一种石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法及装置。针对合并碱洗工艺带来的油水两相物料乳化现象，对加氢反应器后含硫化氢和氯化氢的汽液混合物料在汽液分离设备中进行汽液分离，排出的汽相物流在中和静态混合器中进行脱硫、脱氯。采用碱液洗汽方法，有效地脱除循环氢和循环溶剂中加氢反应过程产生的硫化氢和氯化氢，消除了对后续氢气循环、脱溶剂和溶剂回收系统设备和仪表的腐蚀，特别是高硫、氯含量的石油树脂的加氢过程；由于整个加氢脱氯和脱硫过程中只对物料中汽相进行中和脱氯和脱硫，取消了原有树脂汽液液分离罐和树脂液液分离罐，消除了含树脂物料的有机相和水相共存的问题，避免乳化现象，简化了油水两相液体物料的分离过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于C5、C9石油树脂，环戊二烯树脂或共聚石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法。该方法适用于一段或二段石油树脂加氢工艺，采用碱液洗汽方法，能够有效地脱除循环氢和循环溶剂中加氢反应过程产生的硫化氢(H2S)和氯化氢(HCl)，消除了对氢气循环和溶剂循环系统设备和仪表的腐蚀，提高了石油树脂加氢催化剂的反应活性和稳定性，保证了装置的安全正常运行。
技术介绍
在以石油馏分裂解生产乙烯、丙稀过程中，会副产大量的裂解C5、C9馏分，可以作为生产石油树脂的原料，采用热聚合或催化聚合方法，经过预处理、聚合、脱溶剂、结片成型等工序(催化聚合还包括脱催化剂、中和、水洗等工序)，生产各种不同规格的C5、C9石油树脂或共聚石油树脂(分子量一般在500‐2000左右)，称为未加氢石油树脂。由于采用的原料与聚合工艺不同，未加氢石油树脂呈浅黄色至红褐色多种色泽，普遍存在颜色深、气味臭、热氧稳定性低、粘结力和相容性较差等缺陷，影响了其在高端领域的应用，主要原因是聚合物链中不饱和双键含量高，以及在聚合过程中形成的不明有色基团。加氢石油树脂就是针对未加氢石油树脂的以上不足，采用催化加氢技术，在催化剂的作用下将由裂解C5、C9聚合得到的未加氢石油树脂中的不饱和成分和有色基团加氢，减少双键含量,并脱除在聚合过程中残留的氯和硫后得到的无色或浅色石油树脂。与未加氢石油树脂相比，加氢石油树脂进一步改善了石油树脂的色度、粘合性、耐候性、光热稳定性和相容性等性能，大大拓宽了石油树脂的应用领域，可广泛用于涂料、油漆、油墨、热熔胶、胶粘剂、压敏胶等领域，尤其是卫生用品和交通涂料上。目前，加氢石油树脂的生产工艺主要有三种：浆态加氢工艺、喷淋式加氢工艺和固定床加氢工艺。浆态加氢工艺通常为间歇釜式反应，适用于较小规模的生产，存在生产工艺繁琐，催化剂损失大等弊端；喷淋式加氢工艺由日本荒川化学公司实现了工业化，但也存在设计要求高、设备投资大、不易控制等缺点：目前石油树脂生产装置主要采用固定床加氢工艺，该工艺适用于大规模的加氢石油树脂生产。石油树脂的固定床加氢工艺分为一段加氢和两段加氢，一段加氢工艺特点在于在不饱和键加氢、有色基团以及氯和硫的脱除在加氢反应器中一步完成；石油树脂两段加氢工艺一般在一段和二段加氢反应器中装填不同的加氢催化加，在第一段反应器中进行不饱和键的初步加氢并进行有色基团以及氯和硫的脱除，在第二段加氢反应器中对石油树脂进行加氢精制。加氢产物经汽液分离，脱除溶剂后进行造粒得到加氢石油树脂产品。由于石油树脂聚合原料中通常含有硫、氯等杂质，而且石油树脂催化聚合过程中通常采用无水AlCl3为催化剂，尽管对聚合过程产物进行碱洗中和、水洗等后处理过程，但加氢原料树脂中残存的氯含量仍然在500～5000ppm，会明显拟制催化剂的加氢活性，同时转化为硫化氢(H2S)和氯化氢(HCl)，对后续设备和仪表造成严重腐蚀。目前用于石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的方法主要是碱洗法，例如ZL201010266085.X(一种加氢石油树脂的工业制造方法)公开的合并碱洗工艺，工艺流程见图1，该方法应用在两段固定床加氢工艺中，树脂、溶剂与循环氢气混合加热后进入一段加氢反应器1进行加氢反应，反应后物料进入汽液分离罐2进行汽液分离，分离后的液相和加热后的补充氢气、溶剂混合后进入二段加氢反应器3进行二段加氢反应，二段加氢反应器3反应产物和汽液分离罐2分离出的汽相进入高压中和静态混合器5，在泵入碱液的情况下进行碱液中和脱除反应产生的硫化氢和氯化氢，高压中和静态混合器5排出的含有碱液的油水混合物进入一级高压汽液分离罐4、汽液分离后气化的溶剂、水蒸气和溶解氢经高分冷凝器7冷凝后进入二级高压汽液分离罐；未气化的液相进入一级低压汽液分离罐9进行汽液分离，气化的溶剂、水蒸气和溶解氢经低分冷凝器12冷凝后进入二级低压汽液分离罐；未气化的液相进入常压的树脂汽液液分离罐30，物料分为汽相、液相，液相包括碱液水相和树脂有机相两部分，其中的汽相进入溶剂汽液分离罐31，溶剂汽液分离罐31中未气化的溶剂和水进入粗溶剂沉降罐20，在此进行溶剂和水相静置分层，上层的粗溶剂进入粗溶剂精制塔29脱水后作为循环溶剂去配料，下层的水用于树脂水洗。树脂汽液液分离罐30的液相下层为含碱水相成为废水排出，上层的有机相与来自粗溶剂沉降罐20的水进入混合器32混合后进入树脂液液分离罐33分层后下层水相用于碱液配置，上层含树脂产物的有机相进入一级降膜蒸发器14脱除部分溶剂后进入二级降膜蒸发器22在减压汽提的条件下脱除溶剂和低聚物后的熔体去造粒单元结片造粒得到合格的加氢石油树脂产品。该方法对树脂加氢深度有较高的要求，在树脂汽液液分离罐30和树脂液液分离罐33中存在油水两相物料乳化的可能，对油水两相液体物料的分离方法和设备、脱溶剂系统的设计和操作有更高的要求。本专利技术对碱洗脱硫、脱氯工艺进行了改进，克服了以上的缺点，保证了装置的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于C5、C9石油树脂、环戊二烯树脂或C5/C9共聚石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法及装置，具体技术方案如下：一种石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法，其特征是：适用于石油树脂一段或两段加氢过程中，在石油树脂一段加氢过程中石油树脂、溶剂及氢气混合并加热后进入一段加氢反应器进行加氢反应，反应后含硫化氢和氯化氢的汽液混合物直接进入一级高压汽液分离罐进行汽液分离，液相进入一级低压汽液分离罐，汽相进入高压中和静态混合器与泵入的碱液混合进行高压碱洗，脱除硫化氢和氯化氢，经高压碱洗后产物进入二级高压分离罐进行汽液分离，分离的汽相经高压冷凝器冷凝后进行氢气回收和溶剂回收，液相与一级低压分离罐分离的汽相进入低压中和静态混合器进行低压碱洗过程，低压碱洗后的物料进入二级低压汽液分离罐，二级低压汽液分离罐分离的汽相冷凝后进行氢气回收和溶剂回收，液相进入常压中和静态混合器，一级低压汽液分离罐分离的液相进入一级降膜蒸发器，在一级降膜蒸发器分离的汽相进入常压中和静态混合器与二级低压汽液分离罐分离的液相混合进行常压碱洗，一级降膜蒸发器分离的液相进入二级降膜蒸发器，脱除的汽相经低聚物分离塔分离出低聚物后进入减压中和静态混合器进行减压碱洗，常压碱洗、减压碱洗后的油水混合物经沉降油水分离后实现溶剂和水的回收利用，二级降膜蒸发器排除的熔体经造粒工艺后得到加氢石油树脂产品；在石油树脂两段加氢过程中；石油树脂、溶剂及氢气经一段加氢反应器后进入汽液分离罐进行汽液分离，分离后的液相与补充进来的加热的溶剂和氢气混合进入二段加氢反应器进行加氢反应，含硫化氢和氯化氢的汽液混合物进入一级高压分离罐，在一级高压分离罐进行汽液分离，液相进入一级低压汽液分离罐，一级高压分离罐分离出的含硫化氢和氯化氢的汽相合并一段加氢反应器后汽液分离罐分离出的汽相进入高压中和静态混合器与泵入的碱液混合进行高压碱洗，后面的低压、常压和减压碱洗工序同一段加氢工艺相同；所述高压压力为4～15MPa，低压压力为0.4～4MPa。本专利技术用于加氢的原料石油树脂为由裂解C5、C9馏分聚合得到的C5、C9石油树脂，环戊二烯树脂或C5/C9共聚石油树脂。所述采用的碱液为氢氧化钠或氢氧化钙水溶液，浓度为1％～10％。所述加氢溶剂包括饱和烷烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法，其特征是：适用于石油树脂一段或两段加氢过程中，在石油树脂一段加氢过程中石油树脂、溶剂及氢气混合并加热后进入一段加氢反应器进行加氢反应，反应后含硫化氢和氯化氢的汽液混合物直接进入一级高压汽液分离罐进行汽液分离，液相进入一级低压汽液分离罐，汽相进入高压中和静态混合器与泵入的碱液混合进行高压碱洗，脱除硫化氢和氯化氢，经高压碱洗后产物进入二级高压分离罐进行汽液分离，分离的汽相经高压冷凝器冷凝后进行氢气回收和溶剂回收，液相与一级低压分离罐分离的汽相进入低压中和静态混合器进行低压碱洗过程，低压碱洗后的物料进入二级低压汽液分离罐，二级低压汽液分离罐分离的汽相冷凝后进行氢气回收和溶剂回收，液相进入常压中和静态混合器，一级低压汽液分离罐分离的液相进入一级降膜蒸发器，在一级降膜蒸发器分离的汽相进入常压中和静态混合器与二级低压汽液分离罐分离的液相混合进行常压碱洗，一级降膜蒸发器分离的液相进入二级降膜蒸发器，脱除的汽相经低聚物分离塔分离出低聚物后进入减压中和静态混合器进行减压碱洗，常压碱洗、减压碱洗后的油水混合物经沉降油水分离后实现溶剂和水的回收利用，二级降膜蒸发器排除的熔体经造粒工艺后得到加氢石油树脂产品；在石油树脂两段加氢过程中；石油树脂、溶剂及氢气经一段加氢反应器后进入汽液分离罐进行汽液分离，分离后的液相与补充进来的加热的溶剂和氢气混合进入二段加氢反应器进行加氢反应，含硫化氢和氯化氢的汽液混合物进入一级高压分离罐，在一级高压分离罐进行汽液分离，液相进入一级低压汽液分离罐，一级高压分离罐分离出的含硫化氢和氯化氢的汽相合并一段加氢反应器后汽液分离罐分离出的汽相进入高压中和静态混合器与泵入的碱液混合进行高压碱洗，后面的低压、常压和减压碱洗工序同一段加氢工艺相同；所述高压压力为4～15MPa，低压压力为0.4～4MPa。...

【技术特征摘要】
1.一种石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业方法，其特征是：适用于石油树脂一段或两段加氢过程中，在石油树脂一段加氢过程中石油树脂、溶剂及氢气混合并加热后进入一段加氢反应器进行加氢反应，反应后含硫化氢和氯化氢的汽液混合物直接进入一级高压汽液分离罐进行汽液分离，液相进入一级低压汽液分离罐，汽相进入高压中和静态混合器与泵入的碱液混合进行高压碱洗，脱除硫化氢和氯化氢，经高压碱洗后产物进入二级高压分离罐进行汽液分离，分离的汽相经高压冷凝器冷凝后进行氢气回收和溶剂回收，液相与一级低压分离罐分离的汽相进入低压中和静态混合器进行低压碱洗过程，低压碱洗后的物料进入二级低压汽液分离罐，二级低压汽液分离罐分离的汽相冷凝后进行氢气回收和溶剂回收，液相进入常压中和静态混合器，一级低压汽液分离罐分离的液相进入一级降膜蒸发器，在一级降膜蒸发器分离的汽相进入常压中和静态混合器与二级低压汽液分离罐分离的液相混合进行常压碱洗，一级降膜蒸发器分离的液相进入二级降膜蒸发器，脱除的汽相经低聚物分离塔分离出低聚物后进入减压中和静态混合器进行减压碱洗，常压碱洗、减压碱洗后的油水混合物经沉降油水分离后实现溶剂和水的回收利用，二级降膜蒸发器排除的熔体经造粒工艺后得到加氢石油树脂产品；在石油树脂两段加氢过程中；石油树脂、溶剂及氢气经一段加氢反应器后进入汽液分离罐进行汽液分离，分离后的液相与补充进来的加热的溶剂和氢气混合进入二段加氢反应器进行加氢反应，含硫化氢和氯化氢的汽液混合物进入一级高压分离罐，在一级高压分离罐进行汽液分离，液相进入一级低压汽液分离罐，一级高压分离罐分离出的含硫化氢和氯化氢的汽相合并一段加氢反应器后汽液分离罐分离出的汽相进入高压中和静态混合器与泵入的碱液混合进行高压碱洗，后面的低压、常压和减压碱洗工序同一段加氢工艺相同；所述高压压力为4～15MPa，低压压力为0.4～4MPa。2.根据权利要求书1中所述的脱硫、脱氯方法，其特征在于用于加氢的原料石油树脂为由裂解C5、C9馏分聚合得到的C5、C9石油树脂，环戊二烯树脂或C5/C9共聚石油树脂。3.根据权利要求书1中所述的脱硫、脱氯方法，其特征在于采用的碱液为氢氧化钠或氢氧化钙水溶液，浓度为1％～10％。4.根据权利要求书1中所述的脱硫、脱氯方法，其特征在于加氢溶剂包括饱和烷烃类、饱和多烷基环烷烃或芳烃类溶剂。5.实现根据权利要求1的石油树脂加氢过程脱硫、脱氯的工业的装置，其特征在于：在石油树脂一段加氢工艺装置中，加氢反应器出口连接一级高压汽液分离罐物料进口，一级高压汽液分离罐顶部汽相出口连接到高压中和静态混合器物料进口，碱液泵入管线连到高压中和静态混合器顶部碱液进口，高压中和静态混合器底部液相出口与二级高压汽液分离罐物料进口相连，二级高压汽液分离罐顶部汽相出口与高分冷凝器相连，高分冷凝器出口连接三级高压分离罐，三级高压分离罐顶部气相出口连接到循轻机进口缓冲罐，三级高压分离罐底部液相出口连接到三级低压分离罐，二级高压汽液分离罐底部液相出口连接低压中和静态混合器顶部入口，一级高压汽液分离罐底部液相出口连接到一级低压汽液分离罐物料进口，一级低压汽液分离罐底部液相出口连接一级降膜蒸发器进口，一级低压汽液分离罐顶部汽相出口与低压中和静态混合器汽相入口相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐彦伟，张磊，司晓郡，王开林，冷家厂，郭灵通，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11