一种液相循环加氢装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种液相循环加氢装置；混合器入口与原料油罐连接，混合器出口与反应器顶部连接，混合器顶部设有富余氢气出口，混合器底部设有氢气入口；反应器顶部设有反应器气体出口，反应器底部的出口与吸附塔底部连接，同时反应器底部的出口与第一分离器入口连接；吸附塔顶部出口与混合器入口连接；第一分离器底部的出口与第二分离器入口连接；第一分离器气相产物出口设置在第一分离器顶部；第二分离器轻质产物出口设置在第二分离器上部，第二分离器重质产物出口设置在第二分离器下部；本装置可用于汽、煤、柴油等馏分油加氢脱硫、脱氮精制，生产清洁燃料工艺过程，能够提高加氢反应的效率，生产超低硫的油品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液相循环加氢装置。
技术介绍
在传统的滴流床加氢工艺中，氢气需要从气相传递到液相，然后溶解氢和含硫化合物在催化剂的活性中心发生反应，从而达到脱硫目的。在此过程中，所需要的氢气量远远大于加氢反应所消耗的氢气量。这是因为，一方面，加氢反应是一个强放热反应，为了维持反应温度，需要大量的氢气和原料油通过催化剂床层带走反应热；另外一方面，在气-液-固三相的反应中，维持较高的氢分压有利于加氢反应，抑制焦炭生成，延长催化剂寿命。此外，没有参加反应的氢气通过循环氢压缩机将其提高压力后重新输送到反应器中参与反应。循环氢压缩机作为加氢过程的关键设备，投资和操作费用较高。为了取消循环氢和循环氢压缩机，降低装置的投资成本，液相加氢技术被提了出来。美国专利US20060144756A1公开了一种两相加氢控制系统方法和装置。在连续的液相加氢过程中，取消了循环氢，在溶剂或稀释剂存在的条件下，将氢油混合，氢气在溶剂或者稀释剂的溶解度大于在原料油中的溶解度。加氢反应所需要的氢都来自于液相溶解的氢，不需要额外的氢气。但其没有考虑加氢过程中产生的H2S和NH3等加氢副产物对加氢反应的抑制作用，导致其在反应体系中累积，影响氢气的溶解度以及反应过程中的加氢效率。加氢副产物H2S和NH3对加氢反应具有一定的抑制作用。主要是H2S和NH3与反应物在催化剂活性位上的竞争吸附，影响加氢反应效率。因此，消除H2S和NH3的影响对柴油深度脱硫具有重要意义。中国专利CN101787305A公开了一种在催化剂床层之间设置气体补充和排放杂质过量气体的内构件，通过气提的方式脱除反应生成的H2S和NH3。中国专利CN101724443A公开了采用内部错流反应器，通过气提脱除反应副产物H2S和NH3。中国专利CNlO 1942318A公开了在气提塔内用氢气作为气提气脱除反应体系中的H2S和NH3等气体杂质。这些专利技术的特点是通过气提技术脱除H2S和NH3,需要消耗一定量氢气作为气提气。
技术实现思路
本技术的目的提供一种液相循环加氢装置，采用吸附剂有效脱除循环油中的H2S和NH3,避免反应体系中H2S和NH3的累积，消除其对加氢反应的抑制作用，提高加氢效率。本技术所述的液相循环加氢装置由混合器、反应器、第一分离器、第二分离器、吸附塔和连接管线组成；混合器入口原料油管线与原料油罐连接，混合器出口通过饱和氢气的液体原料管线与反应器顶部连接，混合器顶部设有富余氢气出口，混合器底部设有氢气入口 ；反应器顶部设有反应器气体出口，反应器底部的出口通过循环油管线与吸附塔底部连接，同时反应器底部的出口通过产品油管线与第一分离器入口连接；吸附塔顶部出口通过脱除h2s、NH3的循环油管线与混合器入口连接；第一分离器底部的出口通过第一分离器液相产物管线与第二分离器入口连接；第一分离器气相产物出口设置在第一分离器顶部；第二分离器轻质产物出口设置在第二分离器上部，第二分离器重质产物出口设置在第二分离器下部。原料油、氢气和循环油在混合器中混合形成预饱和液相物流，预饱和液相物流作为原料进单级或多级加氢反应器进行加氢反应。一部分反应产物进入吸附塔，脱除H2S和NH3后作为循环油进入混合器中。另一部分反应产物以产品的形式进入第一分离器进行分离，分离出气相产物，液相产物进入第二分离器，第二分离器分离出最终产物。吸附塔内使用一种或几种吸附剂。吸附剂是活性碳、介孔碳、沸石分子筛、活性氧化铝、介孔氧化硅、SiO2-Al2O3^ Cu-ZnO, Ni-ZnO, Ni_Al203、Ni_Si02/Al203、Ni-SiO2 中的一种或几种。循环油与原料油按比例混合，以保证混合物料中溶解的氢量大于反应所需要的氢量以及催化剂床层的稳定性。利用原料油与循环油的比例控制进入反应器的温度。当化学氢耗高以及反应热较高时适当提高循环油量，反之则降低循环油的量。循环油与原料的体积比为O. I : I 10 : 1，催化剂床氢油体积比为2 : I 20 : I。反应器上部设置排气系统，反应器下部为加氢催化剂床层，反应器设置压力和液位监测系统，通过排气系统控制反应器的压力和液位。采用控制排出反应器的液体量控制反应器中的液位。所述的液相循环加氢工艺是在固定床反应器中进行的两相加氢反应,反应所需要的氢由原料油中溶解的过量氢气提供。加氢工艺条件根据原料的性质、最终产品质量要求来确定。一般来说，反应温度在260 420° C，反应氢分压为O. 5 15Mpa，体积空速为O.8 15h 1O本专利技术采用部分加氢产物经吸附脱除H2S和NH3后作为循环油与原料油、H2混合，将氢气预先饱和溶解于循环油和原料油中，然后溶有饱和氢的液体混合物料进入单级或多级固定床加氢反应器进行液相加氢反应。加氢产物的部分循环增加了溶氢量，可以实现原料油中的溶解氢高于加氢反应所需要消耗的氢气量。另外，循环油的脱H2S和NH3操作，能够增加循环油中的溶氢量，并消除H2S和NH3对加氢反应的抑制作用，更有利于原料油中硫杂质的脱除。本工艺的特征是不需要目前常规加氢处理过程中必须的循环氢和循环氢压缩机。同时不需要对反应器进行额外的改造即可实现原料油和氢在催化剂床层的均匀分散。通过循环油的循环加入可以控制反应器的温度稳定，使反应在近于等温的条件下操作，最大限度的保持催化剂的活性和稳定性，延长催化剂寿命。本专利技术中将部分液相产物的循环和H2S、NH3的脱除结合起来，能够提高加氢反应的效率，有利于生产超低硫的油品。附图说明图I为本专利技术液相循环加氢工艺方法流程图。图中1_原料油管线,2-氢气入口，3-混合器,4-富余氢气出口，5-饱和氢气的液体原料管线，6-反应器气体出口，7-反应器，8-产品油管线，9-第一分离器气相产物出口，10-第一分离器，11-第一分离器液相产物管线，12-第二分离器，13-第二分离器轻质产物出口，14-第二分离器重质产物出口，15-循环油管线，16-吸附塔，17-脱除H2S、NH3的循环油管线。具体实施方式本技术所述的液相循环加氢装置由混合器3、反应器7、第一分离器10、第二分离器12、吸附塔16和连接管线组成；混合器3入口原料油管线I与原料油罐连接，混合器出口通过饱和氢气的液体原料管线5与反应器7顶部连接，混合器3顶部设有富余氢气出口 4，混合器3底部设有氢气入口 2 ;反应器7顶部设有反应器气体出口，反应器7底部的出口通过循环油管线15与吸附塔16底部连接，同时反应器7底部的出口通过产品油管线8与第一分离器入口连接；吸附塔16顶部出口通过脱除H2S、NH3的循环油管线17与混合器3入口连接；第一分离器底部的出口通过第一分离器液相产物管线11与第二分离器入口连接；第一分离器气相产物出口 9设置在第一分离器顶部；第二分离器轻质产物出口 13设置在第二分离器上部，第二分离器重质产物出口 14设置在第二分离器下部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液相循环加氢装置，由混合器、反应器、第一分离器、第二分离器、吸附塔和连接管线组成；其特征在于：混合器入口原料油管线与原料油罐连接，混合器出口通过饱和氢气的液体原料管线与反应器顶部连接，混合器顶部设有富余氢气出口，混合器底部设有氢气入口；反应器顶部设有反应器气体出口，反应器底部的出口通过循环油管线与吸附塔底部连接，同时反应器底部的出口通过产品油管线与第一分离器入口连接；吸附塔顶部出口通过脱除H2S、NH3的循环油管线与混合器入口连接；第一分离器底部的出口通过第一分离器液相产物管线与第二分离器入口连接；第一分离器气相产物出口设置在第一分离器顶部；第二分离器轻质产物出口设置在第二分离器上部，第二分离器重质产物出口设置在第二分离器下部。

【技术特征摘要】
1. 一种液相循环加氢装置，由混合器、反应器、第一分离器、第二分离器、吸附塔和连接管线组成；其特征在于混合器入口原料油管线与原料油罐连接，混合器出口通过饱和氢气的液体原料管线与反应器顶部连接，混合器顶部设有富余氢气出口，混合器底部设有氢气入口 ；反应器顶部设有反应器气体出口，反应器底部的出口通过循环油管线与吸附塔底部连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：田然，张瑞芹，王刚，刘永刚，马守涛，张长森，李鸿刚，宋金鹤，翟赟璞，尚志勇，于春梅，徐兴敏，白潇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：实用新型
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