CN114058402A - 脱水进料缓冲罐及采用该缓冲罐的原料油脱水工艺和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脱水进料缓冲罐及采用该缓冲罐的原料油脱水工艺和用途，缓冲罐由顶部带有脱水段罐体的缓冲罐罐体和抽真空系统组成，缓冲罐罐体的上部设置进料口，顶部设置气体出口，底部设置脱水油出口，脱水段罐体的底部与气体出口连通，脱水段罐体的顶部出口与抽真空系统的蒸汽喷射器连接，抽真空系统包括依次连接的蒸汽喷射器、水冷却器和分离器，分离器具有水出口、油出口和气出口；进料口连接原料罐区的含水油品；脱水油出口连接进料泵。本发明的原料油脱水工艺采用抽真空方式利用水在不同压力下沸点温度不同来实现油水分离，脱水率更高，实现脱水后的油中水含量＜10ppm，脱水原料油经进料泵升压送至下游，完全满足生产装置需要。

Description

脱水进料缓冲罐及采用该缓冲罐的原料油脱水工艺和用途

技术领域

本发明涉及脱水进料缓冲罐及采用该缓冲罐的原料油脱水工艺和用途，属于石油化工和煤化工领域。

背景技术

近年来，随着原油日益重质化、劣质化，原油在开采过程中伴随的水与油的密度差相应减小，重劣质油一次加工后的重组份与水的密度差更小；在煤炭分质分级利用过程中产生的煤焦油也含有大量的水，且煤焦油与水的密度差也很小。

如图2所示，常规原料油脱水缓冲工艺为：自原料罐区来的含水原料油1经脱水器2沉降脱水后的脱水油3进入到缓冲罐4，进行压力稳定，为进料泵提供稳定的静压头，在油品断供时为生产装置提供处理的缓冲时间，并通过沉降方式脱除水分，缓冲罐4操作温度为原料自带温度60℃-120℃，操作压力为缓冲罐氮封压力0.01Mpa-0.1Mpa(表压)，罐顶带有稳压氮封。从原料释放出来的气体6送至低压火炬系统，缓冲罐4下部的经二次沉降脱水后的脱水油5送往进料泵，经泵升压送至装置。

常规原料油脱水缓冲工艺存在以下缺陷：与水密度差小的油含水时，仅通过脱水器和缓冲罐沉降脱除或聚结脱除等常规脱水方式，脱水非常困难，脱水效果差；脱水不完全的含水的油经过搅拌或高速运行的泵的叶轮等，油水混合会有乳化现象发生，脱水更加困难。

如果采用加热炉、换热器等加热脱水，水会汽化膨胀造成加热设备或管道产生气阻，严重影响换热效果和物料输送。因此，脱水成为油品后续加工的难点，尤其对加氢工艺影响最大，水能破坏加氢催化剂的强度，使催化剂破碎，还能造成加氢效果降低、系统压力增大等等。

发明内容

为了解决对于油、水密度差小的含水油品，采用沉降或聚接等常规脱除方式脱水困难的技术问题，本发明人在经过大量研究和试验的基础上，提出一种脱水进料缓冲罐，大幅度提升油品脱水效果。本发明还提出了一种采用该缓冲罐的原料油脱水工艺和用途。

本发明的技术方案：

一种脱水进料缓冲罐，缓冲罐罐体的上部设置进料口，顶部设置气体出口，底部设置脱水油出口，其由顶部带有脱水段罐体的缓冲罐罐体和抽真空系统组成，所述脱水段罐体的底部与所述气体出口连通，所述脱水段罐体的顶部出口与抽真空系统的蒸汽喷射器连接，所述抽真空系统包括依次连接的蒸汽喷射器、水冷却器和分离器，所述分离器具有水出口、油出口和气出口；所述进料口连接原料罐区的含水油品；所述脱水油出口连接进料泵。

所述蒸汽喷射器具有蒸汽入口、被抽流体入口和出口，所述被抽流体入口连接所述脱水段罐体的顶部出口，所述蒸汽入口连接蒸汽，所述蒸汽喷射器的出口连接水冷却器的入口，所述水冷却器的出口连接所述分离器的入口。

所述脱水段罐体内设置多层间隔的金属丝网填料，所述金属丝网填料的一端与内壁相连，另一端与内壁间隔设置，相邻所述金属丝网交错分布形成自下而上的蛇形气流通道。

一种原料油脱水工艺，采用所述的脱水进料缓冲罐，流程为：自油品原料罐区输送的含水油品通过进料口进入缓冲罐罐体内，在抽真空系统的蒸汽喷射器抽吸作用下，所述缓冲罐罐体和位于所述缓冲罐罐体顶部的脱水段罐体形成负压环境，所含水在负压作用下汽化后上升，水汽化以及携带的轻组分油品通过气体出口进入所述脱水段罐体，经所述脱水段罐体的顶部出口出离装置，与蒸汽一同进入所述蒸汽喷射器，经所述蒸汽喷射器增压后再进入水冷却器冷却为液体，所述液体进入到分离器，在所述分离器中水、油、气进行分离，沉降的水、轻组分油送出缓冲罐，气体送至低低压火炬系统；缓冲罐罐体下部的脱水油通过脱水油出口送往进料泵。

所述缓冲罐罐体的进料操作温度为60℃-120℃，操作压力为15kpa-85kpa绝压；所述分离器操作温度为40℃-55℃，压力0.01Mpa。

上述一种原料油脱水工艺的应用，用于重油加氢工艺、煤直接液化工艺、油煤混合加氢工艺、馏分油加氢工艺、溶剂脱沥青工艺、渣油减粘工艺，所述重油加氢工艺指以渣油、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；所述油煤混合加氢工艺指以原油、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、不粘煤中的一种或者多种组合为原料进行加工。

本发明的有益技术效果：

本发明提供一种原料油脱水工艺，采用改进的脱水进料缓冲罐，在原有缓冲罐罐体基础上顶部增设了脱水段罐体，以及抽真空系统。含水原料油进入到进料缓冲罐罐体内，在抽真空系统的的蒸汽喷射器缓冲罐内形成负压环境，由于进料自有温度60℃-120℃，在负压作用下，水汽化，进入到缓冲罐脱水段罐体，携带轻组分油的汽化水与蒸汽一同进入蒸汽喷射器，经蒸汽喷射器增压后，汽化水与蒸汽一同进入水冷器冷凝成水进入分离器，从而将含水原料油中的水排出，脱水原料油由下部的脱水油出口送往进料泵入口，经泵升压送至下游。

本发明的原料油脱水工艺利用水在不同压力下沸点温度不同来实现油水分离，不需要增加其他加热设备，也无需破乳剂，工艺总流程无需变更，只需在进料缓冲罐设计增加脱水段罐体和抽真空系统即可实现原料油的充分脱水，实现脱水后的油中水含量＜10ppm，完全满足生产装置需要。本发明的脱水进料缓冲罐采用抽真空方式脱水率更高，甚至达到无水级，这是其他脱水方法很难实现的，解决了采用常规脱水方法，针对油水密度差小和有乳化现象的原料脱水的脱水效果非常差、脱水率极低的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种采用脱水进料缓冲罐的原料油脱水工艺的简图；

附图标号：1-脱水进料缓冲罐，2-脱水段罐体，3-蒸汽喷射器，4-水冷却器，5-分离器，6-含水原料油，7-脱水油，8-蒸汽，9-气体，10-轻组分油品，11-水；12-金属丝网填料；

图2为对比例1采用常规进料缓冲罐的原料油脱水工艺简图；

附图标号：1-含水原料油，2-脱水器，3-脱水油，4-缓冲罐，5-脱水油，6-气体，7-水。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的具体特征，将结合附图1-2和具体实施例加以说明。

实施例1

一种脱水进料缓冲罐1，由缓冲罐罐体和抽真空系统组成，缓冲罐罐体上部设置连接原料罐区含水油品的进料口，顶部设置气体出口，底部设置连接进料泵的脱水油出口。缓冲罐罐体的顶部增设脱水段罐体2，脱水段罐体2的底部与气体出口连通，脱水段罐体2的顶部出口与抽真空系统的蒸汽喷射器3连接。抽真空系统包括依次连接的蒸汽喷射器3、水冷却器4和分离器5，蒸汽喷射器3具有蒸汽入口、被抽流体入口和出口，被抽流体入口连接脱水段罐体2的顶部出口，蒸汽入口连接蒸汽，蒸汽喷射器3的出口连接水冷却器4的入口，水冷却器4的出口连接分离器5的入口，分离器5具有水出口、油出口和气出口。

脱水段罐体2内设置多层间隔的金属丝网填料12，所述金属丝网填料12的一端与内壁相连，另一端与内壁间隔设置，相邻金属丝网填料交错分布形成自下而上的蛇形气流通道。

一种采用上述脱水进料缓冲罐的原料油脱水工艺，自原料罐区来的含水原料油6进入到脱水进料缓冲罐1的缓冲罐罐体内，缓冲罐罐体内的操作温度为原料自带温度60℃-120℃，操作压力为15kpa-85kpa(绝压)，在蒸汽喷射器3的作用下，缓冲罐罐体和脱水段罐体2处于负压环境。负压作用下，所含水汽化后上升，进入顶部脱水段罐体2，水汽化以及携带的轻组分油经脱水段罐体2的顶部出口出离装置，与蒸汽8一同进入蒸汽喷射器3，经蒸汽喷射器3增压后再进入水冷却器4冷却为液体进入到分离器5，在分离器中水、油、气进行分离，沉降的水11、轻组分油品10送出装置，气体9送至低低压火炬系统；进料缓冲罐1下部的脱水油7送往进料泵，经泵升压送至装置。

若原料水含量很小，在生产允许值范围内，可按照常规流程使用，抽真空系统可不启动。

对比例1：

本实施例为常规原料油脱水缓冲工艺。如图2所示，自原料罐区来的含水原料油1经脱水器2沉降脱水后的脱水油3进入到进料缓冲罐4，操作温度为原料油自带温度60℃-120℃，操作压力为0.1Mpa-0.3Mkpa(表压)，原料油中释放的气体6送至低压火炬系统；缓冲罐4下部经再次沉降的脱水油5送往进料泵，经泵升压送至装置；水7送出装置。

脱水效果比对：

经计算对比，实施例1比对比实施例1的脱水效果显著，在原料油脱水前油中的水含量均为大于1％的情况下，对比实施例1工艺脱水后油中的水含量大于500ppm，实施例1工艺脱水后油中的水含量小于100ppm，脱水效果提高了5倍，大大减轻了水对生产运行和催化剂的影响程度。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种脱水进料缓冲罐，缓冲罐罐体的上部设置进料口，顶部设置气体出口，底部设置脱水油出口，其特征在于由顶部带有脱水段罐体的缓冲罐罐体和抽真空系统组成，所述脱水段罐体的底部与所述气体出口连通，所述脱水段罐体的顶部出口与抽真空系统的蒸汽喷射器连接，所述抽真空系统包括依次连接的蒸汽喷射器、水冷却器和分离器，所述分离器具有水出口、油出口和气出口；所述进料口连接原料罐区的含水油品；所述脱水油出口连接进料泵。

2.根据权利要求1所述的一种脱水进料缓冲罐，其特征在于所述蒸汽喷射器具有蒸汽入口、被抽流体入口和出口，所述被抽流体入口连接所述脱水段罐体的顶部出口，所述蒸汽入口连接蒸汽，所述蒸汽喷射器的出口连接水冷却器的入口，所述水冷却器的出口连接所述分离器的入口。

3.根据权利要求1所述的一种脱水进料缓冲罐，其特征在于所述脱水段罐体内设置多层间隔的金属丝网填料，所述金属丝网填料的一端与内壁相连，另一端与内壁间隔设置，相邻所述金属丝网交错分布形成自下而上的蛇形气流通道。

4.一种原料油脱水工艺，其特征在于采用权利要求1-3任一所述的脱水进料缓冲罐，流程为：自油品原料罐区输送的含水油品通过进料口进入缓冲罐罐体内，在抽真空系统的蒸汽喷射器抽吸作用下，所述缓冲罐罐体和位于所述缓冲罐罐体顶部的脱水段罐体形成负压环境，所含水在负压作用下汽化后上升，水汽化以及携带的轻组分油品通过气体出口进入所述脱水段罐体，经所述脱水段罐体的顶部出口出离装置，与蒸汽一同进入所述蒸汽喷射器，经所述蒸汽喷射器增压后再进入水冷却器冷却为液体，所述液体进入到分离器，在所述分离器中水、油、气进行分离，沉降的水、轻组分油送出缓冲罐，气体送至低低压火炬系统；缓冲罐罐体下部的脱水油通过脱水油出口送往进料泵。

5.根据权利要求4所述的一种原料油脱水工艺，其特征在于所述缓冲罐罐体的进料操作温度为60℃-120℃，操作压力为15kpa-85kpa绝压；所述分离器操作温度为40℃-55℃，压力0.01Mpa。

6.权利要求4-5任一所述的一种原料油脱水工艺的应用，其特征在于用于重油加氢工艺、煤直接液化工艺、油煤混合加氢工艺、馏分油加氢工艺、溶剂脱沥青工艺、渣油减粘工艺，所述重油加氢工艺指以渣油、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；所述油煤混合加氢工艺指以原油、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、不粘煤中的一种或者多种组合为原料进行加工。

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