一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺及反冲洗系统的制作方法

本发明属于冲洗系统领域，涉及一种反冲洗工艺及反冲洗系统，尤其涉及一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺及反冲洗系统。

背景技术：

在现代炼油行业，加氢处理装置往往由于操作条件较为苛刻，所以装置投资很大。为此，为生产满足环保要求的清洁的石油产品，世界各国炼油技术人员开发了很多加氢技术，以降低装置的投资和能耗。其中悬浮床催化加氢是近几年发展起来的一种成熟的突破性加氢工艺。

由于悬浮床加氢工艺的操作温度和压力都比较高，原料中通常含有固体粉料(固体催化剂、煤粉或焦粉)，高温结焦、固体沉积所引起的堵塞现象一直以来都是困扰本工艺工程化的难题。为了解决这一难题，工程上通常都是采用相对比较清洁的蜡油馏分、加氢重柴油或加氢尾油作为冲洗用油，用于悬浮床加氢的进料系统、反应系统及反应产物分馏系统。这一方案解决虽然解决了反冲洗用油的来源问题，但是相应面临着反冲洗流程过长，能耗较高，装置运行不经济的问题。

cn104998588a公开了一种浆态床反冲洗方法及其设计方法和用途，所述方法包括将自产蜡油的部分或全部流动至因结焦或间断流动而堵塞的设备或管道或接口中用于反冲洗。用于反冲洗的设备包括加氢反应器、减压炉和分离器。本发明的蜡油反冲洗方法操作简便，便于自动化控制，提高了轻油收率，增强了装置运行的稳定性，提高了加氢系列装置的检修周期。但该方法解决了反冲洗油的来源问题，但对于冲洗流程过长、经济效益低下等问题并未提出较为理想的解决方案。

cn104946299a公开了一种蜡油循环加氢方法及其设计方法和用途，所述加氢方法包括浆态床加氢反应器的自产蜡油与部分或全部待加氢的原料或催化剂的一种或两种混合得到黏度降低的原料浆料，所述原料浆料进入所述浆态床加氢反应器循环加氢。用于循环加氢的蜡油占待加氢的原料的质量分数为4-30wt％，以使原料浆料在温度不高于60℃时，运动黏度不高于750cst。该方法操作简便，便于自动化控制，提高了轻油收率，增强了装置运行的稳定性，提高了加氢系列装置的检修周期。但该方法解决了反冲洗油的来源问题，但对于冲洗流程过长、经济效益低下等问题并未提出较为理想的解决方案。

cn205205063u公开了一种清漆废溶剂回收系统，所述系统包括一级回收单元、二级回收单元、第一反冲洗单元、第二反冲洗单元；所述一级回收单元设有新鲜溶剂第一入口，所述一级回收单元的废溶剂第一输出端连接第一反冲洗单元的废溶剂第一输入端，所述第一反冲洗单元的回收溶剂第一输出端连接一级回收单元的回收溶剂第一输入端；所述一级回收单元的废溶剂第二输出端连接第二反冲洗单元的废溶剂第二输入端，所述第二反冲洗单元的回收溶剂第二输出端连接一级回收单元的回收溶剂第二输入端。该系统通过增设一级反冲洗单元和二级反冲洗单元，可使得废溶剂反冲洗，防止清漆在管壁固化而堵塞管道。但该系统的是针对清漆废溶剂进行回收，为了防止清漆在管壁固化而堵塞管道，与本发明的技术领域不同，所要解决的技术问题也不相关。

为此，亟需对现有的催化加氢反应的反冲洗工艺进行改进以解决目前面临的反冲洗流程过长，能耗较高和经济效益低等问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺及反冲洗系统，本发明采用了原料中一部分进料油对催化加氢反应系统的进料单元和反应单元进行反冲洗，同时，采用了催化加氢系统的分离单元分馏得到的自产蜡油对分离单元进行反冲洗，不仅减小了反冲洗油的消耗量，而且缩短了自产蜡油作为冲洗油的反冲洗流程。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺，所述工艺包括：

使用进料油对催化加氢反应系统的进料单元和反应单元进行反冲洗，所述进料油来自原料。

本发明采用了原料中一部分进料油对悬浮床催化加氢系统的进料单元和反应单元进行反冲洗，进料油本身作为悬浮床催化加氢的反应原料之一，在满足悬浮床加氢反应原料各组分配比不变的前提下，通过分配出一部分供氢溶剂作为进料单元和反应单元的反冲洗油，避免该系统中设备、管道、仪表及管阀门的结焦或堵塞，缩短了冲洗流程，减小了冲洗能耗，有效解决了反冲洗油的来源问题。

作为本发明优选的技术方案，所述工艺还包括使用蜡油对催化加氢反应系统的分离单元进行反冲洗，所述蜡油来自分离单元分馏得到的自产蜡油。

对加氢反应系统的分离单元而言，采用分离单元分离得到的自产蜡油馏分对分离单元进行反冲洗，最大程度缩短了反冲洗流程，提高了冲洗效率，减少了反冲洗油的消耗量。

作为本发明优选的技术方案，所述的进料油选自供氢溶剂或加氢尾油。

作为本发明优选的技术方案，所述的供氢溶剂为加氢处理后的馏分油。

优选地，所述的馏分油为经加氢后具有氢化芳香结构的有机化合物。

优选地，所述的馏分油包括脱晶蒽油、洗油、催化裂化回炼油或澄清油中的一种或至少两种的混合物。

优选地，所述的馏分油包括脱晶蒽油、洗油、催化裂化回炼油或澄清油中的一种或至少两种的混合物。本发明所采用的馏分油是一种经加氢后具有氢化芳香结构且供氢指数高的有机化合物。

作为本发明优选的技术方案，所述的原料还包括氢气、催化剂和重质组分。

作为本发明优选的技术方案，所述蜡油经过滤后对催化加氢反应系统的分离单元进行反冲洗。

第二方面，本发明提供了一种反冲洗系统，所述系统包括进料油反冲洗单元和蜡油反冲洗单元；其中，所述的进料油反冲洗单元与催化加氢反应系统的进料单元和反应单元均连接，所述的蜡油反冲洗单元与催化加氢反应系统的分离单元连接。

第三方面，本发明提供了一种带反冲洗的催化加氢反应工艺，所述催化加氢反应工艺包括：采用第一方面所述的反冲洗工艺或第二方面所述的反冲洗系统对催化加氢反应系统进行反冲洗。

优选地，所述的催化加氢反应工艺包括：

(1)原料在催化加氢反应系统的反应单元中发生催化加氢反应，分离单元对反应产物进行分馏得到自产蜡油；

(2)使用所述原料中的进料油对催化加氢反应系统的进料单元和反应单元进行反冲洗，使用所述的自产蜡油对催化加氢反应系统的分离单元进行反冲洗。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述的催化加氢反应的操作压力为10～30mpag，例如可以是10mpag、12mpag、14mpag、16mpag、18mpag、20mpag、22mpag、24mpag、26mpag、28mpag或30mpag，优选12～25mpag，进一步优选15～20mpag。

优选地，所述催化加氢反应的操作温度为350～500℃，例如可以是350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃或500℃，优选380～480℃，进一步优选400～450℃。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述的进料油选自供氢溶剂或加氢尾油。

优选地，所述的供氢溶剂为加氢处理后的馏分油。

优选地，所述的馏分油为经加氢后具有氢化芳香结构的有机化合物。

优选地，所述的馏分油包括脱晶蒽油、洗油、催化裂化回炼油或澄清油中的一种或至少两种的混合物。

优选地，所述蜡油经过滤后对分离单元进行反冲洗。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用了原料中一部分进料油对催化加氢反应系统的进料单元和反应单元进行反冲洗，同时，采用了催化加氢反应系统的分离单元分馏得到的自产蜡油对分离单元进行反冲洗，不仅减小了反冲洗油的消耗量，而且缩短了自产蜡油作为冲洗油的反冲洗流程。

对催化加氢反应系统的进料单元和反应单元而言，进料油本身作为加氢反应原料中的一个组分，在满足反应原料配比不变的基础上，通过分配出一部分进料油作为进料单元和反应单元的反冲洗介质，不仅节省了反冲洗介质的用量，而且避免了系统中的设备、管道、仪表以及管路切换阀门处出现结焦或堵塞的现象。

对悬浮床加氢反应系统的分离单元而言，采用分离单元分离得到的自产蜡油馏分对分离单元进行反冲洗，最大程度缩短了反冲洗流程，提高了冲洗效率，减少了反冲洗油的消耗量。

附图说明

图1为具体实施方式提供的一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺流程图。

其中，1-进料单元；2-反应单元；3-悬浮床加氢分离单元；4-进料油反冲洗单元；5-蜡油反冲洗单元；6-固定床加氢反应及分离单元。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种反冲洗系统，所述反冲洗系统包括进料油反冲洗单元4和蜡油反冲洗单元5，所述的反冲洗系统与现有技术中公开的催化加氢反应系统配合使用，示例性地，本发明提出了一种现有技术中已公开的催化加氢反应系统，包括顺次连接的进料单元1、反应单元2和悬浮床加氢分离单元3和固定床加氢反应及分离单元6；所述系统按照图1所示的工艺流程图进行布置，进料油反冲洗单元4的出口与进料单元1的入口和反应单元2的入口均连接，所述的蜡油反冲洗单元5的入口连接悬浮床加氢分离单元3的出口，所述蜡油反冲洗单元5的出口连接悬浮床加氢分离单元3的入口，所述连接关系用于将悬浮床加氢分离单元3分馏得到的蜡油通过蜡油反冲洗单元5循环至悬浮床加氢分离单元3，并对其进行反冲洗。

需要明确的是，本发明对催化加氢反应系统本身，即进料单元1、反应单元2、悬浮床加氢分离单元3和固定床加氢反应及分离单元6的结构不作特殊限定，本发明的改进点不在于此。本领域的技术人员可以基于现有技术和公知常识，在保证催化加氢反应工艺路线完整的前提下，对催化加氢反应系统中各单元的连接关系进行常规调整、对某单元进行替换或增设其他非必要单元，例如可以将固定床加氢反应及分离单元6替换为沸腾床加氢反应及分离单元，但本领域技术人员需要了解的是，当仅对催化加氢反应系统做出上述类似调整或常规替换时，所产生的新技术方案同样落入本发明的保护范围和公开范围之内。

由于本发明提供的反冲洗系统需要配合催化加氢反应系统得以运行，基于此，本发明示例性地提供了一种可选的常规催化加氢反应系统，其中，所述的进料单元1包括首尾串联的三组催化加氢反应器，所述的悬浮床加氢分离单元3包括热高压分离器、温中压分离器、冷高压分离器和冷低压分离器，所述的热高压分离器的顶部出口连接冷高压分离器的入口，热高压分离器的底部出口连接温中压分离器的入口，所述冷高压分离器的出口连接所述冷低压分离器入口，所述温中压分离器的顶部出口连接所述冷低压分离器的入口。

上述用于确保工艺流程的完整性而示例性描述的各单元内部的具体装置及其连接关系并非本发明所要求保护的技术方案，对现有技术已公开或新技术中未公开的进料单元1、反应单元2、悬浮床加氢分离单元3和固定床加氢反应及分离单元6，以及催化加氢反应系统中的常规操作单元进行本发明提供的反冲洗方式，均在本发明的保护范围和公开范围之内。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺，所述工艺包括：

使用进料油对催化加氢反应系统的进料单元1和反应单元2进行反冲洗，所述进料油来自原料；使用蜡油对悬浮床加氢分离单元3进行反冲洗，所述蜡油来自悬浮床加氢分离单元3分馏得到的自产蜡油。

采用上述反冲洗工艺对催化加氢反应工艺进行反冲洗操作，所述操作具体包括如下步骤：

(1)原料在反应单元2中发生加氢反应并对反应产物进行分馏得到自产蜡油、含油固渣和分馏产物，分馏产物通入固定床加氢反应及分离单元6，分离得到轻质清洁油品和加氢尾油，所述原料包括氢气、催化剂、重质组分和进料油；

(2)使用进料油对催化加氢反应的进料单元1和反应单元2进行反冲洗，所述进料油来自原料；

(3)使用蜡油对悬浮床加氢分离单元3进行反冲洗，所述蜡油来自悬浮床加氢分离单元3分馏得到的自产蜡油。

本发明对催化加氢反应工艺本身不作具体限定和特殊保护，上述催化加氢反应工艺流程的示例性描述仅为了确保反冲洗工艺的完整实现而提出，本领域的技术人员在符合本发明提出的有关反冲洗工艺的技术方案基础上，对催化加氢反应工艺参数进行常规替换或合理调整均落入本发明的保护范围和公开范围内。

由于本发明要求保护的有关反冲洗工艺的技术方案需要配合相关的催化加氢反应工艺，因此，为了确保工艺流程的完整，便于清楚地描述反冲洗的工艺路线，在如下实施例中引入了常规的催化加氢反应工艺流程及相关工艺参数，本领域的技术人员需明确的是，对下述催化加氢反应工艺的常规调整同样落入本发明的保护范围和公开范围之内。

实施例1

本实施例提供了一种反冲洗系统，所述反冲洗系统与现有技术中公开的年加工50万吨重质煤焦油，年操作时间为8000h的催化加氢反应系统配合使用。所述反冲洗系统包括进料油反冲洗单元4和蜡油反冲洗单元5，所述的催化加氢反应系统包括顺次连接的进料单元1、反应单元2和悬浮床加氢分离单元3和固定床加氢反应及分离单元6；其中，所述的进料油反冲洗单元4的出口与进料单元1的入口和反应单元2的入口均连接，所述的蜡油反冲洗单元5的入口连接悬浮床加氢分离单元3的出口，所述蜡油反冲洗单元5的出口连接悬浮床加氢分离单元3的入口，所述连接关系用于将悬浮床加氢分离单元3分馏得到的蜡油通过蜡油反冲洗单元5循环至悬浮床加氢分离单元3，并对其进行反冲洗。

本实施例还提供了一种用于催化加氢反应系统的反冲洗工艺，所述工艺在上述系统中进行，具体包括如下步骤：

(1)原料在反应单元2中发生加氢反应，在悬浮床加氢分离单元3中对反应产物进行分馏得到自产蜡油、含油固渣和分馏产物，分馏产物通入固定床加氢反应及分离单元6，分离得到轻质清洁油品和加氢尾油；其中，原料包括重质煤焦油馏分、固体粉状催化剂、氢气和供氢溶剂，所述的供氢溶剂为加氢处理后的脱晶蒽油；反应条件为：操作压力20mpag，操作温度450℃；

(2)使用所述原料中的供氢溶剂对进料单元1和反应单元2进行反冲洗，所述用于反冲洗的供氢溶剂用量为10t/h；

(3)使用悬浮床加氢分离单元3分馏得到的自产蜡油对悬浮床加氢分离单元3进行反冲洗，所述用于反冲洗的自产蜡油用量为15t/h。

对比例1

与实施例1的区别在于，采用自产蜡油对催化加氢反应系统的进料单元1、反应单元2和悬浮床加氢分离单元3进行反冲洗，其他工艺参数与实施例1相同。所述用于反冲洗的自产蜡油的用量为25t/h。

综合分析实施例1和对比例1可以看出，对比例1仅使用自产蜡油对催化加氢反应系统的进料单元、反应单元和分离单元进行反冲洗，所需的自产蜡油远远超过实施例1中所需的自产蜡油，这是由于实施例1提供的反冲洗工艺中自产蜡油仅需要对分离单元进行反冲洗而无需对进料单元和反应单元进行冲洗，如此一来不仅减少了自产蜡油的消耗量，而且缩短了冲洗流程，减少了系统能耗；同时，实施例1中用于反冲洗进料单元和反应单元的加氢溶剂同样参与了催化加氢反应，因此，并未造成原料液的损失。

对比例2

与实施例1的区别在于，采用固定床加氢反应及分离单元产生的加氢尾油对催化加氢反应系统的进料单元1、反应单元2和悬浮床加氢分离单元3进行反冲洗，其他工艺参数与实施例1相同。所述用于反冲洗的加氢尾油的用量为25t/h。

综合分析实施例1和对比例2可以看出，对比例2仅使用加氢尾油对催化加氢反应系统的进料单元、反应单元和分离单元进行反冲洗，延长了反冲洗流程，使反应单元、悬浮床加氢分离单元、固定床加氢反应及分离单元的处理能力均增加10t/h，不仅增加了装置的设备投资，同时还增加了系统的能耗。因此，实施例1中的反冲洗流程是一种优化的反冲洗工艺。

综上所述，本发明在保证装置进料量不变的基础上，优化了冲洗流程，在保证设备、管道、仪表以及管路切换阀门处不发生结焦或堵塞的前提下，缩短了反冲洗系统的循环流程，节省了装置的能耗，降低了部分单元的处理能力及设备投资。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。