CN206706024U - 一种加氢裂化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加氢裂化装置，所述装置在浆态床加氢裂化反应器上设置正反双向循环管路和数个气动阀，并在浆态床加氢裂化反应器内的进、出料管路终端上设置过滤装置。通过控制气动阀的开关，使原料油与反应液进出浆态床加氢裂化反应器的方向进行双向循环切换。可以达到对管路进行吹扫、反冲洗的目的，避免了管路结焦。本实用新型装置还包括催化剂在线更新系统。本实用新型装置还可以保证催化剂留在反应器内、充分循环使用，又能实现催化剂和产品的分离，还避免了催化剂对反应器内反应液出料口的堵塞。结合催化剂在线更新系统可以保证反应的连续进行。

Description

一种加氢裂化装置

技术领域

本发明属于煤焦油/重油/渣油轻质化技术领域，涉及一种加氢裂化装置，具体涉及一种遏制结焦的加氢浆态床反应器。

背景技术

煤焦油/渣油/重油轻质化技术对于我国的能源安全具有战略意义。目前，煤焦油/渣油/重油轻质化技术主要有脱碳和加氢两个过程，其中脱碳过程轻质油收率低，产品质量差，而加氢过程能最大化将煤焦油/渣油/重油转化成轻质产品。加氢技术可分为固定床技术、沸腾床技术、移动床技术和浆态床技术，其中固定床技术是比较成熟的加工技术，但其对原料的适应性较差，操作周期短，催化剂受热不均匀、易飞温、液体收率低等缺点。

浆态床技术对原料的适应性广，可以加工任何劣质的进料；可以在较高的空速下操作，能提高装置的处理能力；流程和反应器结构简单，易于操作等。但是，目前所开发的浆态床技术大多采用空筒反应器，将分散得很细的催化剂或添加物与原料油及氢气一起通入反应器进行转化，反应过程中以热裂化反应为主，存在操作条件苛刻、产品质量较差需进行二次处理、反应产物稳定性差、反应器和管线中易结焦和堵塞、装置运转不稳定性、添加物或催化剂颗粒扩散不利反应以及产物中催化剂或添加剂分离困难等问题，严重制约了浆态床技术的发展。

虽然现有技术中对浆态床加氢制取燃料油的方式，包括预处理方式、馏分分离、专用催化剂的制备、产品分离、沥青质加氢等方面做了很多研究。但都无法从根本上克服管路结焦的问题。由于浆态床加氢工艺的操作温度和压力都比较高，结焦和堵塞现象一直以来是困扰本工艺发展的最大难题。且当前浆态床加氢装置采用原料油和催化剂先混合后进料，反应后混合出料，出料后须进行催化剂和产物油的分离工作，并需不断补充新鲜催化剂，催化剂利用率较低，人力成本较高。这就需要一种有效的处理结焦和堵塞，且能高效利用催化剂，降低生产成本的方法。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种加氢裂化装置，通过在浆态床加氢裂化反应器上连接正反双向循环管路，来实现原料油与反应液进出浆态床加氢裂化反应器的双向循环切换，达到对管路进行吹扫、反冲洗的目的，避免了管路结焦。且为更好的实现催化剂与产品的分离，同时在浆态床加氢裂化反应器内的进、出料管路终端上设置过滤装置，既能将催化剂留在反应器内、充分循环使用，又能实现催化剂和产品的分离，还避免了催化剂对反应器内反应液出料口的堵塞。

因此，为实现上述目的，本实用新型具体技术方案如下：提供一种加氢裂化装置。具体技术方案如下：一种中低温煤焦油加氢裂化装置，包括上游的浆态床加氢裂化反应系统、下游的常压气液分离系统，其特征是，所述浆态床加氢裂化反应系统，包括浆态床加氢裂化反应器、氢气进气管路、原料油进料管路、反应液出料管路、正反双向循环管路和设置在正反双向循环管路上的气动阀组；

所述正反双向循环管路是位于原料油进料管路和反应液出料管路之间的管路部分，直接与浆态床加氢裂化反应器相连；

为了便于描述双向循环管路上各气动阀的位置及连接关系，将双向循环管路分为a、b、c、d四段。直接连接浆态床加氢裂化反应器与原料油进料管路之间的正反双向循环管路为a段，直接连接浆态床加氢裂化反应器与反应液出料管路之间的正反双向循环管路为b段。

在浆态床加氢裂化反应器与原料油进料管路之间的正反双向循环管路a段上设置第一气动阀，在浆态床加氢裂化反应器与反应液出料管路之间的正反双向循环管路b段上设置第四气动阀；正反双向循环管路c段一端位于原料油进料管路与第一气动阀之间的正反双向循环管路a1段上，另一端位于浆态床加氢裂化反应器与第四气动阀之间的正反双向循环管路b1段上；第二气动阀设置在正反双向循环管路c段上；正反双向循环管路d段一端位于浆态床加氢裂化反应器与第一气动阀之间的正反双向循环管路a2段上；另一端位于第四气动阀与反应液出料管路之间的正反双向循环管路b2段上；第三气动阀设置在正反双向循环管路d段上。

所述第一至第四气动阀与控制装置电连接，由控制装置控制其开闭，每隔一定的时间自动切换。所述控制装置为本领域常规装置即可。

进一步的，为了实现将催化剂与产品分离，避免堵塞，本发明第二方面，在位于浆态床加氢裂化反应器内的正反双向循环管路a段和b段终端上分别设有过滤装置。

所述过滤装置可以是本领域常规过滤头，具有耐腐蚀，耐高压的特性。

更进一步地，为实现装置的连续运行，本发明加氢裂化装置还包括催化剂在线更新系统。所述催化剂在线更新系统包括在浆态床加氢裂化反应器上设置催化剂入口和催化剂出口，所述催化剂入口设置在浆态床加氢裂化反应器的顶部，所述催化剂出口设置在浆态床加氢裂化反应器的底部。所述催化剂在线更新系统还包括催化剂储罐、原料油输送管路、动力装置、及相应的连接管路等，为本领域现有技术。

当需要更新催化剂时，启动催化剂在线更新系统，将原料油与废催化剂从浆态床加氢裂化反应器底部的催化剂出口放出；同时，新鲜催化剂和原料油按比例混合从浆态床加氢裂化反应器的顶部的催化剂入口，泵入反应器中。这样就实现了装置的连续运行。放出的原料油和废催化剂进入回收装置，分离回收后的原料油循环进入液体储罐重复利用。

本发明加氢裂化装置适用于煤焦油/渣油/重油轻质化。

本实用新型具有如下有益效果：

(1)本发明设计简单，通过正反双向循环管路的设计，来实现原料油与反应液进出浆态床加氢裂化反应器的双向循环切换，达到对管路进行吹扫、反冲洗的目的，避免了管路结焦，降低了反应仪器的维护频率与费用。

(2)通过在浆态床加氢裂化反应器内的进、出料管路终端上设置过滤装置，以及在线更新催化剂系统，来实现固相催化剂与反应产物的分离和固相催化剂的重复使用，还可以有效避免了催化剂对反应器内反应液出料口的堵塞。达到气、液、固三相浆态床反应的良性循环。并且有效延缓了催化剂表面积碳的发生，提高了催化剂的利用效率。在线更新催化剂系统的设置，使得加氢浆态床反应器可以不间断连续运行。

(3)本发明装置及工艺，简单、易行，既能提高煤焦油/渣油/重油的利用率和轻质油品的收率，同时延长加氢浆态床反应器的使用周期，达到长时间连续运行的目的，增强工业应用的推广性。

(4)采用本发明装置，既不需要像常规的方法一样，对管路进行专门反冲洗步骤，也无需设置复杂的装置，就可以达到明显的延缓装置结焦的效果。因此，较现有防结焦装置和方法更实用。

附图说明

图1为加氢裂化流程图。

图2为本实用新型浆态床加氢裂化反应系统的正反双向循环管路示意图一；图中所示，打开第一气动阀、第四气动阀，关闭第二气动阀、第三气动阀，煤焦油及反应液沿管路正向进出浆态床加氢裂化反应器。

图3为本实用新型浆态床加氢裂化反应系统的正反双向循环管路示意图二；图中所示，打开第二气动阀、第三气动阀，关闭第一气动阀、第四气动阀，煤焦油及反应液沿管路反向进出浆态床加氢裂化反应器。

图4为浆态床加氢裂化反应器剖视图。

图中，1为氢气进气管路，2为原料油进料管路，3为浆态床加氢裂化反应器，4为废气排出管路，5为常压气液分离系统，6为产物油输出管路，7为反应液出料管路，20为正反双向循环管路，21-24分别为第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀；201-204分别为正反双向循环管路的a-d段；41为电机，42为过滤装置，43为搅拌装置。

具体实施方式

为进一步详细解释本发明，下面实施例结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

如图1-图4所示的一种加氢裂化装置，包括上游的浆态床加氢裂化反应系统、下游的常压气液分离系统，所述浆态床加氢裂化反应系统，包括浆态床加氢裂化反应器3、氢气进气管路1、原料油进料管路2、反应液出料管路7、正反双向循环管路20和设置在正反双向循环管路上的气动阀组21-24；

所述正反双向循环管路20是位于原料油进料管路2和反应液出料管路7之间的管路部分，直接与浆态床加氢裂化反应器3相连；

为了便于描述双向循环管路上各气动阀组的位置及连接关系，将双向循环管路分为a、b、c、d四段。

在浆态床加氢裂化反应器3与原料油进料管路2之间的正反双向循环管路a段201上设置第一气动阀21，在浆态床加氢裂化反应器3与反应液出料管路7之间的正反双向循环管路b段202上设置第四气动阀21；正反双向循环管路c段203一端位于原料油进料管路2与第一气动阀21之间的正反双向循环管路a1段上，另一端位于浆态床加氢裂化反应器3与第四气动阀24之间的正反双向循环管路b1段上；第二气动阀22设置在正反双向循环管路c段203上；

正反双向循环管路d段204一端位于浆态床加氢裂化反应器3与第一气动阀21之间的正反双向循环管路a2段上；另一端位于第四气动阀24与反应液出料管路7之间的正反双向循环管路b2段上；第三气动阀23设置在正反双向循环管路d段204上。

本实用新型另一实施例中该装置在位于浆态床加氢裂化反应器3内的正反双向循环管路a段201和b段202终端上分别设有过滤装置42。

本实用新型另一实施例中该装置还包括催化剂在线更新系统。所述催化剂在线更新系统包括在浆态床加氢裂化反应器上设置催化剂入口和催化剂出口，所述催化剂入口设置在浆态床加氢裂化反应器的顶部，所述催化剂出口设置在浆态床加氢裂化反应器的底部。所述催化剂在线更新系统还包括催化剂储罐、原料油输送管路、动力装置、及相应的连接管路等，为本领域现有技术。

为更好的说明如何实现本实用新型装置功能，结合其相应的控制单元和工艺做进一步阐述，所述控制单元为本领域现有技术。

1.气体控制单元

为控制氢气压力及流量，配有两条气路调节及流量控制系统，其中一路为仪表空气管路，另一路为加压进气反应气路。反应气体经过截止阀，过滤器脱除到15μm以下尘粒后进入稳压阀，该调节阀可以手动调节并稳定阀后压力，由压力表测出其值。气体流量由热敏组件测量并反馈控制器质量流量，该流量不随反应压力及环境或气体温度改变而改变，其流量值可通过仪表手动和计算机设置。气体经预热器预热后进入反应釜中进行反应。

2.液体控制单元

反应原料(煤焦油/渣油/重油)放置在液体贮罐中，沿线经预热器预热后进入反应釜(即反应器3)内(沿途管路保温。)反应进料可以在常压下一次性进入反应釜内，也可以连续进入反应釜内。反应釜内设安全阀，当反应釜压力超过安全阀设定压力时，该阀门会被自动打开放空。反应釜安装有压力传感器，可以准确的显示进口压力，并同时用仪表和计算机显示，也可以记录压力的变化的实时曲线。经换热器后未能冷凝的气体经背压阀调节反应釜压力，湿式流量计计量气体体积后排空。由控制装置控制第一至第四气动阀的开闭，每隔一定的时间自动切换原料油和反应液的进出反应釜的方向。

反应釜采用高温、高压耐腐蚀的316L不锈钢材料制成，反应釜体积500mL。最大使用压力为20Mpa。

3.产物控制单元

反应后的液体产物，经由液位计及电磁阀自动控制，进入沉降罐中。反应器出料采用釜液位控制自动阀门的方式，以保持釜内液位的稳定。液体进口和出口，每隔一定时间会自动切换，该切换时间可以任意设定，由仪表自动控制。即，原液体进口会变成出口，而同时液体出口则变成液体进口。

釜中气体经过冷凝器冷凝，部分冷凝下来的液体重新回流到釜内，没有冷下来的经过压力控制阀后，进入湿式流量计计量后放空。

在沉降罐内减压后释放出的气体，经过压力控制阀后，进入湿式流量计后放空。

4.在线更新催化剂控制单元

当需要更新催化剂时，启动催化剂在线更新系统，将原料油与废催化剂从浆态床加氢裂化反应器底部的催化剂出口放出；同时，新鲜催化剂和原料油按比例混合从浆态床加氢裂化反应器的顶部的催化剂入口，泵入反应器中。这样就实现了装置的连续运行。放出的原料油和废催化剂进入回收装置，分离回收后的原料油循环进入液体储罐重复利用。该系统的启动时间，根据原料油性质、催化剂性能，由仪表自动控制，在催化剂更新过程中维持釜内压力稳定。

本实用新型未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种加氢裂化装置，包括上游的浆态床加氢裂化反应系统、下游的常压气液分离系统，其特征是，所述浆态床加氢裂化反应系统，包括浆态床加氢裂化反应器、氢气进气管路、原料油进料管路、反应液出料管路、正反双向循环管路和设置在正反双向循环管路上的气动阀组；

所述正反双向循环管路是位于原料油进料管路和反应液出料管路之间的管路部分，直接与浆态床加氢裂化反应器相连；

在浆态床加氢裂化反应器与原料油进料管路之间的正反双向循环管路a段上设置第一气动阀，在浆态床加氢裂化反应器与反应液出料管路之间的正反双向循环管路b段上设置第四气动阀；正反双向循环管路c段一端位于原料油进料管路与第一气动阀之间的正反双向循环管路a1段上，另一端位于浆态床加氢裂化反应器与第四气动阀之间的正反双向循环管路b1段上；第二气动阀设置在正反双向循环管路c段上；正反双向循环管路d段一端位于浆态床加氢裂化反应器与第一气动阀之间的正反双向循环管路a2段上；另一端位于第四气动阀与反应液出料管路之间的正反双向循环管路b2段上；第三气动阀设置在正反双向循环管路d段上。

2.如权利要求1所述的加氢裂化装置，其特征是，所述第一至第四气动阀均与控制装置电连接，由控制装置控制其开闭。

3.如权利要求1所述的加氢裂化装置，其特征是，在位于浆态床加氢裂化反应器内的正反双向循环管路a段和b段终端上分别设有过滤装置。

4.如权利要求1-3任一所述的加氢裂化装置，其特征是，包括催化剂在线更新系统；所述催化剂在线更新系统包括在浆态床加氢裂化反应器上设置催化剂入口和催化剂出口，所述催化剂入口设置在浆态床加氢裂化反应器的顶部，所述催化剂出口设置在浆态床加氢裂化反应器的底部。