本實(shí)用新型涉及一種液相循環(huán)加氫試驗(yàn)裝置,具體地說涉及一種石油煉制領(lǐng)域中一種實(shí)驗(yàn)室使用的小型或中型加氫試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
石油是不可再生能源,而且我國對石油進(jìn)口依賴度越來越大,因此無論從能源的有效利用還是國家安全考慮,都需要開發(fā)最大量生產(chǎn)輕質(zhì)石油產(chǎn)品的技術(shù),并且要求生產(chǎn)過程中盡量減少能耗。世界范圍內(nèi)環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格,對石油產(chǎn)品,尤其馬達(dá)燃料的質(zhì)量要求越來越高,其中對于硫含量的限制更大,要求生產(chǎn)超低硫或者無硫車用馬達(dá)燃料。加氫技術(shù)在重質(zhì)油輕質(zhì)化和輕質(zhì)油品質(zhì)量升級(jí)過程中發(fā)揮重要作用,是生產(chǎn)清潔產(chǎn)品的最重要手段。在加氫技術(shù)中,液相循環(huán)加氫技術(shù)是清潔油品生產(chǎn)和降低能耗相結(jié)合的新技術(shù),即使用循環(huán)油,利用油中溶解的氫氣直接反應(yīng)達(dá)到生產(chǎn)清潔油品的要求,而且不使用循環(huán)氫壓縮機(jī)可以大幅度降低綜合能耗。
加氫技術(shù)的核心包括加氫催化劑、加氫工藝和加氫設(shè)備等。其中加氫催化劑研制需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室研究、物化性質(zhì)分析表征和性能評(píng)價(jià)等多個(gè)過程,性能評(píng)價(jià)一般都需要在小試或者中試加氫裝置上進(jìn)行;加氫工藝研究與新工藝技術(shù)開發(fā)一般都需要在小試、中試加氫裝置上進(jìn)行。也就是說新催化劑、新工藝技術(shù)在進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用之前必須經(jīng)過小試和中試研究,即試驗(yàn)裝置在加氫技術(shù)研發(fā)中起到了非常關(guān)鍵的作用。目前許多與石油、化工研究相關(guān)的科研單位和大專院校等都在使用加氫試驗(yàn)裝置,這些裝置絕大部分都包括反應(yīng)器、高壓分離器、循環(huán)氫壓縮機(jī)、低壓分離器和洗氣塔等。液相循環(huán)加氫技術(shù)研發(fā)過程同樣需要試驗(yàn)裝置。目前液相循環(huán)加氫裝置溶氫部分和液位控制都是在溶氫罐中進(jìn)行,通常使用差壓式液位計(jì)來控制液位,往往會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確,不僅影響裝置正常操作,而且影響裝置故障的分析判斷,不利于長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
CN201420608774.8公開一種新型液相加氫試驗(yàn)裝置,包括溶氫器、加氫反應(yīng)器、高壓分離器、低壓分離器、洗氣塔、油品收集箱,所述溶氫器的出口和加氫反應(yīng)器的入口相連接,所述加氫反應(yīng)器的出口和高壓分離器的入口通過管線相連接,所述高壓分離器的液相出口和低壓分離器的入口通過管線相連接,所述高壓分離器的氣相出口和洗氣塔的入口通過管線相連接,所述低壓分離器的液相出口和油品收集箱入口通過管線相連接;所述加氫反應(yīng)器頂部設(shè)置排氣口,排氣口同排氣管線相連接。CN201420608729.2公開一種液相加氫試驗(yàn)裝置,包括溶氫器、加氫反應(yīng)器、高壓分離器、低壓分離器、洗氣塔,所述溶氫器的出口和加氫反應(yīng)器的入口相連接,所述加氫反應(yīng)器的出口和高壓分離器的入口通過管線相連接,所述高壓分離器的液相出口和低壓分離器的入口通過管線相連接,所述高壓分離器的氣相出口和洗氣塔的入口通過管線相連接;所述加氫反應(yīng)器頂部設(shè)置排氣口,排氣口同排氣管線相連接。上述液相加氫裝置均未對液位控制系統(tǒng)進(jìn)行描述,裝置運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性需要進(jìn)一步提高,而且也未對液體產(chǎn)品處理進(jìn)行描述。
CN201220277685.0、CN201320383600.1和CN201320384265.7公開的液相加氫反應(yīng)裝置都是對工業(yè)裝置進(jìn)行的補(bǔ)充完善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供一種液相循環(huán)加氫試驗(yàn)裝置。該試驗(yàn)裝置具有測控精確、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),可以為催化劑性能評(píng)價(jià)、工藝研究、工藝技術(shù)開發(fā)以及液相技術(shù)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
一種加氫試驗(yàn)裝置,包括溶氫器、液位罐、加氫反應(yīng)器、高壓分離器、低壓分離器、洗氣塔;所述溶氫器的底部和液位罐的底部設(shè)置液相連通管線,溶氫器的頂部和液位罐的頂部設(shè)置氣相連通管線,所述液位罐上設(shè)置液位計(jì),所述溶氫器的出口與加氫反應(yīng)器的入口通過管線相連接,所述加氫反應(yīng)器的出口和高壓分離器的入口通過管線相連接,所述高壓分離器的液相出口同低壓分離器的入口和溶氫器的原料入口通過管線相連接,所述溶氫器氣相出口、高壓分離器的氣相出口和洗氣塔頂部的入口通過管線相連接。
本實(shí)用新型中,所述的溶氫器側(cè)壁上連接有氫氣管線和原料油管線,氫氣管線同溶氫器的連接位置低于原料油管線同溶氫器的連接位置,控制溶氫器內(nèi)的液面低于氫氣入口。
本實(shí)用新型中,所述溶氫器靠近底端的側(cè)壁和液位罐靠近底端的側(cè)壁通過管線相連接作為液相連通管線,溶氫器靠近頂端的側(cè)壁和液位罐的頂端通過管線相連接作為氣相連通管線,上述連通管線的接口距離溶氫器或液位管端部距離為0.5cm-5cm,優(yōu)選1cm-3cm。
本實(shí)用新型中,所述的溶氫器的底面和液位罐的底面處于同一水平面,液位計(jì)設(shè)置在液位罐的底部。
本實(shí)用新型中,所述的加氫反應(yīng)器為液相加氫反應(yīng)器,液相加氫反應(yīng)器可以設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)。
本實(shí)用新型中,所述的高壓分離器為常規(guī)的分離器,分離器的入口設(shè)置在側(cè)壁上。
本實(shí)用新型中,所述的洗氣塔為常規(guī)的填料塔,洗氣塔的入口設(shè)置在頂部。
本實(shí)用新型中,所述的低壓分離器為常規(guī)的分離器,入口設(shè)置在側(cè)壁上。
同現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請具有液位控制平穩(wěn)、容易操作等優(yōu)點(diǎn),特別是確保液位控制準(zhǔn)確可靠,即使出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時(shí)也可以快速正確判斷原因。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一種加氫試驗(yàn)裝置具體的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1-原料油,2-氫氣,3-溶氫器,4-液位罐,5-震蕩式液位計(jì),6-加氫反應(yīng)器,7-高壓分離器,8-循環(huán)泵,9-洗氣塔,10-洗滌水,11-污水,12-排放氣,13-低壓分離器,14-氣體產(chǎn)品,15-液體產(chǎn)品。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型一種液相循環(huán)加氫試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和操作過程,但以下實(shí)施例不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)方案的限制。
如圖1所示的一種液相循環(huán)加氫試驗(yàn)裝置,包括溶氫器3、液位罐4、加氫反應(yīng)器6、高壓分離器7、洗氣塔9、低壓分離器13。所述溶氫器3靠近底端的側(cè)壁和液位罐4靠近底端的側(cè)壁通過管線相連接作為液相連通管線,溶氫器3靠近頂端的側(cè)壁和液位罐4的頂端通過管線相連接作為氣相連通管線,上述連通管線的接口距離溶氫器或液位管端部距離為0.5cm-5cm,優(yōu)選1cm-3cm。溶氫器3的氣體出口與洗氣塔9的頂部通過管線連接,所述的溶氫器3側(cè)壁上連接有氫氣2管線和原料油1管線,氫氣2管線同溶氫器3的連接位置低于原料油1管線同溶氫器3的連接位置,控制溶氫器3內(nèi)的液面低于氫氣2入口。所述的液位罐4下部安裝震蕩式液位計(jì)5;所述加氫反應(yīng)器6的出口和高壓分離器7的入口通過管線相連接;所述高壓分離器7的液相出口和低壓分離器13的入口通過管線相連接,高壓分離器7的液相出口與循環(huán)泵8通過管線連接,高壓分離器7的氣體出口與洗氣塔9的上部通過管線連接;循環(huán)泵8出口與原料油1管線相連。
本實(shí)用新型一種加氫試驗(yàn)裝置的操作過程如下:原料油1首先與循環(huán)油混合,然后混合油與氫氣2在溶氫器3內(nèi)混合后,將氫氣溶液在原料油中,含有氫氣的原料油進(jìn)入加氫反應(yīng)器6,在氫氣與催化劑的作用下進(jìn)行加氫反應(yīng),反應(yīng)流出物經(jīng)過管線進(jìn)入高壓分離器7,在此進(jìn)行氣液分離;溶氫器3頂部的氣體與高壓分離器7分離得到的頂部氣體通過排氣管線混合后進(jìn)入洗氣塔9,洗滌后的氣體12和液體11經(jīng)管線排出;高壓分離器7分離得到的生成油一部分經(jīng)管線進(jìn)入循環(huán)油泵8進(jìn)行循環(huán),生成油另一部分進(jìn)入低壓分離13分離得到氣體產(chǎn)品14和液體產(chǎn)品15;液位由液位罐底部設(shè)置的震蕩式液位計(jì)5檢測液位信號(hào)進(jìn)行控制。