[发明专利]加强油品液相加氢精制装置原料油与新氢混合程度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油品加氢，具体涉及石油馏分液相加氢精制装置原料油与新氢混合的方法，属于石油加工技术领域。

背景技术

油品加氢是油品精制的主要方法，在临氢环境及一定温度、压力条件和催化剂的作用下，饱和烯烃脱除硫、氮、氧杂质原子及金属杂质，以得到满足质量标准的石油产品。随着环保法规日益严格及原油重质化、劣质化程度不断提高，油品加氢在石油加工工艺中越显重要。

液相加氢工艺是在传统气相加氢工艺基础上发展起来的，特点是部分富含溶解饱和氢的加氢精制生成油通过循环泵重返反应器，以代替气相加氢工艺的循环氢为反应体系提供辅助氢源，由于用循环油泵代替循环氢压缩机，故大大降低了能耗；同时又将反应过程控制由氢气在油中的质量扩散控制变为反应动力学控制，故加快了反应速率，因而一经提出便获得了广泛应用。

现有的液相加氢工艺流程如图1所示，具体过程如下：原料油经缓冲罐V01脱除气体后，进原料油泵P01提压，与经新氢压缩机K01(二级压缩机)压缩后的管网新氢一起进串级的反应产物‐原料油换热器E01和反应进料加热炉F01，加热至规定温度后与反应产物循环油一起进加氢反应器R01。精制后的产物分两路，一路经循环泵P02升压，经流量控制阀与进料混合进加氢反应器R01，为反应过程提供足够的液相溶解氢；另一路经反应产物‐原料油换热器E01放热和减压阀减压后进热低压分离器V02，分出的液相送现有精馏单元生产精制柴油，气相则经热低分气空冷器EA01冷却后进冷低压分离罐V03，实现油、气、水三相分离，含硫污水送污水汽提，气体去氢回收装置，油送至精馏单元。

上述现有液相加氢工艺流程中的新氢流程并没有改变，依然是新氢压缩机将管网氢压缩到规定压力后进管道与原料油直接混合，极速进入反应器进行反应，新氢压缩机功耗较大。由于氢气在油品中的溶解度很小，加之新氢与原料油直接混合所产生的强制分散程度不够，故为了保证加氢深度，液相加氢工艺不得不加大生成油循环，由此所形成的能耗和投资仍不可低估(循环泵在高温、高压、临氢条件下工作，投资大)。所以，提高新氢在原料油中的混合分散度对于改善液相加氢效果、进一步降低其能耗和投资至关重要。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明首要目的在于提供一种改善氢气在油品中的溶解分散程度，降低反应产物循环油流量和取消新氢压缩机或降低新氢压缩机出口压力的方法，以简化现有液相加氢工艺，降低其投资和能耗。

本发明主要通过新增液气射流泵并改进有关工艺改善氢气在油品中的溶解分散程度。射流泵是一种流体输送机械及混合反应设备，结构示意图见图3，主要由喷嘴1、吸入室2、喉管3和扩散管4组成；喉管3两端分别与吸入室2和扩散管4连接；喷嘴1设置在吸入室2，对着喉管3，喉管3也用作混合室；其工作原理是：工作流体从喷嘴高速喷出时，在喉管3入口处因周围的流体被射流卷走而形成真空，被输送的流体即被吸入。两股流体在喉管3中混合并进行动量交换，使被输送流体的动能增加，最后通过扩散管4将大部分动能转换为压力能。按照工作流体的种类射流泵可以分为液体射流泵和气体射流泵，其中以水射流泵和蒸汽射流泵最为常用。现有对射流泵的应用主要是依据其某一种特性。射流泵主要用于输送液体、气体和固体物。射流泵没有运动的工作元件，结构简单，工作可靠，无泄漏，也不需要专门人员看管，因此很适合在水下和危险的特殊场合使用。射流泵还能利用带压的废水、废汽(气)作为工作流体，从而节约能源。在石油开发方面，射流泵也得到了广泛的应用。射流泵设用于含砂较高的油井，特别是当其用热油(水)作动力液时，可用于稠油井和结蜡井，这样可使稠油降粘和除蜡。本发明同时利用了射流泵流体输送性能及混合传质性能；吸入室2与新氢输入管连接，解决当前液相加氢的难题。液相加氢工艺由气相加氢工艺发展而来，其中新氢流程仍沿用原气相加氢中新氢经压缩机(二级)压缩后与经原料油泵提压的原料油直接混合。目前改善新氢在原料油中混合分散度是以提高强制混合为主，并没有考虑结合新氢压缩过程来提高新氢在原料油中的混合程度。

本发明综合利用射流泵流体传递动能及其具有湍流混合的特性，用于液相加氢中原料油与新氢混合和新氢提压过程，通过改变工艺适当提高原料油泵出口压力以弥补射流泵压降和压缩新氢的压降，以高压原料油作为工作流体，工作流体经射流泵射入喉管，吸入并提压管网新氢，工作流体与新氢实现强湍流混合。本发明既克服了现有流程中新氢在原料油中混合分散程度不佳问题，又以射流泵取代了新氢压缩机，降低装置能耗。

本发明的目的通过以下技术方案实现：