CN204079907U - 一种热高压分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热高压分离装置，该装置设置有两个分离罐，在每个分离罐上均设置有：气体出料管、液体出料管、排渣管、放气管、送料管、氢气注入管、催化过滤填料层、催化剂层和冲洗油注入管，各管体均相应设置有阀门结构，解决了煤焦油催化加氢后产物气、液、固相分离的技术问题，该装置结构简单，操作方便，双罐体结构可以始终保持装置正常工作，提高了轻质油的生产效率，增设催化剂层和催化过滤填料层可以进一步对经催化加氢的液体油料进行催化加氢，使从所述热高压分离装置分理出的轻质油的性质得到了改善。

Description

一种热高压分离装置

技术领域

本实用新型属于煤焦油加氢精制领域，具体地说涉及一种热高压分离装置。

背景技术

随着经济的发展，石油作为一种不可再生的资源正在日益减少，可作为石油替代资源的煤焦油成为了重要的能源材料，煤焦油是指煤经焦化、热解和气化得到的重要液体副产物，其中含有大量的氮、硫化合物，若将其直接用作燃料，会产生大量的氮氧化物和硫氧化物，造成严重的环境污染，因此发展洁净煤焦油加工技术，对煤焦油进行加氢精制获取轻质清洁燃料油具有重要的经济效益与环境意义，这种技术已在我国得到了广泛的研究和开发。

煤焦油催化加氢精制的过程为：原料煤焦油和氢气进入反应器，反应器内设置有催化剂层，原料油经催化加氢后，得到含有轻质油品和富氢气体的混合物。所得的混合物需经分离装置将其分离，以得到清洁轻质油，热高压分离装置是催化加氢工艺中常见的一种分离装置，但常规的热高压分离装置仅能起到气液两相分离的作用，在煤焦油加氢精制得到的产物中，不仅包含液体油料和富氢气体，同时还含有大量的焦油渣和一些催化剂碎屑等固体杂质，加氢产物经热高压分离装置分离后，固体杂质随液体油料一起进入后续系统，影响装置的稳定性，特别当液体油料作为后续加氢的原料时，固体杂质会堆积在催化剂层上，使装置内压降升高甚至堵塞床层。为解决这一技术问题，中国专利文献CN102977916A公开了一种煤焦油催化加氢方法及装置，该煤焦油催化加氢装置包括煤焦油蒸馏分离塔、悬浮床加氢反应器、分离单元、固液分离器和常压蒸馏塔，分离单元将催化加氢的产物分离为液固相高低分油物流和富氢气体；固液分离器对液固相高低分油物流的一部分进行过滤，得到滤液和催化剂残渣。但催化加氢产物中的气、液、固相的分离过程要经过分离单元分离出气体再经固液分离器进行固、液两相的分离，设备结构比较复杂；若固液分离器内沉积一定量的固体残渣，需停下设备对固液分离器进行清理，这会影响生产效率；另外，通常煤焦油经过加氢反应器后催化加氢并不完全，液体油料中仍含有未被催化的部分。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中分离气、液、固三相的高压热分离装置结构复杂，当需要清理时需停止设备，影响生产效率，无对液体油料的进一步加氢处理装置，从而提出一种热高压分离装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种热高压分离装置，设置有两个分离罐，在每个所述分离罐上均设置有：

气体出料管，与所述分离罐的顶端连通设置，在所述气体出料管上设置有排气阀；

液体出料管，与所述分离罐的中部连通设置，在所述液体出料管上设置有排液阀；

排渣管，与所述分离罐的底端连通设置，在所述排渣管上设置有排渣阀；

放气管，与所述分离罐的顶端连通设置，在所述放气管上串联设置有切断阀和背压阀；

还设置有送料管，所述送料管通过两个送料支管分别与所述两个分离罐连通设置，在每个所述送料支管上均设置有送料阀，所述送料支管与所述分离罐的连通口位于所述液体出料管与分离罐连通口的下方；

氢气注入管，通过两个氢气注入支管分别与所述两个分离罐连通设置，在每个所述氢气注入支管上均设置有氢气注入阀；

在每个所述分离罐的中部设置有催化过滤填料层，所述催化过滤填料层位于所述液体出料管与分离罐的连通口和所述送料支管与分离罐的连通口之间。

进一步地，在每个所述分离罐内且位于所述分离罐的顶部还设置有催化剂层。

还设置有冲洗油注入管，所述冲洗油注入管通过两个冲洗油注入支管分别与所述两个分离罐连通设置，在每个所述冲洗油注入支管上均设置有冲洗油注入阀。

每个所述冲洗油注入支管分别通过上支管和下支管与所述分离罐连通设置；所述上支管与所述分离罐的连接口位于所述催化过滤填料层的上方；所述下支管与所述分离罐的连接口位于所述催化过滤填料层的下方。

 所述氢气注入支管与所述分离罐的连通口位于所述催化剂层的上方。

所述催化过滤填料层的高度为0.5-2m，填料粒径为0.8-10mm。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型所述的热高压分离装置，设置有两个分离罐，在每个所述分离罐上均设置有：气体出料管，与所述分离罐的顶端连通设置，在所述气体出料管上设置有排气阀；液体出料管，与所述分离罐的中部连通设置，在所述液体出料管上设置有排液阀；排渣管，与所述分离罐的底端连通设置，在所述排渣管上设置有排渣阀；放气管，与所述分离罐的顶端连通设置，在所述放气管上串联设置有切断阀和背压阀；送料管，所述送料管通过两个送料支管分别与所述两个分离罐连通设置，在每个所述送料支管上均设置有送料阀；氢气注入管，通过两个氢气注入支管分别与所述两个分离罐连通设置，在每个所述氢气注入支管上均设置有氢气注入阀，所述氢气注入管可以使热高压分离装置内的气压维持稳定；还设置有冲洗油注入管，所述冲洗油注入管通过两个冲洗油注入支管分别与所述两个分离罐连通设置，在每个所述冲洗油注入支管上均设置有冲洗油注入阀；本实用新型所述的热高压分离装置结构简单，操作方便，通过设置气体出料管、液体出料管和排渣管，可以实现进入热高压分离装置中的气、液、固三相混合物的分离；另外，冲洗油注入管的设置可以将残存与分离罐底部的焦油渣冲洗得更为彻底。

同时，本实用新型在每个所述分离罐的中部设置有催化过滤填料层，所述催化过滤填料层位于所述液体出料管与分离罐的连通口和所述送料支管与分离罐的连通口之间，所述催化过滤填料层中的填料采用现有技术中的加氢改质催化剂，颗粒态的催化剂填料一方面可对物料进行过滤，另一方面也有对液相油品进行加氢改质的作用。

（2）本实用新型所述的热高压分离装置，两个分离罐通过所述送料支管、氢气注入支管、冲洗油注入支管进行连通，通过控制各管路上阀门的开闭，实现了两个分离罐一开一备的工作状态，当其中一个分离罐停止工作进行排渣时，即开启另一个分离罐，始终保持热高压分离装置正常工作，提高了轻质油的生产效率。

（3）本实用新型所述的热高压分离装置，在每个所述分离罐内且位于所述分离罐的顶部还设置有催化剂层。在热高压分离装置中增设催化剂层可以进一步对进入所述分离罐液体油料进行催化加氢，使得催化加氢不完全的液体油料被进一步提质，从所述热高压分离装置分理出的轻质油的性质得到了改善。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1  是实用新型所述的热高压分离装置的结构示意图；

图中附图标记表示为：1-分离罐；2-气体出料管；3-排气阀；4-液体出料管；5-排液阀；6-排渣管；7-排渣阀；8-放气管；9-切断阀；10-背压阀；11-送料管；12-送料阀；13-氢气注入管；14-氢气注入阀；15-催化过滤填料层；16-催化剂层；17-冲洗油注入管；18-冲洗油注入阀；19-上支管；20-下支管。

具体实施方式

本实用新型所述的热高压分离装置如图1所示，设置有两个分离罐1，在每个所述分离罐1上均设置有：

气体出料管2，与所述分离罐1的顶端连通设置，在所述气体出料管1上设置有排气阀3；

液体出料管4，与所述分离罐1的中部连通设置，在所述液体出料管4上设置有排液阀5；

排渣管6，与所述分离罐1的底端连通设置，在所述排渣管6上设置有排渣阀7；

放气管8，与所述分离罐1的顶端连通设置，在所述放气管8上串联设置有切断阀9和背压阀10；

还设置有送料管11，所述送料管11通过两个送料支管分别与所述两个分离罐1连通设置，在每个所述送料支管上均设置有送料阀12，所述送料支管与所述分离罐1的连通口位于所述液体出料管4与分离罐1连通口的下方；

氢气注入管13，通过两个氢气注入支管分别与所述两个分离罐1连通设置，在每个所述氢气注入支管上均设置有氢气注入阀14；

在每个所述分离罐1的中部设置有催化过滤填料层15，所述催化过滤填料层15位于所述液体出料管4与分离罐1的连通口和所述送料支管与分离罐1的连通口之间，本实施例中，所述催化过滤填料层15的材料为负载有钴、钼活性金属的高纯氧化铝填料，所述高纯氧化铝填料层的高度为1m,所述高纯氧化铝填料的粒径为4mm；其中，所述催化过滤填料层15的材料并不限于负载有钴、钼活性金属的高纯氧化铝填料，可以根据处理量和油品质等需要在现有技术中已有的任意加氢改质催化剂中进行选择。

进一步地，在每个所述分离罐1内且位于所述分离罐（1）的顶部还设置有催化剂层16，本实施例所述催化剂层选用加氢精制催化剂层，所述加氢精制催化剂为现有技术中常用的钼铁催化剂，所述催化剂可对气相分离产物进行脱硫精制，热高压分离分离出的气相温度较高，里面含有大量的轻质馏分，通过设置催化剂层，可降低所述轻质馏分中的杂质含量。但本实用新型所述催化剂层并不限于钼铁催化剂层，可以根据待处理油品的量和性质在现有加氢精制催化剂中进行选择。

所述氢气注入支管与所述分离罐1的连通口位于所述催化剂层16的上方

还设置有冲洗油注入管17，所述冲洗油注入管17通过两个冲洗油注入支管分别与所述两个分离罐1连通设置，在每个所述冲洗油注入支管上均设置有冲洗油注入阀18；每个所述冲洗油注入支管分别通过上支管19和下支管20与所述分离罐1连通设置；所述上支管19与所述分离罐1的连接口位于所述催化过滤填料层15的上方；所述下支管20与所述分离罐1的连接口位于所述催化过滤填料层15的下方。

本实施例所述的热高压分离装置的工作过程为：

设定两个分离罐分别为第一分离罐和第二分离罐，当第一分离罐内焦油渣含量较低时，所述第一分离罐处于正常工作的状态：第一分离罐的送料阀、排液阀、排气阀为开启状态，排渣阀、冲洗油注入阀、氢气注入阀、切断阀为关闭状态，煤焦油混合物经送料支管进入所述第一分离罐进行气、液分离，分离后的轻质油由液体出料管流出，所述煤焦油混合物所携带的富氢气体由气体出料管排出；

与此同时，第二分离罐的氢气注入阀、切断阀处于开启状态，以维持第二分离罐内的压力，第二分离罐的其它阀门为关闭状态，第二分离罐处于备用状态；这种设定是由于分离罐在投入使用时罐体内需达到一定压力，预先打开第二分离罐的氢气注入阀和切断阀，可以在第一分离罐出现状况时及时启动第二分离罐。 

当所述第一分离罐内焦油渣含量较高时，该分离罐进入排渣阶段，此时，关闭第一分离罐的送料阀、排液阀和排气阀，打开第一分离罐的排渣阀、氢气注入阀和切断阀，焦油渣由排渣管排出；稳压气体氢气经由氢气注入管进入该分离罐，维持分离罐内的压强；同时，关闭第二分离罐的氢气注入阀和切断阀，开启第二分离罐的送料阀、排液阀和排气阀，第二分离罐进入正常工作状态，此时第二分离罐的排渣阀、冲洗油注入阀仍为为关闭状态。

当所述第一分离罐中的液位降低到一定程度，打开第一分离罐的冲洗油注入阀，冲洗油经冲洗油注入支管注入第一分离罐中，由上支管注入的冲洗油冲洗催化过滤填料层；当分离罐中液位降低至分离罐的收缩段时，由下支管注入的冲洗油冲洗罐底的焦油渣，达到热高压分离装置所需的清洁程度后，当罐中液位达到正常工作状态要求后，切断冲洗油注入阀，关闭排渣阀，第一分离罐进入备用状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种热高压分离装置，其特征在于，设置有两个分离罐（1），在每个所述分离罐（1）上均设置有：

气体出料管（2），与所述分离罐（1）的顶端连通设置，在所述气体出料管（1）上设置有排气阀（3）；

液体出料管（4），与所述分离罐（1）的中部连通设置，在所述液体出料管（4）上设置有排液阀（5）；

排渣管（6），与所述分离罐（1）的底端连通设置，在所述排渣管（6）上设置有排渣阀（7）；

放气管（8），与所述分离罐（1）的顶端连通设置，在所述放气管（8）上串联设置有切断阀（9）和背压阀（10）；

所述热高压分离装置还设置有：

送料管（11），所述送料管（11）通过两个送料支管分别与所述两个分离罐（1）连通设置，在每个所述送料支管上均设置有送料阀（12），所述送料支管与所述分离罐（1）的连通口位于所述液体出料管（4）与分离罐（1）连通口的下方；

氢气注入管（13），通过两个氢气注入支管分别与所述两个分离罐（1）连通设置，在每个所述氢气注入支管上均设置有氢气注入阀（14）；

在每个所述分离罐（1）的中部设置有催化过滤填料层（15），所述催化过滤填料层（15）位于所述液体出料管（4）与分离罐（1）的连通口和所述送料支管与分离罐（1）的连通口之间。

2.根据权利要求1所述的热高压分离装置，其特征在于，在每个所述分离罐（1）内且位于所述分离罐（1）的顶部还设置有催化剂层（16）。

3.根据权利要求1或2所述的热高压分离装置，其特征在于，还设置有冲洗油注入管（17），所述冲洗油注入管（17）通过两个冲洗油注入支管分别与所述两个分离罐（1）连通设置，在每个所述冲洗油注入支管上均设置有冲洗油注入阀（18）。

4.根据权利要求3所述的热高压分离装置，其特征在于，每个所述冲洗油注入支管分别通过上支管（19）和下支管（20）与所述分离罐（1）连通设置；所述上支管（19）与所述分离罐（1）的连接口位于所述催化过滤填料层（15）的上方；所述下支管（20）与所述分离罐（1）的连接口位于所述催化过滤填料层（15）的下方。

5.根据权利要求2所述的热高压分离装置，其特征在于，所述氢气注入支管与所述分离罐（1）的连通口位于所述催化剂层（16）的上方。

6.根据权利要求5所述的热高压分离装置，其特征在于，所述催化过滤填料层（15）的高度为0.5-2m，填料粒径为0.8-10mm。