[发明专利]节能型加氢进料工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能型加氢进料新工艺，主要应用于炼油、石油化工和煤化工等行业的加氢处理和加氢裂化系统，特点是大大降低加氢进料泵的动力消耗。

背景技术

加氢是指在催化剂存在下，某些化学物质与氢的加和反应。加氢技术主要应用于炼油、石油化工和煤化工等行业。加氢技术分为加氢处理和加氢裂化两个领域，加氢处理和加氢裂化工艺流程原则上没有明显的区别，工艺设备配置也基本相似，一般包括加氢反应、生成油换热、冷却、分离系统、加氢原料进料和循环氢系统几部分组成。加氢处理的反应压力一般在2-10MPa，典型的加氢处理冷高压分离器的加氢处理系统工艺流程图如图1所示。加氢裂化的反应压力一般在8-20MPa，典型的热高压分离器的加氢裂化系统工艺流程图如图2所示。加氢反应压力越高，加氢反应进料泵的驱动功率越大。不论是加氢处理工艺还是加氢裂化工艺，加氢反应出料均进入高压分离器，在高压分离器内进行油气分离，分离后的高压出料油都经过调节阀减压后再进入低压分离器。高低压分离器的压力差别很大，加氢系统高压分离器的高压出料油携带了巨大的能量，为了节约能源，传统的工艺技术是把高压分离器的高压出料油导入液力透平回收能量。典型的带有能量回收液力透平的加氢进料工艺流程图如图3所示。

在附图3中，液力透平19作为原料油进料泵10的第二驱动把高压分离器8出料的压力能转变成旋转机械能驱动原料油进料泵10，电机17作为加氢原料油进料泵10的第一驱动，当液力透平19出力做功时加氢原料油进料泵10的驱动电机17输出功率减小，从而达到节约加氢原料油进料泵驱动功率的目的。

传统的“液力透平十电机十进料泵”加氢进料工艺的缺点如下：

1.液力透平在高压、中小流量工况时能量回收效率低。

2.液力透平工作范围窄只适合于比较恒定工况，当液力透平的流量、压力变化时液力透平出力变化很大，特别是进入液力透平的流量减小时，液力透平效率很低。当液力透平的流量为额定流量的40％时，液力透平不但不出力还会耗电机功率。

3.液力透平出现故障时，可能造成加氢高压分离器的出料油直接进入低压分离器，造成重大生产事故，故需设置许多高低压联锁保护装置。

4.液力透平与加氢进料泵之间能量传递环节多，离合器、机械密封、电机、变速器、独立的润滑装置、冷却系统易损件多，维护工作量大，故障率高。

5.由于高压分离器出料油的压力能先转换成旋转机械能，再通过离合器、电机和变速器传递给进料泵，通过进料泵再转换成加氢进料的高压压力能，能量经过二次转换效率低，传统“液力透平+电机+进料泵”加氢进料工艺的节能效果一般低于35％。

6.由于加氢进料泵和驱动电机按额定工况选择，扬程高、流量大、功率大，电控仪表系统复杂，加氢系统整体投资很大。

发明内容

本发明的改进主要是克服传统“液力透平+电机+进料泵”加氢进料工艺的不足，针对加氢反应压力高于3.5MPa的中、高压加氢反应系统，提供一种节能型加氢进料新工艺。

本发明的技术方案是：一种节能型加氢进料工艺，由高压分离器液位控制系统、液能交换机、加氢给料系统、能量补充系统和控制系统组成，其特征在于，在液能交换机内高压加氢出料与低压加氢进料直接进行能量交换，来自加氢给料系统的低压加氢进料获得能量后变成高压加氢进料，加氢高压出料释放能量后去低压分离器。

液能交换机是由分配器、左右液能交换筒体、活门、信号发生器、控制机构组成的，液能交换筒体又由动力器和增压器组成，动力器内部有一个动力塞，增压器内部有一个增压塞，动力器与增压器通过中间法兰连接在一起，动力塞与增压塞通过连动杆连接在一起。

加氢高压分离器出料的流量由液位控制系统控制，高压分离器出料可以全部进入液能交换机回收液体能量，也可以部分进入液能交换机回收液体的能量，也可以全部通过液位调节阀回路减压后直接进入低压分离器。

高压分离器出料分成三个回路，第一回路高压分离器的出料通过快速切断阀和流量控制阀后进入液能交换机，第二、三回路高压分离器的出料通过液位调节阀和液位调节阀减压后直接进入低压分离器。

高压分离器的液位控制系统配有快速切断阀和快速切断阀，加氢高压分离器出料可以通过快速切断阀切断，进入液能交换机的高压加氢出料可以通过快速切断阀切断，加氢反应系统在节能模式运行时快速切断阀开启，在备用电泵模式运行时快速切断阀切断。

进入液能交换机的加氢低压进料油的流量大于或等于液能交换机的高压分离器出料油的流量，在液能交换机内，加氢高压分离器出料油把高压能量交换给加氢进料油。