[发明专利]一种煤直接液化工艺中加氢反应器补硫剂的注入方法及注入设备

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种煤直接液化工艺中加氢反应器补硫剂的注入方法及注入设备。

背景技术

在煤直接液化技术中的煤液化、加氢稳定、加氢改制反应器采用的是硫化态催化剂，这就需要循环氢中的保持一定H₂S分压或H₂S浓度，以保证催化剂有足够的活性。由于煤液化油中硫含量较低，反应生成的硫化氢较少，所以在正常操作时需要补硫。

在加氢催化裂化技术中，通常选用具有含硫量较高，分解温度低、毒性低、易存放、成本低等性能的有机硫化物作为硫化剂，如单质硫(S₂)、硫化氢(H₂S)、二硫化碳(CS₂)、硫醇(RSH)、甲基硫醇、乙基硫醇、二甲基硫(MDS)、二乙基硫(MES)、二甲基二硫(DMDS)等。这些硫化剂在加氢催化裂化技术中注入方式有：低压注硫和高压注硫。其中，低压注硫，注入点在高压原料泵之前或原料罐出口，注入点压力约0.5MPa，适用于湿法硫化，一般低压泵即可。硫化技术成熟后，可不使用硫化剂泵，只需给硫化剂罐冲压，通过自压的方式注入硫化剂，可减少对硫化剂泵的维护和保养时间。高压注硫分为炉前注硫和炉后注硫两种，炉前注硫选择在原料高压泵入口或缓冲罐出口进行注硫，易造成硫化剂的汽化，使原料泵抽空，故需在原料高压泵后、加热炉入口设置高压注硫泵注硫，此方法适用于湿法硫化。炉后注硫是在加氢催化裂化反应器入口处注硫，注入点压力在15MPa。原料温度较高，应采用炉后高压注硫方式以防止硫化剂汽化造成泵抽空，该类高压注硫泵在实际硫化过程中经常出现故障，目前国内无此类高压注硫泵。

目前，神华煤制油厂煤直接液化技术是将全厂的硫化氢通过克劳斯工艺技术转化为单质硫，再通过高压注硫泵在加热炉前注入，采用单质硫的补硫技术。采用该注硫技术需要将全厂的中间原料硫化氢通过克劳斯工艺技术转化为单质硫注入到加氢反应器中，故使得硫元素在全厂工艺中以单质硫、硫化氢(硫化物)之间反复流转的过程中，不仅流程长，而且能耗高。

发明内容

本发明旨在提供一种煤直接液化工艺中加氢反应器补硫剂的注入方法及注入设备，以解决现有技术中补硫流程长，能耗高的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤直接液化工艺中加氢反应器补硫剂的注入方法。该注入方法包括以下步骤：将煤直接液化工艺中产生的硫化氢作为补硫剂注入加氢反应器。

进一步地，将煤直接液化工艺中产生的硫化氢输入缓冲罐，然后将缓冲罐内的硫化氢作为补硫剂经压缩机提压后注入加氢反应器。

进一步地，压缩机包括一级压缩机、二级压缩机和三级压缩机，缓冲罐包括一级缓冲罐、二级缓冲罐和三级缓冲罐，其中，一级压缩机用于将一级缓冲罐中硫化氢提压后压入二级缓冲罐，二级压缩机用于将二级缓冲罐中硫化氢提压后压入三级缓冲罐，三级压缩机用于将三级缓存罐内的硫化氢提压后压入加氢反应器。

进一步地，压缩机将缓冲罐中的硫化氢压入到新氢缓冲罐中，然后通过新氢压缩机将新氢与硫化氢的混合气体一并压入到加氢反应器中。

进一步地，采用引射器将硫化氢作为补硫剂注入加氢反应器。

进一步地，加氢反应器包括煤液化加氢反应器、加氢改质加氢反应器和加氢稳定加氢反应器。

根据本发明的另一方面，提供了一种煤直接液化工艺中加氢反应器补硫剂的注入装置。该注入装置包括：硫化氢回用管线，上游端与煤直接液化工艺中产生硫化氢的装置相连通，下游端与加氢反应器相连通。

进一步地，硫化氢回用管线上设置有压缩机和缓冲罐。

进一步地，压缩机包括一级压缩机、二级压缩机和三级压缩机，缓冲罐包括一级缓冲罐、二级缓冲罐和三级缓冲罐，在硫化氢回用管线上，一级压缩机设置在一级缓冲罐与二级缓冲罐之间，二级压缩机设置二级缓冲罐与三级缓冲罐之间，三级压缩机设置在在三级缓冲罐和加氢反应器之间。

进一步地，在硫化氢回用管线上，缓冲罐与加氢反应器之间还依次设置有新氢缓冲罐及新氢压缩机。

进一步地，硫化氢回用管线上设置有引射器，用于将硫化氢作为补硫剂注入加氢反应器。

进一步地，加氢反应器包括煤液化加氢反应器、加氢改质加氢反应器和加氢稳定加氢反应器。