一种延长加氢装置操作周期的方法与流程

一种延长加氢装置操作周期的方法
1.技术领域
2.本发明涉及加氢装置技术领域，具体涉及一种延长加氢装置操作周期的方法。


背景技术：

3.二代生物柴油是以棕榈酸败油、酸化油、餐厨废弃油脂等非食用动植物油脂为原料，通过加氢方法生产的一种可再生生物质燃料，它与矿物柴油相比，具有可再生性、优良的生物可降解性、低含硫量和低污染物排放等特点，是一种真正的绿色柴油，将成为石油燃料的理想替代能源。
4.研究表明，棕榈酸败油、酸化油、餐厨废弃油脂等均含有大量的金属离子和较高的杂质含量，由于上述油脂的特殊性质如导电性、含氧量高，热稳定性差，沸点高等特点，常规的脱金属方法如电脱盐法、蒸馏法等均无法实施，如电脱盐过程容易导致电极被击穿，蒸馏则容易导致油脂中的脂肪酸缩合、裂解，给后续加工带来更多不便；由于油脂黏度较大，采用精度较高的过滤器滤除杂质的过程中极易导致过滤器堵塞，只能采用粗过滤，因此其中的金属和杂质大部分会被带进后续反应系统；在加氢过程中，为了维持主催化剂的活性，固定床加氢反应器床层前部通常需要装填大量的保护剂以脱除其中的金属离子，同时也会滤除大部分固体杂质；在加氢装置运行过程中，随着金属离子和杂质在保护剂上的沉积，床层空隙被堵塞，保护剂床层压降迅速上升，导致不得不停车更换保护剂，严重影响装置操作周期。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种延长加氢装置操作周期的方法。
6.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种延长加氢装置操作周期的方法，在加氢装置的主反应器前部，至少设置一台保护反应器，保护反应器内设置至少两个保护剂床层，除最底部的保护剂床层外，其它保护剂床层均安装组合式内件；所述组合式内件包括至少两个组合通道管，组合通道管之间通过连接件固定，组合通道管包括前通道管、后通道管以及固定于前通道管和后通道管之间的连接法兰，前通道管的顶部设置有入口收集器，后通道管的底部设置有出口扩散器，连接法兰的中部安装有降压装置。
7.优选的，每个所述前通道管的入口收集器高度不同。
8.优选的，所述降压装置为降压孔板、浮球式启闭装置、浮筒式启闭装置、气阀式启闭装置和爆破片其中的任意一种。
9.优选的，所述前通道管和/或后通道管内装填有保护剂。
10.优选的，所述保护反应器内设置有三个保护剂床层，上部的两个保护剂床层均安装有所述组合式内件。
11.优选的，所述组合式内件的入口收集器的底面高于所述保护剂床层的顶面，所述出口扩散器的顶面低于保护剂床层的底面。
12.优选的，所述保护反应器的顶部设置有介质入口，保护反应器的底部设置有介质出口，相邻两个所述保护剂床层之间设置有补氢入口。
13.优选的，在加氢反应初期，反应原料通过第一保护剂床层，脱除其中的金属离子和杂质。
14.优选的，随着反应的进行，当第一个保护剂床层压降达到设定值时，组合式内件形成通道，反应原料越过第一保护剂床层，直接到达第二保护剂床层。
15.如上所述，反应原料逐级越过，直至最后一个保护剂床层；以此实现加氢反应的持续稳定运行。
16.优选的，所述保护反应器内的操作温度为200～500℃，操作压力为3.0～25.0mpa，氢气/油体积比为50～2000:1。
17.本发明的有益效果在于：本发明的方法通过在保护反应器内设置多个保护剂床层，并在上部保护剂床层内安装组合式内件，使保护剂床层上下之间形成预设通道，当保护剂床层因金属沉积和积固结焦导致床层压降上升到设计值时，组合式内件形成通道，物料通过内件越过保护剂床层流至下一个床层，如此可以在不停工的情况下实现多床层保护剂逐层持续保护，根据设置保护剂的床层数不同，可以延长装置操作周期2倍、3倍甚至4倍；可以解决加氢反应因单个床层压降过高而不得不停车换剂的问题。
附图说明
18.图1是本发明所述组合式内件的结构示意图。
19.图2是本发明所述保护反应器的结构示意图。
20.附图标记为：组合式内件1、连接件10、前通道管11、后通道管12、连接法兰13、入口收集器14、出口扩散器15、降压装置16、反应器壳体2、保护剂床层21、介质入口22、介质出口23、补氢入口24。
具体实施方式
21.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-2对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
22.实施例1见图1-2，一种延长加氢装置操作周期的方法，在加氢装置的主反应器前部，至少设置一台保护反应器2，保护反应器2内设置至少两个保护剂床层21，除最底部的保护剂床层21外，其它保护剂床层21均安装组合式内件1；所述组合式内件1包括至少两个组合通道管，组合通道管之间通过连接件10固定，组合通道管包括前通道管11、后通道管12以及固定于前通道管11和后通道管12之间的连接法兰13，前通道管11的顶部设置有入口收集器14，后通道管12的底部设置有出口扩散器15，连接法兰13的中部安装有降压装置16。
23.每个所述前通道管11的入口收集器14高度不同。当保护剂床层因堵塞而积液时，液体会先漫过高度较低的通道管，并从较低通道管内流过，气相则从较高的通道管内流过，以此实现气液分流，避免出现因两相流流动形态变化而引起的通道管震动问题。
24.在本实施例中，所述降压装置16为降压孔板、浮球式启闭装置、浮筒式启闭装置、气阀式启闭装置和爆破片其中的任意一种。所述降压装置16号可以为其它具有降压或启闭功能的装置。
25.在本实施例中，所述前通道管11和/或后通道管12内装填有保护剂。
26.在本实施例中，所述保护反应器2内设置有三个保护剂床层21，上部的两个保护剂床层21均安装有所述组合式内件1。
27.所述组合式内件1的入口收集器14的底面高于所述保护剂床层21的顶面，所述出口扩散器15的顶面低于保护剂床层21的底面。
28.所述保护反应器2的顶部设置有介质入口22，保护反应器2的底部设置有介质出口23，相邻两个所述保护剂床层21之间设置有补氢入口24。
29.在加氢反应初期，反应原料通过第一保护剂床层21，脱除其中的金属离子和杂质。
30.随着反应的进行，当第一个保护剂床层21压降达到设定值时，组合式内件1形成通道，反应原料越过第一保护剂床层21，直接到达第二保护剂床层21。
31.如上所述，反应原料逐级越过，直至最后一个保护剂床层21；以此实现加氢反应的持续稳定运行。
32.所述保护反应器2内的操作温度为200～500℃，操作压力为3.0～25.0mpa，氢气/油体积比为50～2000:1。在本实施例中，所述保护反应器2内的操作温度为350℃，操作压力为15mpa，氢气/油体积比为1000：1。
33.所述保护剂床层21采用的保护剂为活性瓷球、脱金属剂、脱残碳剂、加氢精制剂、加氢处理剂、加氢裂化剂和加氢改质剂中的至少一种。
34.本发明的加氢装置适用于高金属含量和/或高杂质含量的油品加氢，具体可以是下列物料中的一种或多种：
①
煤焦油（如高温煤焦油、中温煤焦油、低温煤焦油）或其馏分油、
②
煤液化过程所得煤液化油或其馏分油、
③
页岩油或其馏分油、
④
乙烯裂解焦油、
⑤
动、植物油脂等生物质液体燃料、
⑥
废弃塑料等高分子聚合物、
⑦
阔叶树材干馏得到的木焦油或其馏分油、
⑧
石油基蜡油热裂化焦油、
⑨
石油砂基重油或其热加工过程所得油品、
⑩
石油基重油热加工过程所得油品。
35.本发明的加氢装置运行过程中，随着反应的进行，当第一个保护剂床层压降达到设定值如0.01～1.0mpa时，组合内件中的降压装置开启，形成通道，反应原料越过此保护剂床层，直接到达下一个保护剂床层，以此类推，在设置多个保护剂床层的反应器内，可以实现逐级递推保护机制，大大延长加氢装置操作周期，特别是对于加工高金属含量和/或高杂质含量的油品的加氢装置，延长其操作周期意义重大。
36.经测试，本发明在加氢装置的保护反应器2内每安装一组组合式内件1，与不安装组合式内件1的加氢装置相比，可以延长加氢装置操作周期一倍左右，即安装两组组合式内件1可以延长加氢装置操作周期两倍。
37.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。