專利名稱：用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)，它是重油懸浮床加氫工藝(UPC-RSHC工藝)的組成部分，屬于石油加工工藝中的重質(zhì)油輕質(zhì)化工藝過程的改進(jìn)。它主要是通過采用在重油懸浮床加氫裝置的產(chǎn)物分離系統(tǒng)在線耦合一級(jí)或多級(jí)液固旋流分離器分離加氫尾油中的固相物質(zhì)，從而降低循環(huán)尾油及外甩尾油中的甲苯不溶物等固相生焦物質(zhì)，減少反應(yīng)器中生焦前驅(qū)物質(zhì)，同時(shí)降低外甩尾油中的甲苯不溶物，使尾油能夠更好地利用。
隨著輕質(zhì)原油采出量的日益減少，稠油等重質(zhì)油采出量的日益增加，加上人們對(duì)于清潔燃料的需要日益增加，重油加氫技術(shù)的研究與開發(fā)工作已經(jīng)成為石油加工領(lǐng)域最重要的研究課題。目前已經(jīng)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的重油加氫技術(shù)主要是固定床加氫脫硫工藝(VRDS工藝)和沸騰床加氫工藝，前者只能加工金屬含量和氮含量較低、硫含量較高的重油，而后者由于每天要定量排卸和補(bǔ)充催化劑，因而其操作成本比較高。懸浮床加氫工藝技術(shù)研究工作比較活躍，現(xiàn)階段已有十多種工藝處于中試和工業(yè)示范裝置階段，如德國的VCC(VEBA-Combi-Cracking)工藝，美國Exxon公司的Micro-Cat工藝，委內(nèi)瑞納INTEVEP公司的HDH工藝，加拿大的CANMET工藝，日本旭化成工業(yè)株式會(huì)社的SOC工藝，日本出光大產(chǎn)公司和美國凱羅格公司的MRH工藝，美國UOP公司的Aurabon工藝，加拿大的(HC)3工藝等，中國石油天然氣股份有限公司的UPC-RSHC工藝，這些工藝雖然餾分油收率均較高，有的工藝即使其＜524℃的餾分油收率高達(dá)90％以上，看上去具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，但是這些工藝均未大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，其中一個(gè)關(guān)鍵問題是沒有較好地解決反應(yīng)過程中生焦問題，尤其是反應(yīng)器中焦炭的沉積問題沒有很好地解決，因而影響該工藝的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于重油懸浮床加氫工藝而言，由于餾分油收率高達(dá)80～95％，工藝過程生焦是不可避免的，而且生成的焦粒子連同加入的金屬催化劑全部濃縮至尾油中，導(dǎo)致尾油性質(zhì)較差，甲苯不溶物與灰分的含量較高，尾油的應(yīng)用比較困難，為了盡可能地降低尾油的收率，因而在工藝中要采用尾油部分循環(huán)(回?zé)?技術(shù)。然而，在重油懸浮床加氫工藝中，為了提高餾分油收率，減少尾油甩量，要使一部分甲苯不溶物含量較高(約為4～8％)尾油回?zé)挘绻粚⑽灿椭械募妆讲蝗芪锓蛛x出來，勢(shì)必會(huì)將較多的甲苯不溶物重新帶入反應(yīng)器中，使反應(yīng)器物流中的甲苯不溶物含量比尾油不循環(huán)時(shí)要大大增加，再加上反應(yīng)器如果又不能及時(shí)將這些甲苯不溶物排出，他們就可能會(huì)沉積在反應(yīng)器的底部，從而影響重油懸浮床加氫裝置的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面尾油只有部分循環(huán)，而另一部分是作為產(chǎn)物排出裝置，尾油中的甲苯不溶物主要組成是以加入的金屬催化劑和原料油中原有的金屬化合物為焦核，在其表面包裹著一部分氫碳原子比很低的甲苯不可溶物而形成中間相小顆粒，顆粒平均直徑為10～100微米。因而重油懸浮床加氫工藝的主要特點(diǎn)是無論是作為循環(huán)用的尾油，還是作為產(chǎn)物的尾油性質(zhì)均很差，主要表現(xiàn)在其金屬及硫、氮含量高，甲苯不溶物、殘?zhí)亢突曳忠埠芨?。如果不?duì)這部分尾油進(jìn)行處理，分離出其中的甲苯不溶物和灰分，一方面要影響到裝置的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面也要影響這部分尾油的進(jìn)一步利用。如果重油懸浮床加氫工藝不能很好地利用這部分加氫尾油，這些尾油將會(huì)成為一堆無用的廢棄物，既會(huì)造成環(huán)境污染，又會(huì)影響該工藝在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用。
本發(fā)明的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供了一種用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)，該技術(shù)主要是針對(duì)重油懸浮床加氫尾油性質(zhì)很差的特點(diǎn)，通過液固旋流分離技術(shù)在線脫除尾油中較大顆粒的固體物質(zhì)(主要是甲苯不溶物)，脫除大顆粒后的尾油一部分作為循環(huán)油與新鮮原料混合后重新進(jìn)入反應(yīng)器，另外一部分繼續(xù)進(jìn)行液—固旋流分離，進(jìn)一步降低外甩尾油中的金屬含量和殘?zhí)恐?，金屬含量和殘?zhí)拷档偷揭欢ǔ潭群蟮膽腋〈布託湮灿途椭苯幼鳛檠舆t焦化的原料或調(diào)和瀝青的原料或燃料油。其主要的技術(shù)特點(diǎn)是在懸浮床加氫裂化工藝的產(chǎn)物分離系統(tǒng)中將液固旋流分離器逐級(jí)地設(shè)置在處理裝置的下級(jí)，并將旋流分離器的頂部流出物返回到原處理裝置中或進(jìn)入到下一級(jí)處理裝置中，其底部流出物則逐級(jí)進(jìn)入下一級(jí)旋流分離器進(jìn)行分離，直至分離出固相殘?jiān)?br> 為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，設(shè)計(jì)者是這樣將旋流分離技術(shù)在懸浮床加氫裂化工藝中的尾油處理中實(shí)現(xiàn)的①將第一級(jí)旋流分離器設(shè)置在懸浮床加氫裂化反應(yīng)器的之后，反應(yīng)器底部物流進(jìn)入旋流分離器經(jīng)過旋流分離后，其頂部物流與從反應(yīng)器頂部物流經(jīng)過熱高分分離后的液體產(chǎn)物合并進(jìn)入熱低分，然后再進(jìn)一步分離后進(jìn)入常壓閃蒸塔；②將第二級(jí)旋流分離器設(shè)置在常壓塔之后，塔底物流進(jìn)入經(jīng)第二級(jí)旋流分離器經(jīng)旋流分離后，其頂部物流一部分作為循環(huán)尾油回?zé)挘Ｓ嗖糠诌M(jìn)入減壓蒸餾塔分離出重蠟油和減壓尾油，③將第三級(jí)旋流分離器則設(shè)置在第二級(jí)之后，并對(duì)由第一、二級(jí)旋流分離器的底部的合并物流合進(jìn)行旋流分離，其頂部物流也作為循環(huán)尾油回?zé)?，底部物流作為固相殘?jiān)?。上述的旋流分離器可以是單級(jí)旋流分離器，也可以是多級(jí)旋流分離器；其各級(jí)旋流分離器的分離操作條件可以是分離溫度250～350℃，分離壓力0.1～5.0Mpa。
附圖
即為本發(fā)明的工藝流程圖。
附圖的圖面說明如下1---懸浮床加氫反應(yīng)器(K-1)2---熱高分(K-2)3---熱低分(K-3) 4---常壓閃蒸塔(K-4)5---減壓蒸餾塔(K-5) 6---第一級(jí)旋流分離器(O-1)7---第二級(jí)旋流分離器(O-2)8---第三級(jí)旋流分離器(O-3)下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來詳述本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)和效果按照附圖所示工藝流程，將來源于原料油加熱爐的油漿(新鮮原料+循環(huán)尾油+新鮮氫氣)和來源于氫氣加熱爐的循環(huán)氫氣進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器K-1，氣相產(chǎn)物從K-1頂部排出到熱高壓分離器K-2并進(jìn)一步分離成氣相物流和液相物流，從K-1底部出來的液相產(chǎn)物經(jīng)液位控制閥后進(jìn)入第一級(jí)旋流分離器O-1，經(jīng)旋分后的頂部物流與從K-2底部出來的液相物流合并進(jìn)入熱低分K-3并再次分離成氣相物流和液相物流，從K-3出來的氣相物流進(jìn)入低壓油氣分離系統(tǒng)，從K-3出來的液相物流進(jìn)入常壓閃蒸塔K-4，從K-4塔頂出來的物流與K-2塔頂出來的氣相物流一并進(jìn)入在線精制反應(yīng)器及其精制產(chǎn)物分離系統(tǒng)；從K-4塔底出來的物流進(jìn)入第二級(jí)旋流分離器O-2，經(jīng)旋分后頂部物流一部分作為循環(huán)尾油重新進(jìn)入原料油加熱爐，剩余部分則進(jìn)入減壓蒸餾塔K-5分離成重蠟油和減壓尾油分別送出裝置。從O-1旋分出來的底流與從O-2旋分出來的底流合并進(jìn)入第三級(jí)旋液分離器O-3，從O-3出來的頂流也作為循環(huán)尾油與新鮮原料混合進(jìn)入原料油加熱爐，從O-3底部出來的物流作為殘?jiān)梢杂萌軇┻M(jìn)一步處理后回收催化劑的有效組分。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)與常規(guī)的尾油溶劑脫瀝青工藝不同，它具有如下特點(diǎn)①采用液固旋流分離技術(shù)在線分離尾油中的大顆粒固體物質(zhì)，工藝技術(shù)與設(shè)備簡單很簡單，除了旋流分離器，無需其它外加設(shè)備，投資費(fèi)用低。
②雖然液固旋流分離技術(shù)的分離效果不如溶劑脫瀝青工藝，但是旋流分離技術(shù)不需要任何溶劑，更無需溶劑回收塔，大大地簡化了工藝流程，因而旋流分離器可以連接在懸浮床加氫工藝裝置的任何溫度較高的部位，如熱高分出口、常壓或減壓分餾塔底泵出口等。
③采用液固旋流分離技術(shù)可以在高壓下操作，也可以在低壓下操作。
權(quán)利要求
1.用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)，他主要是采用了在懸浮床加氫裂化的工藝過程中耦合了液固旋流分離器對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分離的方法，其特征在于在產(chǎn)物非分離系統(tǒng)中將液固旋流分離器逐級(jí)地設(shè)置在處理裝置的下級(jí)，并將旋流分離器的頂部流出物返回到原處理裝置中或進(jìn)入到下一級(jí)處理裝置中，其底部流出物則逐級(jí)進(jìn)入下一級(jí)旋流分離器進(jìn)行分離，直至分離出固相殘?jiān)?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)，其特征在于所述旋流分離技術(shù)在懸浮床加氫裂化工藝中是按如下方法實(shí)現(xiàn)的第一級(jí)旋流分離器設(shè)置在懸浮床加氫裂化反應(yīng)器的之后，反應(yīng)器底部物流進(jìn)入旋流分離器經(jīng)過旋流分離后，其頂部物流與從反應(yīng)器頂部物流經(jīng)過熱高分分離后的液體產(chǎn)物合并進(jìn)入熱低分，然后再進(jìn)一步分離后進(jìn)入常壓閃蒸塔；第二級(jí)旋流分離器設(shè)置在常壓塔之后，塔底物流進(jìn)入經(jīng)第二級(jí)旋流分離器經(jīng)旋流分離后，其頂部物流一部分作為循環(huán)尾油回?zé)挘Ｓ嗖糠诌M(jìn)入減壓蒸餾塔分離出重蠟油和減壓尾油，第三級(jí)旋流分離器則設(shè)置在第二級(jí)之后，并對(duì)由第一、二級(jí)旋流分離器的底部的合并物流合進(jìn)行旋流分離，其頂部物流也作為循環(huán)尾油回?zé)?，底部物流作為固相殘?jiān)?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)，其特征在于所述旋流分離器可以是單級(jí)旋流分離器，也可以是多級(jí)旋流分離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù)，其特征在于所述的各級(jí)旋流分離器的分離操作條件可以是分離溫度250～350℃，分離壓力0.1～5.0Mpa。
全文摘要
一種用于在線分離加氫尾油中固相物質(zhì)的旋流分離技術(shù),它是重油懸浮床加氫工藝(UPC－RSHC工藝)的組成部分,它主要是通過采用在重油懸浮床加氫裝置的產(chǎn)物分離系統(tǒng)在線耦合一級(jí)或多級(jí)液固旋流分離器分離加氫尾油中的固相物質(zhì),從而降低循環(huán)尾油及外甩尾油中的甲苯不溶物等固相生焦物質(zhì),減少反應(yīng)器中生焦前驅(qū)物質(zhì),同時(shí)降低外甩尾油中的甲苯不溶物,使尾油能夠更好地利用。
文檔編號(hào)C10G49/00GK1386826SQ02117839
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者鄧文安, 闕國和, 周家順, 沐寶泉, 劉 東, 李庶峰, 文萍 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司, 石油大學(xué)(華東)