一种加氢反应系统技术方案

本发明专利技术公开一种加氢反应系统，所述加氢反应系统设置有反应单元、分离单元、脱硫单元、循环氢分液罐、吸附分离单元和压缩单元；所述加氢反应系统通过设置吸附分离单元，可以在装置内实现对循环氢提纯，并再用于加氢过程，这样可以取消系统循环氢外排，同时消除了循环氢外排过程中产生的降压与再次回用过程中升压造成的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢反应系统
本专利技术涉及炼油化工领域，特别是涉及一种带有气体吸附分离单元的加氢反应系统。
技术介绍
随着原油劣质化、油品质量升级以及环保要求的不断提高。炼油与化工过程中对氢气的需求量越来越大。氢气已广泛应用到加氢裂化、加氢精制、渣油加氢等炼油领域，也应用到丁辛醇、二甲苯异构化等化工过程。氢气在最大程度地高效利用有限石油资源的同时，对生产低硫、低氮、低金属的燃料油也发挥了重要作用，同时在保证炼化装置长周期运行、延长催化剂寿命方面有不可替代的作用。在炼化加氢过程中，由于加氢系统压力一定，系统氢分压会随着加氢反应不断降低。为了保证系统氢分压，可以通过补充新氢与提高循环氢纯度两种方法实现。在常规加氢系统中，采用外排循环氢与增加补充新氢的方式保证系统的氢分压。外排的循环氢通过降压后，经过氢气提纯装置再次回到新氢系统中。由于现有的氢气提纯技术在操作压力、占地面积与过程控制等方面的不足，使其不能直接集成到循环氢提纯过程中。专利CN1642860A中，采用了将高压分离器得到的闪蒸气喂入到一个吸收区的方式提高循环氢纯度，采用的提高循环氢纯度的方法为溶剂吸收法，溶剂吸收法装置占地面积大，需要不断再生溶剂并补充新鲜溶剂，溶剂吸收法由于多个溶液高压泵的采用，运行费用也远远高于吸附分离法。专利CN101348235A中，采用了一个氢气回收系统提高冷低分分离器得到的富氢气体，采用的方法可以是膜分离或变温/变压吸附法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种加氢反应系统，所述加氢反应系统通过设置吸附分离单元，可以在装置内实现对循环氢提纯，并再用于加氢过程，这样可以取消系统循环氢外排，同时消除了循环氢外排过程中产生的降压与再次回用过程中升压造成的能耗。本专利技术提供一种加氢反应系统，所述加氢反应系统设置有反应单元、分离单元、脱硫单元、循环氢分液罐、吸附分离单元和压缩单元；其中：反应单元用于接收原料油和氢气，原料油和氢气在反应单元进行加氢反应后得到物料A；分离单元用于接收来自反应单元的物料A，物料A分离后得到气相物料B和液相物料C；所述脱硫单元用于接收来自分离单元的气相物料B，处理后得到气相物料D；所述循环氢分液罐用于接收来自脱硫单元的气相物料D，处理后得到物料E；所述吸附分离单元用于接收来自循环氢分液罐的物料E，处理后得到物料F；所述压缩单元用于调整来自吸附分离装置的物料F的压力，然后与补充氢气混合后进入加氢反应单元。本专利技术所述加氢反应系统中，所述反应单元设置一个以上的反应器，所述反应器可以为固定床加氢反应器、沸腾床加氢反应器、悬浮床加氢反应器中的一种或几种。本专利技术所述加氢反应系统中，所述分离单元可以采用现有加氢技术中能够实现气液分离的装置中的任一种，通常包括热高压分离器、热低压分离器、冷高压分离器和冷低压分离器中的一种或几种。本专利技术所述加氢反应系统中，所述脱硫单元可以采用现有技术中能够实现将分离单元得到的气相物料中硫化物脱除的装置中的一种，如现有技术中的胺液吸收法脱硫、膜法脱硫、吸附脱硫和超重力脱硫中的一种或几种。本专利技术所述加氢反应系统中，所述吸附分离单元包括壳体，上密封滑块，上盖板，下密封滑块，下盖板和驱动装置，所述壳体包括内壳体和外壳体，内壳体与外壳体形成同心套筒结构，所述内壳体与外壳体之间的空间内设置N个吸附块（N为4的整数倍），所述内壳体的内部设置驱动装置；所述壳体上端与上密封滑块连接，上密封滑块与上盖板连接，上盖板上设置有原料进气管与解吸气排气管，所述壳体下端与下密封滑块连接，下密封滑块下面与下盖板连接，下盖板上设置有产品气排气管和顺放升压过程连接管，所述顺放升压过程连接管的两个口分别设置于原料进气管与解吸气排气管之间。上述吸附分离单元中，所述原料进气管与产品气排气管为上下对应关系，在同一轴线上。上述吸附分离单元中，所述壳体为正方体、圆柱体、长方体等形状中的任一种，优选为圆柱体。上述吸附分离单元中，所述吸附块可以是楔形体、圆柱体、长方体或其他形式的多边形体，优选为圆柱体。上述吸附分离单元中，所述吸附块均匀排列在内壳体与外壳体之间的空间中。上述吸附分离单元中，所述上密封滑块和下密封滑块的形状与内壳体与外壳体之间的空间的形状相同。上述吸附分离单元中，所述上密封滑块和下密封滑块上均设有与吸附块数量相同数量的孔，孔的形状可以是圆形、椭圆形、多边形等形状。所述上密封滑块和下密封滑块用于提供将进料气体准确送至指定的吸附块中，并保持不同吸附块之间的独立性。上述吸附分离单元中，所述吸附块中装填有吸附分离材料。所述吸附分离材料可以为活性氧化铝吸附剂、硅胶类吸附剂、活性炭类吸附剂、分子筛类吸附剂中的一种或多种。上述吸附分离单元中，所述驱动装置带动壳体与上密封滑块和下密封滑块按设定程序转动，转动轨迹为壳体的同心圆。所述驱动装置采用转动控制电机。上述吸附分离单元中，上密封滑块用于提供将原料气体准确送至吸附块中，并与下密封滑块一起保持不同吸附块之间的独立性。上述吸附分离单元中，所述顺放升压过程连接管用于将处于顺放状态的吸附块与处于待升压状态的解吸再生后吸附块连接起来，通过下密封滑块上的小孔将处于顺放状态的吸附块的顺放气直接排放至待升压的再生后的吸附块中，整个过程不需要外加控制阀，从而有效减少过程中的压力损失。上述吸附分离单元中，所述产品气排气管用于将经过吸附块处理后得到的净化气体送出，所述产品气排气管的出口连接有净化气体缓冲罐，以保证输出气体流量与压力的稳定性。在本专利技术中，所述产品气直接送入加氢反应系统中的压缩单元。与现有技术相比，本专利技术所述加氢反应系统具有如下优点：（1）通过采用高度集成的吸附分离单元，再造了加氢反应系统，实现了循环氢在加氢反应系统中的原位提纯；（2）取消了原加氢系统中的循环氢外排，提高了系统氢气利用效率；（3）由于循环氢外排的取消，使原有的循环氢外排过程中降压与提纯后升压过程取消，从而降低了过程能耗。本专利技术实现循环氢提纯与传统加氢反应系统的有机结合，有效降低过程复杂性、投资与能耗。附图说明图1为本专利技术所述加氢反应系统示意图。图2为本专利技术所述吸附分离单元结构示意图。图3为吸附分离单元内部结构示意图。图4为上密封滑块结构示意图。图5为下密封滑块结构示意图。图6为上盖板结构示意图。图7为下盖板结构示意图。具体实施方式以下对本专利技术所述加氢反应系统进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的内容仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。下面结合附图对本专利技术所述加氢反应系统做进一步说明，如图1所示，本专利技术提供一种加氢反应系统，所述加氢反应系统设置有反应单元11、分离单元12、脱硫单元13、循环氢分液罐14、吸附分离单元15和压缩单元16；其中反应单元1用于接收原料油17和氢气25，原料油17和氢气25在反应单元11进行加氢反应后得到物料A19；分离单元12用于接收来自反应单元11的物料A19，如图1中所示，所述分离单元包括热高压分离器121、冷高压分离器122、热低压分离器123和冷低压分离器124，其中物料A19依次经过四个分离器分离后得到气相物料B20和液相物料C；所述脱硫单元13用于接收来自分离单元12的气相物料B20，处理后得到气相物料D21；所述循环氢分液罐14用于接收来自脱硫单元13的气相物料D21，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加氢反应系统，所述加氢反应系统设置有反应单元、分离单元、脱硫单元、循环氢分液罐、吸附分离单元和压缩单元；其中：反应单元用于接收原料油和氢气，原料油和氢气在反应单元进行加氢反应后得到物料A；分离单元用于接收来自反应单元的物料A，物料A分离后得到气相物料B和液相物料C；所述脱硫单元用于接收来自分离单元的气相物料B，处理后得到气相物料D；所述循环氢分液罐用于接收来自脱硫单元的气相物料D，处理后得到物料E；所述吸附分离单元用于接收来自循环氢分液罐的物料E，处理后得到物料F；所述压缩单元用于调整来自吸附分离装置的物料F的压力，然后与补充氢气混合后进入加氢反应单元；其中，吸附分离单元包括壳体，上密封滑块，上盖板，下密封滑块，下盖板和驱动装置，所述壳体包括内壳体和外壳体，内壳体与外壳体形成同心套筒结构，所述内壳体与外壳体之间的空间内设置N个吸附块，N为4的整数倍，所述内壳体的内部设置驱动装置；所述壳体上端与上密封滑块连接，上密封滑块与上盖板连接，上盖板上设置有原料进气管与解吸气排气管，所述壳体下端与下密封滑块连接，下密封滑块下面与下盖板连接，下盖板上设置有产品气排气管和顺放升压过程连接管，所述顺放升压过程连接管的两个口分别设置于原料进气管与解吸气排气管之间。...

【技术特征摘要】
1.一种加氢反应系统，所述加氢反应系统设置有反应单元、分离单元、脱硫单元、循环氢分液罐、吸附分离单元和压缩单元；其中：反应单元用于接收原料油和氢气，原料油和氢气在反应单元进行加氢反应后得到物料A；分离单元用于接收来自反应单元的物料A，物料A分离后得到气相物料B和液相物料C；所述脱硫单元用于接收来自分离单元的气相物料B，处理后得到气相物料D；所述循环氢分液罐用于接收来自脱硫单元的气相物料D，处理后得到物料E；所述吸附分离单元用于接收来自循环氢分液罐的物料E，处理后得到物料F；所述压缩单元用于调整来自吸附分离装置的物料F的压力，然后与补充氢气混合后进入加氢反应单元；其中，吸附分离单元包括壳体，上密封滑块，上盖板，下密封滑块，下盖板和驱动装置，所述壳体包括内壳体和外壳体，内壳体与外壳体形成同心套筒结构，所述内壳体与外壳体之间的空间内设置N个吸附块，N为4的整数倍，所述内壳体的内部设置驱动装置；所述壳体上端与上密封滑块连接，上密封滑块与上盖板连接，上盖板上设置有原料进气管与解吸气排气管，所述壳体下端与下密封滑块连接，下密封滑块下面与下盖板连接，下盖板上设置有产品气排气管和顺放升压过程连接管，所述顺放升压过程连接管的两个口分别设置于原料进气管与解吸气排气管之间。2.按照权利要求1所述加氢反应系统，其特征在于：所述原料进气管与产品气排气管为上下对应关系，在同一轴线上。3.按照权利要求1所述加氢反应系统，其特征在于：所述壳体为正方体、圆柱体、长方体形状中的任一种，优选为圆柱体。4.按照权利要求1所述加氢反应系统，其特征在于：所述吸附块是楔形体、圆柱体、长方体或其他形式的多边形体，优选为圆柱体。5.按照权利要求1所述加氢反应系统，其特征在于：所述吸附块均匀排列在内壳体与外壳体之间的空间中。6.按照权利要求1所述加氢反应系统，其特征在于：所述上密封滑块和下密封滑块的形状与内壳体与外壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜中，范得权，孟凡忠，王阳峰，张龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11