一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备技术

一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，适合于煤和或油的悬浮床加氢反应过程R10的产物R10PX的含固气体R10PXV的脱尘分馏过程TS；热高压分馏过程TS使用的高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA的洗涤油AL循环系统用循环泵ALSP并排出冷凝洗涤段外排油TKA‑PL，洗涤油AL可用旋流分离器排出富尘液流ALSH作为TKA‑PL；换热器TKA‑HX冷却后的循环洗涤油AL可分路返回TKA传质段的不同位置对气体多次小幅度降温以防止剧冷，TKA排出的液体可经溶剂油加氢过程R20转变为供氢剂返回加氢过程R10；可以设置2个或多个冷凝洗涤段及洗涤段。

Hot high-pressure fractionation method and equipment for three phase product of hydrocarbon hydrogenation reaction

A thermal high pressure fractionation method and equipment for a three phase product of hydrocarbon hydrogenation reaction, suitable for the dedusting and fractionation process of the solid gas R10PXV of the product R10PX of the R10 product of the coal and oil suspended bed hydrogenation process TS; the condensation washing section TKA of the high pressure fractionator TK used in the thermal high pressure fractionation process TKA and the circulating pump A for the AL circulation system of the TKA LSP and out of the condensing scrubbing section out of the oil TKA PL, the washing oil AL can be used in a cyclone separator to discharge ALSH as a TKA PL, and the circulating washing oil after the cooling of the heat exchanger TKA AL can return to the different positions of the TKA mass transfer section to reduce the cooling of the gas in a small amplitude to prevent the cooling of the gas, and the liquid of the TKA discharge can be hydrogenated through solvent oil. The R20 is converted to a hydrogen donor to return to the hydrogenation process R10; 2 or more condensing washing sections and washing sections can be set.

【技术实现步骤摘要】
一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备
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馏方法和设备，适合于煤和或油的悬浮床加氢反应过程R10的产物R10PX的含固气体R10PXV的脱尘分馏过程TS；热高压分馏过程TS使用的高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA的洗涤油AL循环系统用循环泵ALSP并排出冷凝洗涤段外排油TKA-PL，洗涤油AL可用旋流分离器排出富尘液流ALSH作为TKA-PL；换热器TKA-HX冷却后的循环洗涤油AL可分路返回TKA传质段的不同位置对气体多次小幅度降温以防止剧冷，TKA排出的液体可经溶剂油加氢过程R20转变为供氢剂返回加氢过程R10；可以设置2个或多个冷凝洗涤段及洗涤段。
技术介绍
中国专利申请201610028729.9提出了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，在油洗气体脱尘段S1DSE，基于碳氢料加氢反应三相产物R10PX的含固气体R10PXV与洗涤油S2LR接触进行油洗脱尘得到热高分气S1V，至少一部分热高分气S1V的冷凝油S2L作为洗涤油S2LR循环使用，这形成了低液/气体积比的油洗气体脱尘过程，其接触效率较低。中国专利申请201610040754.9提出了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，在馏分洗涤步骤S1C，基于碳氢料加氢反应三相产物R10PX的含固气体R10PXV与馏分洗涤油SC接触进行油洗脱尘得到热高分气S1V，至少一部分热高分气S1V的冷凝油S3L作为馏分洗涤油SC不经过泵加压步骤循环使用，并且馏分洗涤步骤S1C可以设置洗涤油循环系统以增加液/气体积比，这形成了高液/气体积比的油洗气体脱尘过程，其接触效率有所提高。本专利技术是对上述方法的进一步发展，为了提高脱尘效率和合理利用油气接触形成的分馏效果，采用“高压精馏塔TK”概念设计该过程，基本设想是：一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，适合于煤和或油的悬浮床加氢反应过程R10的产物R10PX的含固气体R10PXV的脱尘分馏过程TS；热高压分馏过程TS使用的高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA的洗涤油AL循环系统用循环泵ALSP并排出冷凝洗涤段外排油TKA-PL，洗涤油AL可用旋流分离器排出富尘液流ALSH作为TKA-PL；换热器TKA-HX冷却后的循环洗涤油AL可分路返回TKA传质段的不同位置对气体多次小幅度降温以防止剧冷，TKA排出的液体可经溶剂油加氢过程R20转变为供氢剂返回加氢过程R10；可以设置2个或多个冷凝洗涤段及洗涤段。其优点如下：①设置大循环量洗涤油循环回路构成的洗涤段TKX，提高液/气体积比，大幅度增加液体接触气体即洗涤气体中固尘的几率，提高气体初步脱尘效率；该段以脱尘任务为主，冷凝任务为次，控制洗涤段外排油TKX-PL中固体的浓度处于适度区间，既要保证固体顺畅排出洗涤段，也要尽量降低洗涤段外排油TKX-PL的流量；②设置大循环量洗涤油循环回路构成的冷凝洗涤段TKA，提高液/气体积比，大幅度增加液体接触气体即洗涤气体中固尘的几率，提高气体深度脱尘效率；该段脱尘、冷凝任务兼顾，通常设置循环洗涤油冷却器TKA-HX以间接回收热量，排出冷凝油产品；由于可以提高循环油数量，所以可以减少换热理论级数，减少高压换热器台数，简化换热流程；③由于高压精馏塔的操作压力通常高达10～25MPa，所以尽管含固气体R10PXV的标准状态体积流量很大，但是其操作状态体积流量值却小得多，设备体积很小；④冷凝洗涤段的循环油冷却器替换了常规工艺中的油气高压冷凝冷却器，因为液体携带固体能力更强，因此其适应含固流体的操作能力更强，缩短了含固气体介质的操作流程范围和空间范围，并将大直径的高压气体管路转化为小直径的液体管路；⑤由于将气体中固尘洗涤到循环油液中，因此可以设置液体脱固措施如旋流分离器将循环油分离为富固液体和贫固液体，富固液体外排，贫固液体作为循环洗涤油使用，即组合利用液体脱固措施增强脱固效率；⑥洗涤段和或冷凝洗涤段排出的富尘液流KL1处理方式有多种，比如可以混入高压精馏塔TK塔底油中一并降压后分离和或分馏、可以与产物R10PX混合进行液固分离形成小循环回路、可以返回碳氢料加氢反应过程R10形成大循环回路；⑦高压精馏塔TK的洗涤段、冷凝洗涤段排出的富尘液流，基本不含杂质产物如H2O、NH3、H2S、CO、CO2的高压物流，可以直接或经过缓冲后进入在线式溶剂油加氢系统、最好是进入前置式溶剂油加氢系统，生产的溶剂油加氢产物或其热高分油，直接进入碳氢料加氢反应过程R10时形成了低成本的供氢溶剂循环流程。随着煤和或油的悬浮床加氢反应过程操作压力的降低，热高分气中饱和的烃类气体会增加，因此，本专利技术的作用将越来越大。本专利技术所述方法未见报道。当然本专利技术可以与其它工艺相组合，形成多种组合工艺。因此，本专利技术的第一目的是提出一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，其加工原料可为含碳、氢元素的液体和或固体如油和或煤。本专利技术第二目的是提出一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，以实现热高压分离气体的深度脱尘。本专利技术第三目的是提出一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，以实现热高压分离气体中烃组分的冷凝分离。本专利技术第四目的是提出一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，以实现热高压分离气体中烃组分的冷凝分离，冷凝液用作供氢烃前身物使用，可直接进入前置式溶剂油加氢系统，生产的溶剂油加氢产物或其热高分油，直接进入碳氢料加氢反应过程R10形成低成本的供氢溶剂循环流程。
技术实现思路
本专利技术一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，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；基于第一加氢反应产物BASE-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R10C；第一加氢反应产物BASE-R10P，为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料；第一加氢反应流出物R10P用于排出第一加氢反应产物BASE-R10P，为含有氢气和或液相烃和或固体颗粒的物料；第一加氢反应流出物R10P，以1路或2路或多路物料的形式出现；(2)在热高压分馏过程TS，使用高压分馏塔TK，高压分馏塔TK设置冷凝洗涤段TKA；在高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA，基于物流R10PX的含固体气体物流R10PXV自下部进入冷凝洗涤段TKA，与自上部进入冷凝洗涤段TKA的循环洗涤油AL完成至少一次气液接触后分离为固体含量低于R10PXV固体含量的气体TKA-V和固体含量高于AL固体含量的循环洗涤油富固烃液ALS；至少一部分环洗涤油富固烃液ALS，经循环泵ALSP加压后作为循环洗涤油AL返回冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳氢料加氢反应三相产物的热高压分馏方法和设备，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；基于第一加氢反应产物BASE‑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R10C；第一加氢反应产物BASE‑R10P，为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料；第一加氢反应流出物R10P用于排出第一加氢反应产物BASE‑R10P，为含有氢气和或液相烃和或固体颗粒的物料；第一加氢反应流出物R10P，以1路或2路或多路物料的形式出现；(2)在热高压分馏过程TS，使用高压分馏塔TK，高压分馏塔TK设置冷凝洗涤段TKA；在高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA，基于物流R10PX的含固体气体物流R10PXV自下部进入冷凝洗涤段TKA，与自上部进入冷凝洗涤段TKA的循环洗涤油AL完成至少一次气液接触后分离为固体含量低于R10PXV固体含量的气体TKA‑V和固体含量高于AL固体含量的循环洗涤油富固烃液ALS；至少一部分环洗涤油富固烃液ALS，经循环泵ALSP加压后作为循环洗涤油AL返回冷凝洗涤段TKA的上部；循环洗涤油AL的循环过程排出冷凝洗涤段外排油TKA‑PL；高压分馏塔TK塔体之外的循环洗涤油AL的流动过程，设置冷却器TKA‑HX冷却循环洗涤油AL，循环洗涤油AL的温度AL‑T低于循环洗涤油富固烃液ALS的温度ALS‑T。...

【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馏方法和设备，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；基于第一加氢反应产物BASE-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R10C；第一加氢反应产物BASE-R10P，为含有氢气、液相烃和固体颗粒的三相物料；第一加氢反应流出物R10P用于排出第一加氢反应产物BASE-R10P，为含有氢气和或液相烃和或固体颗粒的物料；第一加氢反应流出物R10P，以1路或2路或多路物料的形式出现；(2)在热高压分馏过程TS，使用高压分馏塔TK，高压分馏塔TK设置冷凝洗涤段TKA；在高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA，基于物流R10PX的含固体气体物流R10PXV自下部进入冷凝洗涤段TKA，与自上部进入冷凝洗涤段TKA的循环洗涤油AL完成至少一次气液接触后分离为固体含量低于R10PXV固体含量的气体TKA-V和固体含量高于AL固体含量的循环洗涤油富固烃液ALS；至少一部分环洗涤油富固烃液ALS，经循环泵ALSP加压后作为循环洗涤油AL返回冷凝洗涤段TKA的上部；循环洗涤油AL的循环过程排出冷凝洗涤段外排油TKA-PL；高压分馏塔TK塔体之外的循环洗涤油AL的流动过程，设置冷却器TKA-HX冷却循环洗涤油AL，循环洗涤油AL的温度AL-T低于循环洗涤油富固烃液ALS的温度ALS-T。2.根据权利要求1所述方法和设备，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40％、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或2所述方法和设备，其特征在于：(2)在热高压分馏过程TS，使用的高压分馏塔TK设置洗涤段TKX和冷凝洗涤段TKA；在高压分馏塔TK的洗涤段TKX，基于物流R10PX的含固体气体物流R10PXV自下部进入洗涤段TKX，与自上部进入洗涤段TKX的循环洗涤油XL完成至少一次气液接触后分离为固体含量低于R10PXV的固体含量的气体TKX-V和固体含量高于XL的固体含量的循环洗涤油富固烃液XLS；至少一部分循环洗涤油富固烃液XLS，经循环泵XLSP加压后作为循环洗涤油XL返回洗涤段TKX的上部；循环洗涤油XL的循环过程排出洗涤段外排油TKX-PL；在高压分馏塔TK的冷凝洗涤段TKA，气体TKX-V自下部进入冷凝洗涤段TKA，与自上部进入冷凝洗涤段TKA的循环洗涤油AL完成至少一次气液接触后分离为固体含量低于气体TKX-V的固体含量的气体TKA-V和固体含量高于AL的固体含量的循环洗涤油富固烃液ALS；至少一部分环洗涤油富固烃液ALS，经循环泵ALSP加压后作为循环洗涤油AL返回冷凝洗涤段TKA的上部；循环洗涤油AL的循环过程排出洗涤段外排油TKA-PL；高压分馏塔TK塔体之外的循环洗涤油AL的流动过程，设置换热器TKA-HX冷却循环洗涤油AL，循环洗涤油AL的温度AL-T低于循环洗涤油富固烃液ALS的温度ALS-T。4.根据权利要求3所述方法和设备，其特征在于：(2)在热高压分馏过程TS，使用的高压分馏塔TK设置洗涤段TKX和冷凝洗涤段TKA；冷凝洗涤段TKA的循环洗涤油AL的循环过程，向洗涤段TKX的循环洗涤油XL的循环过程输入烃液物流TKA-L-TOTKX。5.根据权利要求1或2或3或4所述方法和设备，其特征在于：(3)在分离部分S3，气体TKA-V分离为主要由常规液态烃组成的液体S3L和富氢气的气体S3V；至少第一部分液体S3L作为馏分洗涤油SC使用，进入热高压分馏过程TS与基于气体物流R10PXV的气体接触。6.根据权利要求1或2所述方法和设备，其特征在于：(2)在热高压分馏过程TS，使用的高压分馏塔TK设置冷凝洗涤段TKA；在冷凝洗涤段TKA，高压分馏塔TK塔体之外的循环洗涤油AL的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：何巨堂，
申请(专利权)人：何巨堂，
类型：发明
国别省市：河南,41