一种加氢反应产物气液分离工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种加氢反应产物气液分离工艺。本发明专利技术在现有加氢裂化产物分离工艺的基础上，通过设置热中压分离器、冷中压分离器，改变由于热高压分离器流程溶解氢量大的出路，使得大量溶解氢从产品分离器气相出来，保证了分离器气相的氢气含量，更加有利于氢气回收或利用。本发明专利技术工艺有利于经济地回收氢气，并可以利用现有流程进行氢气回收，从而降低企业用氢成本；同时减少了装置对公用工程氢气的需求，提高了装置氢气利用效率。提高了装置氢气利用效率。提高了装置氢气利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢反应产物气液分离工艺


[0001]本专利技术属于石油化工加氢工艺
，涉及一种加氢反应产物气液分离工艺方法，特别是高压加氢反应装置的气液分离工艺。
技术背景
[0002]随着全球原油的重质化、劣质化，石油产品的深度精制和清洁化，以及向下游化工产业的精细化发展，石油加工技术从简单到复杂，从热加工到催化加工，从单一技术到多种技术并存，从粗放到“环境友好”，取得了飞跃式进步。其中，作为生产清洁交通燃料、环境友好油品最重要的手段，将渣油和重劣质原油转化为高附加值产品的有效途径，提高油品或油料使用性能或加工性能的主要方法，油化结合、生产化工原料的主导工艺，催化加氢技术的发展最为迅速。从上世纪90年代始，世界各国都加快了加氢装置建设和加氢技术开发，在全球炼油工业中催化加氢的加工能力达到原油一次加工能力的57%以上，远高于其他任何一种原油二次加工装置能力。
[0003]根据原料性质及产品要求的不同，石油化工企业在生产总加工流程布置上，从原油蒸馏到各种合格产品出厂，分别设置有石脑油加氢、航煤加氢、汽油精制（包括S Zorb）、柴油加氢、蜡油加氢、渣油加氢、润滑油加氢及加氢异构与降凝等各种不同类型的加氢工艺装置。加氢工艺装置的流程大体上相差不大，主要包括反应部分和分离部分。反应部分依据反应器床层催化剂的状态，分为固定床加氢、沸腾床加氢、浆液床加氢及移动床加氢；依据反应压力的高低，分为高压加氢、中压加氢、低压加氢。通常，随着加氢原料油性质变重，加氢装置所需的压力呈递增趋势；同时，为了保证催化剂活性剂及装置运行周期，所需的氢分压也依次升高。如渣油加氢、加氢裂化、蜡油加氢及生产高品质基础油的润滑油加氢一般来说需要较高的反应压力（12.0~20.0MPa）。分离部分一般包括气液分离器、汽提塔、分馏塔及换热、升压等辅助设备部分。加氢反应产物是多组分气液混合物，从反应部分出来后进入分离部分得到各种目的产品。
[0004]现有的加氢反应产物气液分离系统是，高温高压的反应产物经换热后进入热高压分离器。气液分离后的热高压分离器液相减压后进入热低压分离器，热高压分离器的气相经换热、冷却后进入冷高压分离器。冷高压分离器的气相经脱硫处理后进入循环氢系统，其液相与热低压分离器气液分离的气相混合进入冷低压分离器。冷低压分离器的气相即为低分气，脱硫处理后可作为富氢气体去氢气回收单元。冷低压分离器的液相经换热后与热低压分离器的液相分别进入汽提塔。这种气液分离流程基于加氢过程放热量大，加氢产物高温的特性，为平衡加氢反应部分和分离部分的能量，从能量回收利用的角度出发，把高温位的液相送到需要大量热量进行硫化氢脱除和蒸馏切割的分馏单元，实现降低加氢装置整体能耗的目的。
[0005]USP4,159,937提出了一种加氢裂化产物的分离方法，经过加氢裂化的气液混合物，采用多段分离分馏出各种加氢裂化产物的方法。首先，加氢裂化产物进入热高压分离器，在高温高压下进行气液分离，其中液相进入一个低压热闪蒸罐进行闪蒸，得到气液两种
产物。而热高压分离器气相通过冷凝后进入冷高压分离器，分离出富氢气体。热低分气经冷凝后与从冷高压分离器出来的液相又进入闪蒸罐，在较低的压力下分离。
[0006]为了更深入进行能量综合利用和节能，CN100510021C提出了一种加氢反应流出物分离流程。加氢反应流出物进入热高压分离器，分出的气相降温后进入中温高压分离器，中温高压分离器分出的气相降温后进入冷高压分离器，冷高压分离器分出的气相作为循环氢。并设置换热塔，热高压分离器、中温高压分离器、冷高压分离器分出的液相分别进入换热塔的下、中、上部，换热塔的液相送汽提塔处理，换热塔气相经冷却后进入气液分离器进行分离。现有的气液分离流程只是从能量平衡和综合利用的角度出发，需要设置换热设备来回收不同温位等级的热量。
[0007]但氢气不同于轻烃，在压力恒定时，特别在较高压力下，氢气在烃类中的溶解度随温度升高而增加。因此，现有技术虽然有利于降低装置的用能，但热高压分离设置却大大增加了氢气在烃类中的溶解度。对于加工重质原油并且达到高产品收率的炼厂，氢气消耗量最高能达到每吨原油290标准立方米。从煤制氢到天然气制氢的典型制氢成本为10,000~20,000 元/吨。氢气已成为炼厂原料成本中仅次于原油成本的第二大成本来源。因此，降低氢气成本已成为炼化企业日常管理的重要议题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的技术弊端及降低氢气成本的迫切需要，本专利技术提出了一种高压加氢反应物气液分离工艺，能有效降低企业用氢成本，提高氢气利用率。
[0009]本专利技术的高压加氢反应物气液分离工艺，包括以下步骤：（1）高温高压的加氢反应产物经换热后进入热高压分离器；（2）热高压分离器的气相经换热、冷却后进入冷高压分离器；冷高压分离器的气相经脱硫处理后进入循环氢系统；热高压分离器液相减压后进入热中压分离器，热中压分离器压力为5.0~12.0 MPa，优选7.0~9.0 MPa；（3）热中压分离器气相经换热后，与冷高压分离器的液相一起进入冷中压分离器；热中压分离器液相减压后进入热低压分离器；（4）热低压分离器气相经换热后，与冷中压分离器的液相一起进入冷低压分离器，热低压分离器液相去分馏单元的汽提塔；（5）冷中压分离器的气相与冷低压分离器气相一起外送，经脱硫处理后可作为富氢气体去氢气回收单元；（6）氢气回收单元回收的高纯度氢气再返回装置补充氢压缩机入口，从而降低装置对公用工程氢气的需求，提高氢气利用效率。
[0010]本专利技术中，步骤（1）中热高压分离器压力根据加工原料种类与性质、反应催化剂的性能等要求设定为10.0~20.0MPa，优选11.0~15.0MPa；温度为180℃~380℃，优选200℃~300℃。
[0011]步骤（2）中的具体压力设置要兼顾考虑热高压分离器液相到热中压分离器间液力透平压力能回收。热高压分离器的压力一般高于热中压分离器的压力5~10MPa，优选5~7MPa。
[0012]步骤（3）中热低压分离器压力设置为0.8~2.5MPa，优选1.2~2.0MPa。具体压力设置
主要考虑低压分离器到汽提塔后续流程管道及设备压力降。
[0013]所述冷高压分离器的压力与热高压分离器的压力一致，只存在流体通过管道和/或设备的压力降。冷高压分离器的温度由装置换热流程及循环氢脱硫要求而定。
[0014]所述热中压分离器的温度与热高压分离器的温度一致，只存在一定的闪蒸温降。
[0015]所述冷中压分离器的压力与热中压分离器的压力一致，只存在流体通过管道和/或设备的压力降。冷中压分离器的温度由装置换热流程及涡流管要求而定。
[0016]所述热低压分离器的温度与热高压分离器、热中压分离器一致，只存在一定的闪蒸温降。
[0017]所述冷低压分离器的压力与热低压分离器的压力一致，只存在流体通过管道和/或设备的压力降。冷低压分离器的温度由装置换热流程及油气分离温度而定。
[0018]所述的氢气回收单元可以是PSA变压吸收氢气提纯工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压加氢反应物气液分离工艺，包括以下步骤：（1）高温高压的加氢反应产物经换热后进入热高压分离器；（2）热高压分离器的气相经换热、冷却后进入冷高压分离器；冷高压分离器的气相经脱硫处理后进入循环氢系统；热高压分离器液相减压后进入热中压分离器，热中压分离器压力为5.0~12.0MPa；（3）热中压分离器气相经换热后，与冷高压分离器的液相一起进入冷中压分离器；热中压分离器液相减压后进入热低压分离器；（4）热低压分离器气相经换热后，与冷中压分离器的液相一起进入冷低压分离器，热低压分离器液相去分馏单元的汽提塔；（5）冷中压分离器的气相与冷低压分离器气相一起外送，经脱硫处理后可作为富氢气体去氢气回收单元。2.根据权利要求1所述的分离工艺，其特征在于，本发明中，步骤（1）所述的高压是指压力为10.0~20.0MPa，优选11.0~15.0MPa；所述高温是指温度为180℃~380℃，优选200℃~300℃。3.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，孟凡忠，王红涛，王阳峰，
申请(专利权)人：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：