一種液固兩相加氫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及烴油精制領(lǐng)域，特別涉及一種液相加氫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，需要生產(chǎn)大量輕質(zhì)清潔燃料，這些都要求對現(xiàn)有的煉油技術(shù)進(jìn)行完善和改進(jìn)，以最低的成本生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。隨著原油資源的日益短缺和重質(zhì)化、劣質(zhì)化發(fā)展，催化裂化和焦化成為生產(chǎn)輕質(zhì)燃料產(chǎn)品的重要手段，但這兩種工藝得到的產(chǎn)品質(zhì)量一般難以達(dá)到嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)要求。輕質(zhì)燃料產(chǎn)品質(zhì)量體系中，硫含量是最重要的指標(biāo)，因為燃料中硫化物在其燃燒過程中會轉(zhuǎn)變成SOx, 30:(是造成大氣污染，形成酸雨的罪魁禍?zhǔn)?，更?yán)重的是SO x與其他污染物的協(xié)同效應(yīng)，形成二次污染，如何降低石油產(chǎn)品中硫含量是當(dāng)前石油化工行業(yè)面對的最重要問題之一，另外柴油產(chǎn)品的十六烷值一直受到關(guān)注，其規(guī)格要求也越來越嚴(yán)格。目前，以脫硫和改質(zhì)為主要目的加氫工藝在清潔燃料生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用。
[0003]加氫技術(shù)是改善烴油質(zhì)量常用的技術(shù)之一，隨著全球原油市場供應(yīng)趨于較高硫含量的原油，煉廠需加工含硫較高的劣質(zhì)烴油，將硫、氮、氧和金屬等雜質(zhì)在煉制過程中脫除，通過改變烴油的分子結(jié)構(gòu)改變其品質(zhì)，從而使各種產(chǎn)品滿足規(guī)范要求。烴油加氫過程實際上參與反應(yīng)的氫氣只有用于化學(xué)氫耗的氫氣，而傳統(tǒng)滴流床反應(yīng)器加氫技術(shù)，需要有大量過剩的氫氣存在，并且維持過剩氫氣需要用循環(huán)氫壓縮機。
[0004]在傳統(tǒng)的加氫工藝中氫需要從氣相傳遞到液相，然后共同吸附在催化劑的表面，在催化劑活性中心的作用下進(jìn)行反應(yīng)。由于加氫反應(yīng)是一個強放熱反應(yīng)，通常利用大量的氫氣和反應(yīng)進(jìn)料油通過催化劑床層帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，而在加氫反應(yīng)過程中實際需要的氫比較少，大部分沒有參加反應(yīng)的氫氣進(jìn)行循環(huán)到加氫反應(yīng)器繼續(xù)參與反應(yīng)；傳統(tǒng)烴油加氫技術(shù)采用大量過剩氫氣的另一個主要原因是維持烴油加氫反應(yīng)的氫分壓，維持較高的氫分壓在熱力學(xué)上有利于加氫精制和加氫裂化反應(yīng)，抑制生成焦炭的縮合反應(yīng)。
[0005]沒有參加反應(yīng)的氫氣通過分離器與液相分離并除去雜質(zhì)后，通過循環(huán)氫壓縮機將其壓力升高到反應(yīng)所需的壓力送到反應(yīng)器繼續(xù)參加加氫反應(yīng)。循環(huán)氫壓縮機的作用就是將沒有參與加氫反應(yīng)的氫氣提高壓力使其循環(huán)使用，因此循環(huán)氫氣壓縮機在現(xiàn)有加氫技術(shù)中成為必不可少的設(shè)備，業(yè)內(nèi)稱其為加氫裝置的心臟。
[0006]傳統(tǒng)的固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)是氣、液、固三相并存，氣相為氫氣和烴類原料的蒸氣，液相為未汽化的烴類原料，固相為催化劑。氣液兩相是以滴流的形式通過催化劑床層，因此也稱滴流床反應(yīng)器。
[0007]在滴流床反應(yīng)器中，實際參加反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)料油與液時空速有關(guān)，空速反映了裝置的處理能力，工業(yè)上希望采用較大的空速操作，但空速受到反應(yīng)速度的制約。空速根據(jù)催化劑活性、原料性質(zhì)、反應(yīng)深度的不同一般在0.5?1h 1之間波動。目前工業(yè)應(yīng)用的加氫精制過程在一定反應(yīng)溫度條件下降低空速會提高烯烴飽和率、加氫脫硫率和加氫脫氮率。
[0008]采用過剩氫氣的目的是加強傳質(zhì)和帶走因加氫反應(yīng)而產(chǎn)生的大量熱量，循環(huán)氫壓縮機作為加氫過程的心臟，投資和操作費用均較高，為了取消循環(huán)氫壓縮機，人們開始考慮利用供氫劑為烴油加氫過程提供氫源，USP4698147公開了利用供氫劑減小停留時間，反應(yīng)后供氫劑利用氫氣進(jìn)行再生，再生后循環(huán)使用。為了加強裂化反應(yīng)，USP6428686提出了兩相加氫方法，將氫氣溶于原料油、溶劑或者稀釋劑的混合物中，取消了循環(huán)氫壓縮機，將反應(yīng)器的規(guī)模大幅度減小，降低了設(shè)備投資，該技術(shù)采用將反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)到反應(yīng)器入口增加溶氫能力，單催化劑床層單反應(yīng)器不能滿足產(chǎn)品生產(chǎn)要求時，采用多個單催化劑床層單反應(yīng)器串聯(lián)的方式，達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的目的，多個單催化劑床層單反應(yīng)器串聯(lián)，反應(yīng)器之間有管線鏈接，管線將兩個單催化劑床層單反應(yīng)器首尾鏈接，需要大量的鏈接管線，這樣一方面造成投資增加，另一方面也增加安全風(fēng)險和操作費用。CN200810141293.X提出了一種兩相加氫方法，取消了循環(huán)氫和循環(huán)氫壓縮機，將氫氣在溶劑或者稀釋劑的存在下與新鮮反應(yīng)進(jìn)料油和部分循環(huán)油混合形成混合物流，混合物流在分離罐中將氣體分離后，液相進(jìn)入反應(yīng)器與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)器為但多催化劑床層單一反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，反應(yīng)流出物一部分作為循環(huán)油，另一部分去氣液分離器進(jìn)行分離后得到產(chǎn)品，雖然解決了循環(huán)油與原料油的競爭反應(yīng)問題，但要在大型反應(yīng)器器壁上開孔引入循環(huán)油，對反應(yīng)器的耐壓等級和使用壽命均有不利的影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于提供一種液固兩相加氫裝置，將下行反應(yīng)器與上行反應(yīng)器首尾鏈接，減少投資、操作費用和安全隱患。
[0010]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出了一種液固兩相加氫裝置，將現(xiàn)有技術(shù)中全部下流式反應(yīng)器，或者全部上流式反應(yīng)器形式改為下流式反應(yīng)器和上流式反應(yīng)器間隔布置，即下流式反應(yīng)器連接一個上流式反應(yīng)器，一個上流式反應(yīng)器再連接一個下流式反應(yīng)器，這樣就克服了現(xiàn)有技術(shù)，反應(yīng)物流從一個下流式反應(yīng)器反應(yīng)器底部輸送到另一個下流式反應(yīng)器入口消耗壓力降、設(shè)備投資和安全風(fēng)險。
[0011]—種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器、混合器、原料油管線、氫氣管線、反應(yīng)器鏈接管線，其特征在于:下流式反應(yīng)器和上流式反應(yīng)器間隔布置，由反應(yīng)器連接管線將下流式反應(yīng)器出口與上流式反應(yīng)器入口連通。
[0012]所述的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器、懸浮床反應(yīng)器。
[0013]所述的下流式反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器。
[0014]所述的上流式反應(yīng)器至少為固定床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器、懸浮床反應(yīng)器一種。
[0015]所述的固定床反應(yīng)器至少包括一個催化劑床層。
[0016]所述的一種液固兩相加氫裝置，下流式反應(yīng)器出口與上流式反應(yīng)器入口由連接管線連通，上流式反應(yīng)器出口與下流式反應(yīng)器入口由連接管線連通。
[0017]本實用新型一種液固兩相加氫裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0018]I)適于加工劣質(zhì)原料；
[0019]2)適于高氫耗的操作條件；
[0020]3)使布置更為緊湊，節(jié)省設(shè)備投資；
[0021]4)裝置操作靈活。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型一種液固兩相加氫裝置。
[0023]圖2為本實用新型另一種液固兩相加氫裝置。
[0024]圖3為本實用新型第三種一種液固兩相加氫裝置。
[0025]圖4為本實用新型第四種一種液固兩相加氫裝置。
[0026]圖5為本實用新型第五種一種液固兩相加氫裝置。
[0027]圖6為本實用新型第六種一種液固兩相加氫裝置。
[0028]其中:1?5.反應(yīng)器，6.原料油管線，7.氫氣管線，8.產(chǎn)物管線，9.第一混合器，10.第一混合器氣體管線，11.反應(yīng)器鏈接管線，12.反應(yīng)器鏈接管線，13.反應(yīng)器鏈接管線，14.反應(yīng)器鏈接管線，15.第一循環(huán)油管線，16.第二循環(huán)管線管線，17.第二混合器，18.第二混合器氣體管線。
【具體實施方式】
[0029]實施例1
[0030]一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器1、反應(yīng)器2、第一混合器9，反應(yīng)器I為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器2為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器I出口與反應(yīng)器2入口由反應(yīng)器鏈接管線14連通，第一混合器9與反應(yīng)器I連通，反應(yīng)器2出口與第一混合器9由第一循環(huán)油管線15連通，第一混合器9與原料油管線6、氫氣管線7連通，反應(yīng)器2出口海域產(chǎn)物管線8連通。
[0031]實施例2
[0032]—種液固兩相加氫裝置，同實施例1，只是反應(yīng)器I為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器2為下流流式反應(yīng)器。
[0033]實施例3
[0034]一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器1、反應(yīng)器2、第一混合器9，第二混合器17，反應(yīng)器I為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器2為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器I出口與反應(yīng)器2入口由反應(yīng)器鏈接管線14連通，反應(yīng)器I出口還通過第一循環(huán)油管線15與第一混合器9連通，反應(yīng)器2出口與第二混合器18由第二循環(huán)油管線16連通，第一混合器9與原料油管線6、氫氣管線7連通，反應(yīng)器2出口與產(chǎn)物管線8連通。
[0035]實施例4
[0036]一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器1、反應(yīng)器2、第一混合器9，第二混合器17，反應(yīng)器I為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器2為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器I出口與反應(yīng)器2入口由反應(yīng)器鏈接管線14連通，反應(yīng)器I出口還通過第一循環(huán)油管線15與第一混合器9連通，反應(yīng)器2出口與第二混合器18由第二循環(huán)油管線16連通，第一混合器9與原料油管線6、氫氣管線7連通，反應(yīng)器2出口與產(chǎn)物管線8連通。
[0037]實施例5
[0038]一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器I?5、第一混合器9，反應(yīng)器I為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器2為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器3為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器4為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器5為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器I出口與反應(yīng)器2入口連通，反應(yīng)器出口與反應(yīng)器3入口連通，反應(yīng)器3出口與反應(yīng)器4入口連通，反應(yīng)器4出口與反應(yīng)器5入口連通，反應(yīng)器5出口分別與第一循環(huán)油管線15和產(chǎn)物管線8連通。
[0039]實施例6
[0040]一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器I?5、第一混合器9，反應(yīng)器I為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器2為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器3為上流式反應(yīng)器，反應(yīng)器4為下流式反應(yīng)器，反應(yīng)器5為上流式反應(yīng)器，，反應(yīng)器I出口與反應(yīng)器2入口連通，反應(yīng)器出口與反應(yīng)器3入口連通，反應(yīng)器3出口與反應(yīng)器4入口連通，反應(yīng)器4出口與反應(yīng)器5入口連通，反應(yīng)器5出口分別與第一循環(huán)油管線15和產(chǎn)物管線8連通。
【主權(quán)項】
1.一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器、混合器、原料油管線、氫氣管線、反應(yīng)器鏈接管線，其特征在于:下流式反應(yīng)器和上流式反應(yīng)器間隔布置，由反應(yīng)器連接管線將下流式反應(yīng)器出口與上流式反應(yīng)器入口連通。2.依照權(quán)利要求1所述的一種液固兩相加氫裝置，其特征在于:所述的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器、懸浮床反應(yīng)器。3.依照權(quán)利要求1所述的一種液固兩相加氫裝置，其特征在于:所述的下流式反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器。4.依照權(quán)利要求1所述的一種液固兩相加氫裝置，其特征在于:所述的上流式反應(yīng)器至少為固定床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器、懸浮床反應(yīng)器一種。5.依照權(quán)利要求1所述的一種液固兩相加氫裝置，其特征在于:所述下流式反應(yīng)器出口與上流式反應(yīng)器入口由連接管線連通，上流式反應(yīng)器出口與下流式反應(yīng)器入口由連接管線連通。
【專利摘要】本實用新型公開了一種液固兩相加氫裝置，包括反應(yīng)器、混合器、原料油管線、氫氣管線、反應(yīng)器鏈接管線，其特征在于：下流式反應(yīng)器和上流式反應(yīng)器間隔布置，由反應(yīng)器連接管線將下流式反應(yīng)器出口與上流式反應(yīng)器入口連通，該裝置，節(jié)省投資，可在線卸除反應(yīng)器進(jìn)行檢修。
【IPC分類】C10G65/02
【公開號】CN204803270
【申請?zhí)枴緾N201520098624
【發(fā)明人】薛皓, 朱華興
【申請人】中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年2月4日