一种浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放系统及安全泄放方法与流程

本发明属于化工领域，更具体地，涉及一种浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放系统及安全泄放方法。

背景技术：

中国一直严重依赖原油进口，进口重质原油或高硫石油是大势所趋，而重油所产生的渣油处理是世界难题。目前国内每年渣油加工处理约1～2亿吨，采用传统延迟焦化技术的收率大约60～70％左右，采用高压沸腾床加氢技术其收率大约60-75％左右，且延迟焦化技术在国家日益严格的环保要求下，可预期的前景黯淡；固定床渣油加氢不仅受制于原料杂质的限制，即使采用最先进的催化剂与工艺流程技术其操作周期无法突破22个月，无法与三年或者四年的检修周期相匹配；而沸腾床渣油加氢由于无法保证产品中沥青质的稳定性，分馏系统易出现堵塞，进而影响装置的稳定操作，使转化率无法逾越75～80％的天花板。

浆态床临氢热裂化工艺对所加工原料中杂质的含量几乎没有限制，甚至可以加工沥青和油砂，浆态床加氢裂化工艺由于转化率高，可以达到90～95％以上，在设备条件允许的前提下几乎无装置操作周期的限制，无操作初、末期的区别，因而被视为对于劣质重、渣油轻质化的一条比较有效的途径，也是替代现有焦化装置，大幅度提高全厂原油加工灵活性和提高全厂轻油收率的重要技术手段。

浆态床加氢裂化反应遵循自由基的反应机理，在氢气与催化剂的氛围下，合理控制反应条件就可以有效抑制反应结焦。催化剂及催化剂的活性组分、脱金属反应生成的金属硫化物、反应生成的微量焦等固态物质富集于浆态床加氢裂化的未转化油中，并与其他油品混合后形成油浆。固杂随着油浆流动，当油浆的流速低于限制值时固杂将沉降、附着在管线或者设备上。由于浆态床油浆中含有少量的沥青质，沥青质体系的稳定性很脆弱，随着体系温度的逐步降低，沥青质稳定性将遭到破坏，严重时会出现沥青质的析出现象。浆态床加氢裂化反应温度普遍高于420℃，反应体积空速一般低于0.15h^-1，反应器的进料方式多为下进上出，当装置处于动力故障或者装置内的管线、阀门、设备处于堵塞状态的时候，反应系统、分离系统及分馏系统中大量的高温油浆无法按照顺序流程退出装置，此时油浆在反应器、分离器、常压塔、减压塔等设备中处于高温、静止状态，长时间的固体沉降将导致管线、设备、阀门的堵塞，必须及时将油浆泄放出上述设备，由于储运系统无法承受特别是反应器内油浆温度超过420℃的苛刻要求，油浆的热量需要在装置内移除。对于油浆介质，在考虑油浆高温特点的同时也需要兼顾到油浆最低维持温度的限制，防止出现油浆内沥青质低温析出的现象，时刻保证油浆流经的设备、管线、阀门温度高于沥青质的析出温度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放系统及安全泄放方法，用以解决浆态床加氢裂化装置内发生动力故障或者系统堵塞时反应器、分离器、减压塔等设备内高温油浆无法及时移除热量而带来的装置安全隐患。

为了实现上述目的，本发明提供一种浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放系统，该油浆安全泄放系统包括：

油浆储罐，内部设置有搅拌装置，罐顶与火炬系统连接，上部设置有稀释油进料管线与油浆进料管线，所述油浆进料管线与浆态床加氢裂化装置连接；

油浆加热冷却器，内部设置有油浆换热流道，所述油浆加热冷却器上相应设置有与所述油浆换热流道连接的油浆进出口，其中，油浆进口通过油浆泵与所述油浆储罐罐底连接，油浆出口连接的管线分为两支，一支与所述油浆储罐连接，另一支作为油浆流出管线；

冷媒系统，用于油浆加热冷却器内油浆的冷却；

热媒系统，用于油浆加热冷却器内油浆的加热。

本发明中，油浆储罐的底部优选为锥形结构，也可以为底部具有一定倾斜结构的储罐。搅拌装置的选用为本领域技术人员熟知的机械搅拌装置和/或液力搅拌装置。

本发明中，冷媒系统可以为换热管线，热媒系统可以为换热管线，也可以为电加热管，优选地，所述冷媒系统包括与所述油浆加热冷却器连接的冷媒介质进料管线、冷媒介质出料管线；所述热媒系统包括与所述油浆加热冷却器连接的热媒介质进料管线、热媒介质出料管线。

本发明另一方面提供一种浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放方法，该油浆安全泄放方法在上述油浆安全泄放系统中进行，包括：将来自浆态床加氢裂化装置的油浆连续或间断地送入油浆储罐，同时向油浆储罐内连续注入稀释油，待油浆与稀释油混合均匀后，抽出并送至油浆加热冷却器，将油浆温度调整至目标温度后，部分送回油浆储罐，其余部分采出。

本发明中，浆态床加氢裂化反应的催化剂优选包括天然矿物固体粉末催化剂、工业废渣固体粉末催化剂、有机金属催化剂和无机化合物中的至少一种，所述催化剂的活性成分为二硫化钼；所述浆态床加氢裂化反应的反应原料包括减压渣油、脱油沥青、乙烯裂解焦油、煤焦油、超稠原油以及炼油厂污泥中的至少一种。

本发明中，当浆态床加氢裂化装置发生动力故障或者系统堵塞时，将浆态床加氢裂化装置中的反应器、分离器、常压塔、减压塔等设备内的油浆通过设置于各设备底部的排放口连续或者间断排入至油浆储罐，及时移出高温油浆，避免长时间处于静止状态的高温油浆沉降将导致管线、设备以及阀门的堵塞，优选地，所述油浆储罐的操作温度为200～300℃，操作压力为0.15～0.4mpa。同时油浆储罐内持续注入稀释油，将两者混合均匀后抽出并经油浆加热冷却器加热/冷却至目标温度后，一部分作为回流油，送至油浆储罐内，作为搅拌装置的液流介质，防止油浆中的固杂沉降堵塞油浆储罐及其附属的管线、阀门，同时还可以起到控制油浆储罐温度的目的，降低事故状态下来自装置高温油浆的温度，将油浆储罐的温度控制在安全范围内。

本发明中，来自浆态床加氢裂化装置的油浆一般包括任选掺杂有固体颗粒的柴油、蜡油、未转化油中的至少一种；采用的稀释油优选为轻蜡油、重蜡油、催化油浆中的至少一种，进一步优选为重蜡油。

根据本发明，优选地，稀释油的注入量为所述油浆储罐容积的1～50％，进一步优选为1～10％。

为了防止油浆内沥青质低温析出，优选地，稀释油与油浆的混合物的温度经油浆加热冷却器调整至大于沥青质析出温度并符合储运系统接收要求的温度，然后返回油浆储罐以及送出安全泄放系统。

本发明中，为了避免油浆处于静止或者低流速运动状态时油浆内的固体杂物在安全泄放系统中设备、管线以及阀门上的沉降与附着，优选地，在浆态床加氢裂化装置正常运行后，稀释油依然持续不断的注入上述油浆安全泄放系统内，并通过油浆加热冷却器控制回流至油浆储罐的稀释油温度，以达到调控油浆储罐温度的目的，同时防止油浆中的固杂沉降堵塞油浆储罐及其附属的管线、阀门。

本发明中，不限制油浆加热冷却器内的冷媒与热媒，用于调节温度的冷媒可以为水、空气以及制冷剂中的至少一种，优选为水；用于调节温度的热媒可以为电、蒸汽以及导热油中的至少一种，优选为蒸汽。

本发明充分考虑浆态床的特点，对装置内的油浆进行有效、安全的泄放，解决了浆态床加氢裂化装置内发生动力故障或者系统堵塞时，反应器、分离器、常压塔、减压塔等设备内高温油浆无法及时移除而带来的装置安全隐患，有效防止了大量油浆泄放时由于安全泄放系统及系统至下游单元路径中的管线、阀门以及设备温度低于沥青质的析出温度而造成的瞬间沥青质析出引发的系统堵塞事故。本发明同样适用于装置正常停工退油的工况。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明一个具体实施例中浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放系统示意图。

附图标记说明：

1、高温油浆；2、混合油；3、回流油；4、出装置油；5、稀释油；6、冷媒介质进；7、冷媒介质出；8、热媒介质进；9、热媒介质出；a、油浆储罐；b、油浆泵；c、油浆加热冷却器；d、油浆搅拌装置。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例

一种浆态床加氢裂化装置的油浆安全泄放系统包括：

油浆储罐，内部设置有液力搅拌装置d，罐顶与火炬系统连接，上部设置有稀释油进料管线与油浆进料管线，底部为锥形结构，油浆进料管线与浆态床加氢裂化装置连接；

油浆加热冷却器，内部设置有油浆换热流道，油浆加热冷却器上相应设置有与冷媒系统连接的冷媒进出口，与热媒系统连接的热媒进出口，以及与油浆换热流道连接的油浆进出口，其中，冷媒系统中采用除氧水冷却油浆，热媒采用蒸汽加热油浆，冷媒进口与除氧水进料管线连接，冷媒出口与除氧水出料管线相连，生成蒸汽时与大气连接；热媒进口与蒸汽管网连接，热媒出口与蒸汽凝结水管网连接；油浆进口通过油浆泵b与油浆储罐a罐底连接，油浆出口管线设有两支，一支与油浆储罐a连接。

在浆态床加氢裂化装置发生动力故障时，采用上述系统进行油浆安全泄放，具体操作为：将来自浆态床加氢裂化装置内的反应器、分离器、常压塔、减压塔等设备的高温油浆1抽出后连续或间断地送入油浆储罐a，同时向油浆储罐a内连续注入稀释油5，经液力搅拌装置d搅拌后，稀释油5与高温1混合油2抽出并送至油浆加热冷却器c，在油浆加热冷却器c内利用除氧水的潜热大量吸收油浆的热量，待油浆温度冷却至250℃后，将部分混合油作为回流油3送至液力搅拌d与油浆储罐a，其余部分采出送出系统。除氧水吸热后生成蒸汽直接排放至大气。其中，稀释油5的体积为油浆储罐a容积的5％，油浆储罐a的操作温度为250℃，操作压力为0.15mpa；油浆储罐a顶部气体送至火炬系统处理；

浆态床加氢裂化反应的催化剂包括天然矿物固体粉末催化剂、工业废渣固体粉末催化剂、有机金属催化剂和无机化合物中的至少一种，催化剂的活性成分为二硫化钼；浆态床加氢裂化反应的反应原料包括减压渣油、脱油沥青、乙烯裂解焦油、煤焦油、超稠原油以及炼油厂污泥中的至少一种。

待浆态床加氢裂化装置恢复正常生产后，停止从反应器、分离器、减压塔等设备内采出高温油浆，向油浆储罐a内连续不断注入稀释油5，经液力搅拌装置d与储罐a后将稀释油5从储罐a的底部抽出送至油浆加热冷却器c，与热媒换热后，待稀释油5加热至250℃后，将部分稀释油作为回流油3，送至油浆储罐a，其余部分采出送出系统。油浆储罐a顶部气体送至火炬系统处理。热媒介质采用蒸汽，利用蒸汽提供的热量弥补系统散热，蒸汽换热后生成蒸汽凝结水，送入蒸汽凝结水系统回收。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。