[发明专利]加氢处理的硫化氢压缩方法及装置

说明书

加氢处理的硫化氢压缩方法及装置，利用工厂富含硫化氢气体，通过新设置的隔膜式压缩机或往复式压缩机，并在压缩机不同位置配比不同比例的氢气，共同压缩到加氢处理的高压部分，以保持高压系统的硫化氢浓度。通过在新压缩机一级入口、和/或二级入口、和/或三级入口、和/或四级入口配入氢气，以避免硫化氢气体在压缩过程中液化。

所属技术领域

本发明涉及加氢处理装置的硫化氢回收补硫，具体说，是通过向加氢处理装置反应系统压缩输送气体硫化氢，以保持反应系统循环氢中硫化氢含量在合理水平。

背景技术

加氢处理可包括：石油馏分的加氢精制、加氢裂化、加氢降凝等的加氢处理，也可包括煤焦油或煤、油共炼或煤直接液化等的固定床/悬浮床/沸腾床的加氢处理，即广义上的加氢脱硫、脱氧、脱氮、芳烃饱和、加氢裂化等一系列消耗氢气的催化加氢反应。

当加氢处理加工高氮低硫原料时，循环氢系统中的硫化氢浓度过低，钴、钼等金属的硫化态催化剂活性下降。如果保持一定加氢处理深度的话，操作上必须提温，这不仅会加速催化剂失活，也使催化剂的选择性变差，装置的经济效益下降。这种情况下，加氢处理的反应系统需要补硫。

传统的补硫方法是，向反应进料泵入口、或向反应系统加热炉出口注入硫化剂DMDS(二甲基二硫)，DMDS注入反应系统后，反应条件下即与氢气反应产生硫化氢。

纯净的硫化氢在标准状态下是气体。根据纯净硫化氢气体饱和蒸汽压计算公式IgP＝7.88-1080.64/T，可计算出不同温度下硫化氢的液化压力(表压)如下表：

专利CN103911176A介绍了一种补硫方案，是利用加氢处理所产的含硫化氢气体，通过压缩机直接输送到加氢处理反应系统的方法，也介绍了该含硫化氢气体压缩到补充氢压缩机入口，并借助补充氢压缩机输送到加氢处理反应系统的方法。

上述方案的两个方法各存在一个限制因素。直接输送到反应系统，加氢处理的反应压力较低(如汽柴油加氢)没有问题，当反应压力高于9Mpa后，硫化氢气体在末级压缩时进入超临界状态，压缩机无法输送接近液体密度的超临界气体(如果冷却，该气体将立即液化为液体，而压缩机无法输送液体的)；借助补充氢压缩机输送，如果在加氢处理装置设计、建设之初，补充氢压缩机考虑含硫化氢因素的话是没有问题，但如果对现有加氢装置实施该补硫方案，硫化氢气体对补充氢压缩机仍有少量腐蚀、气体密度增大影响现有压缩机功率等不利影响。

本方法提供一种不影响现有加氢处理设施的压缩硫化氢补硫方案。

发明内容

为了通过压缩方式回收硫化氢气体，弥补加氢处理反应系统的硫缺失，而不影响加氢处理装置现有新氢压缩机的运行，本方法新设置一台压缩机，可以是隔膜式压缩机，也可以是往复式活塞压缩机。并在该新增的压缩机一级入口、和/或二级入口、和/或三级入口、和/或四级入口、和/或五级入口配比一定流量的含氢气体。即该新增的压缩机，将含硫化氢气体和工厂氢气一起压缩到加氢处理的反应系统。

硫化氢是可以被液化的气体，当其压力越高、温度越低时，越容易发生液化现象。当逐步对含硫化氢气体增压时，硫化氢越容易被液化。为保证硫化氢的压缩输送，特引入工厂氢气对含硫化氢气体进行配比和稀释，以降低硫化氢分压。

参照硫化氢液化温度-压力表，比如硫化氢在3.5Mpa、39.1℃下达到气液平衡。现在要将硫化氢输送到20Mpa的加氢处理系统中，只要引入氢气比例，使硫化氢分压始终在3.5Mpa以下，就不会在压缩过程中出现液体。显而易见，补充的氢气弥补20-3.5＝16.5Mpa的压力，即：配比16.5/3.5＝4，714倍以上硫化氢体积流量的氢气物流，在后续的压缩及冷却过程中不会造成硫化氢的液化，即可以顺利输送到加氢系统中。