CN109022014A - 一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法 - Google Patents
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Abstract
一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法，特别涉及煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法，与现有的使用热高分油的低压闪蒸油为急冷油方案相比，使用冷高分油作为急冷油循环时固体含量低、循环油不必单独冷却，循环油不经过热高分油降压阀从而可以降低减压阀尺寸、减少热高分油减压阀空蚀介质数量并延长寿命、降低溶解氢气损失，可以使用高压屏蔽泵进行低增压值的高压回路循环从而降低电耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法，特别涉及煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法，与现有的使用热高分油的低压闪蒸油为急冷油方案相比，使用冷高分油作为急冷油循环时固体含量低、循环油不必单独冷却，循环油不经过热高分油降压阀从而可以降低减压阀尺寸、减少热高分油减压阀空蚀介质数量并延长寿命、降低溶解氢气损失，可以使用高压屏蔽泵进行低增压值的高压回路循环从而降低电耗。
背景技术
本发明涉及煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法，降温急冷油用于煤加氢直接液化反应的中间产物降温或中间反应器进料降温或最终产物降温。
由于世界上的煤加氢直接液化工业装置仅有一套，即中国神华鄂尔多斯煤制油分公司的产油量100万吨/年的煤加氢直接液化装置，其煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法，是部分地使用热高分油的低压闪蒸油、部分地使用温高分油为急冷油方案，而不是使用冷高分油作为急冷油。使用热高分油的低压闪蒸油为急冷油，其降温急冷油固体含量高、急冷降温过程需要单独冷却，急冷油循环经过热高分油降压阀并经过阀门汽化为闪蒸油，从而增加了热高分油降压阀进料量即可增大了减压阀尺寸、增加了热高分油减压阀空蚀介质数量导致阀芯寿命缩短、增加溶解氢气损失，并且必须使用高增压值的泵加压后才能进入煤加氢直接液化反应过程实施降温从而电耗巨大。该方案的优点是，增加了热高分油降压阀进料中的油液数量，降低了热高分油降压阀进料中的固体浓度，利于热高分油降压阀内部的初期降压过程的物料均匀分布，但是代价太大，需要提出能够克服上述缺点的新的煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法。
本发明的基本设想是：一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法，特别涉及煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法，与现有的使用热高分油的低压闪蒸油为急冷油方案相比，使用冷高分油作为急冷油循环时固体含量低、循环油不必单独冷却，循环油不经过热高分油降压阀从而可以降低减压阀尺寸、减少热高分油减压阀空蚀介质数量并延长寿命、降低溶解氢气损失，可以使用高压屏蔽泵进行低增压值的高压回路循环从而降低电耗。
本发明第一目的在于提出一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法。
本发明第二目的在于提出一种煤加氢直接液化反应过程的降温急冷油循环方法。
发明内容
本发明一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)在悬浮床加氢热裂化反应过程R10，含常规液态烃的原料R10F转化为主要由氢气、常规气态烃、常规液态烃和可能存在的固体组成的加氢产物R10P；
在热高压分离部分S1，使用热高压分离器S1E使加氢产物R10P分离为热高分气S1V和热高分液料S1L；
使用降温急冷油RCL，用于悬浮床加氢热裂化反应过程R10的中间产物降温或中间反应器进料降温，或用于热高压分离器S1E进料降温，或用于热高压分离器S1E内部的冷却过程；
(2)在分离过程S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V；
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用。
本发明，通常，(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10，选自下述中的一种或几种：
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煤加氢直接液化制油过程所得液化油的加氢过程；
③中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
④高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑤页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑥石油砂基重油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑦石油基重油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程。
本发明，通常，(2)降温分离过程S2，使用冷高压分离部分S3；
在冷高压分离部分S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V。
本发明，一般，(2)降温分离过程S2，包含温高压分离部分S2和冷高压分离部分S3；
在温高压分离部分S2，热高分气S1V分离为温高分气S2V和温高分液S2L；
在冷高压分离部分S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V；
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL1使用，至少一部分基于温高分液S2L的物流S2LR，可以作为降温急冷油RCL2使用。
本发明，通常，(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用，物流S3LR，选自下述物料的1种或几种：
①物流S3LR，为冷高分油S3L；
②物流S3LR，为冷高分油S3L的降压混相物流在冷高分油脱气部分S5分离得到的脱气冷低分油S5L；
冷高分油S3L的降压混相物流，在冷高分油脱气部分S5分离为气体S5V和脱气冷低分油S5L；
③物流S3LR，为冷高分油S3L的降压混相物流在冷高分油脱气部分S5分离得到的脱气冷低分油S5L；
冷高分油S3L的降压混相物流，在冷高分油脱气部分S5分离为气体S5V和脱气冷低分油S5L；
冷高分油脱气部分S5的操作条件为：压力为0.01～4.0MPa、温度为20～70℃；
④物流S3LR，为脱气冷低分油S5L的深度脱轻组分过程PROC-L得到的深度脱轻组分油S5L-L；
在深度脱轻组分过程PROC-L，至少一部分脱气冷低分油S5L脱出至少一部分常规气态烃后得到深度脱轻组分油S5L-L。
本发明，通常，(3)在降温急冷油循环部分RS100，10～90％的基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用。
本发明，通常，(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10为煤加氢直接液化反应过程，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为390～490℃；
热高压分离部分S1的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为370～450℃；
(2)分离过程S3为冷高压分离部分，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为20～70℃。
本发明，一般，(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10为煤加氢直接液化反应过程，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为390～490℃；
热高压分离部分S1的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为370～450℃；
(2)降温分离过程S2，包含温高压分离部分S2和冷高压分离部分S3；
温高压分离部分S2的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为160～330℃；
冷高压分离部分S3的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为20～70℃。
具体实施方式
以下详细描述本发明。
本发明所述的压力，指的是绝对压力。
本发明所述的常规沸点指的是物质在一个大气压力下的汽、液平衡温度。
本发明所述的常规沸程指的是馏分的常规沸点范围。
本发明所述的比重，除非特别说明，指的是常压、15.6℃条件下液体密度与常压、15.6℃条件下水密度的比值。
本发明所述的组分的组成或浓度或含量或收率值，除非特别说明，均为重量基准值。
本发明所述的常规气体烃，指的是常规条件下呈气态的烃类，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。
本发明所述的常规液体烃，指的是常规条件下呈液态的烃类，包括戊烷及其沸点更高的烃类。
以下描述本发明的特征部分。
本发明一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)在悬浮床加氢热裂化反应过程R10，含常规液态烃的原料R10F转化为主要由氢气、常规气态烃、常规液态烃和可能存在的固体组成的加氢产物R10P；
在热高压分离部分S1，使用热高压分离器S1E使加氢产物R10P分离为热高分气S1V和热高分液料S1L；
使用降温急冷油RCL，用于悬浮床加氢热裂化反应过程R10的中间产物降温或中间反应器进料降温，或用于热高压分离器S1E进料降温，或用于热高压分离器S1E内部的冷却过程；
(2)在分离过程S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V；
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用。
本发明，通常，(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10，选自下述中的一种或几种：
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煤加氢直接液化制油过程所得液化油的加氢过程；
③中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
④高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑤页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑥石油砂基重油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑦石油基重油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程。
本发明，通常，(2)降温分离过程S2，使用冷高压分离部分S3；
在冷高压分离部分S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V。
本发明，一般，(2)降温分离过程S2，包含温高压分离部分S2和冷高压分离部分S3；
在温高压分离部分S2，热高分气S1V分离为温高分气S2V和温高分液S2L；
在冷高压分离部分S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V；
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL1使用，至少一部分基于温高分液S2L的物流S2LR，可以作为降温急冷油RCL2使用。
本发明，通常，(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用，物流S3LR，选自下述物料的1种或几种：
①物流S3LR，为冷高分油S3L；
②物流S3LR，为冷高分油S3L的降压混相物流在冷高分油脱气部分S5分离得到的脱气冷低分油S5L；
冷高分油S3L的降压混相物流，在冷高分油脱气部分S5分离为气体S5V和脱气冷低分油S5L；
③物流S3LR，为冷高分油S3L的降压混相物流在冷高分油脱气部分S5分离得到的脱气冷低分油S5L；
冷高分油S3L的降压混相物流，在冷高分油脱气部分S5分离为气体S5V和脱气冷低分油S5L；
冷高分油脱气部分S5的操作条件为：压力为0.01～4.0MPa、温度为20～70℃；
④物流S3LR，为脱气冷低分油S5L的深度脱轻组分过程PROC-L得到的深度脱轻组分油S5L-L；
在深度脱轻组分过程PROC-L，至少一部分脱气冷低分油S5L脱出至少一部分常规气态烃后得到深度脱轻组分油S5L-L。
本发明，通常，(3)在降温急冷油循环部分RS100，10～90％的基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用。
本发明，通常，(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10为煤加氢直接液化反应过程，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为390～490℃；
热高压分离部分S1的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为370～450℃；
(2)分离过程S3为冷高压分离部分，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为20～70℃。
本发明，一般，(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10为煤加氢直接液化反应过程，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为390～490℃；
热高压分离部分S1的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为370～450℃；
(2)降温分离过程S2，包含温高压分离部分S2和冷高压分离部分S3；
温高压分离部分S2的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为160～330℃；
冷高压分离部分S3的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为20～70℃。
Claims (9)
1.一种悬浮床加氢热裂化反应过程的降温急冷油循环方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)在悬浮床加氢热裂化反应过程R10，含常规液态烃的原料R10F转化为主要由氢气、常规气态烃、常规液态烃和可能存在的固体组成的加氢产物R10P；
在热高压分离部分S1，使用热高压分离器S1E使加氢产物R10P分离为热高分气S1V和热高分液料S1L；
使用降温急冷油RCL，用于悬浮床加氢热裂化反应过程R10的中间产物降温或中间反应器进料降温，或用于热高压分离器S1E进料降温，或用于热高压分离器S1E内部的冷却过程；
(2)在分离过程S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V；
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10，选自下述中的一种或几种：
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煤加氢直接液化制油过程所得液化油的加氢过程；
③中低温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
④高温煤焦油或其馏分油或其热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑤页岩油重油或页岩油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑥石油砂基重油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程；
⑦石油基重油热加工过程所得油品的加氢过程；所述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或加氢过程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
(2)降温分离过程S2，使用冷高压分离部分S3；
在冷高压分离部分S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
(2)降温分离过程S2，包含温高压分离部分S2和冷高压分离部分S3；
在温高压分离部分S2，热高分气S1V分离为温高分气S2V和温高分液S2L；
在冷高压分离部分S3，分离热高分气S1V得到冷高分油S3L和冷高分气S3V。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL1使用，至少一部分基于温高分液S2L的物流S2LR，作为降温急冷油RCL2使用。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
(3)在降温急冷油循环部分RS100，至少一部分基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用，物流S3LR，选自下述物料的1种或几种：
①物流S3LR，为冷高分油S3L；
②物流S3LR，为冷高分油S3L的降压混相物流在冷高分油脱气部分S5分离得到的脱气冷低分油S5L；
冷高分油S3L的降压混相物流，在冷高分油脱气部分S5分离为气体S5V和脱气冷低分油S5L；
③物流S3LR，为冷高分油S3L的降压混相物流在冷高分油脱气部分S5分离得到的脱气冷低分油S5L；
冷高分油S3L的降压混相物流，在冷高分油脱气部分S5分离为气体S5V和脱气冷低分油S5L；
冷高分油脱气部分S5的操作条件为：压力为0.01～4.0MPa、温度为20～70℃；
④物流S3LR，为脱气冷低分油S5L的深度脱轻组分过程PROC-L得到的深度脱轻组分油S5L-L；
在深度脱轻组分过程PROC-L，至少一部分脱气冷低分油S5L脱出至少一部分常规气态烃后得到深度脱轻组分油S5L-L。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
(3)在降温急冷油循环部分RS100，10～90％的基于冷高分油S3L的物流S3LR，作为降温急冷油RCL使用。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10为煤加氢直接液化反应过程，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为390～490℃；
热高压分离部分S1的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为370～450℃；
(2)分离过程S3为冷高压分离部分，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为20～70℃。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
(1)悬浮床加氢热裂化反应过程R10为煤加氢直接液化反应过程，其操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为390～490℃；
热高压分离部分S1的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为370～450℃；
(2)降温分离过程S2，包含温高压分离部分S2和冷高压分离部分S3；
温高压分离部分S2的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为160～330℃；
冷高压分离部分S3的操作条件为：压力为1.0～30.0MPa、温度为20～70℃。
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