CN202284194U

CN202284194U - 一种加氢试验装置

Info

Publication number: CN202284194U
Application number: CN2011204025781U
Authority: CN
Inventors: 黄小兵; 黄乃欣
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2021-10-21

Abstract

本试验新型公开了一种加氢试验装置。该装置包括反应器、高压分离器、低压分离装置、高压水洗塔和循环氢压缩机。所述低压分离装置包括填料柱、进水口、油水气分离器和水气分离器，在油水气分离器同水气分离器之间通过连通管相通。本实用新型通过对低压分离器进行改造，对装置进行部分改动，即可解决低分富气和/或闪蒸富气管路因铵盐结晶析出而堵塞的问题。改造投入资金少，见效快，可以广泛适用于现有加氢试验装置的改造。

Description

一种加氢试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种加氢试验装置，特别是适合科研院所使用的中型加氢工艺试验装置。

背景技术

小型或中型加氢试验装置是技术人员用于催化剂评价、模拟工业装置工况，提供设计基础数据过程中广泛使用的试验装置，在从事加氢技术领域的科研院所中被大量应用。加氢试验装置通常都包括原料油罐、油泵、加氢反应器、高压分离器、循环氢压缩机、高压分离器、低压分离器和高压水洗塔等主要设备。

在加氢过程中，原料油中的含氮化合物转化为氨并与系统中的H₂S生成NH₄HS或(NH₄)₂S的铵盐化合物。在较高的系统温度下，这些铵盐化合物的一部分以气相存在于气体中，并不断在循环气中富集。高压水洗塔位于高压分离器与循环氢压缩机之间，其作用就是洗掉循环气中含有的气相铵盐化合物，以防止铵盐化合物在管线中析出结晶并堵塞管线情况的发生。

对于一般性质的原料油来说，高压水洗塔能比较彻底的洗掉气体中含有的气相铵盐化合物。然而随着原油质量的日益变差和运输燃料质量规格的不断升级，利用加氢装置加工更劣质的原料油已成为一种非常重要的技术手段，加氢试验装置所处理的原料油也有变得更差的趋势。在试验装置的运转中发现，加氢过程中生成的铵盐化合物不仅存在于循环气中，还以液态铵盐的形式大量存在于生成油中。当生成油由高压分离器经减压排油阀进入低压分离器进行油气分离时，部分溶解的铵盐化合物将进入低分排出的富气中。铵盐在高于80℃下不结晶并易溶于水。为了防止液收过低，通常在低分气路加一个冷却器，由此经常引起铵盐遇冷结晶（高于80度时铵盐不结晶）从而导致低分气路的堵塞。

对于中型加氢试验装置，其在低压分离器后通常还包括闪蒸塔。当低分油进入闪蒸塔进行闪蒸时，仍然溶解于低分油中的铵盐化合物又将进入闪蒸富气中。从而在低分富气和/或闪蒸富气进入废气管线排空时，低分气路和闪蒸塔气路经常发生铵盐的结晶析出而堵塞管线，并造成设备的损坏或试验的延误，而不得不停工进行处理。频繁的非正常停工严重影响了试验进度和结果的准确性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种改进的加氢试验装置，从而解决现有装置中存在的不足。

本实用新型提供的技术方案为：

一种加氢试验装置，包括原料油罐、油泵、加氢反应器、高压分离器、洗气塔、循环氢压缩机和混氢罐，其特征在于，所述的加氢试验装置还包括一个低压分离器，所述低压分离器包括填料柱、油水气分离器和水气分离器，填料柱上端设有进水罐，进水罐上连有进水管，填料柱设有高分油入口；填料柱下端同油水气分离器相连，油水气分离器的器壁上设置有排油阀，排油阀通过与油水气分离器内的液位计相关联控制液位；所述的水气分离器为筒形容器，水气分离器与油水气分离器通过底部的连通管相通，水气分离器的顶部通过压力平衡管同进水罐相通。

根据本实用新型的加氢试验装置，其中在所述的水气分离器内设有浮筒，浮筒的底部固定阀针，浮筒上端通过水气分离器器壁上设置的限位板进行限位，以保证浮筒上下运动时能带动阀针在阀座内向上或者向下运动，从而实现对污水排放阀开度的控制。根据水气分离器内液位高低的变化，浮筒所受浮力随之增大或减小，从而带动阀针上升或下降，通过控制污水排出阀的开度对水气分离器内污水的液位实现控制。

根据本实用新型的加氢试验装置，其中高分油入口的高度低于进水管的高度。

本发明实用新型的加氢试验装置中，所述填料塔的直径小于油水气分离器的直径。油水气分离器内设置的液位计为振荡式液位计。在油水气分离器和水气分离器底部的连通管上、压力平衡管上设有阀门，以方便对水气分离器进行维修或清洗。

本实用新型的加氢试验装置中，其中在高压分离器的气相出口和高压水洗塔之间还可以设置气液混合器。

所述的气液混合器可以选择静态混合器或动态混合器，静态混合器通过混合器内设置的不同形状混合元件，使流体之间的传质效率大大提高，静态混合器具体如国内开发的SV型、SL型、SH型、SX型、SK型等静态混合器，国外开发的ISG型、SMV型等静态混合器。动态混合器通过混合器具设置的运动构件，提高流体之间的传质效率，具体如星齿轮形混合器、动静齿圈形混合器、月牙槽形混合器或球窝形混合器等。

根据本实用新型的加氢试验装置，所述的气液混合器可以为一个内部装有不锈钢填料的罐体，其中气体和洗涤水的入口位于罐体下部，气体和洗涤水的出口位于罐体上部。

与现有加氢试验装置相比较，本实用新型具有以下特点：

本实用新型加氢试验装置中的低压分离器包括填料柱、油水气分离器和水气分离器。通过填料柱上端的进水口注入洗涤水，与高分油中分离出的富气逆流接触，对低分富气实现洗涤；同时，洗涤水与高分油并流向下进入油水气分离器，对低分油溶解的铵盐化合物进行洗涤，从而可以彻底防止低分油进入闪蒸塔后富气堵塞气体管线的发生。

本实用新型的加氢试验装置，能够有效解决低分富气和闪蒸富气因铵盐结晶频繁堵塞气体管线的困扰，彻底解决装置在运转评价过程中因NH₄盐堵塞管线导致的非正常停工问题装置问题，保证了试验装置的连续稳定运转和试验数据的准确性，保障了科研工作的顺利进行。

本实用新型中的低压分离器可以适用于新建加氢装置，同时也可以通过对现有装置进行改造来实现。

附图说明

图1为本实用新型的加氢试验装置的结构示意图。

图2为低压分离装置7的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的加氢试验装置进行详细描述。

如图1所示，本实用新型的加氢装置主要包括原料油罐1，油泵2、反应器3和反应器4（以两个反应器示例）、高压分离器5、低压分离装置7、闪蒸塔12、高压水洗塔17和循环氢压缩机21，反应器3的出口管线上设置有采样阀24。

如图2所示，所述低压分离装置7包括填料柱116、油水气分离器101和水气分离器102。油水气分离器101和水气分离器102均为筒形容器，二者通过下部的连通管115相通。在填料柱116的上端设有进水罐110，进水管103同进水罐110相连，在低于进水罐的位置设有进油罐112，生成油入口104同进油罐112相连；填料柱下端同油水气分离器101相连，油水气分离器101的上部器壁上设有排油阀105。油水分离器内部设有液位控制器114，排油阀105与液位控制器114共同作用，控制油水气分离器的液位。

水气分离器102亦为筒形容器，内部设有浮筒108。浮筒108的下端固定有阀针107，阀针107位于阀座118中，水气分离器102的内部器壁上设有限位板113。通过限位板113和阀座118的约束作用，在浮筒108随着液位变化升高或降低时，阀针107在阀座118内向上或向下运动。上述容器之间的管线上通常都设有截止阀，以控制管线的开闭。

结合图1和图2，本实用新型的加氢装置的工作过程如下；

原料罐1中的原料油由原料泵2打到反应器3顶部，在此与管线23的循环氢混合后进入反应器3，反应流出物与管线22的氢气混合后继续进入反应器4，所得反应流出物进入高压分离器5，高分气体进入高压水洗塔17，经过洗涤后的气体经管线19与管线20的补充氢混合后进入压缩机21。高压分离器5的生成油经管线6进入低压分离装置7，管线8注入洗涤水，污水由管线10排出，低分油经管线9进入闪蒸塔12，闪蒸塔底油由管线13排出，低分富气经管线11与管线14的闪蒸富气混合，经流量计15计量后经管线16排出。

其中所述低压分离装置7工作过程为：

通过注水口103往进水罐110注入洗涤水，高分油入口104引入高压分离器底部的生成油，生成油进入进油罐112后会先发生部分闪蒸，闪蒸出的富气与油水气分离器101分出的富气沿填料柱往上行，与洗涤水逆流接触洗涤后经富气排出管111排出。洗涤富气后的洗涤水与生成油并流向下流动，对高分油中溶解（含有）的铵盐化合物进行溶解洗涤，洗涤后的污水与生成油进入油水气分离器101内分层，油水气分离器101的生成油液位由液位控制器114和排油阀105实现控制。当油水气分离器101的液位升高时，其压力将高于水气分离器102的液体压力，污水将通过连通管115进入水气分离器102内，水气分离器102内液位升高，对浮筒108的浮力增加，推动浮筒108升高，阀针107打开，污水经污水管117排出，水气分离器内的液位下降，浮筒所受浮力变小，浮筒降低，阀针关闭。如此，装置平稳运转过程中油水气分离器和水气分离器达到动态平衡，实现对低分油和富气的洗涤，从而确保加氢装置排出的富气中基本不含铵盐化合物，彻底杜绝因富气管线堵塞而停工的隐患。

Claims

1.一种加氢试验装置，包括原料油罐、油泵、加氢反应器、高压分离器、洗气塔、循环氢压缩机和混氢罐，其特征在于，所述的加氢试验装置还包括一个低压分离器，所述低压分离器包括填料柱、油水气分离器和水气分离器，填料柱上端设有进水罐，进水罐上连有进水管，填料柱设有高分油入口；填料柱下端同油水气分离器相连，油水气分离器上设置有排油阀，排油阀通过与油水气分离器内的液位计相关联控制液位；所述的水气分离器为筒形容器，水气分离器与油水气分离器通过底部的连通管相通，水气分离器的顶部通过压力平衡管同进水罐相通。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述的水气分离器内设有浮筒，浮筒的底部固定阀针，浮筒上端通过水气分离器器壁上设置的限位板进行限位，以使浮筒上下运动时能带动阀针在阀座内向上或者向下运动。

3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，其中高分油入口的高度低于进水管的高度。

4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述填料塔的直径小于油水气分离器的直径。

5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，油水气分离器内设置的液位计为振荡式液位计。

6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在油水气分离器和水气分离器底部的连通管和压力平衡管上设有阀门，以方便对水气分离器进行维修或清洗。

7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，其中在高压分离器的气相出口和洗气塔之间还设置有气液混合器。

8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的气液混合器为一个内部装有不锈钢填料的罐体，其中气体和洗涤水的入口位于罐体下部，气体和洗涤水的出口位于罐体上部。