【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其加工原料为含碳、氢元素的原料如油和或煤;特别地讲,本专利技术涉及一种烃加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法;热高分气冷凝油作为洗涤油S2LR进入加压临氢反应流出物R10P的热高压分离气体脱尘过程S1DS,冲洗来自R10P的含固体颗粒的闪蒸气体R10PV以降低热高分气S1V中固体含量,适合于中低温煤焦油悬浮床加氢热裂化过程、煤加氢直接液化制油过程的三相产物的热高压分离气体脱尘过程,适合于构建热高分气在高压、热态进入加氢改质过程的单一高压操作系统,利于简化流程、提高操作安全性。
技术介绍
本专利技术所述三相产物,指的是加压临氢反应产物属于气、液、固三相物流。本专利技术所述加压临氢反应,指的是在氢气存在和加压条件下,含碳、氢元素的原料如油和或煤发生本专利技术涉及中低温煤焦油原料烃R10F的加氢改质过程,具体地讲,涉及使用上流式膨胀床比如悬浮床的中低温煤焦油或其重馏分的第一加氢热裂化反应流出物R10P的热高压分离气体脱尘过程S1DS,目的在于降低热高分气S1V中的固体颗粒含量。本专利技术涉及中低温煤焦油原料烃R10F的第一加氢热裂化过程R10,以及后续的第二加氢提质反应过程R20。在第一加氢热裂化过程R10,在氢气和第一加氢热裂化催化剂R10C存在条件下,进行第一加氢热裂化反应R10R得到第一加氢热裂化反应流出物R10P。中低温煤焦油的常规沸点高于3 ...
【技术保护点】
一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其特征在于包含以下步骤:(1)在第一加氢反应过程R10,在至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料的条件下,至少含有碳元素和氢元素的原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R得到第一加氢反应流出物R10P;基于第一加氢反应流出物R10P的至少含有固体和气体的物流用作物流R10PX;原料R10F,由液态物料R10FL和或固态物料R10FS组成;第一加氢反应过程R10中,至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料;第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢精制反应,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢热裂化反应和或至少一部分固态物料R10FS的加氢热裂化反应;第一加氢反应过程R10,可能使用催化剂;第一加氢反应流出物R10P,为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料;(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;在脱尘段S1DSE,基于物流R10PX的气体R10PXV与来自步骤③的洗涤油S2LR完成至少一次气液接触后分离为主要由常规液态烃组成的含固体的热高油S1L和在体积上主要由氢气 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分离气体脱尘方法,其特征在于包含以下步
骤:
(1)在第一加氢反应过程R10,在至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料的条件下,
至少含有碳元素和氢元素的原料R10F进入第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R
得到第一加氢反应流出物R10P;基于第一加氢反应流出物R10P的至少含有固体和气体的物
流用作物流R10PX;
原料R10F,由液态物料R10FL和或固态物料R10FS组成;
第一加氢反应过程R10中,至少存在氢气、液相烃和固体颗粒三相物料;
第一加氢反应R10R,包含至少一部分液态物料R10FL的加氢精制反应,包含至少一部
分液态物料R10FL的加氢热裂化反应和或至少一部分固态物料R10FS的加氢热裂化反应;
第一加氢反应过程R10,可能使用催化剂;
第一加氢反应流出物R10P,为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料;
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,基于物流R10PX的气体R10PXV与来自步骤③的洗涤油S2LR完成至少
一次气液接触后分离为主要由常规液态烃组成的含固体的热高油S1L和在体积上主要由氢
气组成的热高分气S1V;
可能存在来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL;
单位体积的热高分气S1V的固体重量含量的平均值,低于单位体积的气体R10PXV中的
固体重量含量平均值;
(3)在分离部分S2,热高分气S1V分离为主要由常规液态烃组成的液体S2L和在体积上
主要由氢气组成的气体S2V;
至少第一部分液体S2L作为洗涤油S2LR返回步骤②所述脱尘段S1DSE;
可能存在的第二部分液体S2L作为物流S2LTOR20使用。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(1)第一加氢反应过程R10,选自下列加氢反应过程的一种或2种或几种:
①煤加氢直接液化制油过程,包括使用供氢溶剂油的煤加氢直接液化制油过程、油煤
共炼过程、煤临氢热溶液化过程;
②中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过
程;热加工过程是重油焦化过程或重油催化裂化过程或重油催化裂解过程;
③高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
④页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑤乙烯裂解焦油的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑥石油基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑦石油砂基重油热加工过程所得油品的使用上流式膨胀床的加氢过程;
⑧其它芳烃重量含量高于50%、有机氮重量含量高于0.10%的烃油的使用上流式膨胀床
的加氢过程。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置油洗气体脱尘段S1DSE;
在脱尘段S1DSE,设置气体与油液接触的传质段S1DSTM;
物流R10PX进入脱尘段S1DSE的传质段S1DSTM的下部,来自物流R10PX的含固体颗粒
的闪蒸气体R10PXV向上流过传质段S1DSTM与洗涤油液体完成至少2次逆流接触后离开脱
尘段S1DSE成为热高分气S1V,洗涤油S2LR进入传质段S1DSTM上部向下流过传质段S1DSTM
与闪蒸气体R10PXV完成逆流接触后离开传质段S1DSTM成为富尘洗涤油S1LXX,富尘洗涤油
S1LXX离开脱尘段S1DSE成为含固体颗粒的热高油S1L;闪蒸气体R10PXV中的大部分固体
颗粒进入热高油S1L中;
可能存在的来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL离开脱尘段S1DSE。
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,富尘洗涤油S1LXX和闪蒸液体R10PXL混合成为含
固体颗粒的热高油S1L。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(4)在加氢改质过程R99,设置第二加氢提质反应过程R20;
在第二加氢提质反应过程R20,气体S2V和可能存在的物流S2LTOR20进入第二加氢提
质反应过程R20,在氢气和第二加氢提质催化剂R20C存在条件下进行第二加氢提质反应
R20R,得到第二加氢提质反应流出物R20P。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P分离为含有固体颗粒的气体BSV和含
有固体的液体物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应
R10R。
7.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置降压步骤BSL-DPS
和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常
规液态烃组成的馏分油BS-TOR10,至少一部分馏分油BS-TOR10返回第一加氢反应过程R10
进行第一加氢反应R10R。
8.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
①在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置设置高压预分离过程BS,降压步骤BSL-DPS
和分馏过程BSL-FRAC;
在降压步骤BSL-DPS,物流BSL经过降压设备得到降压后物流BSL-VLS;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常
规液态烃组成的馏分油BS-TOR20-M,至少一部分馏分油BS-TOR20-M进入第二加氢提质反应
\t过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程BSL-FRAC,回收降压后物流BSL-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃
的常规液态烃组成的馏分油BS-TOR10-H,至少一部分馏分油BS-TOR10-H返回第一加氢反应
过程R10进行第一加氢反应R10R。
9.根据权利要求6所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所
得液体与气提氢气BSH完成至少一次接触,分离为含有固体的气体BSV和含有固体的液体
物流BSL,至少一部分物流BSL返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
10.根据权利要求9所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在氢气气提过程BSHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气提氢气
BSH与第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的气液体积比BS-KVL为50~5000;
气液体积比KVL定义为:BS-KVL=VBSH/VBF;
VBSH,表示气提氢气物流BSH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/时;
VBF,表示第一加氢反应流出物R10P中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,
立方米/时。
11.根据权利要求10所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气液体
积比BS-KVL为500~2000。
12.根据权利要求10所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS,第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所
得液体与气提氢气BSH完成一次接触分离。
13.根据权利要求10所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置高压预分离过程BS,设置氢气气提过程BSHS;
在高压预分离过程BS第一加氢反应流出物R10P或分离第一加氢反应流出物R10P所得
液体与气提氢气BSH完成2~8次逆流接触分离;高压预分离过程BS使用气提分离塔BST;
第一加氢反应流出物R10P进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的上部,来自
R10P的液相R10PL向下流动,来自R10P的气相R10PV向上流动;
气提氢气BSH进入气提分离塔BST的气液接触传质段BSTTM的下部向上流动;
在气液接触传质段BSTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液体中的至少一
部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
14.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与物流R10PX混合后分离为气体S1V
\t和含有固体的液体物流S1L。
15.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV,
完成一次气液逆流接触后分离为气体S1V和含有固体的液体物流S1L。
16.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV完
成2~8次气液逆流接触分离;接触分离过程使用塔式气提分离区S1ST,洗涤油S2LR进入
塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1TTM的上部向下流动;
物流R10PX进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质段S1TTM的下部,来自物流R10PX
的含固体颗粒的闪蒸气体R10PXV向上流动;在气液接触传质段S1TTM,向下流动的液体与
向上流动的气提气接触,闪蒸气体R10PXV中的大部分固体颗粒进入热高油S1L中。
17.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在热高压分离气体脱尘过程S1DS,洗涤油S2LR与基于物流R10PX的气体R10PXV完成
至少一次接触,洗涤油S2LR与来自补充氢气气提过程S1BHS的气体VKK完成至少一次接触,
分离为气体S1V和液体LKK;
在补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充
气提氢气S1BH完成至少一次接触,分离为气体VKK和液体S1L。
18.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为250~480℃、压力为6~25MPa、气
提氢气S1BH与物流R10PX中常规液态烃的气液体积比S1-KVL为50~5000;
气液体积比S1B-KVL定义为:KVL=VS1BH/VS1F;
VS1BH,表示气提氢气物流S1BH的标准状态即0℃、1大气压下的体积流量,立方米/
时;
VS1F,表示物流R10PX中常规液态烃的20℃、1大气压下的体积流量,立方米/时。
19.根据权利要求18所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,操作条件为:温度为300~450℃、压力为10~20MPa、气
液体积比S1B-KVL为500~2000。
20.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充气
提氢气S1BH完成一次气液逆流接触。
21.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在补充氢气气提过程S1BHS,来自物流R10PX的含固体颗粒的闪蒸液体R10PXL与补充
气提氢气S1BH,完成2~8次逆流接触分离;补充氢气气提过程S1BHS使用塔式气提分离区
S1BHST,闪蒸液体R10PXL进入塔式气提分离区S1ST的气液接触传质S1BTTM的上部向下流
动;
气提氢气S1BH进入塔式气提分离区S1BST的气液接触传质段S1BTTM的下部向上流动;
在气液接触传质段S1BTTM,向下流动的液体与向上流动的气提气接触,液相中的至少一部
分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
22.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔
S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入
气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔
S1-S1BHS-TE的中部,来自物流R10PX的气体向上流动进入上传质段,来自物流R10PX的液
体向下流动进入下传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离塔S1-S1BHS-TE的下部,向上
流动进入下传质段;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
23.根据权利要求22所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
24.根据权利要求17所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
热高压分离气体脱尘过程S1DS和补充氢气气提过程S1BHS,在一台气提分离塔
S1-S1BHS-TE内完成,气提分离塔S1-S1BHS-TE分为上、下2个传质段;洗涤油S2LR进入
气提分离塔S1-S1BHS-TE的上部向下流动进入上传质段;补充气提氢气S1BH进入气提分离
塔S1-S1BHS-TE的中部,向上流动进入上传质段;物流R10PX进入气提分离塔S1-S1BHS-TE
的下部,来自物流R10PX的气体向上流动进入下传质段,来自物流R10PX的液体向下流动
进入液体物流S1L中;
在上传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中;
在下传质段,液相物流中的至少一部分低沸点组分蒸发汽化进入气相中。
25.根据权利要求24所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置补充氢气气提过程S1BHS;
在上传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离;
在下传质段,液相物流与气相物流完成2~8次气液逆流接触分离。
26.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,至少一部分物流S1L返回第一加氢反应过程R10
进行第一加氢反应R10R。
27.根据权利要求1所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤1DPS;
在降压步骤1DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
回收降压后物流S1L-VLS,脱出物流S1L-VLS中气体得到物流S1L-VLS-DPDV,至少一
部分物流S1L-VLS-DPDV返回第一加氢反应过程R10进行第一加氢反应R10R。
28.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于550℃的常
规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20,至少一部分馏分油S1L-TOR20进入第二加氢提质反应过
程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触。
29.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常
规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反
应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点为350~550℃
的常规液态烃组成的馏分油S1L-TOR10-H,至少一部分馏分油S1L-TOR10-H返回第一加氢反
应过程R10进行第一加氢反应R10R。
30.根据权利要求5所述方法,其特征在于:
(2)在热高压分离气体脱尘过程S1DS,设置降压步骤S1L-DPS和分馏过程S1L-FRAC;
在降压步骤S1L-DPS,物流S1L经过降压设备得到降压后物流S1L-VLS;
在分馏过程S1L-FRAC,回收降压后物流S1L-VLS,得到主要由常规沸点低于350℃的常
规液态烃组成的馏分油S1L-TOR20-M,至少一部分馏分油S1L-TOR20-M进入第二加氢提质反
应过程R20与第二加氢提质催化剂R20C接触;
在分馏...
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