CN116407870B - 延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置及汽油脱硫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置及汽油脱硫的方法；所述反应装置自上向下依次包括沉降段、过渡段和反应主体段；所述沉降段的横截面大于反应主体段的横截面；在所述反应装置的顶部设置有过滤部件；所述反应装置还包括设置在所述沉降段和/或过渡段的二次固相出口。所述方法包括：汽油自下向上在反应主体段内经吸附剂颗粒脱硫，所述吸附剂颗粒发生碰撞产生细粉，所述吸附剂颗粒和细粉在汽油流动作用下向上输送依次经过渡段和沉降段，并经沉降段和/或过渡段的二次固相出口排出部分细粉；再经过滤部件过滤吸附剂颗粒和细粉后，得到脱硫的汽油产品。本发明能够改善反应器内的细粉夹带情况，延长过滤器使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及石油炼化企业炼化用的反应器设备技术领域，尤其涉及延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置及汽油脱硫的方法。
背景技术
近年来，对石油催化裂化（FCC）汽油硫含量的管控标准的日趋严苛，目前可采用S-zorb吸附脱硫技术处理FCC汽油，得到更为清洁的汽油产品。
S-zorb技术采用吸附反应原理对FCC汽油进行脱硫，能以较低的辛烷值损耗生产10ppm以下的低硫汽油。
S-zorb吸附脱硫工艺技术作为目前生产超低硫含量汽油的关键技术之一，其主要运行问题在于运行周期较短，造成这种现象的主要原因是：在反应器内的吸附剂颗粒床内由于强烈的颗粒间碰撞和气固接触，产生一定量的细粉，大的吸附剂颗粒由于细粉颗粒在沉降器部分不能完全回落到反应器内，而被夹带到原料气中，当原料气携带着吸附剂颗粒和细粉到达反应器顶部时，长期运行后，细粉颗粒越积越多，造成反应器过滤器堵塞，其压降突然增大，造成整个反应器停止运行。
因此，开发针对S-zorb反应器的优化技术，从而减少颗粒夹带，延长过滤器寿命和反应器运行周期，对指导工厂的实际生产过程、提高工厂的经济收益具有重要意义。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置及汽油脱硫的方法，能够优化传统的S-zorb装置，改善反应器内的细粉夹带情况，能有效遏制细粉颗粒到达顶部出口，减少反应器过滤器的负担，延长过滤器使用寿命，进而增大S-zorb反应器的运行周期，提高企业的经济收益。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，所述反应装置自上向下依次包括沉降段、过渡段和反应主体段；所述沉降段的横截面大于反应主体段的横截面；在所述反应装置的顶部设置有过滤部件；所述反应装置还包括设置在所述沉降段和/或过渡段的二次固相出口。
本发明提供的反应装置在过渡段和/或沉降段圆柱处，增设一个新的待生吸附剂出口横管，即为二次固相出口，减少过渡段内的细粉颗粒含量，降低到达顶部过滤器，即反应装置的顶部出口的细粉量，改善细粉夹带情况。本发明的优化方法简便易行，成本较低，优化效果较为明显，有利于相关企业在保证产品质量和收率的前提下延长过滤器寿命和反应器运行周期，减少相应的设备成本费用，以获得更高的经济效益。
本发明对所述过滤部件没有特殊限制，采用S-zorb反应器中常规内设的过滤部件即可。
优选地，所述反应装置为脱硫反应装置，优选为S-zorb装置。
优选地，所述沉降段和过渡段的高度比为1~2.5:1，例如可以是1.0:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.4:1或2.5:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述沉降段和反应主体段的高度比为0.11~0.2:1，例如可以是0.11:1、0.12:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.18:1、0.19:1或0.2:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述沉降段和反应主体段的直径比为1.7~2.3:1，例如可以是1.7:1、1.88:1、1.96:1、2.04:1、2.12:1、2.19:1、2.27:1、2.28:1、2.29:1或2.3:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述二次固相出口设置在沉降段时，所述二次固相出口距沉降段的底部的距离为0.4~0.6m，例如可以是0.4m、0.43m、0.45m、0.47m、0.49m、0.52m、0.54m、0.56m、0.58m或0.6m等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。本发明优选将二次固相出口设置在此范围处，更有利于降低细粉的夹带情况。
优选地，所述二次固相出口设置在过渡段时，所述二次固相出口距过渡段的顶部的距离为0.5~0.6m，例如可以是0.5m、0.52m、0.53m、0.54m、0.55m、0.56m、0.57m、0.58m、0.59m或0.6m等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。本发明优选将二次固相出口设置在此范围处，更有利于降低细粉的夹带情况。
本发明更加优选二次固相出口设置在过渡段，能够更好地减少细粉夹带。
优选地，所述反应装置的顶部设置有顶部出口；所述过滤部件与所述顶部出口相连接。
优选地，所述反应装置的顶部为顶部球体部。
优选地，所述二次固相出口为水平横向出口。优选地，所述反应主体段的底部设置有原料气气相入口。
优选地，在所述反应主体段的内部下侧设置有流体分布装置。
优选地，所述流体分布装置包括流体分布板以及设置在所述流体分布板上的泡罩分布器。
优选地，所述泡罩分布器包括分布器提升管以及设置在分布器提升管上的泡罩。
优选地，所述反应主体段的下部一侧设置有新鲜吸附剂固相入口。
优选地，所述新鲜吸附剂固相入口与竖直方向的夹角为30~45°，例如可以是30°、32°、34°、37°、40°、43°或45°等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述新鲜吸附剂固相入口距所述反应主体段的底部的距离为1.5~2.3m，例如可以是1.5m、1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m、2.1m、2.2m或2.3m等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述反应主体段的上部一侧设置有待生吸附剂固相出口。
优选地，所述待生吸附剂固相出口呈水平设置。
优选地，所述待生吸附剂固相出口距所述反应主体段的顶部的距离为6.9~7.4m，例如可以是6.9m、7.0m、7.1m、7.2m、7.3m或7.4m等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供一种利用第一方面所述的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置进行汽油脱硫的方法，所述方法包括：
汽油自下向上在反应主体段内经吸附剂颗粒脱硫，所述吸附剂颗粒发生碰撞产生细粉，所述吸附剂颗粒和细粉在汽油流动作用下向上输送依次经过渡段和沉降段，并经沉降段和/或过渡段的二次固相出口排出部分细粉。再经过滤部件过滤吸附剂颗粒和细粉后，得到脱硫的汽油产品。
优选地，所述汽油为FCC汽油。
优选地，所述细粉的粒径≤20μm，例如可以是1μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm或20μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。本发明所述反应装置尤其适用于细粉的粒径≤20μm的情况，极大地降低了过滤部件的负荷，提高了整体S-zorb装置的运行周期。
优选地，所述吸附剂颗粒的平均粒径为40~80μm，例如可以是40μm、45μm、49μm、54μm、58μm、63μm、67μm、72μm、76μm或80μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述吸附剂颗粒的颗粒密度为0.9~1.1kg·m-3，例如可以是0.9kg·m-3、0.94kg·m-3、0.97kg·m-3、1kg·m-3、1.04kg·m-3、1.07kg·m-3或1.1kg·m-3等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，在所述反应主体段内的初始固含率为50~70%，例如可以是50%、53%、55%、57%、59%、62%、64%、66%、68%或70%等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，在所述反应主体段内的细粉含率为1.0~2.5%，例如可以是1.0%、1.3%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.2%、2.4%或2.5%等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述脱硫的温度为410~430℃，例如可以是410℃、413℃、415℃、417℃、419℃、422℃、424℃、426℃、428℃或430℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述汽油进入反应主体段内的压力为2.8~3.4MPa，例如可以是2.8MPa、2.9MPa、3.0MPa、3.1MPa、3.2MPa、3.3MPa或3.4MPa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述汽油的密度为35~40kg·m-3，例如可以是35kg·m-3、35.6kg·m-3、36.2kg·m-3、36.7kg·m-3、37.3kg·m-3、37.8kg·m-3、38.4kg·m-3、38.9kg·m-3、39.5kg·m-3或40kg·m-3等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述汽油的粘度为1.5~2.5×10-5Pa·s，例如可以是1.5×10-5Pa·s、1.7×10-5Pa·s、1.8×10-5Pa·s、1.9×10-5Pa·s、2×10-5Pa·s、2.1×10-5Pa·s、2.2×10- 5Pa·s、2.3×10-5Pa·s、2.4×10-5Pa·s或2.5×10-5Pa·s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述汽油在反应主体段的表观速度为0.27~0.32m·s-1，例如可以是0.27m·s-1、0.28m·s-1、0.29m·s-1、0.3m·s-1、0.31m·s-1或0.32m·s-1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明进一步优选将反应主体段的表观速度控制在上述范围，既能够保证颗粒在油气的运动下稳定的流化，又能够在保障吸附剂脱硫效果的基础下，尽可能的减少吸附剂颗粒的碰撞磨损，并且有利于吸附剂颗粒夹带的细粉在二次固相出口的排出，减小顶部过滤器的负荷，提升过滤部件的使用寿命。
优选地，所述汽油在反应装置中的停留时间为70~90s，例如可以是70s、72s、75s、78s、79s、80s、82s、85s、88s或90s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明对上述工艺中的吸附剂颗粒的类别存在一定限制，S-zorb技术采用的吸附剂由载体和活性组分组成，其中载体主要由氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化钛、氧化钙中的两种或两种以上组成，活性组分一般由氧化锌与一种或几种活性金属组成，最常用的活性金属为0价镍或钴。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
（1）本发明提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置通过增设一个新的待生吸附剂出口横管，以此遏制细粉颗粒以及吸附剂颗粒到达反应器过滤器，尤其是抑制细粉颗粒，降低其对过滤器的损耗，延长过滤器使用寿命，进而增大S-zorb反应器的运行周期；
（2）本发明提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置简便易行，成本较低，且方便在原有装置的基础上进行改造，且能够保障原有装置的脱硫效果，其汽油脱硫率在97%以上，抗爆指数损失小于0.7，汽油收率在99.5%以上；
（3）本发明提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置对细粉夹带的优化效果较为显著，其中较优工艺条件下顶部出口细粉颗粒固体流量可下降至2.352×10-4kg/s，更优可降低至1.600×10-4kg/s以下，更优选可低至1.203×10-4kg/s以下；
（4）本发明提供的汽油脱硫的方法通过优化工艺参数，可以减少49.15%左右的细粉夹带，能够有效的保护反应器过滤器，且提高了吸附剂颗粒的回收利用率，进一步降低了工艺流程的成本。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置。
图2是本发明实施例2提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置。
图3是本发明对比例1提供的反应装置。
图中：1、反应主体段；2、原料气气相入口；3、流体分布板；4、泡罩分布器；5、泡罩；6、分布器提升管；7、新鲜吸附剂固相入口；8、待生吸附剂固相出口；9、过渡段；10、沉降段；11、部分球体部；12、顶部出口；13、过滤部件；14、二次固相出口。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本领域技术人员理应了解的是，本发明中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本发明的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型也可以自行增设布局，本发明对此不做特殊要求和具体限定。
实施例1
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，如图1所示，所述反应装置自上向下依次包括沉降段10、过渡段9和反应主体段1；所述沉降段10的横截面大于反应主体段1的横截面；在所述反应装置的顶部设置有过滤部件13。
所述反应装置还包括设置在所述过渡段9的二次固相出口14。
所述反应装置为S-zorb装置。
所述沉降段10和过渡段9的高度比为2.5:1。所述沉降段10和反应主体段1的高度比为0.11:1。所述沉降段10和反应主体段1的直径比为2:1。
所述二次固相出口14设置在过渡段9时，所述二次固相出口14距过渡段9的顶部的距离为0.4m。
所述反应装置的顶部设置有顶部出口12；所述过滤部件13与所述顶部出口12相连接。所述反应装置的顶部为部分球体部11。所述二次固相出口14为水平横向出口。所述反应主体段1的底部设置有原料气气相入口2。
在所述反应主体段1的内部下侧设置有流体分布装置。所述流体分布装置包括流体分布板3以及设置在所述流体分布板3上的泡罩5分布器4。所述泡罩5分布器4包括分布器提升管6以及设置在分布器提升管6上的泡罩5。
所述反应主体段1的下部一侧设置有新鲜吸附剂固相入口7。所述新鲜吸附剂固相入口7与竖直方向的夹角为30°。所述新鲜吸附剂固相入口7距所述反应主体段1的底部的距离为1.5m。
所述反应主体段1的上部一侧设置有待生吸附剂固相出口8。所述待生吸附剂固相出口8呈水平设置。所述待生吸附剂固相出口8距所述反应主体段1的顶部的距离为7.0m。
实施例2
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，如图2所示，所述反应装置自上向下依次包括沉降段10、过渡段9和反应主体段1；所述沉降段10的横截面大于反应主体段1的横截面；在所述反应装置的顶部设置有过滤部件13。
所述反应装置还包括设置在所述沉降段10的二次固相出口14。
所述反应装置为S-zorb装置。
所述沉降段10和过渡段9的高度比为2.5:1。所述沉降段10和反应主体段1的高度比为0.11:1。所述沉降段10和反应主体段1的直径比为2:1。
所述二次固相出口14设置在沉降段10时，所述二次固相出口14距沉降段10的底部的距离为0.5m。
所述反应装置的顶部设置有顶部出口12；所述过滤部件13与所述顶部出口12相连接。所述反应装置的顶部为部分球体部11。所述二次固相出口14为水平横向出口。所述反应主体段1的底部设置有原料气气相入口2。
在所述反应主体段1的内部下侧设置有流体分布装置。所述流体分布装置包括流体分布板3以及设置在所述流体分布板3上的泡罩5分布器4。所述泡罩5分布器4包括分布器提升管6以及设置在分布器提升管6上的泡罩5。
所述反应主体段1的下部一侧设置有新鲜吸附剂固相入口7。所述新鲜吸附剂固相入口7与竖直方向的夹角为30°。所述新鲜吸附剂固相入口7距所述反应主体段1的底部的距离为1.5m。
所述反应主体段1的上部一侧设置有待生吸附剂固相出口8。所述待生吸附剂固相出口8呈水平设置。所述待生吸附剂固相出口8距所述反应主体段1的顶部的距离为7.0m。
实施例3
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，所述反应装置自上向下依次包括沉降段、过渡段和反应主体段；所述沉降段的横截面大于反应主体段的横截面；在所述反应装置的顶部设置有过滤部件。
所述反应装置还包括设置在所述沉降段和过渡段的二次固相出口。
所述反应装置为S-zorb装置。
所述沉降段和过渡段的高度比为1.5:1。所述沉降段和反应主体段的高度比为0.2:1。所述沉降段和反应主体段的直径比为1.7:1。
所述二次固相出口设置在沉降段时，所述二次固相出口距沉降段的底部的距离为0.4m。
所述二次固相出口设置在过渡段时，所述二次固相出口距过渡段的顶部的距离为0.6m。
所述反应装置的顶部设置有顶部出口；所述过滤部件与所述顶部出口相连接。所述反应装置的顶部为顶部球体部。所述二次固相出口为水平横向出口。所述反应主体段的底部设置有原料气气相入口。
在所述反应主体段的内部下侧设置有流体分布装置。所述流体分布装置包括流体分布板以及设置在所述流体分布板上的泡罩分布器。所述泡罩分布器包括分布器提升管以及设置在分布器提升管上的泡罩。
所述反应主体段的下部一侧设置有新鲜吸附剂固相入口。所述新鲜吸附剂固相入口与竖直方向的夹角为45°。所述新鲜吸附剂固相入口距所述反应主体段的底部的距离为2.3m。
所述反应主体段的上部一侧设置有待生吸附剂固相出口。所述待生吸附剂固相出口呈水平设置。所述待生吸附剂固相出口距所述反应主体段的顶部的距离为7.4m。
实施例4
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，所述反应装置除二次固相出口距过渡段的顶部的距离为0.8m外，其余均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，所述反应装置除二次固相出口距过渡段的顶部的距离为0.2m外，其余均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，所述反应装置除二次固相出口沉降段的底部的距离为0.8m外，其余均与实施例2相同。
实施例7
本实施例提供一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，所述反应装置除二次固相出口沉降段的底部的距离为0.2m外，其余均与实施例2相同。
对比例1
本实施例提供一种反应装置，如图3所示，所述反应装置除未设置二次固相出口外，其余均与实施例1相同。
应用例1
本应用例提供一种利用实施例1中延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置进行汽油脱硫的方法，所述方法包括：
汽油自下向上在反应主体段内经吸附剂颗粒脱硫，所述吸附剂颗粒发生碰撞产生细粉，所述吸附剂颗粒和细粉在汽油流动作用下向上输送依次经过渡段和沉降段，并经沉降段和/或过渡段的二次固相出口排出部分细粉；再经过滤部件过滤吸附剂颗粒和细粉后，得到脱硫的汽油产品。
应用例2~7以及应用对比例1分别利用实施例2~7以及对比例1的装置进行，其中应用例4~7以及应用对比例1的运行参数与应用例1相同。
应用例8
本应用例提供一种利用实施例1中延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置进行汽油脱硫的方法，所述方法除吸附剂颗粒的平均粒径为30μm外，其余均与应用例1相同。
应用例9
本应用例提供一种利用实施例1中延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置进行汽油脱硫的方法，所述方法除汽油在反应主体段的表观速度为0.5m·s-1外，其余均与应用例1相同。
应用例10
本应用例提供一种利用实施例1中延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置进行汽油脱硫的方法，所述方法除汽油在反应主体段的表观速度为0.1m·s-1外，其余均与应用例1相同。
应用例11
本应用例除利用实施例2中的装置进行汽油脱硫外，其余均与应用例1相同。
其中应用例1~3的运行参数如表1所示。
表1
相应的S-zorb反应器装置采用Gambit®2.4进行几何构体和网格划分，模拟计算采用ANSYSFluent®17.0求解器；将以氧化物及复合氧化物为载体的负载型Ni/ZnO吸附剂与细粉颗粒按照相应的固含率和体积比均匀混合，采用上述参数模拟计算160s，流化***达到稳定，再继续计算10s进行时均化数据统计。反应器顶部出口细粉固体流量如表2所示。
表2
（1）综合应用例1~3可以看出，本发明提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置能够较大的减少顶部出口细粉颗粒固体流量，其中顶部出口细粉颗粒固体流量控制在1.600×10-4kg/s以下且同时能够保障原有脱硫效果，其中脱硫率在97%以上，抗爆指数损失小于0.7，汽油收率在99.5%以上；
（2）综合应用例1和应用例4~5可以看出，应用例1中二次固相出口距过渡段的顶部的距离为0.4m，相较于应用例4~5中二次固相出口距过渡段的顶部的距离分别为0.8m和0.2m而言，应用例1中顶部出口细粉颗粒固体流量为1.432×10-4kg/s，而应用例4~5中分别高达1.652×10-4kg/s和1.861×10-4kg/s；且三者的脱硫率均在97%以上；由此表明本发明通过优选将二次固相出口设置在特定位置，更进一步降低了细粉夹带情况；综合应用例2和应用例6~7具有类结论；而综合应用例1和应用例11可以看出，本发明优选将二次固相出口设置在过渡段，可进一步降低细粉夹带的情况，提升过滤器的使用寿命；
（3）综合应用例1和应用例8~10可以看出，应用例1中吸附剂颗粒的平均粒径为60.2μm，汽油的表观速度为0.2968m·s-1；相较于应用例8中吸附剂颗粒的平均粒径仅为30μm，应用例9~10中表观气速分别为2.016m·s-1和1.864m·s-1而言，应用例1中顶部出口细粉颗粒固体流量远低于应用例8~9，而应用例10中虽然细粉颗粒固体流量仅为0.991m·s-1，但难以实现固体颗粒的流化，脱硫效率显著下降，由此表明，本发明通过在改进装置的基础上选用合适的吸附剂颗粒尺寸以及汽油的表观速度，从而达到相互配合降低最终顶部出口细粉颗粒固体流量的目的，可延长过滤部件的使用寿命。
综上所述，本发明提供的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置及汽油脱硫的方法能够改善反应器内的细粉夹带情况，延长过滤器使用寿命，显著增大了S-zorb反应器的运行周期，提高了企业的经济收益。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (28)
1.一种延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置，其特征在于，所述反应装置自上向下依次包括沉降段、过渡段和反应主体段；
所述沉降段的横截面大于反应主体段的横截面；
在所述反应装置的顶部设置有过滤部件；
所述反应装置还包括设置在所述沉降段和/或过渡段的二次固相出口；
所述二次固相出口设置在沉降段时，所述二次固相出口距沉降段的底部的距离为0.4~0.6m；
所述二次固相出口设置在过渡段时，所述二次固相出口距过渡段的顶部的距离为0.5~0.6m。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述沉降段和过渡段的高度比为1~2.5:1。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述沉降段和反应主体段的高度比为0.11~0.2:1。
4.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述沉降段和反应主体段的直径比为1.7~2.3:1。
5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应装置的顶部设置有顶部出口；所述过滤部件与所述顶部出口相连接。
6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述二次固相出口为水平横向出口。
7.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应主体段的底部设置有原料气气相入口。
8.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，在所述反应主体段的内部下侧设置有流体分布装置。
9.根据权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述流体分布装置包括流体分布板以及设置在所述流体分布板上的泡罩分布器。
10.根据权利要求9所述的反应装置，其特征在于，所述泡罩分布器包括分布器提升管以及设置在分布器提升管上的泡罩。
11.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应主体段的下部一侧设置有新鲜吸附剂固相入口。
12.根据权利要求11所述的反应装置，其特征在于，所述新鲜吸附剂固相入口与竖直方向的夹角为30~45°。
13.根据权利要求11所述的反应装置，其特征在于，所述新鲜吸附剂固相入口距所述反应主体段的底部的距离为1.5~2.3m。
14.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述反应主体段的上部一侧设置有待生吸附剂固相出口。
15.根据权利要求14所述的反应装置，其特征在于，所述待生吸附剂固相出口呈水平设置。
16.根据权利要求14所述的反应装置，其特征在于，所述待生吸附剂固相出口距所述反应主体段的顶部的距离为6.9~7.4m。
17.一种利用权利要求1~16任一项所述的延长顶部过滤部件使用寿命的反应装置进行汽油脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括：
汽油自下向上在反应主体段内经吸附剂颗粒脱硫，所述吸附剂颗粒发生碰撞产生细粉，所述吸附剂颗粒和细粉在汽油流动作用下向上输送依次经过渡段和沉降段，并经沉降段和/或过渡段的二次固相出口排出部分细粉；再经过滤部件过滤吸附剂颗粒和细粉后，得到脱硫的汽油产品。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述细粉的粒径≤20μm。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述吸附剂颗粒的平均粒径为40~80μm。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述吸附剂颗粒的颗粒密度为0.9~1.1kg·m-3。
21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述反应主体段内的初始固含率为50~70%。
22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述反应主体段内的细粉含率为1.0~2.5%。
23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述脱硫的温度为410~430℃。
24.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述汽油进入反应主体段内的压力为2.8~3.4MPa。
25.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述汽油的密度为35~40kg·m-3。
26.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述汽油的粘度为1.5~2.5×10-5Pa·s。
27.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述汽油在反应主体段的表观速度为0.27~0.32m·s-1。
28.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述汽油在反应装置中的停留时间为70~90s。
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