氢能专利库

本发明涉及一种加氢分离工艺及其设计方法和用途，属于石油化工和煤化工领域。分离系统由2台以上分离器组合形成，高温高压分离器操作温度为200‑480℃，操作压力为5‑22MPa，低温低压分离器操作温度为30‑100℃，操作压力为操作压力为1‑5MPa，过渡分离器的操作压力介于高压和低压之间，操作温度介于高温和低温之间，待分离产物逐次经过高温高压分离器、过渡分离器和低温低压分离器以将轻、重组分分开，达到油、气、水相和/或固相的分离。不仅能够提高轻油收率，还能提高循环氢浓度、减少废水携带油造成的损失、降低能耗。

一种加氢尾渣的处理工艺，包括以下步骤：(1)将油煤浆或渣油经过加氢工艺处理后的尾渣取出，采用萃取剂将其中轻组分萃取出，萃取剂与尾渣的质量比的比例范围为15‑25:1；(2)将萃取相采用精馏工艺分离为萃取剂和轻油。该工艺利用重馏分油各组分在溶剂中的互溶性差异，使用溶剂将重组分中轻组分萃取出来，使轻重组分得到分离，再采用精馏的方法使轻组分与溶剂分离开来。采用本技术可最大化提取出加氢工艺尾渣中所含轻油，该工艺自动化程度高，可大规模应用。硫氮含量大幅减少，减少渣油和加氢渣油直接作为燃料油燃烧带来的大气污染；3、大幅度提高企业经济效益。

一种加氢混合物配制工艺，将进入加氢反应之前的油、煤原料进行如下处理：(1)重油进行蒸馏和/或萃取处理，使其达到如下指标：饱和分15％～40％、芳烃含量≥25％、胶质20‑23％、沥青质≤15％，芳烃+胶质＞饱和分+沥青质，且饱和份中环烷烃含量为60～80％、环烷烃中单环烷烃物质的量不低于80％；馏程要求：在280℃以上；(2)选取并处理煤粉，达到如下指标：煤的氢碳原子比≥0.7，挥发分≥32wt％；煤的惰质组≤15wt％，空气干燥基水分≤20wt％，空气干燥基灰分≤20wt％，40μm≤煤粉粒径≤400μm；(3)将处理后的重油与煤粉与加氢反应得到的循环油混合，所述循环油为370‑500℃的馏分油，粘度小于100cSt(80℃)。本发明从提升反应初期的溶氢思路出发，使用本发明限定的原料混合物，煤粉转化率数据有了明显提升。

本发明涉及一种加氢反应器内导流工艺及其设计方法和用途，所述加氢反应器包括反应器筒体；所述反应器筒体包括反应器头部、反应器体部；所述反应器体部内壁上部安装有导流环；所述反应器筒体内部居中从上至下依次安装有反应器出料管、导流管分配器、导流管；所述导流管分配器为漏斗状；所述导流环为一端与反应器筒体内壁相贴合，另一端向反应器筒体中心凸起的环状结构。本发明将在反应器内做上升运动的反应物料通过导流环引导至导流管分配器，规整介质流动方向，减少无效流动，提高流动效率，降低能耗，减少轻组分裂解率；降低重组分在导流管壁和轻组分出口结焦的概率；提高反应器筒体内介质流程长度，缩短反应器筒体上端的气垫层，使反应器筒体内温度更加均匀，提高运行效率。

本发明的一种去除加氢工艺结焦物和沉积物的工艺及设计方法，采用去除剂对易结焦和沉积部位进行疏通，去除剂由加氢工艺中生成的250℃～520℃馏分油和添加剂组成，添加剂为占去除剂的总质量0.1～0.7wt％的苯磺酸盐或环烷酸盐中的一种或多种和0.1‑0.5wt％的氨基三亚甲基膦酸、二乙烯三氨五亚甲基膦酸、乙二胺四乙酸、羟基亚乙基二膦酸中的一种或多种。在易结焦和沉积部位设置粘度和压差检测仪表实时监测粘度和压差变化，当粘度＞750cSt或压差≥100KPa时，疏通速度为10‑15m/s，疏通温度≥200℃；当250cSt<粘度≤750cSt或40KPa<压差＜100KPa时，疏通速度5‑10m/s。

一种重油及油煤加氢工艺以及其自产重馏分油的加工方法，将200‑520℃自产重馏分油、降粘剂与原料混合后再进行输送和加氢，所述自产重馏分油的含量占所述原料的15wt％‑35wt％，所述降粘剂含酰胺共聚物、环烷酸盐中的至少一种，所述降粘剂含量占所述原料0.2‑1wt％，混合后的粘度在80℃时为800cSt以下。本方法有效降低了原料黏度，重馏分油的用量大幅降低，对反应体系和产物基本无影响。

一种油煤混合加氢炼制技术及设备，首先，将煤粉与渣油以及回炼蜡油制成油煤浆；将油煤浆同催化剂及添加剂、氢气混合，经过预热器，进入浆态床反应器进行热裂化及加氢反应，然后所有产物进入热高压分离器，固体从底部分离，气体从顶部分离后再进入固定床反应器进一步加氢裂化或精制，得到的馏分油进入分馏塔，塔底蜡油作为回炼蜡油循环至制油煤浆罐。将所产蜡油作为溶煤溶剂油循环使用，大大降低了油煤浆的黏度，改善油煤浆的流动性、增加液相的供氢能力；浆态床加氢反应器的内部只有介质分布器，不设床层支撑板，大大降低了介质压降。该反应器反应压力适中，催化剂成本低、制备容易，使用一般国产原料即可，大幅降低成本。

本发明涉及一种油溶性加氢催化剂及其制备方法和用途，所述催化剂包括以下成分：VIII族和VIB族金属化合物中的一种或几种、羧酸类有机物和醇类有机物中的一种或几种、和硫化剂，其中金属元素的质量在催化剂中的重量含量为0.5-15％，所述硫化剂为液硫或能在硫化条件下分解成H2S的不稳定硫化物，硫化剂中元素硫的质量为催化剂中金属元素质量的0.8-4倍。本发明的催化剂成本低，制备简单，分散性能好，与原料接触面积大，推广前景良好。

本发明的一种浆态床加氢工艺的原料预处理方法及其设计方法和用途，所述方法包括：将原煤粉碎研磨得到煤粉，然后将重质油加热后，一部分与所述煤粉混合，一部分与催化剂混合；或者所述重质油的全部与煤粉和催化剂一起混合，经在混捏机中混捏、在至少一级溶胀罐中循环搅拌得到催化剂/油煤浆，输送至加氢反应器，并实时监控预处理效果指标，所述预处理效果指标包括：煤的转化率、轻油总收率、催化剂/油煤浆经过的设备、管道和泵阀的磨损度，当一个或多个指标不正常时，调节原料预处理的操作条件直到所述指标回归正常范围。本方法提高了煤的转化率和轻油总收率，同时减少原料对设备、泵、阀和管道的磨损，操作简便，精确且实用。

本发明涉及一种浆态床加氢反应器的控温措施及其设计方法和用途，属于石油化工和煤化工领域。从低到高依次设置三个控制点，达到控制点一时，打入冷氢；达到控制点二时，打入冷油；达到控制点三时，开启各减压点；所述控制点一为：425℃≤温度＜440℃和/或压力≥19MPa，控制点二为：440℃≤温度＜455℃和/或压力≥19MPa，控制点三为：温度≥455℃和/或压力≥20MPa。其中，若反应器设置内循环，所述减压点设置在反应器循环泵前和/或后；若反应器不设置内循环，则将减压点设置在反应器底部；每一个减压点设置减压阀数量≥1个。本发明能在浆态床加氢反应器中取得很好的应用效果，该措施操作简单，且自动化程度高，提高了反应器和生产的安全性。

本发明的一种浆态床加氢催化剂及其制备、设计方法和用途，所述催化剂包括以下组分：催化剂主体：含钼的赤泥或赤铁矿粉末；载体：活性炭，所述赤泥或赤铁矿中的金属中心Fe与另一金属中心Mo的物质的量之比为1:150-1:200，所述催化剂主体与活性炭的质量比为0.2:1～1.1:1，所述活性炭的孔径为1-100nm。其制备方法包括以下步骤：首先制备含钼的赤泥或赤铁矿粉，然后将粒径在50-150μm的活性炭加入到所述含钼的赤泥或赤铁矿粉末中，混合均匀，得到所述浆态床加氢催化剂。本发明的浆态床加氢催化剂成本低、制备方法简单、易于储存和运输、可丢弃不用回收，应用于重油浆态床加氢、煤直接液化和油煤混炼中，实现了很高的渣油/油煤转化率和液体收率。

一种多重优化的浆态床加氢系列方法及其设计方法与用途，所述方法包括以下步骤：氢气首先在换热器处与高温高压分离器出口气体即热高分气体换热至300-420℃，然后分为两路加热：一路与原料混合后进入原料加热炉加热至330-420℃形成混合物流，一路进入氢气加热炉加热至450-580℃的高温氢气，高温氢气一路与原料加热炉出口的混合物流混合后进入一级加氢反应器，一路与一级加氢反应器出口的物流混合进入二级加氢反应器，一路自底部进入所述高温高压分离器，若反应器为三级或更多，则依次进入。所述方法操作简便且便于自动化控制。氢气的加热形式和加入位置解决了一级反应器入口温度不稳定、二级反应器氢分压不够、分离器内沥青烯发生缩聚反应的问题。

一种多重优化的浆态床加氢反应器及其用途与设计方法，其特征在于具有内循环结构和进料分布器，进料口位于反应器塔体的下部，出料口位于塔体顶部，内循环结构包括循环泡罩、循环管和循环泵，循环泡罩位于所述塔体内上部，为倒置的圆台状空心杯，下端连接循环管其通向反应器塔体底部连接位于塔体外部的循环泵；进料分布器包括入口进料分布器和循环进料分布器，位于塔体内下部塔体内壁与循环管之间，进料口包括入口进料口和循环进料口，反应物料通过入料进料口后再通过入口进料分布器进入塔体，内循环结构回收的循环物料通过循环泵进入循环进料口后再通过循环进料分布器进入塔体。增强了反应物的返混程度，提高了原料转化率和轻油收率。

本发明涉及一种渣油浆态床加氢裂化方法及装置，属于原油深加工领域。本发明的方法和装置采用“浆态床+固定床”反应器的流程，原料、添加剂、催化剂及氢气混合升温升压后进入浆态床反应器，发生高氢分压下的热裂化反应和催化反应。反应过程中的焦炭、催化剂和添加剂随后在热高压分离器底部分离。然后在常规的固定床反应器中进一步加氢裂化和加氢精制，生产出轻油产品。本发明所新开发的钼铁催化剂的作用为提高反应活性和抑制反应生焦以及降低系统的压力，由20MPa以上降低到17-20Mpa，可以大幅降低设备的成本。本发明转化率可达到90-95％，轻油收率可达到80-83％。