[实用新型]一种液相循环加氢装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液相循环加氢装置。 

背景技术

在传统的滴流床加氢工艺中，氢气需要从气相传递到液相，然后溶解氢和含硫化合物在催化剂的活性中心发生反应，从而达到脱硫目的。在此过程中，所需要的氢气量远远大于加氢反应所消耗的氢气量。这是因为，一方面，加氢反应是一个强放热反应，为了维持反应温度，需要大量的氢气和原料油通过催化剂床层带走反应热；另外一方面，在气-液-固三相的反应中，维持较高的氢分压有利于加氢反应，抑制焦炭生成，延长催化剂寿命。此外，没有参加反应的氢气通过循环氢压缩机将其提高压力后重新输送到反应器中参与反应。循环氢压缩机作为加氢过程的关键设备，投资和操作费用较高。为了取消循环氢和循环氢压缩机，降低装置的投资成本，液相加氢技术被提了出来。 

美国专利US20060144756A1公开了一种两相加氢控制系统方法和装置。在连续的液相加氢过程中，取消了循环氢，在溶剂或稀释剂存在的条件下，将氢油混合，氢气在溶剂或者稀释剂的溶解度大于在原料油中的溶解度。加氢反应所需要的氢都来自于液相溶解的氢，不需要额外的氢气。但其没有考虑加氢过程中产生的H₂S和NH₃等加氢副产物对加氢反应的抑制作用，导致其在反应体系中累积，影响氢气的溶解度以及反应过程中的加氢效率。 

加氢副产物H₂S和NH₃对加氢反应具有一定的抑制作用。主要是H₂S和NH₃与反应物在催化剂活性位上的竞争吸附，影响加氢反应效率。因此， 消除H₂S和NH₃的影响对柴油深度脱硫具有重要意义。中国专利CN101787305A公开了一种在催化剂床层之间设置气体补充和排放杂质过量气体的内构件，通过气提的方式脱除反应生成的H₂S和NH₃。中国专利CN101724443A公开了采用内部错流反应器，通过气提脱除反应副产物H₂S和NH₃。中国专利CN101942318A公开了在气提塔内用氢气作为气提气脱除反应体系中的H₂S和NH₃等气体杂质。这些专利技术的特点是通过气提技术脱除H₂S和NH₃，需要消耗一定量氢气作为气提气。 

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种液相循环加氢装置，采用吸附剂有效脱除循环油中的H₂S和NH₃，避免反应体系中H₂S和NH₃的累积，消除其对加氢反应的抑制作用，提高加氢效率。 

本实用新型所述的液相循环加氢装置由混合器、反应器、第一分离器、第二分离器、吸附塔和连接管线组成； 

混合器入口原料油管线与原料油罐连接，混合器出口通过饱和氢气的液体原料管线与反应器顶部连接，混合器顶部设有富余氢气出口，混合器底部设有氢气入口；反应器顶部设有反应器气体出口，反应器底部的出口通过循环油管线与吸附塔底部连接，同时反应器底部的出口通过产品油管线与第一分离器入口连接；吸附塔顶部出口通过脱除H₂S、NH₃的循环油管线与混合器入口连接；第一分离器底部的出口通过第一分离器液相产物管线与第二分离器入口连接；第一分离器气相产物出口设置在第一分离器顶部；第二分离器轻质产物出口设置在第二分离器上部，第二分离器重质产物出口设置在第二分离器下部。 

原料油、氢气和循环油在混合器中混合形成预饱和液相物流，预饱和液相物流作为原料进单级或多级加氢反应器进行加氢反应。一部分反应产物进入吸附塔，脱除H₂S和NH₃后作为循环油进入混合器中。另一部分 反应产物以产品的形式进入第一分离器进行分离，分离出气相产物，液相产物进入第二分离器，第二分离器分离出最终产物。 

吸附塔内使用一种或几种吸附剂。吸附剂是活性碳、介孔碳、沸石分子筛、活性氧化铝、介孔氧化硅、SiO₂-Al₂O₃、Cu-ZnO、Ni-ZnO、Ni-Al₂O₃、Ni-SiO₂/Al₂O₃、Ni-SiO₂中的一种或几种。