一种悬浮床外部分离系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及悬浮床加氢技术领域，具体涉及一种悬浮床外部分离系统及其使用方法。


背景技术：

2.目前在二代生物柴油加氢装置中，存在反应系统运行周期短，主要表现为床层压降在短时间内增大，产品变色，导致装置无法继续运行。且悬浮床中的催化剂粉末及含有高重金属的油品通过气流携带到固定床反应器，使得固定床反应器的催化剂孔道很快堵塞，床层压降增大，无法继续运行。而催化剂的使用周期短，导致停工、换催化剂等停工频繁，生产成本增大。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种悬浮床外部分离系统及其使用方法。
4.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种悬浮床外部分离系统，包括高压进料泵、悬浮床反应器、一级旋风分离器、二级旋风分离器、固定床反应器、换热器、冷高压分离器和冷低压分离器；高压进料泵的出口与悬浮床反应器的底部入口连接，一级旋风分离器的底部连接有第一料腿，二级旋风分离器的底部连接有第二料腿，第一料腿、第二料腿的末端分别与悬浮床反应器的底部入口连接，一级旋风分离器的顶部入口与悬浮床反应器的顶部出口连接，一级旋风分离器的顶部出口与二级旋风分离器的顶部入口连接，二级旋风分离器的顶部出口与固定床反应器的顶部入口连接，固定床反应器的底部连接有产品输送管道；悬浮床反应器的底部出口与换热器的入口连接，悬浮床反应器的底部出口与换热器的入口之间设置有出料控制阀，换热器的出口与冷高压分离器的入口连接，冷高压分离器的液相出口与冷低压分离器的入口连接，冷低压分离器的液相出口连接有油品输送管道。
5.优选的，所述悬浮床反应器的底部设置有液位计。
6.优选的，所述冷高压分离器的液相出口与所述冷低压分离器的入口之间设置有第一控制阀。
7.优选的，所述油品输送管道设置有第二控制阀。
8.优选的，所述冷高压分离器的底部连接有第一酸性水管道，所述冷低压分离器的底部连接有第二酸性水管道，第一酸性水管道设置有第三控制阀，第二酸性水管道设置有第四控制阀，第一酸性水管道和第二酸性水管道的末端合并。
9.优选的，所述第一料腿、第二料腿分别连接有第一送风管道、第二送风管道，第一送风管道、第二送风管道分别设置有第五控制阀、第六控制阀。
10.优选的，所述冷高压分离器的顶部设置有冷高分气出口，所述冷低压分离器的顶
部设置有冷低分气出口。
11.本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种悬浮床外部分离系统的使用方法，包括如下步骤：高压进料泵从悬浮床反应器底部床层的中下部进料，通过与第一料腿、第二料腿的重组分混合，随着热气流向上，与悬浮床中的催化剂进行反应；悬浮床反应器顶部产物依次经一级旋风分离器、二级旋风分离器分离后，轻组分进入固定床反应器进行再次脱金属、脱氮等反应；而第一料腿、第二料腿分离出的重组分以及含有催化剂粉末、重金属的油品，再次进入悬浮床反应器与原料混合反应；悬浮床反应器内部的重组分沉积到悬浮床反应器的底部，通过液位计观察底部沉积的液位，当液位高于30％时，打开第一控制阀将重组分外排，通过换热器换热后输送到冷高压分离器，分离后的气体进入循环氢系统，分离后的液体油相进入冷低压分离器进行分离，分离后的油品由油品输送管道送至储罐沉淀分离。
12.优选的，所述冷高压分离器和冷低压分离器产生的酸性水通过第三控制阀和第四控制阀混合后送至酸性水及污水处理厂进行处理；冷低压分离器分离后的气体脱硫后进入燃料气系统。
13.优选的，所述第一送风管道、第二送风管道分别为第一料腿、第二料腿输送氢气。
14.本发明的有益效果在于：本发明的悬浮床外部分离系统具有如下优点：1、通过一级旋风分离器、二级旋风分离器使得轻重组分能够得到有效分离，重组分再次进入悬浮床反应器进行反应分离；2、保证悬浮床反应器后部的固定床反应器的运行周期，减小压降，保证催化剂的使用寿命；3、将悬浮床反应器底部的重油、含有催化剂粉末、含有重金属等比较多的部分进行间断性的外排，减少悬浮床反应器的负荷；4、延长催化剂的使用寿命，增加装置运行周期，减少催化剂的更换次数，减少生产运行成本。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图。
16.附图标记为：高压进料泵1、悬浮床反应器2、出料控制阀21、液位计22、一级旋风分离器3、第一料腿31、第一送风管道32、第五控制阀33、二级旋风分离器4、第二料腿41、第二送风管道42、第六控制阀43、固定床反应器5、产品输送管道51、换热器6、冷高压分离器7、第一控制阀71、第一酸性水管道72、第三控制阀73、冷高分气出口74、冷低压分离器8、油品输送管道81、第二控制阀82、第二酸性水管道83、第四控制阀84、冷低分气出口85。
具体实施方式
17.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
18.实施例1见图1，一种悬浮床外部分离系统，包括高压进料泵1、悬浮床反应器2、一级旋风分
离器3、二级旋风分离器4、固定床反应器5、换热器6、冷高压分离器7和冷低压分离器8；高压进料泵1的出口与悬浮床反应器2的底部入口连接，一级旋风分离器3的底部连接有第一料腿31，二级旋风分离器4的底部连接有第二料腿41，第一料腿31、第二料腿41的末端分别与悬浮床反应器2的底部入口连接，一级旋风分离器3的顶部入口与悬浮床反应器2的顶部出口连接，一级旋风分离器3的顶部出口与二级旋风分离器4的顶部入口连接，二级旋风分离器4的顶部出口与固定床反应器5的顶部入口连接，固定床反应器5的底部连接有产品输送管道51；悬浮床反应器2的底部出口与换热器6的入口连接，悬浮床反应器2的底部出口与换热器6的入口之间设置有出料控制阀21，换热器6的出口与冷高压分离器7的入口连接，冷高压分离器7的液相出口与冷低压分离器8的入口连接，冷低压分离器8的液相出口连接有油品输送管道81。
19.旋风分离器的工作原理：旋风分离器是利用气固混合物在作高速旋转时所产生的离心力，将或者固体颗粒物从气流中分离出来的干式气固分离设备。由于颗粒所受的离心力远大于重力和惯性力，所以分离效率较高。主要结构是一个圆锥形筒，筒上段切线方向装有一个气体入口管，圆筒顶部装有插入筒内一定深度的排气管，锥形筒底有接受细颗粒重组分的出口。
20.本实施例中，所述悬浮床反应器2的底部设置有液位计22。液位计22的设置便于观察悬浮床反应器2底部沉积的重组分液位。
21.本实施例中，所述冷高压分离器7的液相出口与所述冷低压分离器8的入口之间设置有第一控制阀71。
22.本实施例中，所述油品输送管道81设置有第二控制阀82。
23.本实施例中，所述冷高压分离器7的底部连接有第一酸性水管道72，所述冷低压分离器8的底部连接有第二酸性水管道83，第一酸性水管道72设置有第三控制阀73，第二酸性水管道83设置有第四控制阀84，第一酸性水管道72和第二酸性水管道83的末端合并。冷高压分离器7和冷低压分离器8产生的酸性水通过第三控制阀73和第四控制阀84混合后送至酸性水及污水处理厂进行处理。
24.本实施例中，所述第一料腿31、第二料腿41分别连接有第一送风管道32、第二送风管道42，第一送风管道32、第二送风管道42分别设置有第五控制阀33、第六控制阀43。第一送风管道32、第二送风管道42分别为第一料腿31、第二料腿41输送氢气。
25.本实施例中，所述冷高压分离器7的顶部设置有冷高分气出口74，所述冷低压分离器8的顶部设置有冷低分气出口85。冷低压分离器8分离后的气体脱硫后进入燃料气系统。
26.实施例2一种悬浮床外部分离系统的使用方法，包括如下步骤：高压进料泵1从悬浮床反应器2底部床层的中下部进料，通过与第一料腿31、第二料腿41的重组分混合，随着热气流向上，与悬浮床中的催化剂进行反应；悬浮床反应器2顶部产物依次经一级旋风分离器3、二级旋风分离器4分离后，轻组分进入固定床反应器5进行再次脱金属、脱氮等反应；而第一料腿31、第二料腿41分离出的重组分以及含有催化剂粉末、重金属的油品，再次进入悬浮床反应器2与原料混合反应；悬浮床反应器2内部的重组分沉积到悬浮床反应器2的底部，通过液位计22观察底
部沉积的液位，当液位高于30％时，打开第一控制阀71将重组分外排，通过换热器6换热后输送到冷高压分离器7，分离后的气体进入循环氢系统，分离后的液体油相进入冷低压分离器8进行分离，分离后的油品由油品输送管道81送至储罐沉淀分离。
27.本实施例中，所述冷高压分离器7和冷低压分离器8产生的酸性水通过第三控制阀73和第四控制阀84混合后送至酸性水及污水处理厂进行处理；冷低压分离器8分离后的气体脱硫后进入燃料气系统。
28.本实施例中，所述第一送风管道32、第二送风管道42分别为第一料腿31、第二料腿41输送氢气。
29.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。