CN108102686B - 一种热高压分离系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热高压分离系统及其处理方法，所述系统包括热高压分离器和温高压分离器；所述热高压分离器的中段以上设有填料段，所述填料段上方设有洗涤油入口，所述热高压分离器的罐顶气相出口与温高压分离器的侧线进料口相连，所述热高压分离器侧线设置物料进口；所述温高压分离器的采出油分为两部分，第一部分通过所述洗涤油入口回流至热高压分离器，第二部分送至后续装置。所述系统解决了热高压分离器罐顶气相脱固的问题，同时不引入其他外部来源的洗涤油，可避免对外部洗涤油进行升温升压而导致的能耗过大问题，同时也节约了外部来源洗涤油的成本。所述处理方法操作简单，易于进行工业生产。

Description

一种热高压分离系统及其处理方法

技术领域

本发明属于能源化工领域，具体涉及一种热高压分离系统及其处理方法。

背景技术

悬浮床加氢反应器在高温、高压、临氢环境下加工重油(煤焦油、常压渣油、减压渣油、催化油浆、燃料油等)及重油与煤粉的混合物(油煤浆)，悬浮床加氢的热高压分离器(简称热高分)则用于将悬浮床加氢反应产物进行气相与液固相的分离，使未转化的重质油与固体催化剂等进入热高分底部，分离后的气相产物从热高分顶部经冷却后进入温高压分离器(简称温高分)进行再次分离。

由于悬浮床加氢反应产物为气、液、固三相的混合物，在热高分中进行气液分离后，气相中容易夹带少量固体，若不能及时将气相中的固体及时脱除，将容易引起后续高压换热器等设备堵塞，影响装置的长周期运行。为解决热高分气夹带固体问题，有专利商采用外部注入一股高压清洁洗涤油进行气体脱固，但是外部引入洗涤油面临着洗涤油来源及油品升温升压能耗过大的问题。

CN 105694941A公开了一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法。该方法中，来自加氢反应产物BASE-R10P的三相物流R10PX分离为液体R10PXL和气体R10PXV，至少一部分液体R10PXL作为短循环洗涤油SA冲洗气体R10PXV得到低固体含量的热高分气S1V和富短循环洗涤油SAK。该方案流程繁琐复杂，而且使用自身固含量较高的液体R10PXL冲洗气相，难以达到较好的气相脱固效果。

因此，开发一种能够有效解决气相脱固的问题并且具有更低能耗的热高压分离系统对于本领域有着重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种热高压分离系统及其处理方法。本发明提供的热高压分离系统通过油相的回流，可以很好地解决热高压分离器罐顶相气相脱固的问题。本发明提供的处理方法操作简单，易于进行工业生产。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种热高压分离系统，所述热高压分离系统包括热高压分离器和温高压分离器；所述热高压分离器的中段以上设有填料段，所述填料段上方设有洗涤油入口，所述热高压分离器的罐顶气相出口与温高压分离器的侧线进料口相连，所述热高压分离器侧线设置物料进口；所述温高压分离器的采出油分为两部分，第一部分通过所述洗涤油入口回流至热高压分离器，第二部分送至后续装置。

本发明中，所述热高压分离系统是指包含热高压分离器和温高压分离器的分离系统。所述热高压分离器是指操作压力为12MPa～25MPa，操作温度为300℃～450℃的分离器。所述温高压分离器是指操作压力为12MPa～25MPa，操作温度为200℃～300℃的分离器。

本发明中，通过将热高压分离器的罐顶气相出口与温高压分离器的侧线进料口相连，用温高压分离器对热高压分离器的罐顶气相进行气液分离，将温高压分离器得到的采出油的一部分作为洗涤油回流回热高压分离器的填料段上方，在热高压分离器的填料段与热高压分离器产生的气相逆流接触，可有效降低热高压分离器罐顶气相中的固体含量。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述热高压分离器不引入除温高压分离器的采出油的第一部分之外的其他洗涤油。本发明中，使用温高压分离器的采出油的第一部分作为洗涤油而不引入其他外部来源的洗涤油，可避免对外部洗涤油进行升温升压而导致的能耗过大问题，同时也节约了外部来源洗涤油的成本。

作为本发明优选的技术方案，在温高压分离器的采出油的第一部分进入热高压分离器的管道上设有动力输送装置。

优选地，所述动力输送装置为循环泵。

作为本发明优选的技术方案，所述温高压分离器的采出油的第一部分从温高压分离器侧线底部的管口采出。

优选地，所述温高压分离器的采出油的第二部分从温高压分离器的罐底物料出口采出。

作为本发明优选的技术方案，所述热高压分离器侧线设置的物料进口连接悬浮床加氢反应产物进料管道。

所述悬浮床加氢反应产物为含有气、液、固三相的混合物。本发明的提供的热高压分离系统特别适用处理于悬浮床加氢反应产物，可有效减少经过热高压分离器分离后气相中的固含量。

优选地，热高压分离器的罐顶气相出口与温高压分离器的侧线进料口通过管路相连，所述管路上设有换热器。

优选地，所述换热器为高压换热器。这里所述的高压换热器，是指操作压力不低于12MPa的换热器。

作为本发明优选的技术方案，热高压分离器的所述填料段使用格栅填料。

第二方面，本发明提供了第一方面所述系统的处理方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将待分离物料加入热高压分离器进行分离；

(2)热高压分离器采出的罐顶气相进入温高压分离器进行分离，热高压分离器采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器的采出油分为两部分，第一部分通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器，第二部分送至后续装置。

作为本发明优选的技术方案，所述待分离物料为悬浮床加氢反应产物。

优选地，步骤(2)中，所述热高压分离器采出的罐顶气相的温度为300℃～450℃，例如300℃、325℃、350℃、375℃、400℃或450℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)中，所述热高压分离器采出的罐顶气相经过冷却后再进入温高压分离器进行分离。

优选地，步骤(2)中，所述热高压分离器采出的罐顶气相经过冷却后，温度为200℃～300℃，例如200℃、220℃、240℃、260℃、280℃或300℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(3)中，所述温高压分离器的采出油的温度为200℃～300℃，例如200℃、220℃、240℃、260℃、280℃或300℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(3)中，温高压分离器的采出油中的第一部分从温高压分离器侧线底部的管口采出。

优选地，步骤(3)中，温高压分离器的采出油中的第二部分从温高压分离器的罐底物料出口采出。

优选地，步骤(3)中，温高压分离器的采出油中的第一部分经过加压后进入热高压分离器。

优选地，所述加压的压力为12MPa～25MPa，例如12MPa、15MPa、18MPa、20MPa、22MPa或25MPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，因为热高压分离器和温高压分离器之间的压差较小，温高压分离器的采出油中的第一部分进入热高压分离器时无需用太高压力进行加压，用于加压的动力输送装置无需很大的扬程，可以减少能耗，节约成本。

作为本发明所述处理方法的进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：

(1)将悬浮床加氢反应产物加入热高压分离器进行分离；

(2)热高压分离器采出的300℃～450℃的罐顶气相冷却到200℃～300℃后进入温高压分离器进行分离，热高压分离器采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器的采出油温度为200℃～300℃，所述采出油分为两部分，第一部分从温高压分离器侧线底部的管口采出，在12MPa～25MPa的加压压力下通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器，第二部分从温高压分离器的罐底物料出口采出，送至后续装置。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明提供的热高压分离系统通过用温高压分离器对热高压分离器的罐顶气相进行气液分离，将温高压分离器得到的采出油的一部分作为洗涤油回流回热高压分离器，可有效降低热高压分离器罐顶气相中的固体含量，解决了热高压分离器罐顶气相脱固的问题，同时不引入其他外部来源的洗涤油，可避免对外部洗涤油进行升温升压而导致的能耗过大问题，同时也节约了外部来源洗涤油的成本。

(2)本发明提供的处理方法操作简单，易于进行工业生产。

附图说明

图1为本发明实施例1所述热高压分离系统的结构示意图；

其中，1-热高压分离器，2-温高压分离器，3-换热器，4-动力输送装置，5-填料段。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1

本实施例提供一种热高压分离系统及其处理方法，如图1所示，所述系统包括热高压分离器1、温高压分离器2、换热器3、动力输送装置4和填料段5。

其中，所述热高压分离器1的中段以上设有填料段5，所述填料段5上方设有洗涤油入口，所述热高压分离器1的罐顶气相出口与温高压分离器2的侧线进料口通过管路相连，该管路上设有换热器3，所述换热器3为高压换热器。所述热高压分离器1侧线设置物料进口与悬浮床加氢反应产物进料管道相连。所述温高压分离器2的采出油分为两部分，第一部分从温高压分离器2侧线底部的管口采出，通过管路从所述洗涤油入口回流至热高压分离器1，该管路上设有动力输送装置4，所述动力输送装置4为循环泵，第二部分从温高压分离器2的罐底物料出口采出，送至后续装置。

热高压分离器1的所述填料段5使用格栅填料。

所述热高压分离器1不引入除温高压分离器2的采出油的第一部分之外的其他洗涤油。

采用上述系统进行处理的方法包括以下步骤：

(1)将悬浮床加氢反应产物加入热高压分离器1进行分离；

(2)热高压分离器1采出的400℃的罐顶气相经换热器3冷却到280℃后进入温高压分离器2进行分离，热高压分离器1采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器2采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器2的采出油温度为280℃。所述采出油分为两部分，第一部分从温高压分离器2侧线底部的管口采出，由动力输送装置4在20MPa的压力下进行加压，通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器1；第二部分从温高压分离器2的罐底物料出口采出，送至后续装置。

固体物质含量为5wt％的悬浮床加氢反应产物经本实施例所述系统和处理方法处理后，采出的热高压分离器1罐顶气相中，固体物质含量为20ppm。

实施例2

本实施例提供一种热高压分离系统及其处理方法，本实施例使用的热高压分离系统与实施例1相同。

采用上述系统进行处理的方法包括以下步骤：

(1)将悬浮床加氢反应产物加入热高压分离器1进行分离；

(2)热高压分离器1采出的300℃的罐顶气相经换热器3冷却到200℃后进入温高压分离器2进行分离，热高压分离器1采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器2采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器2的采出油温度为200℃。所述采出油分为两部分，第一部分从温高压分离器2侧线底部的管口采出，由动力输送装置4在12MPa的压力下进行加压，通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器1；第二部分从温高压分离器2的罐底物料出口采出，送至后续装置。

固体物质含量为5wt％的悬浮床加氢反应产物经本实施例所述系统和处理方法处理后，采出的热高压分离器1罐顶气相中，固体物质含量为10ppm。

实施例3

本实施例提供一种热高压分离系统及其处理方法，本实施例使用的热高压分离系统与实施例1相同。

采用上述系统进行处理的方法包括以下步骤：

(1)将悬浮床加氢反应产物加入热高压分离器1进行分离；

(2)热高压分离器1采出的450℃的罐顶气相经换热器3冷却到300℃后进入温高压分离器2进行分离，热高压分离器1采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器2采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器2的采出油温度为300℃。所述采出油分为两部分，第一部分从温高压分离器2侧线底部的管口采出，由动力输送装置4在25MPa的压力下进行加压，通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器1；第二部分从温高压分离器2的罐底物料出口采出，送至后续装置。

固体物质含量为15wt％的悬浮床加氢反应产物经本实施例所述系统和处理方法处理后，采出的热高压分离器1罐顶气相中，固体物质含量为50ppm。

对比例1

本对比例使用的热高压分离系统和处理方法参照实施例1。

区别在于，本对比例的热高压分离系统中，温高压分离器2的采出油全部送至后续装置，不进行回流。

相应的，本对比例的处理方法中，也取消了步骤(3)中温高压分离器2采出油的回流操作。

其结果为，固体物质含量为5wt％的悬浮床加氢反应产物经本实施例所述系统和处理方法处理后，采出的热高压分离器1罐顶气相中，固体物质含量为0.2wt％。

对比例2

本对比例使用的热高压分离系统和处理方法参照实施例1。

区别在于，本对比例的热高压分离系统中，温高压分离器2的采出油全部送至后续装置，不进行回流。热高压分离器1的洗涤油入口与外部洗涤油管道相连。

相应的，本对比例的处理方法中，也取消了步骤(3)中温高压分离器2采出油的回流操作，并且使用外部洗涤油通入对热高压分离器1填料段5上方的洗涤油入口。

其结果为，外部洗涤油虽然能达到与温高压分离器2的采出油回流相同的洗涤效果，但是用于给外部洗涤油加热和加压的能耗远高于使用实施例1的系统产生的能耗，并且外部洗涤油也造成了本对比例的操作成本远高于实施例1。

综合上述实施例和对比例可以看出，本发明提供的热高压分离系统通过将温高压分离器得到的采出油的一部分作为洗涤油回流回热高压分离器，可有效降低热高压分离器罐顶气相中的固体含量，解决了热高压分离器罐顶气相脱固的问题，保证了后续设备能够长周期运行。同时不引入其他外部来源的洗涤油，可避免对外部洗涤油进行升温升压而导致的能耗过大问题，同时也节约了外部来源洗涤油的成本。对比例没有采用本发明的方案，因而无法取得本发明的效果。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (21)

1.一种热高压分离系统，其特征在于，所述热高压分离系统包括热高压分离器(1)和温高压分离器(2)；所述热高压分离器(1)的中段以上设有填料段(5)，所述填料段(5)上方设有洗涤油入口，所述热高压分离器(1)的罐顶气相出口与温高压分离器(2)的侧线进料口相连，所述热高压分离器(1)侧线设置物料进口；所述温高压分离器(2)的采出油分为两部分，第一部分通过所述洗涤油入口回流至热高压分离器(1)，第二部分送至后续装置。

2.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，所述热高压分离器(1)不引入除温高压分离器(2)的采出油的第一部分之外的其他洗涤油。

3.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，在温高压分离器(2)的采出油的第一部分进入热高压分离器(1)的管道上设有动力输送装置(4)。

4.根据权利要求3所述的热高压分离系统，其特征在于，所述动力输送装置(4)为循环泵。

5.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，所述温高压分离器(2)的采出油的第一部分从温高压分离器(2)侧线底部的管口采出。

6.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，所述温高压分离器(2)的采出油的第二部分从温高压分离器(2)的罐底物料出口采出。

7.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，所述热高压分离器(1)侧线设置的物料进口连接悬浮床加氢反应产物进料管道。

8.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，热高压分离器(1)的罐顶气相出口与温高压分离器(2)的侧线进料口通过管路相连，所述管路上设有换热器(3)。

9.根据权利要求8所述的热高压分离系统，其特征在于，所述换热器(3) 为高压换热器。

10.根据权利要求1所述的热高压分离系统，其特征在于，热高压分离器(1)的所述填料段(5)使用格栅填料。

11.根据权利要求1-10任一项所述的热高压分离系统的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将待分离物料加入热高压分离器(1)进行分离；

(2)热高压分离器(1)采出的罐顶气相进入温高压分离器(2)进行分离，热高压分离器(1)采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器(2)采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器(2)的采出油分为两部分，第一部分通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器(1)，第二部分送至后续装置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述待分离物料为悬浮床加氢反应产物。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述热高压分离器(1)采出的罐顶气相的温度为300℃～450℃。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述热高压分离器(1)采出的罐顶气相经过冷却后再进入温高压分离器(2)进行分离。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述热高压分离器(1)采出的罐顶气相经过冷却后，温度为200℃～300℃。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述温高压分离器(2)的采出油的温度为200℃～300℃。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，温高压分离器(2)的采出油中的第一部分从温高压分离器(2)侧线底部的管口采出。

18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，温高压分离器(2)的采出油中的第二部分从温高压分离器(2)的罐底物料出口采出。

19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，温高压分离器(2)的采出油中的第一部分经过加压后进入热高压分离器(1)。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述加压的压力为12MPa～25MPa。

21.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将悬浮床加氢反应产物加入热高压分离器(1)进行分离；

(2)热高压分离器(1)采出的300℃～450℃的罐顶气相冷却到200℃～300℃后进入温高压分离器(2)进行分离，热高压分离器(1)采出的罐底油送至后续装置；

(3)温高压分离器(2)采出的罐顶气相送至后续装置，温高压分离器(2)的采出油温度为200℃～300℃，所述采出油分为两部分，第一部分从温高压分离器(2)侧线底部的管口采出，在12MPa～25MPa的加压压力下通过所述洗涤油入口回流进入热高压分离器(1)，第二部分从温高压分离器(2)的罐底物料出口采出，送至后续装置。

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