VCC淤浆中段反应器分离的制作方法

vcc淤浆中段反应器分离


背景技术：

1.1.领域
2.本公开内容涉及用于处理烃诸如渣油的淤浆相反应器和方法。
3.2.相关技术的描述
4.用于处理烃进料的传统方法是淤浆相反应器加氢裂化技术，诸如在上流气泡塔反应器中。这种淤浆相方法，通常被称为vcc技术，通常包括两个主反应过程，即主要裂化烃进料的液相加氢处理(lph)以及处理和进一步裂化烃的气相加氢(gph)。一般地，渣油进料首先与一种或多种添加剂和氢气混合。接下来，组合的进料在高压和高温下与氢气一起进入气泡塔反应器，其引起热裂化反应。裂化反应一般是由高温(热裂化)或由酸催化剂(催化裂化)引起的。加氢裂化是一种发生在富氢环境中的特殊类型的裂化反应。添加剂可能增加与烃进料的化学反应或者可能不增加与烃进料的化学反应。还可能发生另外的加氢脱硫(加氢处理含硫化合物以产生硫化氢副产物)、加氢脱氮(氢化含氮化合物以产生氨副产物)、烯烃饱和、芳族饱和和异构化反应。之后，产物进入分离器，以产生蒸气态转化产物和液态淤浆未转化产物。
5.参看图1，图中示出了一种用于将减压渣油转化为更轻、更有价值的产物的现有技术的淤浆相反应器和分离系统10。该系统10可包括多个反应器12、14、16，热分离器18和旋风分离器20。烃进料22被引导至串联布置的反应器12、14、16中，这些反应器在100至350巴操作，通常在约200巴操作。烃进料22可以是减压渣油进料、淤浆油、煤焦油、减粘炉焦油(visbreaker tar)、常压渣油、煤进料等。供选择的烃进料可包括沥青、煤 烃油混合物、塑料和渣油的混合物、生物质和石油的混合物。添加剂诸如碳质类型的物料可以被添加到进料22。其他添加剂可包括铁或其他金属基催化剂、浸渍有各种金属的碳类型、钠盐。来自反应器12、14、16的产物以蒸气、液体和固体的三相混合物的形式排出。在使用包括与较冷物流进行热交换、注入h2和注入液态烃诸如瓦斯油的各种方法冷却混合物以停止进一步的裂化反应并减少焦炭形成反应后，产物被送至热分离器18，其形成由未转化的液态淤浆物料和添加剂(多种添加剂)组成的第一物流24和第二较轻气态流体物流26。蒸气产物26被送至旋风分离器20。旋风分离器20是一种分离器，其利用惯性和螺旋涡流，以在流体物流进入气相(gph)反应器进行进一步加氢处理之前除去小的液滴和固体颗粒。gph反应器可以是加氢处理器或加氢处理反应器和加氢裂化反应器的混合装置。
6.lph反应器内的初级转化得益于稳定的返混(back-mixing)反应器流动状态，该稳定的返混反应器流动状态受表面蒸气速度、液体和固体含量的影响。尽管高蒸气速率倾向于增加返混，但它们也需要更大的反应器容器，从而增加装置成本。另外，极高的蒸气速率会导致返混流动状态的不稳定性，从而影响渣油转化。渣油进料的过度转化会导致装置的故障，起因于设备的结焦和装置的不能从装置中除去焦炭和固体。
7.本公开内容解决了现有技术的这些和其他缺点。
8.概述
9.在某些方面，本公开内容提供一种用于处理烃进料的系统。该系统可包括多个串
联排列的反应器；接收来自所述多个串联排列的反应器的流出物的热分离器，所述热分离器产生第一转化的蒸气产物和第一未转化的淤浆产物；以及接收来自多个反应器中的第一反应器的流出物的中间分离器，所述中间分离器产生第二转化的蒸气产物和第二未转化的淤浆产物，所述第二未转化的淤浆产物被引导至多个反应器中的第二反应器。
10.在某些方面，本公开内容提供一种用于处理烃进料的方法。该方法包括将烃进料进给至多个串联排列的反应器；在热分离器中接收来自所述多个串联排列的反应器的流出物，所述热分离器产生第一转化的蒸气产物和第一未转化的淤浆产物；在中间分离器中接收来自多个反应器中的第一反应器的中间流出物，所述中间分离器产生第二转化的蒸气产物和第二未转化的淤浆产物；以及将第二未转化的淤浆产物引导至多个反应器中的第二反应器。
11.应当理解，为了可以更好地理解接下来的其详细描述，以及为了可以理解对本领域的贡献，已经对本公开内容的某些特征的实施例进行了相当广泛的总结。当然，还有本公开内容的另外的特征将在下文中描述，在一些情况下，这些特征将构成所附权利要求的主题。
12.附图简述
13.为了详细理解本公开内容，应结合附图参考以下对优选实施方案的详细描述，在附图中，相同的元件被赋予相同的附图标记，并且其中：
14.图1示意性地图示现有技术的vcc淤浆相反应器和分离系统；以及
15.图2示意性地图示根据本公开内容的vcc淤浆相反应器和分离系统的一个实施方案。
16.详述
17.参看图2，图中示出了根据本公开内容的一个实施方案的用于由烃进料22生产产物诸如石脑油、柴油和瓦斯油的淤浆相反应器和分离系统30。烃进料可包括煤焦油、淤浆油、常压渣油、减压渣油、煤等。进料22可以包括较轻质物料，较轻质物料被定义为正常沸点在500℃以上的物料。系统30可以包括多个串联布置的反应器32、34、36和主热分离器38。反应器32、34、36可以是任何具有适合于使三相，即固体、液体和气体同时反应以利用向上流动的返混流动状态形成内容物的主体的容器。反应器是vcc淤浆相或液相(lph)反应器，在100-350巴，通常在约200巴操作。反应器32、34、36可包括气泡塔，其允许烃、氢气和添加剂从底部进入气泡塔。内容物在每个反应器中进行返混，三相(即气体、液体、固体)物料从反应器顶部排出。进料至反应器的固体添加剂有助于增加液体在反应器中的停留时间，并有助于渣油转化。
18.在实施方案中，中间分离器50可以被插入在反应器32、34、36中的两个反应器之间。例如，中间分离器50可被定位成接收来自反应器32的流出物38，并被配置成形成两种产物—蒸气态反应器转化产物52和未转化的渣油和固体产物淤浆54。氢气进料56可以被添加到未转化的渣油和固体产物淤浆54。分离器50被配置为减少来自反应器32的流出物38中的烃蒸气量，其另外将降低下游反应器34、36中的氢气分压。这种降低将负面地影响渣油的转化效率和反应器34、36中焦炭的防止。减少至后续反应器的进料减小它们的尺寸，并因此降低整体设备成本。蒸气产物52可以被送至gph反应器(未显示)进行进一步处理，或者如果没有gph反应器，可以被送至冷却装置(未显示)。中间分离器和主分离器50、38可以是热分离
器。按分子量计算，烃蒸气的减少可以是1％、5％、10％、20％、30％或超过30％。
19.在一种操作模式中，烃进料22被送至初始反应器32，其中进料22与一种或多种添加剂诸如碳质添加剂和氢气反应。来自反应器32的流出物38被引导至中间分离器，该中间分离器将蒸气分离成蒸气物流产物52和未转化的产物淤浆54。在进入下一个反应器34之前，氢气56经由合适的管线被添加至淤浆54。在下游反应器34、36中进行反应之后，反应器出口淤浆被送至热分离器38。热分离器38将反应器出口淤浆分离成已转化的蒸气产物22和未转化的渣油和固体产物淤浆58。转化后的蒸气产物22可以被送至旋风分离器、冷却装置、固定床气相(gph)反应器，或以其他方式被送去进行进一步处理。
20.应该理解，图1的系统30只是说明性的。一些实施方案可以包括仅两个反应器。其他实施方案可包括四个或更多个反应器。而且，中间分离器不一定在第一和第二分离器之间。一些实施方案可以将中间分离器插在更下游的反应器之间，例如在第二和第三之间、第三和第四之间等。而且，在一些实施方案中，可以使用两个或更多个中间分离器；例如，在第一反应器和第二反应器之间使用，也在第二反应器和第三反应器之间使用两个或更多个中间分离器。
21.系统30的一些组件在美国专利4,851,107中描述，其内容因所有目的通过引用并入。尽管前述内容针对的是本公开内容的实施方案，但在不偏离其基本范围的情况下，可以设计出本公开内容的其他和进一步的实施方案，其范围由后面的权利要求书确定。例如，可以在分离器38和50的下游或内部安装旋风分离器。
22.从上述内容应该理解到，已经描述的内容部分包括用于处理烃进料的系统。该系统可包括多个串联排列的反应器；接收来自多个串联排列的反应器的流出物的热分离器，该热分离器产生第一转化的蒸气产物和第一未转化的淤浆产物；以及接收来自多个反应器中的第一反应器的中间流出物的中间分离器，该中间分离器产生第二转化的蒸气产物和第二未转化的淤浆产物，该第二未转化的淤浆产物被引导至多个反应器中的第二反应器。
23.从上述内容应该理解到，已经描述的内容部分包括用于处理烃进料的方法。该方法可包括将烃进料进给至多个串联排列的反应器中；在热分离器中接收来自多个串联排列的反应器的流出物，该热分离器产生第一转化的蒸气产物和第一未转化的淤浆产物；在中间分离器中接收来自多个反应器中的第一反应器的中间流出物，该中间分离器产生第二转化的蒸气产物和第二未转化的淤浆产物；以及将第二未转化的淤浆产物引导至多个反应器中的第二反应器。
24.任选地，该系统和/或方法还可以包括管线，其将第二转化的蒸气产物输送至以下之一：(i)旋风分离器，(ii)冷却装置，和(iii)固定床气相反应器。在一些实施方案中，多个串联排列的反应器中的至少一个被配置为接收以下之一：(i)碳质添加剂，和(ii)氢气。在一些实施方案中，中间分离器被配置为减少从第一反应器接收的流出物中的烃蒸气。在一些实施方案中，多个串联排列的反应器中的至少一个包括气泡塔，其允许以下之一从气泡塔的底部进入：(i)烃，(ii)氢气，和(iii)添加剂。在一些实施方案中，管线向第二未转化的渣油和固体产物淤浆供应氢气进料。