[發(fā)明專利]一種液相循環(huán)加氫的裝置

在審

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• 申請日: 2016-10-11
• 公開（公告）號: CN107916137A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊守志;方艷臣;薛樹旗;陳春鳳;劉永強(qiáng);肖俊泉;李姝娟;王立波;紀(jì)運(yùn)廣;楊雪;徐洋洋;劉璐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;河北科技大學(xué)
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司13100
• 代理人: 李志民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種加氫裝置，具體涉及一種液相循環(huán)加氫的裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)滴流床加氫技術(shù)已廣泛應(yīng)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(huán)氫循環(huán)，用于相間傳質(zhì)、傳熱等工序，帶來大量的動力消耗和大量的資金投入。液相循環(huán)加氫技術(shù)取消了氫氣循環(huán)系統(tǒng)，節(jié)省了循環(huán)壓縮機(jī)系統(tǒng)，節(jié)約設(shè)備投資和能耗。

液相循環(huán)加氫工藝流程分為兩種。一種為新鮮原料、循環(huán)油和氫氣在混合器內(nèi)混合，混合后的反應(yīng)物料自上而下進(jìn)入加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物分兩部分，一部分經(jīng)循環(huán)泵增壓后循環(huán)使用，另一部分進(jìn)入下游單元，經(jīng)分離、汽提后作為產(chǎn)品。另一種為原料與補(bǔ)充氫混合經(jīng)加熱爐加熱后，與來自反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵的循環(huán)油混合，一起自下而上流經(jīng)整合的加氫反應(yīng)分離器進(jìn)行加氫反應(yīng)，從加氫反應(yīng)器出來的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入熱高壓汽提分離器進(jìn)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(jīng)循環(huán)泵升壓后作為循環(huán)油循環(huán)至加氫反應(yīng)器，另一路作為反應(yīng)生成油與混氫原料油換熱后進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)行閃蒸。

以上兩種略有不同的液相循環(huán)加氫裝置可以看出，液相循環(huán)加氫中，從加氫反應(yīng)器出來的反應(yīng)產(chǎn)物或從熱高壓汽提分離器出來的反應(yīng)產(chǎn)物都有一部分需由循環(huán)泵升壓后循環(huán)返回加氫反應(yīng)器，其循環(huán)流量Q_R是加氫進(jìn)料流量Q_I的1～2.5倍。液相循環(huán)加氫循環(huán)泵的特點是：1)高溫操作，溫度為390℃～410℃；2)進(jìn)口壓力高,在7MPa～11MPa；3)揚(yáng)程低，揚(yáng)程一般只有100米左右。循環(huán)油泵入口介質(zhì)是反應(yīng)出料含有的氫氣和硫化物，具有一定的腐蝕性。

由于循環(huán)泵的工況極為惡劣，特別是機(jī)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(huán)泵，屏蔽泵的葉輪和電機(jī)的轉(zhuǎn)子共軸，安裝在一個密閉的殼體內(nèi)，整臺設(shè)備沒有動密封，從根本上消除了泵送介質(zhì)的外漏。

液相循環(huán)加氫一方面需要循環(huán)泵為加氫反應(yīng)系統(tǒng)升壓，另一方面反應(yīng)后產(chǎn)物需要經(jīng)減壓閥減壓后進(jìn)行后續(xù)的精制處理。液相循環(huán)加氫的高壓液相反應(yīng)出料油經(jīng)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(fèi)掉。經(jīng)計算此減壓壓力能比循環(huán)泵驅(qū)動電機(jī)功率大很多，如果高效率地回收利用此壓力能，液相循環(huán)加氫裝置的能耗將進(jìn)一步降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種液相循環(huán)加氫的方法，以減少油品加氫過程中反應(yīng)器進(jìn)料升壓所需的動力消耗，降低油品加氫的能耗和生產(chǎn)成本。本發(fā)明的另一目的是提供一種液相循環(huán)加氫的裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：液相循環(huán)加氫的裝置，包括原料油緩沖罐、進(jìn)料泵、加熱爐、加氫反應(yīng)器、熱低壓分離器、氫油混合器、補(bǔ)充氫管路和透平循環(huán)泵。補(bǔ)充氫管路與氫油混合器連接。透平循環(huán)泵包括泵側(cè)和透平側(cè)。加氫反應(yīng)器出料口分為兩路或經(jīng)熱高壓汽提分離器分為兩路，一路通過透平循環(huán)泵的泵側(cè)連接到氫油混合器或加氫反應(yīng)器，一路經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥再分為兩路，其中一路經(jīng)透平循環(huán)泵的透平側(cè)和低壓減壓閥連接到熱低壓分離器，另一路經(jīng)高壓減壓閥連接到熱低壓分離器。

加氫反應(yīng)器為下流式加氫反應(yīng)器，加氫反應(yīng)器的上部設(shè)有排氣口。原料油緩沖罐通過進(jìn)料泵和加熱爐與氫油混合器連接，氫油混合器與加氫反應(yīng)器連接。

作為選擇，加氫反應(yīng)器為上流式加氫反應(yīng)器，熱高壓汽提分離器上部設(shè)有排氣口，下部設(shè)有出料口。原料油緩沖罐通過進(jìn)料泵和氫油混合器與加熱爐連接，加熱爐與加氫反應(yīng)器連接。

透平循環(huán)泵由泵殼體、泵葉輪、透平葉輪和泵軸構(gòu)成，泵葉輪和透平葉輪通過泵軸連接，泵葉輪、透平葉輪和泵軸密封安裝在泵殼體內(nèi)。透平循環(huán)泵的泵側(cè)設(shè)有泵入口和泵出口，透平循環(huán)泵的透平側(cè)設(shè)有透平入口和透平出口。裝置設(shè)有背壓調(diào)節(jié)閥和單向閥，透平出口通過背壓調(diào)節(jié)閥連接到熱低壓分離器。泵出口通過單向閥連接到氫油混合器或加氫反應(yīng)器。裝置設(shè)有循環(huán)泵和備用減壓閥，加氫反應(yīng)器或熱高壓汽提分離器出料口通過循環(huán)泵連接到油氣混合器或加氫反應(yīng)器的進(jìn)料口，通過備用減壓閥連接到熱低壓分離器。

本發(fā)明采用透平循環(huán)泵替代目前液相循環(huán)加氫中的電驅(qū)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(yīng)出料油減壓壓力能作驅(qū)動力，對需要循環(huán)回加氫反應(yīng)器的出料油進(jìn)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(jī)械密封，可以做到零泄漏。泵側(cè)循環(huán)油升壓后返回加氫反應(yīng)器，透平側(cè)出料油減壓后去熱低壓分離器，透平側(cè)和泵側(cè)介質(zhì)都是來自加氫反應(yīng)物料，因此在透平循環(huán)泵內(nèi)透平側(cè)和泵側(cè)介質(zhì)可以混合。