新型加氢反应器内构件的工业应用

氢反 应器 内构件 ，通 过 强 化气 液 分 配来 提 高 催 化 是 由 中 国 石 化 石 油 化 工 科 学 研 究 院 研 发 。
剂 的使用 效率 及 寿命 ，优 化 内构 件 结 构 以提 高 反
应器 内催 化剂 的有 效 装填 空 间 及利 用 率 ，这 样 可
以满 足加 氢 装 置 高 效 、长周 期 平 稳 运 行 。 其 中 ，
技术 也 在 向更 高水 平 发 展 ，如 采用 活 性 更 高 的催 下部 均 匀分 布 ２～８条 缝 ；旋 流结 构 是 由多个 旋
化 剂 ，扩大 更 多 的反 应 空 间 ，改 进 反 应 器 内构 件 流 片组成 ，位 于 中 心 管顶 部 ，它 可 将 泡 帽顶 部 汇
的性 能等 。 目前 ，国 内外 开 发 出一 批 新 型加 聚 的液 相 进行 旋 流 雾 化 分 散 。该 气 液 分 配 器
第 ３４卷 第 ３期 ２０１６年 ５ 月
石 化 技 术 与 应 用
Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
Ｖｏ１．３４ ＮＯ．３ Ｍ ａｖ ２０１６
工 业 技 术 （２２６—２２９）
新 型 加 氢 反 应 器 内构 件 的 工 业应 用
关 键 词 ：焦 化 蜡 油 ；焦 化 柴 油 ；加 氢 反 应 器 ；内构 件 ；工 业 应 用 中 图 分 类 号 ：ＴＥ ６２４．４ ３１ 文 献 标 志码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１００９—００４５（２０１６）０３—０２２６—０４
随着 原 油 的重 质 化 、劣 质 化 日趋 严 重 ，加 氢 口管 ，可 以扩 大 液 相 物 流 的喷 洒 面 积 ；圆形 泡 帽
最具 代表 性 的就是 美 国 Ｓｈｅｌｌ公 司开 发 的新 型反
应 器 内构 件 ：高 分 散 性 分 配 盘 ，它 可 以将 催 化 剂
床 层 径 向温 差 控 制 在 ３℃ 以 内 ；超 扁 平 冷 氢 系
统 ，它 可 以将 催 化 剂 床 层 间 内 构 件 高 度 控 制 在
１．０～１．４ ｍ，使 反 应 器 空 间 的 利 用 率 达 到
第 ３期
王少 兵 等 ．新 型 加 氢 反 应 器 内构 件 的 工业 应 用
的冷氢 与 反 应 热 物 流 进 行 充 分 的预 混 合 ；（３）混 合 箱 采用 抽 吸携带 、旋 流对 撞 、扰 流 等方 式 操 作 ， 这 样 可 以提 高湍 流强 度 或 延 长混 合 时 间 ，达 到 强 化 气 液两 相 间 的混 合 效 果 。该 系统 由 中 国石 化 石 油 化 工 科 学 研 究 院 开 发 。 １．２ 加 氢 反 应 器 的 有 效 利 用 率
王 少 兵 ，张 占柱 ，毛 俊 义
（中 国石 化 石 油 化 工 科 学 研 究 院 ，北京 １０００８３）
摘 要 ：以 焦 化 蜡 由或 焦 化 柴 油 为 原 料 ，对 ５０万 ｔ／ａ焦 化 蜡 油 加 氢 装 置 的 新 型 反 应 器 内 构 件 （气 液 分 配 盘 及 冷 氢 系统 ）的 工 业应 用效 果进 行 了 评 价 。结 果 表 明 ：以 焦 化 蜡 油 为 原 料 ，采 用 新 型 加 氢 反 应 器 内 构 件 ，反 应 器 空 间 利用 率 达 到 ８２．１％ ，催 化 剂 床 层 出 人 口平 均 径 向 温 差 小 于 １．５ ｏＣ，催 化 剂 失 活 速 率 为 ０．０３０ ｏＣ／ｄ；装 置 也 同 样 适 用 于 焦 化 柴 油 ，即装 置对 原料 的适 应 性 好 。
８６％ ” 。
本工 作介绍 了 ５０万 ｔ／ａ焦化蜡油 加氢装
置 反应 器 内构件 （采 用新 型 的气 液 分 配盘 及 冷氢 系统 ）的特性 ，并对其工业 应用效果进 行 了评价 。

囤 １ 新 型 气 液 分 配 器
１．１．２ 新 型 冷 氢 系 统
１ 新型 加氢 反应 器 内构件 加 氢 反 应 器 由入 口扩 散 器 、顶 部 分 配 盘 、冷
氢 系统 、再 分 配 盘 、出 口收 集 器 等 构 成 。 分 配 盘 上 的气液 分 配 器 与冷 氢 系 统 是 加 氢 反 应 器 的关 键 内构件 ，其性 能 的优 劣 直接 影 响 到催 化 剂 的利 用 率及加 氢效 果 。
新型 冷氢 系统 由 环 形 冷 氢 管 与 抽 吸 旋 流 对 撞 型混合 箱组 成 ，主要具 有 以下特 点 ：（１）在 同 一 空 间 内 ，环 形 冷 氢 管 与 混 合 箱 高 度 相 同 ，冷 氢 系统整 体 扁 平 ，这 样 有 利 于 高 效 利 用 反 应 器 空 间 ，以及 对 现有加 氢装 置 内构 件 的改 造 ；（２）在 混 合箱外 壳 与反应 器 内壁 问 ，环 形 冷 氢管 高 速 喷 出
１．１ 技 术 特 点 １．１．１ 新 型 气 液 分 配 器
由图 １可 知 ：新 型 气 液 分 配 器 由泡 帽 、中心 管及旋 流结 构组 成 ；中心管 为 上 小 下大 的锥 形 扩
收 稿 日期 ：２０１６一Ｏｌ一０５；修 回 日期 ：２０１６—０３—１４ 作 者 简 介 ：王 少 兵 （１９７３一 ），男 ，湖 北 红 安 人 ，硕 士 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 化 工 过 程 工程 技 术 开 发 与 应 用 的研 究 工 作 。 已 发 表 论 文 ７篇 。
在 工 业 装 置 中 ，新 型 加 氢 反 应 器 内 径 为 ２．８ ｍ，采 用 三段催 化 剂 床层 ，设 置 ３套 分 配 盘 及 ２套 冷 氢系 统 ，反 应 器 总 容 积 为 １２２ ｍ 。采 用 新 型气 液分 配 盘及 冷氢 系统 后 ，可 将 催 化 剂 床 层 间 距 控 制 在 １．０ ｍ 以 内 ，催 化 剂 设 计 装 填 量 为 １００．２ ｍ ，反 应 器 容 积 有 效 利 用 率 达 到 ８２．１％ ， 远 高 于６７．０％ 的现 有 水平 ，与 目前 最 先进 的 技 术 相 当 。