馏分油的液相加氢处理系统的制作方法

本发明涉及石油化工的技术领域，具体是一种馏分油的液相加氢处理系统。

背景技术：

炼油工业是我国能源工业中的关键行业，既涉及我国经济和社会发展的能源安全，也对提高能源效率和减少污染物排放影响重大。炼油行业的发展趋势是重油轻质化及生产清洁燃料，加氢工艺可以覆盖炼厂二次加工装置的大部分原料和中间产品，是生产清洁燃料的有效手段，能有效脱除原料及产品中的有害杂质并显著改善产品质量。近年来，清洁燃料产品标准的升级进程不断加快，世界清洁燃料的总趋势是：汽油低硫、低烯烃、低芳烃、低苯和蒸气压；柴油低硫、低芳烃、低密度和高十六烷值。

企业对节能降耗提出了越来越高的要求，能耗大、效率低的工艺将逐渐被淘汰。加氢技术的传统工艺为常规滴流床加氢技术，由于滴流床加氢技术能耗大、效率低、投资成本高，已逐渐被液相加氢技术所取代。

液相加氢的技术特点是将利用循环油技术代替了循环氢技术，降低了氢耗，利用油相的循环保证了加氢反应的溶氢量，这样无疑增加了循环泵的能耗，增大了装置设备投资。由此可见，液相加氢技术中的混氢效果决定了加氢程度，同时，加氢的副产物硫化氢、氨气等对加氢反应具有一定的抑制作用，需及时排出，以免抑制加氢反应深度。

中国专利cn104099127a公开了一种馏分油加氢处理工艺方法，工艺设置三台加氢反应器，每台反应器前都增加一台氢油混合器，第二反应器后增设第一分离器，第三反应器后增设第二分离器，第一反应器的生成油或循环，或进入到第二混氢器；第二反应器生成油或循环，或进入第三反应器，或进入第一分离器；第三反应器生成油或循环，或进入第二分离器。该工艺虽然充分考虑了混氢的效率，又及时排除了加氢反应产生的硫化氢、氨气等副产物，但工艺流程复杂，设备投资大，并且传统的气液分离器无法保证物料在反应条件下进行气液分离，两台反应器间需增设升温升压设备。

中国专利cn103834433a公开了一种上行式反应分离器及加氢方法，工艺中存在两部分，反应区和气液分离区，两区域位于同一容器壳体内，气液分离区设置在上部，反应区在下部。该种工艺虽可以减少两个独立设备之间的管线连接，但大大降低了装置的适用性，并且气液分离效率较低。

技术实现要素：

本发明提出了一种馏分油的液相加氢处理系统，依反应次序依次包括氢油混合器、固定床加氢反应器以及气液分离器，所述气液分离器的内部设置有气液分离腔，所述气液分离腔的水平两侧设置有切向进料口以使物料在所述气液分离腔中旋转，所述气液分离腔的顶部设置有朝下的倒锥；所述气液分离腔的底部设置有液相出口；所述气液分离腔的顶部设置有气相出口。

本发明的进一步设置为：所述气液分离腔的底部设置有朝上的立锥。

本发明的进一步设置为：所述气相出口为贯通所述密封隔板以及所述倒锥的通孔。

本发明的进一步设置为：所述密封隔板设置有回流管。

本发明的进一步设置为：所述气液分离腔的上方设置有与所述气相出口相对的破沫网。

本发明的进一步设置为：所述破沫网采用平整型网面或波纹型网面。

本发明的进一步设置为：所述密封隔板设置有回流管。

本发明的有益技术效果为：

1、本系统工艺过程简单，设备投资小。对比常规工艺，取消了高压分离器、低压分离器等设备，该工艺装置设备数量少，一次性投资及占地均有较大幅度的减少。

2、物料加工流程短，降低装置加工复杂性；该单元也可与其他馏分油加氢装置串联或并联使用，提高原有装置有效加工量或改善装置产品品质。系统生产的产品质量满足相应的国家标准，产品硫含量≤5ppm。

3、分离器内倒锥通过改变物料运动方向的方式降低了对物料压力的损耗，将物料进口的动力转换成在气液分离腔内运动的离心力，通过离心力作用，实现气液分离。

4、分离器底部的立锥控制了气相富集区的高度，防止出现较大的气相富集区域，使得旋流脱气过程被控制在较高的切向速度区域进行。

5、破沫网降低气相的雾沫夹带，同时也能进一步分离被气相携带的油相，通过破沫网的气相从顶部排出，经破沫网拦截的油相经下液管进入油相出口汇入物料中进入下一级处理。

附图说明

图1是本发明中液相加氢处理系统的结构示意图；

图2是本发明中气液分离器的结构示意图。

附图标记：1、气液分离器；11、密封隔板；12、回流管；2、倒锥；3、立锥；4、进料口；5、气相出口；6、液相出口；7、破沫网；8、氢油混合器；9、固定床液相加氢反应器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明提出了一种馏分油的液相加氢处理系统，包括氢油混合器8、固定床液相反应器9以及气液分离器1，这三台设备组合为一台设备，共用一台反应器壳体，三台设备均可通过设备检修孔实现拆除和安装，不需要割开反应器壳体。

原料与氢气在氢油混合器8中通过预混合技术进行混合以生成混合料；随后混合料采用下进上出的方式进出固液床液相反应器，并在固液床液相反应器中进行加氢反应，以生成反应料；随后反应料进入气液分离器1，采用气液分离技术，排出加氢反应产生的硫化氢、氨气等废气。

原料可以是直馏馏分油和二次加工馏分油，包括直馏柴油、直馏蜡油、催化柴油、催化油浆、焦化柴油、焦化蜡油等单一或混合油品。

氢油混合器8采用专利号为：201920404208.8中的设备，其技术特点是采用微孔分散内件结构，微孔分散内件的底部和顶部的用于液体流通的孔径为1-50mm、侧壁微孔的孔径为0.5-1000nm。实现氢气在原料中的高效溶解，生成大量的微气泡，持续在整个反应过程中实现供氢，提高加氢过程的传质效率。

固定床液相加氢反应器9灵活设置反应床层，可以选择设置为1-3个，优选采用单床层反应器；催化剂采用高活性ni-co-mo-w系列加氢催化剂。

气液分离器1，是呈圆筒状的容器，其内部通过密封隔板11分离出单独的气液分离腔，密封隔板11采用可拆设计。气液分离腔的水平两侧设置有切向进料口4以使物料在气液分离腔中旋转，在气液分离腔中通过旋流技术进行气液分离。气液分离腔的顶部设置有朝下的倒锥2；倒锥2通过改变物料运动方向的方式降低了对物料压力的损耗，将物料进口的动力转换成在气液分离腔内运动的离心力，通过离心力作用，实现气液分离。

气液分离腔的底部设置有液相出口6；气液分离腔的顶部设置有气相出口5。气相出口5为贯通倒锥2以及密封隔板11的通孔，气相出口5沿倒锥2的轴线设置。分离出的气相从气相出口5排出，油相经气液分离腔底部设置的油相出口排出。

气液分离腔的底部设置有朝上的立锥3。由于旋流衰减作用，较低的位置处分离强度较低，底部的立锥3控制了气相富集区的高度，防止出现较大的气相富集区域，使得旋流脱气过程被控制在较高的切向速度区域进行。

基于倒锥2和立锥3的相互配合，本气液分流器能够实现高效的气液分离。

气液分离腔的上方设置有与气相出口5相对的破沫网7。破沫网7与反应器等径。破沫网7分体可拆设置。破沫网7可采用平整型网面或波纹型网面。从气相出口5排除的气相会接触到破沫网7。由于气相与液相在实际作业过程中无法彻底分离，所以从气相出口5会排出很多气泡。气泡遇到破沫网7后会破碎，进而气相会向上排出，而液相在汇集后会留下。密封隔板11上设置有回流管12。破沫汇集后的液相会从回流管12进入气液分离腔中，最后从液相出口6排出。

本系统中的氢油混合、加氢反应以及气液分离均能够高质高效的完成，所以省去了很多中间的工艺环节，节省了设备和占地面积。

本系统根据需要既可以串联使用，也可以并联使用。同时，也可与其他馏分油加氢装置串联或并联使用，提高原有装置有效加工量或改善装置产品品质。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。