[發明專利]一種高壓分離器及高壓分離的方法

無效

• 申請號: 201010271243.0
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN102380262A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 陳崇剛;李立權;曾茜;裘峰;陳劍;馮勇;高巧麗;王昕;汪華林;徐效梅;錢卓群;馬良
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司;上海華暢環保設備發展有限公司
• 主分類號: B01D45/16
• 分類號: B01D45/16;B01D50/00;C10L3/12;C10L3/00;C10K1/00;C10G70/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于物理分離領域，涉及一種采用氣液旋流分離器處理加氫裂化工藝過程中高壓分離器(包括熱高壓分離器、冷高壓分離器)中氫氣所攜帶的油、水和微細固體顆粒等物質的高壓分離器及高壓分離的方法。

背景技術

加氫裝置設置高壓分離器(高分)，是將反應器流出物中的油-氣-水三相進行分離，是為操作量不穩、氣體大量帶液時起到緩沖作用。為此，需要有合適的氣相分離空間和充分的液相停留時間。高壓分離器的器壁厚度隨操作壓力的不同和直徑的不同而變化。有的壁厚小于100mm，而有的大于200mm。高壓分離器殼體制造時要進行卷板，國內制造廠的卷板能力大都在100mm以下。因此壁厚小于100mm的高壓分離器可以用鋼板來制造，而大于這一厚度，則要考慮采用鍛鋼來制造。不但增加了壓力容器鋼材的消耗量，還加大了設備占地面積。

熱高壓分離器的操作溫度一般高于300℃，在裝置緊急卸壓時，器內的介質溫度短時間內可以達到420℃。該工況下，高溫含氫和H₂S的介質會對器壁產生氫腐蝕和H₂S腐蝕；冷高壓分離器的操作溫度一般均在120℃以下。在這一溫度下，氫氣不會對器壁造成氫腐蝕。在低溫下，介質中的水氣會凝結成水，H₂S融入水中，形成濕H₂S。操作介質含硫化氫越多，也就是濕H₂S濃度越大，對器壁造成的腐蝕就越嚴重。這就要求高壓分離器要求很強的抗腐性能。

高壓分離器既是反應產物的氣液分離設備，又是反應系統的壓力控制點。分離器內壓力非常大，如液面控制不好，液面過高，會造成循環氫帶液而損壞循環氫壓縮機；液面過低，容易發生高壓系統竄入低壓系統而發生爆炸事故，增加了高壓分離器的操作難度。

循環氫、液態烴、柴油、含硫污水和低分氣等組分夾帶重烴、水、催化劑等分散相顆粒。這不僅增加了助劑消耗和原料流失，而且給下游關鍵設備的長周期運轉帶來了很大的危害。胺液跑損對污油系統形成二次污染，直接加重了污水處理場的負擔。此外，循環氫帶液、帶塵對壓縮機長周期運轉構成嚴重威脅。

循環氫、液態烴、柴油、含硫污水和低分氣帶液、帶塵問題，通常選用聚結器脫除。但聚結器運轉周期短，檢修頻繁。

循環氫、液態烴和低分氣夾帶胺液問題，通常選用沉降罐脫液、脫塵。但是，胺法脫硫有一個“溶劑發泡”問題，即快速損失胺液。胺液本身有發泡傾向，當系統C₅等重烴含量大、系統雜質如HSS含量高甚至鐵繡較多時(比如新建裝置開工前，系統堿洗預處理不完善)都會引起發泡。在發泡劑誘導下，胺液一旦發泡，便會向增長方向發展，使用消泡劑可暫時控制發泡傾向，但一旦超過某個限度，便會發展成為無法克服的泡沫充塞。這是重力沉降罐無法滿足的，往往導致壓縮機非正常運轉。

專利C?N200780043871.X公開了一種用于分離包含氣體和液體微粒的高壓混合物的裝置，其裝置包括重力分離器內部的離心分離器，但該裝置用于制備低密度聚乙烯的裝置。專利C?N01276178.8也公開了一種高壓分離器，但該分離器的進料管為切線進料，在厚壁容器上處理不規則形狀開口非常不容易，且分離效果不高。

微型旋流分離器是一種高效、安全、可長周期運轉的設備。美國School?ofMechanical?and?Materials?Engineering?of?Washington?State?University等單位設計了5mm、10mm、15mm、25mm的微型旋風分離器。對于19mm旋風分離器，對3μm生物質的汽溶膠顆粒分離效率達到95％，對2μm生物質的汽溶膠顆粒分離效率也達到80％以上。

因此，將微型旋流器技術用到加氫裂化循環氫、液態烴、柴油、含硫污水和低分氣非均相分離系統，將是解決循環氫、液態烴、柴油、含硫污水和低分氣帶液、帶塵問題，保障壓縮機安全，減少胺液消耗，減輕污水處理場和污水汽提原料凈化負擔，維持系統長周期運轉、保證裝置三年一修，保持設備與裝置環境協調的經濟、可靠的技術方案。

發明內容

本發明提供一種新型的高壓分離器及高壓分離的方法，以克服現有高壓分離器分離油-氣-水三相時存在高壓分離器內混合氣含液及運轉周期短等缺點。使用本發明可除去高壓分離器內混合氣中所夾帶的油、水以及少量固體顆粒，降低氣體的分子量，消除引發脫硫塔脫硫劑發泡的物性因素，延長整個裝置的連續運轉周期。