本发明专利技术公开了一种液相加氢强化混氢装置及方法，该液相加氢强化混氢装置包括壳体以及多孔陶瓷膜。壳体一端设有进液口，底部设有进气口，另一端设有气液混合出口；多孔陶瓷膜设于壳体内，多孔陶瓷膜的两端开口，分别与进液口和气液混合出口连通，多孔陶瓷膜的侧壁与进气口连通；多孔陶瓷膜的内部设有多个上下交错放置的陶瓷膜挡板。本发明专利技术的液相加氢强化混氢装置能够提高液相加氢过程中油品的混氢量，使氢气以微米级的气泡分布于油品当中，从而提高传质传热速率，降低加氢反应的苛刻度和运行成本，本发明专利技术的液相加氢强化混氢装置成本低、寿命长，且工艺流程简单，可用于老装置改造，盘活老旧资产。老旧资产。老旧资产。
【技术实现步骤摘要】
一种液相加氢强化混氢装置及方法
[0001]本专利技术涉及石油加工领域，涉及液相加氢强化混氢装置及方法，用于提高液相加氢过程中氢气的溶氢量及气液传质效率，特别适用于合成油的加氢强化混氢。
技术介绍
[0002]滴流床加氢存在传质阻力大、投资大、能耗高等问题，由此产生了液相加氢工艺，液相加氢技术在反应器内液相始终为连续相，氢气为分散相，反应器采用与滴流床反应器相近结构反应器，由于取消了循环氢系统，具有投资低、能耗低、运行成本低等特点，但由于油品溶氢能力有限，液相加氢仅适用于化学氢耗不大于0.6wt％的加氢反应，限制了液相加氢工艺在高氢耗、劣质油等加氢工程的应用。
[0003]目前，IsoTherming技术、SRH技术等主要对加氢后的产品进行循环溶氢，辅助提供反应所需的氢气，需要增设高温高压循环泵，增加了投资成本和安全隐患。中国石化CLTH技术和中国石油的C
‑
NUM技术取消了循环油系统，简化了工艺流程、降低了投资和运行费用，但是该技术仅应用于低氢耗的航煤液相加氢试验，能否用于氢耗量较高的掺炼催化柴油或焦化柴油的混合柴油，FCC蜡油，渣油等劣质油品的加氢，还有待进一步验证。
[0004]由以上分析可知，液相加氢技术若想取代气相滴流床加氢在高氢耗中的应用，需要通过特殊结构的静态混合器或动力混合器，强化氢气在油品中的混合效果，使氢气气泡达到微米级超稳状态，使液体中的溶氢量远超实际化学氢耗。
[0005]CN109482131A公开了一种基于多孔陶瓷膜的气液强化传质装置，包含一壳体，所述的壳体内设有若干膜元件，所述的壳体的两端分别设有一花板，所述的壳体的头部设有一液体进口，所述的壳体的尾部设有一气液出口，所述的壳体的一侧设有一气体进口。该基于多孔陶瓷膜的气液强化传质装置操作简单，维护需求低，气液混合效果好，聚并程度低，适合长周期运转，可实现在较低能耗下对气液两相进行高效的分散和混合。该技术的缺陷或相对本专利技术的不足之处：装置气液混合方式主要依赖气相扩散和层流剪切强化气液混合，导致溶气量较小，气泡分布不均。
[0006]CN102513040B涉及一种微孔气体分布器，包括壳体(1)，壳体(1)上有进气口(5)、进液口(6)和排液口(7)；所述的壳体(1)内装有陶瓷膜元件(2)，陶瓷膜元件(2)的一端开口，一端用环氧树脂封闭，进气口(5)和陶瓷膜元件(2)的开口端相通。本专利技术利用膜材料的微孔特性，气体从陶瓷膜元件的开口端进入，从侧壁的微孔放出，使气泡细小、均匀，且液体由进液口向排液口移动，使从陶瓷膜元件内扩散的气泡在壳体内与液体充分接触，提高了气液传质效率，陶瓷膜具有耐高温、高压、酸碱等特点，可在各种溶液中长期使用，连续运行时间长，运行稳定，降低了运行费用。该技术的缺陷在于：由于该微孔气体分布器的陶瓷元件从隔板上的小孔穿过，陶瓷元件与小孔之间易形成死角，当液体在壳体内流动时，液体易堵塞在小孔中，进行影响陶瓷元件中气体向外扩散；因此，该装置仅仅能够用于粘度低且不含杂质的液体与气体之间的气液传质，然而并不适用于粘度较高且含较多杂质的合成油的加氢过程。
[0007]CN102311790A公开了一种提高混氢量的液相循环加氢处理方法。本专利技术的工艺过程为：液相物料(包括新鲜原料油、反应后循环油与超重力混氢设备中的循环油)与氢气一起进入超重力混氢设备，通过气液混合叶轮的高速旋转，将氢气撕扯分割成大量微气泡，极大强化了气液传质效率，使氢气以过饱和的状态溶于液相物料中，并且大量的微气泡以乳化状态分散于液相物料中，被带入反应器进行加氢反应。本专利技术方法采用超重力混氢设备，一方面大大促进了氢气溶解，同时更加有效地将硫化氢、氨等气相杂质脱除，从而促进了加氢脱硫、脱氮、芳烃饱和及裂化等反应的进行。该技术的缺陷或相对本专利技术的不足之处：虽然本专利技术能够产生大量微气泡并具有较好效果，但超重力设备运行过程中能耗大，装置操作温度和压力较高，对设备材质和密封性能有较高要求，运行成本高。
[0008]因此，开发一种系统结构简单、运行周期长，能在现有装置上进行改进，同时能适应更多高氢耗油品进行加氢精制或裂化的液相加氢强化混氢工艺，能够降低加氢装置运行成本和能耗，同时该技术可以应用老旧装置改造、盘活老旧资产，对中石油炼化业务提质增效、高质量发展具有促进作用。
技术实现思路
[0009]本专利技术目的在于提供一种液相加氢强化混氢装置及方法，该液相加氢强化混氢装置能够提高液相加氢中氢气的溶氢量，使氢气以微气泡的形式存在于合成油中，从而提高传质传热速率，降低加氢反应的苛刻度和运行成本，本专利技术液相加氢强化混氢装置成本低、寿命长，且工艺流程简单，可用于老装置改造，盘活老旧资产。同时解决现有技术液相加氢装置存在的能耗高、运行成本高，同时气液混合方式依赖气相扩散和层流剪切强化气液混合不均匀的技术问题。
[0010]为达上述目的，本专利技术一种液相加氢强化混氢装置，包括壳体以及多孔陶瓷膜。壳体一端设有进液口，底部设有进气口，另一端设有气液混合出口；多孔陶瓷膜设于壳体内，所述多孔陶瓷膜的两端开口，分别与所述进液口和所述气液混合出口连通，所述多孔陶瓷膜的侧壁与所述进气口连通；所述多孔陶瓷膜的内部设有多个上下交错放置的陶瓷膜挡板。
[0011]本专利技术的液相加氢强化混氢装置，优选地，所述陶瓷膜挡板设有镂空与所述进气口连通；所述陶瓷膜挡板为半圆形；所述陶瓷膜挡板的材质与所述多孔陶瓷膜的材质相同。
[0012]本专利技术的液相加氢强化混氢装置，所述多孔陶瓷膜的数量为多个，多个所述多孔陶瓷膜在所述壳体内纵向平行排列。
[0013]本专利技术的液相加氢强化混氢装置，所述进气口与所述进液口、所述气液混合出口使用密封条分离。
[0014]本专利技术的液相加氢强化混氢装置，所述多孔陶瓷膜的孔径为50nm～1000nm，优选为200nm～500nm。
[0015]本专利技术的液相加氢强化混氢装置，所述陶瓷膜挡板的个数为按20～250个/米进行设置，相邻两个所述陶瓷膜挡板的距离为4mm～50mm，所述陶瓷膜挡板厚度为1mm～10mm，所述陶瓷膜挡板的轴向投影面积为所述多孔陶瓷膜横截面面积的50％～80％。
[0016]本专利技术的液相加氢强化混氢装置，优选地，所述陶瓷膜挡板的个数为按50～200个/米进行设置，相邻两个所述陶瓷膜挡板的距离为5mm～20mm，所述陶瓷膜挡板厚度为4mm
～8mm，所述陶瓷膜挡板的轴向投影面积为所述多孔陶瓷膜横截面面积的60％～70％。
[0017]本专利技术还提供一种液相加氢强化混氢方法，采用上述液相加氢强化混氢装置，包括以下步骤：
[0018]合成油从壳体的进液口进入多孔陶瓷膜内，合成油在陶瓷膜挡板的作用下形成湍流流动，氢气通过进气口进入壳体，氢气一侧的压力略大于合成油的压力，在压力差的作用下氢气经微孔渗透进入多孔陶瓷膜，氢气在湍流液体剪切力的作用下生产大量的微气泡，氢气与合成油经过液相加氢强化混氢装置混合后形成微乳状态的氢油混合物，氢油混合物从气液混合出口离开进入液相加氢反应器进行加氢反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液相加氢强化混氢装置，其特征在于，包括：壳体，一端设有进液口，底部设有进气口，另一端设有气液混合出口；以及多孔陶瓷膜，设于壳体内，所述多孔陶瓷膜的两端开口，分别与所述进液口和所述气液混合出口连通，所述多孔陶瓷膜的侧壁与所述进气口连通；所述多孔陶瓷膜的内部设有多个上下交错放置的陶瓷膜挡板。2.根据权利要求1所述的液相加氢强化混氢装置，其特征在于，所述陶瓷膜挡板设有镂空与所述进气口连通；所述陶瓷膜挡板为半圆形；所述陶瓷膜挡板的材质与所述多孔陶瓷膜的材质相同。3.根据权利要求1所述的液相加氢强化混氢装置，其特征在于，所述多孔陶瓷膜的数量为多个，多个所述多孔陶瓷膜在所述壳体内纵向平行排列。4.根据权利要求1所述的液相加氢强化混氢装置，其特征在于，所述进气口与所述进液口、所述气液混合出口使用密封条分离。5.根据权利要求1所述的液相加氢强化混氢装置，其特征在于，所述多孔陶瓷膜的孔径为50nm～1000nm，优选为200nm～500nm。6.根据权利要求1所述的液相加氢强化混氢装置，其特征在于，所述陶瓷膜挡板的个数为按20～250个/米进行设置，相邻两个所述陶瓷膜挡板的距离为4mm～50mm，所述陶瓷膜挡板厚度为1mm～10mm，所述陶瓷膜挡板的轴向投影面积为所述多孔陶瓷膜横截面面积的50％～80％。7.根据权利要求6所述的液相加氢强化混氢装置，其特征在于，所述陶瓷膜挡板的个数为按50～200个/米进行设置，相邻两个所述陶瓷膜挡板...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁宇，马守涛，吴显军，王刚，王紫东，倪术荣，李瑞峰，刘彦峰，朱丽娜，徐铁钢，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。