成本高的问题。

Heavy Oil Hydrotreating System

The invention provides a heavy oil hydrogenation processing system, which comprises a main reactor and at least one sub-reactor. The main reactor comprises a first cylinder for storing materials, and the sub-reactor comprises a mixing unit for mixing materials and hydrogen. The mixing unit comprises a second cylinder. The second cylinder is provided with a material inlet, a hydrogen inlet and a hydrogen inlet. The first outlet is connected with the material inlet and the first outlet of the first cylinder; the entrance of the strengthening device is connected with the first outlet of the second cylinder; the exit of the strengthening device is connected with the accommodation chamber of the first cylinder; and the strengthening device is used to provide energy for the material to crack the material. The technical scheme provided by the invention can solve the problems of high operation cost and high investment cost of the heavy oil hydrotreating system in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
重油加氢处理系统
本专利技术涉及石油化工
，具体而言，涉及一种重油加氢处理系统。
技术介绍
重油是原油在提取出馏分油后所剩余的部分。重油与原油比，成分复杂、密度大、粘度高、平均分子量大、氢碳比低、残炭值高，且含有大量的金属、硫、氮等有害物质。从充分利用能源或保护环境的角度考虑，需要对重油进行处理。原油分为轻质原油和重质原油，随着石油开采程度的加深，采出原油的组分越来越重，原油重质化、劣质化的现象越来越突出，即重质原油的比例越来越高。重油的处理较为困难，尤其是对重质原油进行加工后，产生的重油的量可能占到重质原油总量的一半以上，而且重油的饱和烃的含量较低，后续处理更加困难。在对重油进行处理时，主要包括脱碳处理工艺和加氢处理工艺两类技术。为了提高对重油的利用率可以采用加氢处理工艺。加氢处理工艺是在重油中加入氢气，在一定的温度、压力和催化剂的作用下，氢离子和碳离子结合，使烯烃甚至芳烃饱和，以达到轻质化的目的。现有的采用加氢处理工艺的重油加氢处理系统需在高温高压的条件下运行，并且对氢气的消耗量大，从而使重油加氢处理系统的运行成本高。而且，由于需要在高温高压的条件下运行，对系统的性能要求高，使得系统的结构复杂，从而使重油加氢处理系统的投资成本高。
技术实现思路
本专利技术提供一种重油加氢处理系统，以解决现有技术中的重油加氢处理系统运行成本高和投资成本高的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种重油加氢处理系统，该重油加氢处理系统包括主反应器和至少一个子反应器，主反应器包括第一筒体，子反应器包括：混合单元，用于将物料和氢气混合，混合单元包括第二筒体，第二筒体上设置有物料入口、氢气入口和第一出口，物料入口与第一筒体的出口连通；强化装置，强化装置的入口与第二筒体的第一出口连通，强化装置的出口与第一筒体的容纳腔连通，强化装置用于给物料提供能量以使物料发生裂化反应。进一步地，强化装置包括强化单元，强化单元为等离子体单元、空化单元、搅拌单元和撞击单元中的一种或多种，等离子体单元用于对物料进行离子化处理，空化单元用于使物料产生空化作用，搅拌单元用于对物料进行搅拌，撞击单元用于将进入第一筒体的容纳腔的物料发生撞击。进一步地，强化装置包括多个强化单元，每个强化单元为等离子体单元、空化单元、搅拌单元和撞击单元中的一种，当其中一个强化单元为撞击单元时，撞击单元的出口与第一筒体的容纳腔连通，第二筒体的第一出口、其他强化单元和撞击单元顺次连通。进一步地，强化装置包括多个强化单元，每个强化单元为等离子体单元、空化单元和搅拌单元中的一种，第二筒体的第一出口、多个强化单元和第一筒体的容纳腔顺次连通。进一步地，等离子体单元包括：第三筒体，具有第一筒壁和第二筒壁，第一筒壁设置在第二筒壁的内侧，第一筒壁和第二筒壁之间具有第一腔体，第一筒壁内具有第二腔体，物料可在第一腔体内流动；电介质，设置在第二腔体中；电极，至少部分地穿入电介质中，电极的一端连接高压电源。进一步地，空化单元包括：第四筒体；空化板组，设置在第四筒体内；和/或，空化嘴，设置在第四筒体内。进一步地，空化单元包括空化板组，空化板组包括：第一板体，第一板体上设置有多个通孔；第二板体，第二板体上设置有多个通孔，第二板体与第一板体之间具有夹角。进一步地，至少部分第一板体的周缘为锯齿形，和/或至少部分第二板体的周缘为锯齿形。进一步地，空化板组为多个，多个空化板组沿物料的流动方向顺次设置在第四筒体内。进一步地，搅拌单元包括：第五筒体；转轴，可转动地设置在第五筒体内，转轴的轴向沿物料的流动方向设置；多个桨叶，多个桨叶沿转轴的圆周方向间隔设置在转轴上。进一步地，搅拌单元还包括：多个弧形挡板，固定设置在第五筒体与多个桨叶之间，多个弧形挡板沿转轴的圆周方向间隔设置。进一步地，撞击单元设置在第一筒体的容纳腔的上部，撞击单元包括：支架，固定在第一筒体的内侧壁上；输送管，固定在支架上，输送管的入口与第二筒体的第一出口连通。进一步地，子反应器的强化装置包括撞击单元，撞击单元入口与第二筒体的第一出口连通，撞击单元的出口与第一筒体的容纳腔连通；子反应器至少为两个，至少两个子反应器的撞击单元的出口间隔设置，从不同撞击单元进入第一筒体的物料发生撞击。进一步地，第二筒体的内壁的横截面面积大于第一出口的内壁的横截面面积，第二筒体由钢管制成。进一步地，混合单元还包括：气体分布器，设置在第二筒体内，气体分布器与氢气入口连通，气体分布器用于将氢气均匀分布到物料内。进一步地，气体分布器包括：本体，本体具有入口和出口，本体的入口与第二筒体的氢气入口连通；无机膜，设置在本体的出口上，无机膜具有多个通孔，优选地，无机膜为陶瓷膜，更优选地，陶瓷膜的通孔的直径在0.3μm至1.0μm之间。进一步地，气体分布器还包括：分子筛，分子筛附着在无机膜上，优选地，分子筛为FAU型分子筛，更优选地，FAU型分子筛的厚度小于1.0μm。进一步地，子反应器还包括：泵体，设置在第一筒体的出口与强化装置的出口之间的管路上，泵体用于输送物料。进一步地，重油加氢处理系统还包括：供氢装置，供氢装置的氢气出口与第二筒体的氢气入口连通，供氢装置提供的氢气的纯度为A，其中，A≥20％。进一步地，供氢装置由甲烷裂解制备氢气。进一步地，重油加氢处理系统还包括：精馏塔，精馏塔用于将物料的气相产物按沸点范围分离，精馏塔的入口与第一筒体的气相产物出口连通；精馏塔顶部的不凝气出口与供氢装置的入口连通，或精馏塔顶部的不凝气出口与第二筒体的氢气入口连通。进一步地，重油加氢处理系统内的压力小于0.1MPa。进一步地，重油加氢处理系统内物料的反应温度在350℃至410℃之间。应用本专利技术的技术方案，在重油加氢处理系统中设置有混合单元和强化装置，由于强化装置可以给重油和氢气混合后的物料提供能量以使物料发生裂化反应，因此该重油加氢处理系统不需要较高的压力和温度，也不需要较高的氢气消耗，就可以采用加氢处理工艺对对重油进行处理，从而能够降低重油加氢处理系统的运行成本。该重油加氢处理系统可在常压和较低的温度下运行，对系统的性能要求降低，因此可以简化系统的结构，从而能够降低重油加氢处理系统的投资成本。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术提供的重油加氢处理系统的结构示意图；图2示出了图1中的重油加氢处理系统的俯视图；图3示出了重油加氢处理系统中的混合单元的结构示意图；图4示出了重油加氢处理系统中的等离子体单元的结构示意图；图5示出了重油加氢处理系统中的空化单元的结构示意图；图6示出了重油加氢处理系统中的搅拌单元的结构示意图；图7示出了重油加氢处理系统中的撞击单元的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、混合单元；11、第二筒体；12、气体分布器；20、等离子体单元；21、第三筒体；22、电介质；23、电极；30、空化单元；31、空化板组；31a、第一板体；31b、第二板体；40、搅拌单元；41、转轴；42、桨叶；43、弧形挡板；50、撞击单元；51、支架；52、输送管；60、泵体；100、子反应器；200、主反应器；210、第一筒体。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重油加氢处理系统，其特征在于，包括主反应器(200)和至少一个子反应器(100)，所述主反应器(200)包括第一筒体(210)，所述子反应器(100)包括：混合单元(10)，用于将物料和氢气混合，所述混合单元(10)包括第二筒体(11)，所述第二筒体(11)上设置有物料入口、氢气入口和第一出口，所述物料入口与所述第一筒体(210)的出口连通；强化装置，所述强化装置的入口与所述第二筒体(11)的第一出口连通，所述强化装置的出口与所述第一筒体(210)的容纳腔连通，所述强化装置用于给物料提供能量以使物料发生裂化反应。

【技术特征摘要】
1.一种重油加氢处理系统，其特征在于，包括主反应器(200)和至少一个子反应器(100)，所述主反应器(200)包括第一筒体(210)，所述子反应器(100)包括：混合单元(10)，用于将物料和氢气混合，所述混合单元(10)包括第二筒体(11)，所述第二筒体(11)上设置有物料入口、氢气入口和第一出口，所述物料入口与所述第一筒体(210)的出口连通；强化装置，所述强化装置的入口与所述第二筒体(11)的第一出口连通，所述强化装置的出口与所述第一筒体(210)的容纳腔连通，所述强化装置用于给物料提供能量以使物料发生裂化反应。2.根据权利要求1所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述强化装置包括强化单元，所述强化单元为等离子体单元(20)、空化单元(30)、搅拌单元(40)和撞击单元(50)中的一种或多种，所述等离子体单元(20)用于对物料进行离子化处理，所述空化单元(30)用于使物料产生空化作用，所述搅拌单元(40)用于对物料进行搅拌，所述撞击单元(50)用于将进入所述第一筒体(210)的容纳腔的物料发生撞击。3.根据权利要求2所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述强化装置包括多个强化单元，每个所述强化单元为等离子体单元(20)、空化单元(30)、搅拌单元(40)和撞击单元(50)中的一种，当其中一个所述强化单元为撞击单元(50)时，所述撞击单元(50)的出口与所述第一筒体(210)的容纳腔连通，所述第二筒体(11)的第一出口、其他所述强化单元和所述撞击单元(50)顺次连通。4.根据权利要求2所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述强化装置包括多个强化单元，每个所述强化单元为等离子体单元(20)、空化单元(30)和搅拌单元(40)中的一种，所述第二筒体(11)的第一出口、多个所述强化单元和所述第一筒体(210)的容纳腔顺次连通。5.根据权利要求2所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述等离子体单元(20)包括：第三筒体(21)，具有第一筒壁和第二筒壁，所述第一筒壁设置在所述第二筒壁的内侧，所述第一筒壁和所述第二筒壁之间具有第一腔体，所述第一筒壁内具有第二腔体，物料可在所述第一腔体内流动；电介质(22)，设置在所述第二腔体中；电极(23)，至少部分地穿入所述电介质(22)中，所述电极(23)的一端连接高压电源。6.根据权利要求2所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述空化单元(30)包括：第四筒体；空化板组(31)，设置在所述第四筒体内；和/或，空化嘴，设置在所述第四筒体内。7.根据权利要求6所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述空化单元(30)包括空化板组(31)，所述空化板组(31)包括：第一板体(31a)，所述第一板体(31a)上设置有多个通孔；第二板体(31b)，所述第二板体(31b)上设置有多个通孔，所述第二板体(31b)与所述第一板体(31a)之间具有夹角。8.根据权利要求7所述的重油加氢处理系统，其特征在于，至少部分所述第一板体(31a)的周缘为锯齿形，和/或至少部分所述第二板体(31b)的周缘为锯齿形。9.根据权利要求6所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述空化板组(31)为多个，多个所述空化板组(31)沿物料的流动方向顺次设置在所述第四筒体内。10.根据权利要求2所述的重油加氢处理系统，其特征在于，所述搅拌单元(40)包括：第五筒体；转轴(41)，可转动地设置在所述第五筒体内，所述转轴(41)的轴向沿物料的流动方向设置；多个桨叶(42)，多个所述桨叶(42)沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑莹，张其凯，徐鹏辉，
申请(专利权)人：郑莹，张其凯，
类型：发明
国别省市：英国,GB