CN109135811B - 一种提高液相加氢反应效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油生产技术领域，具体的说是一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法包括以下步骤：S1：准备氢气、原料油及反应所需催化剂；S2：将S1中准备的三种物料，通入液相加氢混合器中；S3：在液相加氢混合器旁边放置蓄水箱，并连通水管，当液相加氢混合器反应温度升高，水管正对液相加氢混合器外壁喷水降温，同时设置一风扇对准液相加氢混合器进行吹气，加速降温；S4：液相加氢混合器充分反应后，得到产品；该发明通过使用液相加氢混合器，实现对于氢气的循环利用，减少氢气的浪费，同时该发明在液相加氢混合器反应过程过进行降温，降低气液分离时，气体中的油气含量，提高了反应效率。

Description

一种提高液相加氢反应效率的方法
技术领域
本发明涉及石油生产技术领域，具体的说是一种提高液相加氢反应效率的方法。
背景技术
目前加氢技术在反应过程中为氢气、原料油以及催化剂三相反应，反应器形式一般包括滴流床、沸腾床、膨胀床、逆流床等，其主要特点是氢气量远远超过反应所需用量，大量未反应氢气循环使用。
氢气在溶解过程中，原油与氢气的截面面较小，导致溶解量有限，并且氢气与原油的运动方向相同时，使得很多氢气能够顺势向上运动，未能溶解；多余的氢气在循环使用时，会携带很多油气杂质。鉴于此，本发明提供了一种提高液相加氢反应效率的方法，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，当原油进入到第二箱体内时，会使得原油在第二箱体内向上运动，而氢气可通过排气机构向下排出，由于原油与氢气的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内。
(2)本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，转动电机可带动排气环转动，进而带动排气头、刮板转动，排气头的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多。
(3)本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，多余的氢气可通过防水透气膜筛出，并且氢气中的部分油气可通过冷凝机构分离出，实现对于多余氢气的提纯，提纯后的氢气可通过循环机构排出至输气管内，实现对于氢气的循环利用，减少氢气的浪费。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，当原油进入到第二箱体内时，会使得原油在第二箱体内向上运动，而氢气可通过排气机构向下排出，由于原油与氢气的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内；转动电机可带动排气环转动，进而带动排气头、刮板转动，排气头的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多；多余的氢气可通过防水透气膜筛出，并且氢气中的部分油气可通过冷凝机构分离出，实现对于多余氢气的提纯，提纯后的氢气可通过循环机构排出至输气管内，实现对于氢气的循环利用，减少氢气的浪费。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法包括以下步骤：
S1：准备氢气、原料油及反应所需催化剂；
S2：将S1中准备的三种物料，通入液相加氢混合器中；
S3：在液相加氢混合器旁边放置蓄水箱，并连通水管，当液相加氢混合器反应温度升高，水管正对液相加氢混合器外壁喷水降温，同时设置一风扇对准液相加氢混合器进行吹气，加速降温；
S4：液相加氢混合器充分反应后，得到产品；
该方法使用液相加氢混合器，包括第一箱体、输送管、第二箱体、排液机构、气液分离机构、供水机构、供气机构、排气机构以及循环机构；所述第一箱体的内部安装有所述输送管和所述第二箱体，所述输送管与所述第二箱体相互连通，所述第二箱体用以进行原料与氢气混合；所述第二箱体的内部安装有所述排气机构，所述排气机构用以排出氢气，所述排气机构与所述供气机构相互连通；所述第二箱体的侧壁连通有所述排液机构，所述排液机构用以排出饱和原料液；所述排液机构的端部连通有所述气液分离机构，所述气液分离机构用以分离氢气与原液；所述气液分离机构与所述供水机构相互连通，所述供水机构用以向所述气液分离机构提供冷却水；所述气液分离机构通过所述循环机构连通至所述供气机构的出口处，所述循环机构用以将分离出的氢气循环至所述供气机构。
具体的，所述输送管为U型结构，所述输送管与所述第二箱体的底面相互连通。
具体的，所述排气机构位于所述第二箱体的内部中部，所述排气机构包括转动电机、支杆、排气环、中心盒、输气管、刮板、排气头以及活动接头，所述转动电机位于所述第二箱体的中线处，所述转动电机的侧壁对称设有所述支杆，所述支杆与所述第二箱体的内壁固定连接，所述转动电机固定连接所述中心盒，所述中心盒的侧壁对称连通有所述输气管，所述输气管的端部设有所述排气环，所述输气管与所述排气环相互连通，所述中心盒与所述排气环相互间隔设置且位于同一圆心处，所述中心盒与所述排气环之间固定有所述刮板，所述排气环的底面呈环形阵列分布有所述排气头，所述中心盒的底面转动连接有所述活动接头。
具体的，所述供气机构包括储气瓶、排气阀以及供气管，所述供气管呈L型，所述供气管与所述活动接头相互连通，所述供气管与所述排气阀相互连通，所述排气阀设于所述储气瓶的顶部。
具体的，所述排液机构包括第一排液管和第二排液管，所述第一排液管与所述第二箱体的顶部侧壁相互连通，所述第一排液管的侧壁连通有所述第二排液管。
具体的，所述气液分离机构包括第三箱体、冷凝机构、管体以及防水透气膜，所述管体与所述第二排液管的端部相互连通，所述管体的内部嵌入有所述防水透气膜，所述防水透气膜的面积与所述管体的截面积相同，所述管体的底部连通有所述第三箱体，所述第三箱体的内部安装有所述冷凝机构，所述冷凝机构包括外管体、内管体以及冷水流通室，所述内管体与所述管体相互连通，所述内管体、所述外管体均为螺旋状，所述外管体设于所述内管体的外部，所述外管体与所述内管体之间为呈封闭的所述冷水流通室，所述内管体的两端均为开口状。
具体的，所述循环机构包括循环气管和单向阀，所述循环气管与所述第三箱体的顶部侧壁相互连通，所述循环气管与所述供气管相互连通，所述循环气管与所述供气管的连接处安装有所述单向阀。
具体的，所述供水机构包括水箱和抽水泵，所述水箱与所述抽水泵相互连通，所述抽水泵与所述冷水流通室的顶端侧壁相互连通，所述冷水流通室的底端与所述水箱相互连通。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，当原油进入到第二箱体内时，会使得原油在第二箱体内向上运动，而氢气可通过排气机构向下排出，由于原油与氢气的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内。
(2)本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，转动电机可带动排气环转动，进而带动排气头、刮板转动，排气头的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多。
(3)本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法使用液相加氢混合器，多余的氢气可通过防水透气膜筛出，并且氢气中的部分油气可通过冷凝机构分离出，实现对于多余氢气的提纯，提纯后的氢气可通过循环机构排出至输气管内，实现对于氢气的循环利用，减少氢气的浪费。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的液相加氢两相混合器的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的第二箱体内部连接结构示意图；
图3为图2所示的排气机构结构示意图；
图4为图3所示的排气机构结构示意图；
图5为图1所示的冷凝机构结构示意图。
图中：1、第一箱体，2、输送管，3、第二箱体，4、排液机构，41、第一排液管，42、第二排液管，5、气液分离机构，51、第三箱体，52、冷凝机构，521、外管体，522、内管体，523、冷水流通室，53、管体，54、防水透气膜，6、供水机构，61、水箱，62、抽水泵，7、供气机构，71、储气瓶，72、排气阀，73、供气管，8、排气机构，81、转动电机，82、支杆，83、排气环，84、中心盒，85、输气管，86、刮板，87、排气头，88、活动接头，9、循环机构，91、循环气管，92、单向阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种提高液相加氢反应效率的方法，该方法包括以下步骤：
S1：准备氢气、原料油及反应所需催化剂；
S2：将S1中准备的三种物料，通入液相加氢混合器中；
S3：在液相加氢混合器旁边放置蓄水箱，并连通水管，当液相加氢混合器反应温度升高，水管正对液相加氢混合器外壁喷水降温，同时设置一风扇对准液相加氢混合器进行吹气，加速降温；
S4：液相加氢混合器充分反应后，得到产品；
该方法使用液相加氢混合器，包括第一箱体1、输送管2、第二箱体3、排液机构4、气液分离机构5、供水机构6、供气机构7、排气机构8以及循环机构9；所述第一箱体1的内部安装有所述输送管2和所述第二箱体3，所述输送管2与所述第二箱体3相互连通，所述第二箱体3用以进行原料与氢气混合；所述第二箱体3的内部安装有所述排气机构8，所述排气机构8用以排出氢气，所述排气机构8与所述供气机构7相互连通；所述第二箱体3的侧壁连通有所述排液机构4，所述排液机构4用以排出饱和原料液；所述排液机构4的端部连通有所述气液分离机构5，所述气液分离机构5用以分离氢气与原液；所述气液分离机构5与所述供水机构6相互连通，所述供水机构6用以向所述气液分离机构5提供冷却水；所述气液分离机构5通过所述循环机构9连通至所述供气机构7的出口处，所述循环机构9用以将分离出的氢气循环至所述供气机构7。
具体的，如图1所示，所述输送管2为U型结构，所述输送管2与所述第二箱体3的底面相互连通；输送管2可使得原油从下至上向上运动。
具体的，如图2、图3以及图4所示，所述排气机构8位于所述第二箱体3的内部中部，所述排气机构8包括转动电机81、支杆82、排气环83、中心盒84、输气管85、刮板86、排气头87以及活动接头88，所述转动电机81位于所述第二箱体3的中线处，所述转动电机81的侧壁对称设有所述支杆82，所述支杆82与所述第二箱体3的内壁固定连接，所述转动电机81固定连接所述中心盒84，所述中心盒84的侧壁对称连通有所述输气管85，所述输气管85的端部设有所述排气环83，所述输气管85与所述排气环83相互连通，所述中心盒84与所述排气环83相互间隔设置且位于同一圆心处，所述中心盒84与所述排气环83之间固定有所述刮板86，所述排气环83的底面呈环形阵列分布有所述排气头87，所述中心盒84的底面转动连接有所述活动接头88；气体可通过各个排气头87排出，覆盖面广，并且还可旋转带动原油转动，使得溶解效果更好。
具体的，如图2所示，所述供气机构7包括储气瓶71、排气阀72以及供气管73，所述供气管73呈L型，所述供气管73与所述活动接头88相互连通，所述供气管73与所述排气阀72相互连通，所述排气阀72设于所述储气瓶71的顶部；通过供气机构机构7可使得气体不断由上至下排出，加快溶解速度。
具体的，如图1所示，所述排液机构4包括第一排液管41和第二排液管42，所述第一排液管41与所述第二箱体3的顶部侧壁相互连通，所述第一排液管41的侧壁连通有所述第二排液管42；通过第一排液管41、第二排液管42能够将饱和状态的原油排出。
具体的，如图1、图2以及图5所示，所述气液分离机构5包括第三箱体51、冷凝机构52、管体53以及防水透气膜54，所述管体53与所述第二排液管42的端部相互连通，所述管体53的内部嵌入有所述防水透气膜54，所述防水透气膜54的面积与所述管体53的截面积相同，所述管体53的底部连通有所述第三箱体51，所述第三箱体51的内部安装有所述冷凝机构52，所述冷凝机构52包括外管体521、内管体522以及冷水流通室523，所述内管体522与所述管体53相互连通，所述内管体522、所述外管体521均为螺旋状，所述外管体521设于所述内管体522的外部，所述外管体521与所述内管体522之间为呈封闭的所述冷水流通室523，所述内管体522的两端均为开口状；冷凝机构52能够对油气进行冷凝，使其转变为液体便于储存收集，多余的气体还可再次排出。
具体的，如图1所示，所述循环机构9包括循环气管91和单向阀92，所述循环气管91与所述第三箱体51的顶部侧壁相互连通，所述循环气管91与所述供气管73相互连通，所述循环气管91与所述供气管73的连接处安装有所述单向阀92；通过循环气管91能够使得氢气再次进入到第二箱体3内，实现对于氢气的回收，单向阀92能够避免氢气再流入到循环气管91内。
具体的，如图1所示，所述供水机构6包括水箱61和抽水泵62，所述水箱61与所述抽水泵62相互连通，所述抽水泵62与所述冷水流通室523的顶端侧壁相互连通，所述冷水流通室523的底端与所述水箱61相互连通；抽水泵62能够将水抽出，实现对于油气的快速冷却。
当原油进入到第二箱体3内时，会使得原油在第二箱体3内向上运动，而氢气可通过排气机构8向下排出，由于原油与氢气的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内；转动电机81可带动排气环83转动，进而带动排气头87、刮板86转动，排气头87的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板86能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多；多余的氢气可通过防水透气膜54筛出，并且氢气中的部分油气可通过冷凝机构52分离出，实现对于多余氢气的提纯，提纯后的氢气可通过循环机构9排出至供气管73内，实现对于氢气的循环利用，减少氢气的浪费。具体的有：
(1)在进行加工时，原油通过输送管2输送至第二箱体3内，当原油进入到第二箱体3内时，原油为向上运动状态，与此同时，打开排气阀72，储气瓶71内的气体通过供气管73进入到中心盒84内，然后通过各个输气管85排出至排气环83内，最后氢气通过各个排气头87向下排出，由于氢气与原油的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内；在排气的过程中，转动电机81会带动排气环83转动，进而带动排气头87、刮板86转动，排气头87的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板86能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多，活动接头88会跟随中心盒84转动，使得输气的同时排气机构8也可转动；
(2)溶解有氢气的原油可通过第一排液管41、第二排液管42排出，当原油与防水透气膜54接触时，多余的未溶解的氢气可穿过防水透气膜54进入到内管体522内；抽水泵62可将水抽至冷水流通室523内，气体中携带的部分油气可被冷却形成液体，然后沿着内管体522的内壁排出，最终储存在第三箱体51的内部底层，多余的氢气会排出到第三箱体51内，然后向上运动，最后通过循环气管91进入到供气管73内，从而实现对于氢气的循环利用，单向阀92能够避免氢气再流动至循环气管91内。
本发明当原油进入到第二箱体3内时，会使得原油在第二箱体3内向上运动，而氢气可通过排气机构8向下排出，由于原油与氢气的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内；转动电机81可带动排气环83转动，进而带动排气头87、刮板86转动，排气头87的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板86能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多；多余的氢气可通过防水透气膜54筛出，并且氢气中的部分油气可通过冷凝机构52分离出，实现对于多余氢气的提纯，提纯后的氢气可通过循环机构9排出至供气管73内，实现对于氢气的循环利用，减少氢气的浪费。
防水透气膜54主要有三层构成：PP纺粘无纺布、PE高分子透气膜以及PP纺粘无纺布；纺粘无纺布的作用主要是增强拉力和静水压及保护中间层，真正透气主要是靠中间层PE高分子透气膜。电机是采用深圳隆辉电机有限公司生产的LF260型以及其配套相关电源和电路。抽水泵62采用南京帕斯卡微型泵有限公司提供的MG1000型号及其相关的配套电源和电路。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种提高液相加氢反应效率的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：准备氢气、原料油及反应所需催化剂；
S2：将S1中准备的三种物料，通入液相加氢混合器中；
S3：在液相加氢混合器旁边放置蓄水箱，并连通水管，当液相加氢混合器反应温度升高，水管正对液相加氢混合器外壁喷水降温，同时设置一风扇对准液相加氢混合器进行吹气，加速降温；
S4：液相加氢混合器充分反应后，得到产品；
该方法使用液相加氢混合器，包括第一箱体(1)、输送管(2)、第二箱体(3)、排液机构(4)、气液分离机构(5)、供水机构(6)、供气机构(7)、排气机构(8)以及循环机构(9)；所述第一箱体(1)的内部安装有所述输送管(2)和所述第二箱体(3)，所述输送管(2)与所述第二箱体(3)相互连通，所述第二箱体(3)用以进行原料与氢气混合；所述第二箱体(3)的内部安装有所述排气机构(8)，所述排气机构(8)用以排出氢气，所述排气机构(8)与所述供气机构(7)相互连通；所述第二箱体(3)的侧壁连通有所述排液机构(4)，所述排液机构(4)用以排出饱和原料液；所述排液机构(4)的端部连通有所述气液分离机构(5)，所述气液分离机构(5)用以分离氢气与原液；所述气液分离机构(5)与所述供水机构(6)相互连通，所述供水机构(6)用以向所述气液分离机构(5)提供冷却水；所述气液分离机构(5)通过所述循环机构(9)连通至所述供气机构(7)的出口处，所述循环机构(9)用以将分离出的氢气循环至所述供气机构(7)；
所述输送管(2)为U型结构，所述输送管(2)与所述第二箱体(3)的底面相互连通；
所述排气机构(8)位于所述第二箱体(3)的内部中部，所述排气机构(8)包括转动电机(81)、支杆(82)、排气环(83)、中心盒(84)、输气管(85)、刮板(86)、排气头(87)以及活动接头(88)，所述转动电机(81)位于所述第二箱体(3)的中线处，所述转动电机(81)的侧壁对称设有所述支杆(82)，所述支杆(82)与所述第二箱体(3)的内壁固定连接，所述转动电机(81)固定连接所述中心盒(84)，所述中心盒(84)的侧壁对称连通有所述输气管(85)，所述输气管(85)的端部设有所述排气环(83)，所述输气管(85)与所述排气环(83)相互连通，所述中心盒(84)与所述排气环(83)相互间隔设置且位于同一圆心处，所述中心盒(84)与所述排气环(83)之间固定有所述刮板(86)，所述排气环(83)的底面呈环形阵列分布有所述排气头(87)，所述中心盒(84)的底面转动连接有所述活动接头(88)；
所述供气机构(7)包括储气瓶(71)、排气阀(72)以及供气管(73)，所述供气管(73)呈L型，所述供气管(73)与所述活动接头(88)相互连通，所述供气管(73)与所述排气阀(72)相互连通，所述排气阀(72)设于所述储气瓶(71)的顶部；
所述排液机构(4)包括第一排液管(41)和第二排液管(42)，所述第一排液管(41)与所述第二箱体(3)的顶部侧壁相互连通，所述第一排液管(41)的侧壁连通有所述第二排液管(42)；
所述气液分离机构(5)包括第三箱体(51)、冷凝机构(52)、管体(53)以及防水透气膜(54)，所述管体(53)与所述第二排液管(42)的端部相互连通，所述管体(53)的内部嵌入有所述防水透气膜(54)，所述防水透气膜(54)的面积与所述管体(53)的截面积相同，所述管体(53)的底部连通有所述第三箱体(51)，所述第三箱体(51)的内部安装有所述冷凝机构(52)，所述冷凝机构(52)包括外管体(521)、内管体(522)以及冷水流通室(523)，所述内管体(522)与所述管体(53)相互连通，所述内管体(522)、所述外管体(521)均为螺旋状，所述外管体(521)设于所述内管体(522)的外部，所述外管体(521)与所述内管体(522)之间为呈封闭的所述冷水流通室(523)，所述内管体(522)的两端均为开口状；
所述循环机构(9)包括循环气管(91)和单向阀(92)，所述循环气管(91)与所述第三箱体(51)的顶部侧壁相互连通，所述循环气管(91)与所述供气管(73)相互连通，所述循环气管(91)与所述供气管(73)的连接处安装有所述单向阀(92)；
所述供水机构(6)包括水箱(61)和抽水泵(62)，所述水箱(61)与所述抽水泵(62)相互连通，所述抽水泵(62)与所述冷水流通室(523)的顶端侧壁相互连通，所述冷水流通室(523)的底端与所述水箱(61)相互连通；
在进行加工时，原油通过输送管(2)输送至第二箱体(3)内，当原油进入到第二箱体(3)内时，原油为向上运动状态，与此同时，打开排气阀(72)，储气瓶(71)内的气体通过供气管(73)进入到中心盒(84)内，然后通过各个输气管(85)排出至排气环(83)内，最后氢气通过各个排气头(87)向下排出，由于氢气与原油的运动方向相反，两者相互对冲，使得氢气能够快速溶解到原油内；在排气的过程中，转动电机(81)会带动排气环(83)转动，进而带动排气头(87)、刮板(86)转动，排气头(87)的转动过程中可使得氢气与原油的接触面更广，刮板(86)能够带动原油搅拌转动，使得氢气的溶解量更多，活动接头(88)会跟随中心盒(84)转动，使得输气的同时排气机构(8)也可转动；
溶解有氢气的原油可通过第一排液管(41)、第二排液管(42)排出，当原油与防水透气膜(54)接触时，多余的未溶解的氢气可穿过防水透气膜(54)进入到内管体(522)内；抽水泵(62)可将水抽至冷水流通室(523)内，气体中携带的部分油气可被冷却形成液体，然后沿着内管体(522)的内壁排出，最终储存在第三箱体(51)的内部底层，多余的氢气会排出到第三箱体(51)内，然后向上运动，最后通过循环气管(91)进入到供气管(73)内，从而实现对于氢气的循环利用，单向阀(92)能够避免氢气再流动至循环气管(91)内。
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