[发明专利]一种三相流体的逐级减压方法及其设计方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相流体的逐级减压方法及其设计方法和用途，属于石油化工和煤化工 领域。

背景技术

近年来，随着原油开采量的不断增加和常规原油储量的不断减少，原油劣质化趋势越来 越严重，炼油企业将重心放到了重油二次加工工艺上，以获取更高的轻油收率，但是延迟焦 化、催化裂化、溶剂脱沥青等传统工艺因为污染严重而饱受诟病，因此重油加氢、油煤共炼、 煤直接液化等相对环保的加氢工艺应运而生。

上述三种加氢工艺在加氢不及时时就会有结焦物产生，因此在分离系统中就会存在三相 流体并存的情况；另外，如果使用非均相催化剂，分离系统中三相流体并存的现象更是无法 避免。现有技术中，处理三相流体以分离轻组分时，人们通常采用减压方法，即通过一次性 将三相流体由高温高压降为高温低压或常压，使液相气化以分离出轻油。

但是通过这种较大幅度压降进行减压分离轻油时，三相流体会对减压阀会造成非常严重 的磨损，这是因为较大幅度减压时气相急剧膨胀会对阀芯造成膨胀性磨损，部分液相气化会 对阀芯造成汽蚀性磨损，固相物质则会对阀芯造成摩擦性磨损，大大缩短了减压阀的使用寿 命，一旦磨穿不仅造成减压阀的损坏，产生巨大的经济损失，还可能造成装置停工，甚至酿 成安全事故。而目前国内外重油加氢、油煤共炼和煤直接液化工艺还没有提出解决这一技术 问题的有效方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种三相流体的逐级减压方法，能够大大 延长耐磨阀的使用寿命，降低泵因磨损带来的经济损失和安全风险。本发明还提供了其设计 方法和用途。

本发明的技术方案：

一种三相流体的逐级减压方法，其特征在于所述三相流体流经至少两级的减压阀完成减 压以分离轻组分，第一次减压前的三相流体的压力为≥15MPa，最后一次减压后的三相流体 的压力≤5Mpa，所述三相流体中气、液、固每相的含量≥1wt％。

优选的每一级减压阀的减压幅度≤10MPa。

进一步优选的每一级减压阀的减压幅度为4～8MPa。

进一步优选的各减压阀的减压幅度之差不超过2MPa。

所述减压幅度用所述三相流体流经每一级减压阀前后的压差值或者流经每一级减压阀后 的压力值来控制。

优选的在每一级的减压阀后设置取压点，所述取压点设置在紧邻减压阀的管道上或者下 一级减压阀前的分离器上。

上述一种三相流体的逐级减压方法的用途，其特征在于用于重油加氢工艺、煤直接液化 工艺和油煤混炼工艺，重油加氢工艺指以原油、常压渣油、减压渣油、催化油浆、脱油沥青、 煤焦油的一种或者多种组合为原料进行加工；油煤混炼工艺指以原油、常压渣油、减压渣油、 催化油浆、脱油沥青和煤焦油中的一种或者多种组合与褐煤、烟煤中的一种或者多种组合为 原料进行加工，油与煤的比例范围为97-30:3:70。

还包括上述一种三相流体的逐级减压方法的设计方法。

本发明的技术效果：

本发明的一种三相流体的逐级降压方法，通过使所述流体流经至少两级减压阀逐级减压 以分离气相轻组分，这种逐级降压减少了每一级的压降幅度，能直接大幅降低对设备和阀门 的膨胀式磨损和汽蚀式磨损程度，尤其是，本发明进一步优选的设计了合理的减压幅度，在 压降幅度小的同时介质流动更加平稳，也能大幅减轻固相摩擦带来的磨损，进而延长减压阀 的使用寿命，降低装置停工和出现安全事故的可能性。

附图说明

图1为一种三相流体的减压过程实施例简图。

标号如下：

1-进料缓冲罐；2-一级分离罐；3-二级分离罐；4-三级分离罐；5-进料；6-气相出料；61- 一级罐气相出料；62-二级罐气相出料；63-三级罐气相出料；7-一级减压阀；8-二级减压阀； 9-三级减压阀；10-液固体出料。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的具体特征，将结合图1加以说明。

本实例介绍的是油煤共炼浆态床加氢工艺的分离系统分离气、液、固三相流体的减压分 离方法，其主要目的是将三相混合流体从高压降至低压，以在降压过程中将轻组分以气相的 形式分离出来，本实施例只介绍分离系统中高温减压系列。