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【发明授权】用于催化反应器的可移动篮_IFP 新能源公司_201811214501.4 

申请/专利权人:IFP 新能源公司

申请日:2018-10-18

公开(公告)日:2022-09-23

公开(公告)号:CN109675503B

主分类号:B01J8/02

分类号:B01J8/02

优先权:["20171018 FR 1759796"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.09.23#授权;2020.11.03#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要:本发明涉及一种用于催化反应器的可移动篮,其包括水平底板1和多个竖直侧壁2和或至少一个椭圆形侧壁,以及多个在下端5和上端6开口的竖直的井3,4,各井包括下部7,下部7包括固定至底板的下端5并在侧壁之间延伸,其中第一井包括在侧壁上方延伸的上部8,第一井的上部适合插入另一可移动篮的井的下部中。本发明还涉及包括所述可移动篮的过滤和分配设备、包括所述设备的反应器和使用所述反应器的加氢处理和或加氢裂化方法。

主权项:1.一种可移动篮,其适合承装和保存至少一种用于气相和液相的过滤和分配的过滤介质M,并且其能够适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器17的固定催化剂床19的上游,所述可移动篮包括:水平的底板1和多个竖直的侧壁2和或至少一个椭圆形侧壁2,底板1和或至少一个侧壁2可渗入气体和液体;和多个竖直并且在下端5和上端6开口的井3,4,各井包括下部7,下部7包括固定至底板1的下端5并在侧壁2之间延伸,其中可移动篮的第一井3包括在侧壁2上方延伸的上部8,和第一井3的上部8适合插入同一类型的另一可移动篮的井的下部7中,其中第一井3的上部8的高度h1小于或等于可移动篮的第二井4的下部7的高度H2,其中井3,4形成具有圆形截面的管,并且可移动篮的第二井4的下部7的直径D2大于第一井3的上部8的直径d1。

全文数据:用于催化反应器的可移动篮技术领域本发明涉及在采用并流气-液下降流操作的化学反应器中过滤和分配气体和液体的可移动篮。此类反应器用于精炼领域,例如加氢处理,其需要高压氢气流并采用可以包含由堵塞固体颗粒构成的杂质的重质液体原料操作。确实,在某些情况下,在加氢处理所需的温度和压力条件下,液体原料或液体原料和富含氢气的气体的混合物包含可能沉积在催化剂床本身上的杂质,并随时间降低这个催化剂床的间隙体积并因此导致压降的逐渐增加。在极限情况下,特别是在循环结束时,注意到催化剂床的堵塞,表现为压降的非常快速增加,因此扰乱通过反应器的流体。压降可以使操作器不得不停止反应器并替换一部分或全部催化剂,这当然导致该过程循环持续时间的相当大的下降。在堵塞原料中,可以提到可包含不可忽略比例的不饱和或多不饱和乙炔或二烯化合物或这些不同的化合物的组合的烃混合物,原料中不饱和化合物的总比例能够达到90重量%。关于本申请所涉及的原料的代表性实例,可以提到热解汽油;热解是指本领域技术人员熟知的热裂化工艺。还可以提到重质烃馏分,特别是瓦斯油、减压瓦斯油、常压渣油或减压渣油和脱沥青油。这些重质馏分可以源自粗油的直接蒸馏或源自例如减粘裂化、焦化、脱沥青、催化裂化或加氢裂化的转化工艺。上述重质烃馏分还可以包含能够促使催化剂床堵塞的各种杂质,特别是沉降物(例如通过IP375和390测量的)、金属(例如Ni、V、Fe、Ca等)和其衍生物例如铁或钙衍生物。另外的杂质可以在原料与氢气接触时在原料中形成。例如,硫化铁可以由在原料中含有的Fe(例如环烷酸的无机或有机盐类型)原位形成。残渣类型的馏分还包含沥青质,其为通常描述为焦炭前体的化学化合物。催化剂床一部分的堵塞可能是由于一些机制。直接地,在原料流中存在颗粒能够通过催化剂床内所述颗粒的沉积导致堵塞,这个沉积具有降低空隙率的效果。间接地,源自化学反应的产物层,典型地焦炭,也可以是源自在原料中存在的杂质的其他固体产物层、沉积在催化剂颗粒表面上的产物层的形成也能够有助于降低催化剂床的空隙率。另外,由于堵塞颗粒的沉积能够以几乎随机的方式在催化剂床内发生,可能导致这种催化剂床的空隙率的不均匀分布,这会表现为形成优先路径。这些优先路径从流体动力学角度来说是极其不利的,因为它们几乎严重地破坏催化剂床内各相的均匀流动,并可能导致化学反应进展的不均匀,以及温度的不均匀(例如径向温度差异,热点)。现有技术为了防止催化剂床过早堵塞,已经开发出各种技术方案。这些方案基于使用布置在催化剂床上游的过滤系统(在流体流动方向)。例如,可以提及以下文件。文件FR2889973记载直接支承过滤介质并因此提供关于位于下游的催化剂床的过滤和气体和液体的分配的功能的分配器盘。根据FR2889973的过滤分配器盘包括在过滤床中间的具有穿孔(或狭槽)的井chimney,其可能在靠近穿孔的过滤床堵塞情况下出现困难。这个过滤床的堵塞从两个后果导致井堵塞:分配器盘下方的液体流的分配的不平衡,和在井粘住并结合agglomeratedwith至过滤床的情况下在分配器盘的去除期间使井破损的危险。文件FR2959677记载一组包含过滤颗粒的可移动篮,这些篮位于分配器盘上从而有助于在不涉及分配器盘的情况下安装和除去过滤设备。为了确保篮系统的机械整体性,所述可移动篮牢固地被螺栓或固定系统保持,因此使安装和拆卸操作复杂化。文件FR2996465记载用于过滤和分配气体和液体的组装件,包括配备有分配井的分配器和上部的有孔过滤支承件,在过滤支承件上布置分配器盘的井所通过的过滤床。过滤支承件通过位于所述支承件和分配器盘之间的弯头或通过螺纹系统机械保持至分配器盘。在实施这个系统中的主要困难在于填充过滤器介质,其必须在一旦支承件安装在反应器中并尤其是在系统拆除期间完成,这涉及事先从反应器内空出支承件,这使得在过滤器介质的附聚(或结块)的情况下甚至更困难。文件FR3043339记载包括分配器盘的过滤和分配组装件,在分配器盘上固定井并在其上布置过滤篮,各篮装配有与分配器盘的井配合的支承装置从而支承过滤篮。然而,这个系统只包括有限的过滤介质厚度并因此具有有限的过滤功能寿命。本申请的目的意在克服上述缺陷。发明内容本申请的第一目的是提供可堆放的可移动篮,特别是使若干个过滤床能够叠加,并且更好地使用位于反应器的上底板下方的空间。本申请第二目的是延长位于分配器盘下游的催化剂床的寿命。根据第一方面,上述目的和其他优点通过可移动篮获得,所述可移动篮适合承装和保存至少一种用于气相和液相的过滤和分配的过滤介质并适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器的固定催化剂床的上游,所述可移动篮包括:基本上水平的底板和多个基本上竖直的侧壁和或至少一个(基本上竖直的)椭圆形侧壁,该底板和或至少一个侧壁可渗入气体和液体,和多个在下端和上端开口的基本上竖直的井,各井包括下部,该下部包括固定至底板的下端并在侧壁之间延伸,并且可移动篮的第一井包括在侧壁上方延伸的上部,并且其中第一井的上部适合插入同一类型的另一可移动篮的井(例如在根据第一方面的可移动篮的第二井中)的下部中。由于可移动篮的第一井能够插入另一可移动篮的井中,这个第一井能够在堆放可移动篮时提供引导功能。因此,能够在反应器催化剂床上游(例如在反应器的上方底板下方的空间中)叠放若干个可移动篮的叠层。另外,考虑到过滤床的堵塞危险主要涉及在上部叠层水平布置的可移动篮,堵塞的可移动篮保持允许替代它们而不需要寻求除去另外的篮。此外,篮的堵塞导致下游篮中的流体再分配而不会整体危害过滤功能。第一井还能够在可移动篮的叠层的堆放和形成期间提供结构加强功能。在过滤床堵塞情况下的流体流动也得到改善,条件是可移动篮装配有井。因此,增加反应器中心部分气体的分配,改善了催化剂床内各相流体的均匀性。另外,如果过滤床变得堵塞,液体能够沿着可移动篮的壁流回,然后溢出可移动篮至两个可移动篮之间的空间中,和或流入相邻的可移动篮中,和或伴随气体流入可移动篮的井中,因此保持分配器盘下方的流体的平衡分配。根据一个或多个实施方案,一部分液体还能够溢出至可移动篮和反应器壁之间的环形空间中。根据一个或多个实施方案,第一井的上部的高度小于或等于可移动篮的第二井的下部的高度。因此,第一可移动篮能够布置在第二可移动篮上从而第一可移动篮的底板位于第二可移动篮侧壁上。根据一个或多个实施方案,井(例如井的下部和上部)形成具有圆形截面的管,并且可移动篮的第二井的下部的直径大于第一井的上部的直径。因此,减少井的制造步骤并优化气态流体。理解为可移动篮的井能够具有任何形状,条件是可移动篮的井的上部适合插入根据第一方面的另一可移动篮的井的下部中。根据一个或多个实施方案,可移动篮还包括第二井,其包括在侧壁上方延伸的上部,并且其中第二井的上部适合插入另一可移动篮的井的下部中(例如插入根据第一方面的可移动篮的第一井中)。由于可移动篮的第二井也在壁上方延伸,用于篮的叠加的引导和通过可移动篮的叠层形成的组装件的结构整体性得到改善。根据一个或多个实施方案,第二井的上部的高度小于或等于第一井的下部的高度。根据一个或多个实施方案,第一井下部的直径大于第二井上部的直径。根据一个或多个实施方案,可移动篮包括至少三个基本上竖直的侧壁。因此,所述篮可以为三棱柱、长方体(例如方基)、六棱柱等形状。根据一个或多个实施方案,三个侧壁形成三棱柱。根据一个或多个实施方案,可移动篮包括四个基本上竖直的侧壁。根据一个或多个实施方案,四个侧壁形成矩形(例如方基)平行六面体。根据一个或多个实施方案,可移动篮包括六个基本上竖直的侧壁。根据一个或多个实施方案中,六个侧壁形成六棱柱。根据一个或多个实施方案,椭圆形(基本上竖直的)侧壁形成圆柱体。根据一个或多个实施方案,可移动篮包括四个基本上竖直的侧壁,形成长方体,其包括由两个相邻方基长方体构成的空腔,第一和第二井各自布置在一个方基长方体的中心。因此,一个叠层的可移动篮能够布置为垂直于相邻叠层的可移动篮的构型,同时显著地降低可移动篮之间留有的空间。根据一个或多个实施方案,两个相对的第一侧壁的宽度基本上等于另两个侧壁的宽度的二倍,从而因此形成所述由两个相邻的方基长方体构成的空腔。根据一个或多个实施方案,第一和第二井的上部的高度基本上相等。因此,促进了可移动篮的叠层的叠放,因为获得了可移动篮的较大数量可能的取向。根据一个或多个实施方案,第一和第二井的上部的高度是不同的。因此,篮可以预构造成根据预定取向限定它们的堆放。根据一个或多个实施方案,多个井的至少一个的高度小于或等于侧壁高度的二倍(例如所述井的上部的高度基本上小于或等于侧壁的高度)。根据一个或多个实施方案,可移动篮的多个井的至少一个可渗入气体。根据一个或多个实施方案,多个井的上端适合位于过滤介质层上方。因此,引导液体从而优先通过过滤床。根据一个或多个实施方案,可移动篮的多个井的至少一个上端包括筛网,特别是能够限制未过滤液体泼溅至用于篮的气体通过的井中。根据一个或多个实施方案,底板和或侧壁包括外围加强件。因此,加强了可移动篮的结构整体性。根据一个或多个实施方案,底板和或侧壁包括透孔分离元件,例如金属筛网,例如本领域技术人员已知的Johnson型的金属筛网,或具有穿孔的金属板,其中筛网的网眼或孔的尺寸使得后者严格低于由可移动篮承载的过滤介质的组成要素的平均尺寸。根据一个或多个实施方案,可移动篮还包括至少一个适合加固可移动篮的加强件。根据一个或多个实施方案,所述至少一个加强件构成用于处理可移动篮的可移动篮的连接点。根据一个或多个实施方案,所述至少一个加强件连接至少一个选自可移动篮的底板、壁和井的元件至至少一个选自可移动篮的底板、壁和井的其他元件。因此,加强了可移动篮的结构整体性并促进了可移动篮的处理。根据一个或多个实施方案,可移动篮包括至少一个过滤介质层。根据一个或多个实施方案,可移动篮包括有孔的防护筛网,任选可移动的,构造成布置在过滤介质的上层上方。因此,过滤介质保持布置在可移动篮内并且在处理步骤和反应器操作步骤期间不排出。具体地,防护筛网使采用过滤介质填充的可移动篮能够通过将它们以相对于水平方向的某一角度取向而被移出从而促进它们通过在反应器中形成的出口孔(例如检验口inspectionhatch),而不损失过滤介质。根据一个或多个实施方案,可移动篮还包括用于连接可移动篮侧壁至相邻的可移动篮侧壁的连接元件。因此,加强了可移动篮的叠层的结构整体性。根据一个或多个实施方案,连接元件包括用于至少部分覆盖可移动篮和相邻的可移动篮之间的空间的标签样物tab(例如板)。根据一个或多个实施方案,连接元件牢固地固定至可移动篮。因此,引导液体从而优先通过过滤床并且不在两个可移动篮之间。根据一个或多个实施方案,可移动篮适合位于反应器的有孔盘的分配装置上,可移动篮包括与有孔盘的至少一个分配装置配合的支承装置。因此,仍然促进了安装和拆卸操作,条件是可移动篮直接被有孔盘支承。根据第二方面,上述目的和其他优点通过可移动篮获得,所述可移动篮适合承装和保存至少一种用于气相和液相的过滤和分配的过滤介质并适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器的固定催化剂床的上游,所述可移动篮包括:基本上水平的底板和多个基本上竖直的侧壁和或至少一个椭圆形(基本竖直的)侧壁,该底板和或至少一个侧壁可渗入气体和液体;和多个在下端和上端开口的基本上竖直的井,各井包括下部,该下部包括固定至底板的下端并在侧壁之间延伸,并且可移动篮的第一井包括在侧壁上方延伸的上部,并且其中井的下部和上部为基本上管状的,从而由第一井的上部的截面界定的形状能够被由可移动篮的第二井的下部的截面界定的形状所围绕(根据第一方面的全部实施方案都适用于根据第二方面的实施方案)。根据一个或多个实施方案,可移动篮的第二井包括在侧壁上方延伸的上部,并且由第一井的下部的截面界定的形状可以围绕由第二井的上部的截面界定的形状。根据第三方面,上述目的和其他优点通过用于气相和液相的过滤和分配设备获得,所述设备适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器的固定催化剂床的上游,所述可移动篮包括:在水平面延伸的有孔盘,在其上为固定的分配装置,例如竖直井,其任选具有圆形截面、基本上竖直并在其上端和下端开口,所述分配装置在其高度的至少一部分的上方配备有开口;和布置在分配装置上的根据第一方面和或第二方面的多个可移动篮。除了它们的对可移动篮的支承功能,有孔盘的分配装置能够在所述可移动篮的安装期间提供引导功能。过滤和分配设备的另一优点源自为可移动篮装载过滤介质能够在反应器外部完成的事实,这促进并大幅加速操作,后者然后被限制成在有孔盘上方安装经负载的可移动篮。此外,在各可移动篮中的过滤颗粒的高度可以逐篮地非常准确地调节。根据一个或多个实施方案,分配装置包括导向器元件,特别是能够:支承可移动篮;封闭分配装置的上端;防止通过分配装置的上端的开口引入液相,同时使气相能够通至分配装置的上部的侧面区域中。根据一个或多个实施方案,可移动篮适合位于反应器的有孔盘的分配装置上,该可移动篮包括与有孔盘的分配装置配合的支承装置。根据一个或多个实施方案,所述支承装置包括可移动篮的底板。根据一个或多个实施方案,所述可移动篮布置成在分配装置上形成可移动篮的第一叠层。根据一个或多个实施方案,可移动篮布置成在可移动篮的第一叠层上形成至少一个可移动篮的另外的叠层。根据一个或多个实施方案,可移动篮布置成可移动篮的井与有孔盘的一个分配装置对齐,并且所述分配装置的导向器元件包括开口,使气体能够在可移动篮的所述井和所述分配装置之间通过。因此,有助于气体通过过滤和分配设备。根据一个或多个实施方案,可移动篮布置成可移动篮的井相对于分配装置偏移。因此,有助于气体和液体在可移动篮的底板和有孔盘之间的收集空间中的混合。根据一个或多个实施方案,同一叠层的可移动篮布置成彼此平行并相对于相邻叠层的可移动篮偏移。根据一个或多个实施方案,同一叠层的可移动篮布置成垂直于相邻叠层的可移动篮。因此,加强了可移动篮的连续叠层的结构整体性。根据一个或多个实施方案,多个可移动篮布置成形成连续的棱锥形叠层。因此,可移动篮能够布置成在反应器的上底板下方的空间中,因此优化反应器中的可用空间。根据一个或多个实施方案,所述支承装置包括至少一个与分配装置配合的可移动篮的侧壁。根据一个或多个实施方案,所述支承装置包括固定至可移动篮底板的管,该管的直径基本上大于分配装置的直径,所述管在上端封闭并在下端开口,从而该管适合接收分配装置并因此用于位于其上。根据一个或多个实施方案,所述管在邻接其上端的截面中包括一个或多个开口从而使气相能够在分配装置内扩散。根据一个或多个实施方案,所述管可渗入液相并任选地能够保留由过滤介质构成的固相。根据一个或多个实施方案,所述管在其高度上方是多孔的从而还使在过滤介质水平处积累的液相能够通至分配装置中。例如,开口分配在管的高度上方,其中在开口之间具有规则的间距。或者,管由例如为Johnson型的有孔筛网产生。根据一个或多个实施方案,所述支承装置包括多个固定至可移动篮的底板并配备有构造成与分配装置配合的连接装置的竖直臂。根据一个或多个实施方案,位于所述过滤和分配设备的外围的可移动篮具有至少一个具有某一曲率的侧壁。这个实施方案特别是能够产生能够匹配该设备安装在其中的反应器壁的曲率的过滤和分配设备,从而以紧密方式覆盖反应器截面。根据一个或多个实施方案,两个相邻的可移动篮被自由空间或功能空隙分开从而允许逐篮地它们的安装和它们的除去。根据一个或多个实施方案,这个自由空间为1至20mm,例如1至10mm。根据第四方面,上述目的和其他优点通过适合采用并流气-液下降流操作的反应器获得,该反应器在流体的流动方向包括:固定催化剂床;和布置在催化剂床上游的根据第三方面的用于气相和液相的过滤和分配设备。根据一个或多个实施方案,过滤和分配设备布置在反应器中从而在反应器壁和与该反应器壁相邻的外围的可移动篮的壁之间留有基本上环形的区域。根据一个或多个实施方案,环形区域为反应器截面的2%至50%,例如5%至20%。根据一个或多个实施方案,多个可移动篮布置在反应器中从而填充反应器的上底板区域(即上圆顶)。根据一个或多个实施方案,所述反应器为适合采用并流气-液细流下降流操作的反应器,所述下降流具有0.1至5cms,例如0.1至1cms(在加氢处理反应器的情况下)或1.1至5cms(在选择性加氢反应器的情况下)的液体速度。根据一个或多个实施方案,出于容易维修的原因,可移动篮具有比反应器中形成的检验口更小的尺寸。根据第五方面,上述目的和其他优点通过包含至少一种烃级分的含烃原料的加氢处理和或加氢裂化方法获得,所述烃级分具有至少0.5重量%的硫含量,和或至少300°C的初始沸点,和或至少500°C的最终沸点,其中将原料引入根据第四方面的反应器中。大体上还在考虑中的应用为重质石油馏分的催化处理,即使根据本申请的过滤和分配设备能够适用于载有堵塞颗粒或结焦前体物质(其可能导致固定床的堵塞)的石油馏分的任何处理(例如加氢作用)。根据上文所涉及的方面的实施方案和根据上述方面的设备的其他特征和优点在阅读下文的非限定性描述(仅以示例形式提供)并参照下文的附图变得明显。附图的简要描述图1为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示轮廓图profileview。图2为在其上布置过滤介质的图1中可移动篮的图示截面图。图3为图1和2中可移动篮的图示底视图。图4为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示侧视图。图5为图4中可移动篮的图示的底视图。图6为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示侧视图。图7为图6中可移动篮的图示底视图。图8为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示侧视图。图9为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示侧视图。图10为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示轮廓图。图11为根据本申请的实施方案的包括过滤和分配设备的反应器的一部分的图示截面视图。图12为根据在其上布置过滤介质的根据本申请的实施方案的可移动篮的图示侧视图。图13为根据本申请的实施方案的可移动篮的图示顶视图。总之,类似的元件在图中由同样的标记表示。具体实施方式根据第一方面和第二方面,本申请涉及可移动篮,其适合承装和保存至少一种用于气相和液相的过滤和预分配的过滤介质,并适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器的固定催化剂床的上游。参见图1、2和3,可移动篮意欲填充有过滤介质M并包括基本上水平的底板1和多个基本上竖直的侧壁2,其优选具有相同的高度,所述壁界定可移动篮的截面(即水平截面或垂直于篮高的截面)。在这个实施例中,底板1可渗入气体并可渗入液体。另一方面,根据所选构型,至少一个选自底板和侧壁的元件可渗入气体和液体。在这个实施例中,可移动篮包括四个侧壁2从而形成长方体。另一方面,根据所选构型,可移动篮可包括不同数目的侧壁从而例如形成为三角形、方形、六边形等的棱柱。可移动篮还能够包括单一椭圆形侧壁2从而形成圆柱形空腔或包括至少一个弯曲的侧壁2。例如,意欲沿着反应器壁布置的可移动篮能够在至少一个侧壁2上具有某一曲率。可移动篮还包括井,例如第一井3和第二井4,其基本上竖直并在其下端5和上端6开口。第一和第二井3和4各自包括下部7,下部7包括固定至底板1的下端5并在侧壁2之间延伸。另外,第一井3还包括在侧壁2上方延伸的上部8。如图1、2和3所示,第一井3的上部8能够适合插入另一可移动篮的井的下部7中,即插入根据第一方面和第二方面的可移动篮的第二井4的下部7中,所述可移动篮例如与图1、2和3中示出的可移动篮基本上相同。因此,可移动篮是可堆放的从而可移动篮的若干个叠层能够叠加在反应器的催化剂床的上游。根据一个或多个实施方案,第一井3的下部7和上部8以及第二井4的下部7基本上为管状,从而第一井3的上部8的截面的形状可以被第二井4的下部7的截面的形状围绕。例如,如图3所示,井3和4的下部7和上部8能够形成具有圆形截面的管,从而第二井4的下部7的直径D2大于第一井3的上部8的直径d1。理解为,可移动篮的井可以具有任何形状,条件是可移动篮的井的上部8适合插入根据第一和第二方面的另一可移动篮的井的下部7中。如图2中所示,第一井3的上部8的高度h1小于或等于第二井4的上部7的高度H2。因此,可移动篮的底板1可以被另一可移动篮的侧壁2支承。另外,如果过滤床堵塞,则液体可以优选伴随气体流入可移动篮的井中。如图2中所示,第一和第二井3和4的上端6适合位于过滤介质M的层上方,从而液体优先通过过滤床。在图3中所示的实施例中,两个相对的第一侧壁2的宽度L基本上等于另两个侧壁2的宽度l的二倍。因此,侧壁形成由两个相邻的方基长方体构成的空腔。在这个实施例中,第一和第二井3和4各自布置在一个所述方基长方体的中心。例如,井3和4以与三个侧壁2基本上等于L4的距离和以与第四侧壁2基本上等于3L4的距离布置。因此,可移动篮的同一叠层的可移动篮可以布置成垂直于相邻叠层的可移动篮的构型。理解为,其他结构构型也是可以的,从而可移动篮可垂直地堆放在其他可移动篮上。根据一个或多个实施方案,可移动篮的上表面至少部分地,优选整体地开口从而能够容易的装卸过滤介质M,这些操作能够在反应器停止时操作,并一般在后者的外部进行。此外,可移动篮能够包括有孔的防护筛网9(图2),任选可移动的,其布置在过滤介质M的上层的上方从而封闭可移动篮内的过滤介质M。参照图4和5,可移动篮的第二井4可以包括在侧壁2上方延伸的上部8,从而第二井4的上部8也适合插入另一可移动篮的井的下部7中,即插入根据第一和第二方面的可移动篮的第一井3的下部7中,所述可移动篮例如与图4和5中示出的可移动篮基本上相同。根据一个或多个实施方案,由第一井3的下部7的截面界定的形状适合围绕由第二井4的上部8的截面界定的形状。由于可移动篮的两个井3和4都在侧壁2上方延伸,改善了对篮的叠加的引导。例如,如图5中所示,井3和4的下部7和上部8能够形成具有圆形截面的管,从而第一井3的下部7的直径D1大于第二井4的上部8的直径d2。在这个实施例中,第二井4的上部8的直径d2和下部的直径D2基本上相等。另一方面,d2和D2可以是不同的,条件是D2d1和D1d2。根据图4,第二井4的上部8的高度h2小于或等于第一井3的下部7的高度H1。参见图6和7,第一和第二井3和4的上部8的高度可以是基本上相等的。因此,获得了可堆放篮的更大的取向选择。理解为,第一和第二井3和4的上部8的所述高度可以是不同的,从而可移动篮的堆放是预定向的。在这个实施例中,第一和第二井3和4的上部8的直径d1和d2是基本上相等的;第一和第二井3和4的下部7的直径D1和D2是基本上相等的。理解为,其他构型也是可以的,条件是D2d1和D1d2。根据一个或多个实施方案,参见图4和6,当第一井3的下部7的高度H1和或第二井4的下部7的高度H2小于侧壁2的高度Hp时,相应的井还可以包括在下部7上方延伸(例如从所述井的下部7延伸至上部8)的中间部分。参见图8,第一和第二井3和4的至少一个可以具有基本上等于侧壁2的高度Hp的二倍的高度(H3和或H4)。参见图9,高度H3和H4基本上等于侧壁2的高度Hp的二倍。换言之,在图9的实施例中,高度h1、h2、H1和H2基本上相等。参见图10,第一和第二井3和4的至少一个上端6可以包括筛网10,特别是能够避免直接通过第一井3和或第二井4的未过滤液体的任何泼溅。另外,底板1和或侧壁2能够包括外围加强件11,特别是能够加强可移动篮、和或网状分离元件12(例如可渗入气体和或液体的筛网或金属板)的整体性。另外,可移动篮的多个井3和4的至少一个还能够是网状的从而可渗入气体。如图10所示,可移动篮还可以包括适合加固可移动篮的加强件13,加强件13能够在处理期间特别是充当可移动篮的连接点。在这个实施例中,加强件13连接至井3和4以及侧壁2。理解为,加强件13还能够使侧壁2彼此连接和或使底板1连接至至少一个选自井3和4以及侧壁2的元件。此外,可移动篮可以包括连接元件14,例如用于连接可移动篮的侧壁2至相邻的可移动篮的侧壁并任选地覆盖可移动篮和相邻的可移动篮之间的空间的标签样物(例如板)。根据一个或多个实施方案,连接元件14可以牢固地固定至可移动篮。因此,加强了可移动篮的叠层的结构整体性并且液体优先通过过滤床。根据一个或多个实施方案,调节可移动篮的组装从而覆盖反应器的整个截面,在反应器中只留下环形空间以及留下相邻的可移动篮的侧壁之间的自由空间或功能间隙,从而使它们能够各自移动用于插入和取出以及用于定位连接元件14。参见图11,可移动篮能够适合布置在反应器17的有孔盘16的分配装置15上,可移动篮包括与有孔盘16的分配装置15配合的支承装置18。因此,仍然有助于安装和拆卸操作,条件是可移动篮直接由分配装置15支承。根据第三方面,本申请还涉及用于气相和液相的过滤和分配设备,其意欲用于进料对气体和液体原料操作的催化反应器,所述原料优选为称为细流的流态的形式,即具有0.1cms至5cms的液体表面速度。如图11中所示,用于液相和气相的过滤和分配设备能够布置在采用并流气-液下降流操作的反应器17的固定催化剂床19的上游。在这个实施例中,反应器17的外壳(夹套)由壁20界定,一般具有圆形截面。所述过滤和分配设备包括有孔盘16(也称为分配器盘、固体盘或固体板),其功能是将进入反应器17的两相喷射物转化成均匀地分布在固定催化剂床19表面上方的气液混合物,固定催化剂床19位于所述有孔盘16的下游并且其任选地通过安装一个或多个过滤层引入过滤功能。参见图11,过滤和分配设备包括有孔盘16,在其上为通过有孔盘16的固定的分配装置15,例如竖直井。例如,分配装置15可以在其上端21封闭并在其下端22开口,并任选地被分布在分配装置15的高度上方的横向孔23穿过。应该注意到,在分配装置15中形成的横向孔23可以为狭槽形式。各分配装置15还包括位于封闭的上端21下方的横向开口24从而能够引入气相。根据一个或多个实施方案,有孔盘16包括对应于反应器17的外壳的截面。例如,如果反应器17具有圆形截面,则有孔盘16的截面的尺寸对应于反应器17的内径的尺寸。如图11中所示,分配装置15的下端22在与有孔盘16同高或在其下方并在固定催化剂床19上方开口。根据一个或多个实施方案,反应器还包括布置在有孔盘16下方的分散元件25(例如金属筛网),其功能是打破并分散从分配装置15的下端22排出的气液混合物的喷射物。注意到分配装置15的开口的上端21采用导向器元件26例如板封盖,导向器元件26防止通过与上端21相邻的横向开口24引入液相,但使气相能够通至上部的侧部区域中。如图11中所示,过滤和分配设备还引入过滤功能,其通过布置在有孔盘16上方的根据第一方面和或第二方面的并由有孔盘16支承的多个可移动篮提供。在这个实施例中,可移动篮以若干个叠层堆放在同一平面(全部可移动篮的最长边缘彼此平行)。可移动篮还包括与有孔盘16的分配装置15配合的支承装置18。在图11中的实施例中,支承装置18对应于可移动篮的底板1,其主要尺寸(例如长度和宽度;直径)基本上大于分配装置15的尺寸。除了它们的用于可移动篮的支承功能,有孔盘16的分配装置15能够在反应器17中安装所述可移动篮期间提供引导功能。根据一个或多个实施方案,当可移动篮布置成一个其井与有孔盘16的分配装置15对齐时,所述分配装置15的导向器元件26包括使气态流体能够在可移动篮的井和分配装置15之间通过的开口。根据一个或多个实施方案,可移动篮的底板1和或导向器元件26分别包括适合彼此啮合的补充定位元件(公母类型),从而确保可移动篮相对于有孔盘16固定就位。根据一个或多个实施方案,将可移动篮布置成可移动篮的井相对于分配装置15偏移。因此,促进了气体和液体在可移动篮的底板和有孔盘16之间的收集空间E中的混合。有利地,将固定元件例如螺丝用于固定可移动篮不是必要的,因为可移动篮可以并排地布置成行,从而支承装置18与分配装置15配合。注意到,支承装置18能够对应于可移动篮的其他元件。例如,根据一个或多个实施方案,支承装置18包括与分配装置15配合的可移动篮的至少一对第一和第二井3和4,从而分配装置15能够插入可移动篮的井的下部7中。根据一个或多个实施方案,向内延伸的悬垂件可以装配在可移动篮的井3和4的下部7中,该悬垂件适合位于分配装置15上。根据一个或多个实施方案,分配装置15可能缺少导向器元件26从而能够使气体更好的通过。根据一个或多个实施方案,支承装置18可以如文件FR3043339中所示定义。根据一个或多个实施方案,支承装置18包括与分配装置15配合的可移动篮的至少一个侧壁2。根据一个或多个实施方案,支承装置18可以固定至可移动篮的底板1的管(未示出)的形式存在,管直径基本上大于分配装置15的。管在其上端被板封闭并在其下端开口,从而该管适合接收有孔盘16的分配装置15。一旦安装可移动篮,其通过固定至可移动篮的底板1的管的板位于分配装置15上。此外,注意到与所述管的上端相邻的截面可以包括与分配装置15的横向开口24(横向开口24安装在分配装置15上)连通的开口,从而使气态流体能够在所述管中然后在有孔盘16的分配装置15中通过。根据一个或多个实施方案,其中分配装置15配备有分布在其高度上方的孔,所述管至少在其下半高度的上方(例如在其全部高度上方)也是多孔的,从而使清洁的液相能够从可移动篮通至分配装置15中。根据一个或多个实施方案,支承装置18以固定至可移动篮的底板1的竖直臂(未示出)的形式存在,并且所述臂配备有连接装置,构造成与分配装置15配合,例如在分配装置15的横向开口24的水平处或在分配装置的任何水平处。如图11中所示,可移动篮的支承装置18和有孔盘16的分配装置15可以布置成在可移动篮的底板1和有孔盘16之间形成用于液相的收集空间E(也称为液体混合区E)。根据一个或多个实施方案,如图11中所示,可移动篮布置成在分配装置15上形成可移动篮的至少一个叠层。根据一个或多个实施方案,如图11中所示,展现出过滤和分配设备的全部可移动篮的截面没有占据反应器17的整个截面。事实上,在所谓的“外围”可移动篮的过滤区和反应器的壁20之间可以存在环形空间27。这个环形空间27使液体能够通至收集区域E中,甚至在过滤介质M被随时间覆盖recover的不同杂质堵塞的情况下也如此。在可移动篮不再提供过滤功能的情况下,然而有孔盘16能够继续通过位于液体混合区E中的分配装置15的横向孔23起作用。这个环形空间的宽度构建成使得保持压力平衡,即使在盘被总体堵塞的情况下也如此。根据一个或多个实施方案中,环形区27对应于反应器截面的2%至50%,例如5%至20%。当在反应器17中使用过滤和分配设备时,可移动篮可以填充过滤介质M的一层或多层,该过滤介质能够为惰性或活性的。例如,过滤介质M的层可以在某一高度上方包括称为防护过滤元件的过滤元件,所述高度一般为100mm至1500mm,优选150mm至500mm,例如300mm。构成所述层的过滤元件可以为:过滤添加剂;防护材料颗粒或一般充当防护元件的任何其他颗粒,例如由Axens出售的;催化剂支承件或催化剂(新鲜的或经使用的或再生的)。这些过滤元件优选为粒状催化剂,具有0.5至5mm,优选1至3mm的颗粒直径的珠粒或挤出物。这些催化剂优选由在含氧化铝的支承件上的含过滤金属的活性相构成。理解为过滤元件可以包括能够保留包含在原料中的堵塞颗粒的任何材料,例如交联陶瓷或金属材料,例如由Unicat或Crystaphase出售的。这些交联材料可以具有3至5cm直径和1至3cm高度的圆形截面的结块形式存在。应该注意到,过滤元件可以采用不同形式,例如珠粒、多叶圆柱体、简单圆柱体、中孔或车轮cartwheel形式的管;这个列表为非限定性的。在大多数情况下,每个可移动篮单层过滤介质是足够的,例如厚度为100mm至1500mm,优选150mm至500mm,例如300mm的层。然而,每个可移动篮可以使用若干层过滤介质,其中给定层的过滤元件的尺寸优选小于构成紧邻的上方层的过滤元件的尺寸。根据一个或多个实施方案,与篮的底板1接触的层能够特殊地比布置其上方的过滤介质层更多孔,例如在使用非常细催化剂的情况下,从而避免堵塞可移动篮的底板1或具有过细的可移动篮的有孔底板1。根据一个或多个实施方案,与底板接触的层的直径为上层直径的2至10倍,例如4倍,从而特别是避免颗粒的混合和分离。下文参见图11记载安装在具有气相和液相的并流下降流反应器17中的过滤和分配设备的操作。一般而言,根据第三方面的过滤和分配设备位于催化剂床19的上游(在流体流动的方向上)。当以分段方式将气液两相原料引入沿着反应器17交错的不同催化剂床上时,能够将过滤和分配设备布置在各催化剂床的上游。将气液混合物送至用箭头GL表示的过滤和分配设备的头部。然后,将在通过可移动篮的井3和4(并在支承装置18以管形式存在时任选地通过该管的上部开口)之后通过横向开口24进入分配装置15的混合物的气体部分引至有孔盘16下方。对于通过导向器元件26防止通至分配装置15上部的液体部分(参见图11),其收集在可移动篮中并穿过承装在可移动篮中的一个或多个过滤介质M的层。使液相与过滤介质M接触能够保留导致催化剂床积垢的颗粒,从而供应扩散通过可移动篮的底板1的孔的“清洁”液体。因此,清洁液体收集在收集空间E中。然后,在收集空间E中积累的清洁液体通过向这个空间敞开的开口23扩散至分配装置15中,并与在分配装置15中循环的气相混合。清洁的气液混合物通过在有孔盘16下方的开口的下端22从分配装置15排出。然后,当气液混合物的喷射物在遇到布置在催化剂床19和有孔盘16之间的一个或多个分散元件25时分散。如图12中所示,可以将可移动篮堆放成平行但叠层之间彼此偏移。因此,加强了可移动篮的叠层的结构整体性。另外,通过布置可移动篮,从而可移动篮的各叠层的井与可移动篮的相邻叠层的井对齐,图12还能够示出形成通过可移动篮的叠层的优先气体路径28。因此,有助于在反应器17的中心部分中的气体分布,改进了催化剂床内各相的流体的均匀性。另外,如果过滤床被堵塞,液体能够沿着壁和井流回,然后伴随气体流入可移动篮的井中,保持有孔盘16下方的流体的分布平衡。注意到,可以形成优先的气体路径28,条件是第一井3的上部8适合插入另一可移动篮的井的下部7中。如图13中所示,同一叠层的可移动篮也能够布置成垂直于相邻叠层的可移动篮,特别是能够加强可移动篮的叠层的结构整体性的构型。另外,此类构型允许如图13中的实施例示出的可移动篮的叠层的角锥形布置,其中:第一叠层29包括44个可移动篮,第二叠层30包括35个可移动篮,布置成垂直于第一叠层29的可移动篮,第三叠层31包括27个可移动篮,布置成垂直于第二叠层30的可移动篮,和第四叠层32包括20个可移动篮,布置成垂直于第三叠层31的可移动篮。因此,获得空间的增加,因为此类角锥形布置能够将可移动篮布置在反应器17的上底板下方的空间中,如图11中图示。根据第四方面,本申请还涉及适合采用并流气-液下降流操作的反应器17,在流体的流动方向包括:固定催化剂床,和布置在催化剂床上游的根据第三方面的用于气相和液相的过滤和分配设备。根据一个或多个实施方案,反应器17可以为椭圆或半球型。在图11中的实施例中,反应器17的上底板包括具有预定直径的入口管,能够吸入气态和液态流体,并且一般配备进料分散器(未示出)。入口管可以任选地安装在检验口(未示出)上,从而有助于人员操作并用于可移动篮。反应器17的下部底板(未示出)包括具有预定直径的出口管(未示出),允许流体流出,并一般配备有出口收集器(未示出)。反应器17的夹套配备有内部构件,特别是配备有过滤和分配设备。反应器17的催化剂床19位于分散元件25下方。根据第五方面,根据本申请的可移动篮、过滤和分配设备和反应器17特别是适用于加氢处理和或加氢裂化包含至少一种烃级分的含烃原料的方法,所述烃级分具有相对于含烃原料的总重量为至少0.5重量%的硫含量,和或至少300°C的初始沸点和或至少500°C的最终沸点。根据一个或多个实施方案,含烃原料包含至少一个以下特征:相对于含烃原料的总重量至少1重量%,例如1至2重量%或2至4重量%的硫,至少350°C的初始沸点和至少520°C,例如至少540°C的最终沸点。根据一个或多个实施方案,能够通过有孔盘16处理的含烃原料特别是可以限定成具有高于350°C的沸点的那些,特别是减压馏出物类型的,渣油或类似物、减压瓦斯油、常压渣油、减压渣油、脱沥青油、或者源自转化工艺例如焦化、固定床、沸腾床或移动床加氢处理或加氢裂化的渣油或减压馏出物。全部这些类型的渣油或减压馏出物都可以为单独的或混合物形式的。这些重质原料可以原样使用,或采用烃级分或烃级分混合物稀释。本申请所涉及的重质原料还可以包含源自煤液化工艺、芳族提取物的馏分或任何其他烃馏分。根据一个或多个实施方案,加氢处理工艺和或加氢裂化工艺在300°C至500°C,例如350°C至430°C的温度下,并在5MPa至35MPa,例如11MPa至26MPa的绝对压力下实施。根据一个或多个实施方案,含烃原料的时空速度,定义为含烃原料的体积流速除以催化剂总体积,为0.1h-1至5h-1,例如0.1至2h-1。根据一个或多个实施方案,与含烃原料混合的氢气的量为100至5000标准立方米Nm3立方米m3含烃原料,例如200至2000Nm3m3。实施例根据本申请的可移动篮和过滤和分配设备的尺寸的示例性实施例如下所述。可移动篮的尺寸为:L:300mm;l:150mm;Hp:100mm。各可移动篮的矩形底板1配备有两个孔,其上方安装有在下端和上端开口的圆形管形式的井。可移动篮的井的尺寸为:H3:180mm;Hp+h1H4:120mm;Hp+h2h1:80mm;H1:100mm;h2:20mm;H2:100mm;d1:50mm;D1:60mm;d2:50mm;D2:60mm。因此,可移动篮可以包含过滤介质M,例如由一个或两个不同的层构成,其总厚度为80mm,其从可移动篮底板起测得。支承680个竖直的井的有孔盘16的特征如下:有孔盘16的直径:5.5m。有孔盘16的竖直的井的尺寸为:有孔盘16的井的高度:从有孔盘起440mm;有孔盘16的井的外径:50mm;有孔盘16的井之间的间距:150mm。有孔盘16的井包括用于吸入液体的两行孔:第一行孔:相对于有孔盘16的40mm的高度,3个5-mm孔;第二行孔:相对于有孔盘16的130mm的高度,3个5-mm孔;在气体-吸入井顶部用于气体通过的开口:50mm.该设备还包括65个具有矩形截面的可移动篮,其可以布置在有孔盘16的井上。在这些实施例中,可移动篮通过它们的底板1支承,位于有孔盘16的井上。在这些实施例中,可移动篮为长方体,并且井3和4为具有圆形截面的管。理解为可移动篮和井3和4可以分别具有其他形状,例如具有三角形、方形、六边形或圆形截面的篮,和或具有椭圆形或多边形截面(例如,具有三角形、矩形等截面)的管。

权利要求:1.一种可移动篮,其适合承装和保存至少一种用于气相和液相的过滤和分配的过滤介质M,并且其能够适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器17的固定催化剂床19的上游,所述可移动篮包括:基本上水平的底板1和多个基本上竖直的侧壁2和或至少一个椭圆形侧壁2,底板1和或至少一个侧壁2可渗入气体和液体;和多个基本上竖直并且在下端5和上端6开口的井3,4,各井包括下部7,下部7包括固定至底板1的下端5并在侧壁2之间延伸,其中可移动篮的第一井3包括在侧壁2上方延伸的上部8,和第一井3的上部8适合插入同一类型的另一可移动篮的井的下部7中。2.根据权利要求1所述的可移动篮,其中第一井3的上部8的高度h1小于或等于可移动篮的第二井4的下部7的高度H2。3.根据权利要求1或权利要求2所述的可移动篮,其中井3,4形成具有圆形截面的管,并且可移动篮的第二井4的下部7的直径D2大于第一井3的上部8的直径d1。4.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其包括第二井4,第二井4包括在侧壁2上方延伸的上部8,并且其中第二井4的上部8适合插入另一可移动篮的井的下部7中。5.根据权利要求4所述的可移动篮,其中第二井4的上部8的高度h2小于或等于第一井3的下部7的高度H1。6.根据权利要求4所述的可移动篮,其中井3,4形成具有圆形截面的管,并且其中第一井3的下部7的直径D1大于第二井4的上部8的直径d2。7.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其包括四个基本上竖直的侧壁2,其中两个第一相对侧壁2的宽度L基本上等于另两个侧壁2的宽度l的二倍,从而形成包括由两个相邻的方基长方体构成的空腔的长方体,第一和第二井3,4各自布置在一个方基长方体的中心。8.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其中可移动篮的多个井3,4的至少一个上端6包括筛网10。9.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其中底板1和或侧壁2包括外围加强件11。10.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其还包括至少一个适合加固可移动篮的加强件13。11.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其还包括有孔的防护筛网9,其适合布置在过滤介质M的上层的上方。12.根据前述权利要求任一项所述的可移动篮,其还包括连接元件14,其用于将可移动篮的侧壁2连接至相邻的可移动篮的侧壁2。13.一种气相和液相的过滤和分配设备,其适合布置在采用并流气-液下降流操作的反应器17的固定催化剂床19的上游,包括:在水平面延伸的有孔盘16,在其上为固定的分配装置15,分配装置15基本上为竖直的并在其上端21和下端22开口,所述分配装置15在其高度的至少一部分的上方配备有开口23;和布置在分配装置15上的多个根据权利要求1至12任一项的可移动篮。14.一种适合采用并流气-液下降流操作的反应器17,其在流体流动的方向上包括:固定催化剂床19;和布置在催化剂床19上游的根据权利要求13的气相和液相的过滤和分配设备。15.一种加氢处理和或加氢裂化含烃原料的方法,所述原料包含至少一种烃级分,该烃级分相对于含烃原料总重量具有至少0.5重量%的硫含量,和或至少300℃的初始沸点,和或至少500℃的最终沸点,其中将所述原料引入根据权利要求14的反应器中。

百度查询: IFP 新能源公司 用于催化反应器的可移动篮

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