1.一种柴油超深度脱硫装置,其特征在于:包含至少三个串联的管式反应器,相邻的管式反应器通过弧形管连通;所述的管式反应器,外形为“u形”,包括两侧的直管段、底部连通两侧直管段的水平段,两侧的直管段分别为加氢反应段和气提段,水平段为纳/微米氢注入段;加氢反应段顶部设置液相加氢原料入口,加氢反应段内装填加氢催化剂,纳/微米氢注入段填装若干组陶瓷膜管束,陶瓷膜管束连通外部氢气,气提段内装填加氢催化剂;上一个反应器的气提段顶部末端通过弧形管与下一个反应器的加氢反应段进料口连通,最后一个反应器气提段顶部末端连通弧形管,弧形管末端反应产物出口;所述弧形管的水平切线的高于气提段顶部,弧形管最高点处设置气体出口。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:设置4~8个串联的管式反应器。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的加氢反应段的高径比为1:1~30:1。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的陶瓷膜管束为管壳式结构,管壳内包含一根或多根膜管,管内通入氢气,在压差推动下氢气通过管壁上的纳/微米孔道进行渗透扩散至管外的壳体空间,并分散至壳体空间的液相中,形成一种携带了纳/微米气泡氢的液相原料;所述的纳/微米气泡的尺寸为10~1000nm。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的水平段的长径比15:1~1:15。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的加氢反应段的直径与水平段的直径比1:50~1:1。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的气提段的顶部与加氢反应段的顶部位于同一高度,气提段的管径小于或等于加氢反应段的管径,高径比为1:1~50:1。
8.一种柴油加氢反应系统,其特征在于:包括加氢反应器和权利要求1~7任一所述的柴油超深度脱硫装置。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:所述的柴油超深度脱硫装置用于加氢反应器的流出物的深度加氢脱硫。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:所述的加氢反应器为适用于气/液/固三相加氢工艺的固定床加氢反应器,或固定床液相加氢反应器。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于:采用固定床液相加氢反应器时,所述加氢反应条件为:反应温度280℃~400℃,反应压力3.0mpa~10.0mpa,新鲜进料液时体积空速0.5h-1~8.0h-1,循环比为0.5~5。
12.一种柴油超深度加氢脱硫方法,其特征在于包括如下内容:初步加氢脱硫后的原料油进入柴油超深度脱硫装置,依次流经至少3个串联的管式反应器,反应产物由最后一个管式反应器末端流出;其中液相物料在串联的管式反应器内进行如下反应过程:液相物料在加氢反应段与加氢催化剂接触发生加氢反应,得到的反应产物进入纳/微米氢气注入段,与经陶瓷膜管分散的纳/微米氢气混合,混合物流进入气提段与加氢催化剂接触进行加氢反应,同时氢气将物流中的h2s、nh3反应气体气提出来,经弧形管顶部的气体出口排出。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:所述的初步加氢脱硫后的原料油的硫含量降低至50μg/g~1000μg/g,优选200μg/g~600μg/g。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:采用4~8个串联的管式反应器。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:所述的管式加氢反应器,加氢反应段的加氢反应条件为:280~420℃,反应压力3.0~10.0mpa,液时体积空速1.0~20h-1。
16.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:所述的管式加氢反应器,进入纳/微米氢注入段的液相物料的停留时间为0.1~5分钟;纳/微米氢注入段中纳/微米氢的给量与原料油的质量比为0.01%~0.5%。
17.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:气提段的加氢反应条件为:反应温度为280~420℃,反应压力3.0~10.0mpa,液时体积空速50.0~500h-1。
18.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:所述的原料油为馏程在130~550℃范围内任意馏分的烃类原料;氢气与原料油质量比为0.1%~1.5%。