一種漿態(tài)床加氫反應(yīng)器的控溫措施及其設(shè)計(jì)方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種漿態(tài)床加氫反應(yīng)器的控溫措施及其設(shè)計(jì)方法和用途，屬于石油化工和煤化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 漿態(tài)床加氫工藝可以有效利用重質(zhì)油資源和煤炭資源，脫除原料中的硫、氮和重金屬等雜質(zhì)，同時(shí)提高輕油的收率和質(zhì)量，在對(duì)傳統(tǒng)的煉制技術(shù)帶來(lái)挑戰(zhàn)的同時(shí)，由于其價(jià)格較低，進(jìn)而提高加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此漿態(tài)床加工工藝成為了近年來(lái)石化行業(yè)的研究熱點(diǎn)。漿態(tài)床加氫反應(yīng)器是該工藝的核心設(shè)備，關(guān)系到整個(gè)裝置運(yùn)行的成功與否。
[0003] 加氫反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)器中溫升較高，并且漿態(tài)床加氫工藝復(fù)雜，這就使得反應(yīng)器超溫和超壓的可能性大大增加，因此必須對(duì)反應(yīng)器的超溫和超壓工況做出預(yù)判，做好防止反應(yīng)器超溫和超壓的安全措施。
[0004] 原料經(jīng)加熱爐升溫后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，加熱爐操作不當(dāng)、反應(yīng)器進(jìn)料不穩(wěn)定、反應(yīng)器出口堵塞、漿態(tài)床反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)操作故障等原因都有可能導(dǎo)致反應(yīng)器超溫或者超壓，一旦出現(xiàn)這種工況，反應(yīng)器的溫度和壓力可能會(huì)繼續(xù)攀升，會(huì)加劇輕油裂解反應(yīng)，一方面損失了輕油收率，另一方面會(huì)造成反應(yīng)器內(nèi)的壓力急劇升高；另外還會(huì)加劇縮聚反應(yīng)的發(fā)生，造成設(shè)備堵塞，而現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有能即使采取對(duì)策的措施，導(dǎo)致反應(yīng)器容易發(fā)生停工，產(chǎn)生大量損失。
[0005]目前防止?jié){態(tài)床反應(yīng)器飛溫和超壓的措施是采用冷壁式反應(yīng)器，即設(shè)置反應(yīng)器內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯具有隔熱功能，反應(yīng)器金屬壁溫并不高，可以采用普通品質(zhì)的鋼材，節(jié)省設(shè)備投資。但這樣做的缺點(diǎn)也是很明顯的:一是在反應(yīng)器內(nèi)的高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕環(huán)境下，內(nèi)襯的使用壽命較短，需要經(jīng)常更換，一旦更換不及時(shí)就會(huì)引起反應(yīng)器爆炸；二是內(nèi)襯制造和施工麻煩，且風(fēng)險(xiǎn)較高。不設(shè)置內(nèi)襯的熱壁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器是較為實(shí)用的，但這就需要將反應(yīng)器的操作溫度和操作壓力控制在正常范圍以內(nèi)，而目前還沒(méi)有能實(shí)現(xiàn)良好控制的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種漿態(tài)床加氫反應(yīng)器的控溫措施及其設(shè)計(jì)方法和用途，大大降低了操作風(fēng)險(xiǎn)，提高了裝置的安全性。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0008] —種漿態(tài)床加氫反應(yīng)器的控溫措施，其特征在于從低到高依次設(shè)置三個(gè)控制點(diǎn)，達(dá)到控制點(diǎn)一時(shí)，打入冷氫；達(dá)到控制點(diǎn)二時(shí)，打入冷油；達(dá)到控制點(diǎn)三時(shí)，開(kāi)啟各減壓點(diǎn)；
[0009]所述控制點(diǎn)一為:425 °C彡溫度< 440 °C和/或壓力彡19MPa，控制點(diǎn)二為:440°C彡溫度< 455°C和/或壓力彡19MPa，控制點(diǎn)三為:溫度彡455°C和/或壓力彡20MPa。
[0010] 其中，若反應(yīng)器設(shè)置內(nèi)循環(huán)，所述減壓點(diǎn)設(shè)置在反應(yīng)器循環(huán)栗前和/或后；若反應(yīng)器不設(shè)置內(nèi)循環(huán)，則將減壓點(diǎn)設(shè)置在反應(yīng)器底部；每一個(gè)減壓點(diǎn)設(shè)置減壓閥數(shù)量多1個(gè)。[〇〇11] 優(yōu)選所述加氫反應(yīng)器串聯(lián)使用，串聯(lián)數(shù)量為2-4個(gè)，設(shè)置減壓點(diǎn)的反應(yīng)器數(shù)量多1個(gè)。
[0012]優(yōu)選的所述減壓閥受反應(yīng)器內(nèi)溫度或壓力控制，溫度測(cè)量點(diǎn)數(shù)量多1，壓力測(cè)量點(diǎn)數(shù)量多1，設(shè)置溫度自控閥門(mén)和/或手控閥門(mén)，啟動(dòng)減壓閥的條件是反應(yīng)器操作溫度達(dá)到455°C或操作壓力達(dá)到20MPa，二個(gè)條件滿足一個(gè)即報(bào)警并啟動(dòng)減壓閥；當(dāng)反應(yīng)器溫度彡465°C，操作壓力彡21.5MPa時(shí)，將控制閥全部打開(kāi)，即啟動(dòng)裝置停工。
[0013]優(yōu)選的超溫、超壓信號(hào)同時(shí)傳遞給DCS和/或SIS系統(tǒng)，以啟動(dòng)相應(yīng)措施。
[0014]優(yōu)選的減壓閥還接受其他需要減壓的信號(hào)指令；所述信號(hào)指令為接收到反應(yīng)器進(jìn)料栗出口壓力失常的信號(hào)，循環(huán)氫壓縮機(jī)或新鮮氫壓縮機(jī)出口壓力失常的信號(hào)，或反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)不正常。
[0015]—種漿態(tài)床加氫反應(yīng)器，其特征在于采用上述的控溫措施。
[0016]上述加氫反應(yīng)器的用途，其特征在于用于重油加氫工藝、煤直接液化工藝和油煤混煉工藝，所述重油加氫工藝指以原油、常壓渣油、減壓渣油、催化油漿、脫油瀝青、煤焦油的一種或者多種組合為原料進(jìn)行加工；所述油煤混煉工藝指以原油、常壓渣油、減壓渣油、催化油漿、脫油瀝青和煤焦油中的一種或者多種組合與褐煤、煙煤中的一種或者多種組合為原料進(jìn)行加工，油與煤的比例范圍為97-30:3:70。
[0017]—種漿態(tài)床加氫反應(yīng)器的控溫措施的設(shè)計(jì)方法，其特征在于設(shè)計(jì)以下控溫措施:從低到高依次設(shè)置三個(gè)控溫點(diǎn)，超過(guò)控溫點(diǎn)一時(shí)，自動(dòng)打入冷氫；超過(guò)控溫點(diǎn)二時(shí)，自動(dòng)打入冷油；超過(guò)控溫點(diǎn)三時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟各減壓點(diǎn)；
[0018]所述控制點(diǎn)一為:425 °C彡溫度< 440 °C和/或壓力彡19MPa，控制點(diǎn)二為:440°C彡溫度< 455°C和/或壓力彡19MPa，控制點(diǎn)三為:溫度彡455°C和/或壓力彡20MPa。
[0019]本發(fā)明的控溫措施，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)和分析，選取了合理的控制點(diǎn)，通過(guò)三個(gè)層次實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和壓力的管控，處理反應(yīng)器超溫超壓工況。首先通過(guò)向反應(yīng)器內(nèi)注入冷氫或進(jìn)一步注入冷油等冷卻劑以穩(wěn)定操作條件，由本發(fā)明所選取的控制點(diǎn)根據(jù)溫度或壓力判斷注入冷氫或冷油無(wú)法奏效時(shí)，進(jìn)行下一步操作，最終啟動(dòng)反應(yīng)器底部的減壓閥來(lái)控制反應(yīng)溫度，遇到需要停工的工況，本減壓閥還能夠起到緊急停工的作用。本發(fā)明能在漿態(tài)床加氫反應(yīng)器中取得很好的應(yīng)用效果，該措施操作簡(jiǎn)單，且自動(dòng)化程度高，提高了反應(yīng)器和生產(chǎn)的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)器簡(jiǎn)圖，圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0021]1-反應(yīng)器，2-進(jìn)料，3-進(jìn)料分布器出料口，4-循環(huán)進(jìn)料分布器，5-循環(huán)栗，6-減壓線，7-減壓閥，8-出料口，9-反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)入口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體特征，將結(jié)合圖1與實(shí)施例加以說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例
[0024]本實(shí)施例介紹的是煤和油混合加氫煉制工藝的其中一級(jí)漿