[发明专利]一种液相循环加氢的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种油品加氢的方法，具体涉及一种液相循环加氢的方法。

背景技术

传统滴流床加氢技术已广泛应用于石油化工加氢装置中，但该工艺需要在一定的氢分压下维持较高的氢油体积比，需要借用大量的循环氢循环，用于相间传质、传热等工序，带来大量的动力消耗和资金投入。液相循环加氢技术取消了氢气循环系统，节省了循环压缩机系统，节约设备投资和能耗。

液相循环加氢工艺流程分为两种。一种为新鲜原料、循环油和氢气在混合器内混合，混合后的反应物料自上而下进入加氢反应器进行加氢反应，反应产物分两部分，一部分经循环泵增压后循环使用，另一部分进入下游单元，经分离、汽提后作为产品。另一种为原料与补充氢混合经加热炉加热后，与来自反应产物循环泵的循环油混合，一起自下而上流经整合的加氢反应分离器进行加氢反应，从加氢反应器出来的反应产物进入热高压汽提分离器进行气液分离。从热高压汽提分离器底部出来的油分成两路，一路经循环泵升压后作为循环油循环至加氢反应器，另一路作为反应生成油与混氢原料油换热后进入热低压分离器进行闪蒸。

以上两种略有不同的液相循环加氢工艺可以看出，液相循环加氢中，从加氢反应器出来的反应产物或从热高压汽提分离器出来的反应产物都有一部分需由循环泵升压后循环返回加氢反应器，其循环流量Q_R是加氢进料流量Q_I的1～2.5倍。液相循环加氢循环泵的特点是：1)高温操作，温度为390℃～410℃；2)进口压力高,在7MPa～11MPa；3)扬程低，扬程一般只有100米左右。循环油泵入口介质是反应出料含有的氢气和硫化物，具有一定的腐蚀性。

由于循环泵的工况极为恶劣，特别是机械密封选型困难，目前液相加氢装置都选用了屏蔽泵做循环泵，屏蔽泵的叶轮和电机的转子共轴，安装在一个密闭的壳体内，整台设备没有动密封，从根本上消除了泵送介质的外漏。

液相循环加氢一方面需要循环泵为加氢反应系统升压，另一方面反应后产物需要经减压阀减压后进行后续的精制处理。液相循环加氢的高压液相反应出料油经减压阀减为低压后到低压分离器，压力一般由9.8MPa减至2.5MPa，其压力能基本全部浪费掉。经计算此减压压力能比循环泵驱动电机功率大很多，如果高效率地回收利用此压力能，液相循环加氢装置的能耗将进一步降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种液相循环加氢的方法，以减少油品加氢过程中反应器进料升压所需的动力消耗，降低油品加氢的能耗和生产成本。

本发明的技术方案是：液相循环加氢的方法，原料油缓冲罐中原料油经过加热与补充氢气混合后到加氢反应器进行加氢反应。加氢后的反应产物分成两部分或经热高压汽提分离器汽提后分成两部分，一部分经透平循环泵的泵侧增压后返回氢油混合器或加氢反应器，另一部分分为两路，一路经透平循环泵的透平侧和低压减压阀到热低压分离器进行分离，另一路经高压减压阀到热低压分离器。

加氢反应器为下流式加氢反应器，原料油缓冲罐中原料油经加热炉加热和在氢油混合器与氢气混合后进入加氢反应器。

另一种选择是加氢反应器为上流式加氢反应器，原料油缓冲罐中原料油经氢油混合器与氢气混合后进入加热炉加热，加热后原料油进入加氢反应器，加氢反应后产物经上部出口到热高压汽提分离器。

原料油为汽油、柴油、蜡油、渣油或苯甲酸；所述液相循环加氢的压力为2.0～15.0MPa，温度为390℃～410℃。加氢反应的循环比为Q_R/Q_I=1～2.5；其中Q_R为循环油的质量流量，Q_I为新鲜原料油的质量流量。透平循环泵的泵侧设有泵入口和泵出口，透平循环泵的透平侧设有透平入口和透平出口。

本发明采用透平循环泵替代目前液相循环加氢中的电驱动屏蔽泵，不使用来自装置外的电力或其它能源，利用加氢反应出料油减压压力能作驱动力，对需要循环回加氢反应器的出料油进行增压。透平叶轮与泵叶轮共用一根泵轴，无外伸轴，不需要机械密封，可以做到零泄漏。泵侧循环油升压后返回加氢反应器，透平侧出料油减压后去热低压分离器，透平侧和泵侧介质都是来自加氢反应物料，因此在透平循环泵内透平侧和泵侧介质可以混合。

本发明液相循环加氢的方法也适用沸腾床加氢反应器中部分生成油被送至反应器入口进行循环过程，以及气体净化低温甲醇洗工艺中吸收塔中部分低温甲醇抽出部分降温后再循环回吸收塔的工艺过程。