[發明專利]一種液相循環加氫的方法

在審

• 申請號: 201610886503.2
• 申請日: 2016-10-11
• 公開（公告）號: CN107916136A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 楊守志;劉曉欣;薛樹旗;陳春鳳;劉永強;梁文萍;李姝娟;紀運廣;楊雪;徐洋洋;劉璐
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;河北科技大學
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司13100
• 代理人: 李志民

技術領域

本發明屬于石油化工技術領域，涉及一種油品加氫的方法，具體涉及一種液相循環加氫的方法。

背景技術

傳統滴流床加氫技術已廣泛應用于石油化工加氫裝置中，但該工藝需要在一定的氫分壓下維持較高的氫油體積比，需要借用大量的循環氫循環，用于相間傳質、傳熱等工序，帶來大量的動力消耗和資金投入。液相循環加氫技術取消了氫氣循環系統，節省了循環壓縮機系統，節約設備投資和能耗。

液相循環加氫工藝流程分為兩種。一種為新鮮原料、循環油和氫氣在混合器內混合，混合后的反應物料自上而下進入加氫反應器進行加氫反應，反應產物分兩部分，一部分經循環泵增壓后循環使用，另一部分進入下游單元，經分離、汽提后作為產品。另一種為原料與補充氫混合經加熱爐加熱后，與來自反應產物循環泵的循環油混合，一起自下而上流經整合的加氫反應分離器進行加氫反應，從加氫反應器出來的反應產物進入熱高壓汽提分離器進行氣液分離。從熱高壓汽提分離器底部出來的油分成兩路，一路經循環泵升壓后作為循環油循環至加氫反應器，另一路作為反應生成油與混氫原料油換熱后進入熱低壓分離器進行閃蒸。

以上兩種略有不同的液相循環加氫工藝可以看出，液相循環加氫中，從加氫反應器出來的反應產物或從熱高壓汽提分離器出來的反應產物都有一部分需由循環泵升壓后循環返回加氫反應器，其循環流量Q_R是加氫進料流量Q_I的1～2.5倍。液相循環加氫循環泵的特點是：1)高溫操作，溫度為390℃～410℃；2)進口壓力高,在7MPa～11MPa；3)揚程低，揚程一般只有100米左右。循環油泵入口介質是反應出料含有的氫氣和硫化物，具有一定的腐蝕性。

由于循環泵的工況極為惡劣，特別是機械密封選型困難，目前液相加氫裝置都選用了屏蔽泵做循環泵，屏蔽泵的葉輪和電機的轉子共軸，安裝在一個密閉的殼體內，整臺設備沒有動密封，從根本上消除了泵送介質的外漏。

液相循環加氫一方面需要循環泵為加氫反應系統升壓，另一方面反應后產物需要經減壓閥減壓后進行后續的精制處理。液相循環加氫的高壓液相反應出料油經減壓閥減為低壓后到低壓分離器，壓力一般由9.8MPa減至2.5MPa，其壓力能基本全部浪費掉。經計算此減壓壓力能比循環泵驅動電機功率大很多，如果高效率地回收利用此壓力能，液相循環加氫裝置的能耗將進一步降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種液相循環加氫的方法，以減少油品加氫過程中反應器進料升壓所需的動力消耗，降低油品加氫的能耗和生產成本。

本發明的技術方案是：液相循環加氫的方法，原料油緩沖罐中原料油經過加熱與補充氫氣混合后到加氫反應器進行加氫反應。加氫后的反應產物分成兩部分或經熱高壓汽提分離器汽提后分成兩部分，一部分經透平循環泵的泵側增壓后返回氫油混合器或加氫反應器，另一部分分為兩路，一路經透平循環泵的透平側和低壓減壓閥到熱低壓分離器進行分離，另一路經高壓減壓閥到熱低壓分離器。

加氫反應器為下流式加氫反應器，原料油緩沖罐中原料油經加熱爐加熱和在氫油混合器與氫氣混合后進入加氫反應器。

另一種選擇是加氫反應器為上流式加氫反應器，原料油緩沖罐中原料油經氫油混合器與氫氣混合后進入加熱爐加熱，加熱后原料油進入加氫反應器，加氫反應后產物經上部出口到熱高壓汽提分離器。

原料油為汽油、柴油、蠟油、渣油或苯甲酸；所述液相循環加氫的壓力為2.0～15.0MPa，溫度為390℃～410℃。加氫反應的循環比為Q_R/Q_I=1～2.5；其中Q_R為循環油的質量流量，Q_I為新鮮原料油的質量流量。透平循環泵的泵側設有泵入口和泵出口，透平循環泵的透平側設有透平入口和透平出口。

本發明采用透平循環泵替代目前液相循環加氫中的電驅動屏蔽泵，不使用來自裝置外的電力或其它能源，利用加氫反應出料油減壓壓力能作驅動力，對需要循環回加氫反應器的出料油進行增壓。透平葉輪與泵葉輪共用一根泵軸，無外伸軸，不需要機械密封，可以做到零泄漏。泵側循環油升壓后返回加氫反應器，透平側出料油減壓后去熱低壓分離器，透平側和泵側介質都是來自加氫反應物料，因此在透平循環泵內透平側和泵側介質可以混合。

本發明液相循環加氫的方法也適用沸騰床加氫反應器中部分生成油被送至反應器入口進行循環過程，以及氣體凈化低溫甲醇洗工藝中吸收塔中部分低溫甲醇抽出部分降溫后再循環回吸收塔的工藝過程。