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为您浅谈介绍DTD加氢进料泵

发布时间:

2021/09/15 00:00

自MTBE装置来的未反应碳四馏分经凝聚脱水器脱除游离水后进入碳四原料缓冲罐,碳四馏分由加氢反应器进料泵抽出经碳四-反应器进料换热器换热后,再经反应器进料加热器加热到反应温度后与来自系统的氢气在静态混合器中混合,混合后的碳四馏分从加氢反应器底部进入反应器床层。加氢反应是放热反应。随混合碳四带入的硫化物是使催化剂失活的有害杂质。催化剂失活后可用热氢气吹扫使其活化。反应后的碳四馏分从加氢反应器顶部出来与加氢裂化液化气混合。自液化气双脱装置过来的加氢裂化液化气进入加氢液化气缓冲罐,液化气由脱轻烃塔进料泵抽出与反应器顶部出来的碳四馏分混合后进入脱轻烃塔。

我国应采取高压气态储氢和液氢储氢加氢技术并举路线,积极开发70MPa高压气态加氢站及液氢加氢站,重点提升加氢站关键材料及组件的性能,开发出高性能、长寿命、低成本的氢气压缩机、液氢泵,形成系统性、自主化的完整产品谱系,满足燃料电池汽车用氢场景的需求。

气氢加氢站主要包括卸气柱、压缩机、储氢罐、加氢机、管道、控制系统、氮气吹扫装置、放散装置以及监控装置等等。其中最为核心的设备为压缩机、储氢罐以及加氢机。液态加氢站是由液氢储罐、液氢增压泵、高压液氢气化器及氢气储罐、加氢机和控制系统等关键模块组成。其中液氢泵是液氢加氢站的核心设备,液氢泵相较于气氢加氢站中的压缩机,能耗降低80%~90%。

根据站内氢气储存相态不同,加氢站又分为气氢加氢站和液氢加氢站。高压储氢加氢站是通过外部供氢或站内制氢获得氢气后,经过调压干燥系统处理后转化为压力稳定的干燥气体,随后在氢气压缩机的输送下进入高压储氢罐储存,通过氢气加注机为燃料电池汽车进行加注。液氢加氢站可以充分利用液氢的低温冷能用于加注前的氢气预冷,同时相较于先气化后通过压缩机压缩气态氢的工艺,液氢泵的能耗要远低于压缩机能耗,国外已有相对成熟的技术,其中的液氢活塞泵出口压力能达到90MPa,能耗是传统压缩机的10%~20%,日加氢能力提高到两倍以上,适用于大规模加氢。

按照以上原则,新建的加氢裂化装置以直馏蜡油、直馏减一线柴油、渣油加氢柴油作为混合原料,进料中柴油的比例可达37.5%以上,实际运行时柴油加工比例接近50%。

气氢加氢站主要包括卸气柱、压缩机、储氢罐、加氢机、管道、控制系统、氮气吹扫装置、放散装置以及监控装置等等。其中最为核心的设备为压缩机、储氢罐以及加氢机。液态加氢站是由液氢储罐、液氢增压泵、高压液氢气化器及氢气储罐、加氢机和控制系统等关键模块组成。其中液氢泵是液氢加氢站的核心设备,液氢泵相较于气氢加氢站中的压缩机,能耗降低80%~90%。

该炼油厂新建的4.0Mt/a加氢裂化装置已于2021年下半年开工投产,达到预期效果,运行良好。新建的加氢裂化装置开工投产后,对混合原料蜡柴比的适应性好于预期,可根据全厂蜡油和柴油的实际平衡情况调整进料的蜡柴比,蜡油加工比例能够实现在55%~80%可控调节,大幅缓解了全厂蜡油和柴油的平衡压力。在二次柴油的加工方面,该装置对渣油加氢柴油原料的适应性较强,可满足70t/h左右的渣油加氢柴油全量掺炼,对主要产品分布及品质控制的影响较小。加氢裂化原料组成对比见表2。

高压液氢泵。高压液氢泵是用于在加氢站中将液氢直接增压到45MPa或者90MPa,然后再气化给氢能车加氢。将液氢直接增压再气化加氢,比先气化再增压加氢的能耗要低得多,因此将是未来液氢供氢加氢站的主流工艺过程。液氢泵在这一过程中既涉及到低温又涉及到高压,可以说是目前液氢路线上的难点之一,需要材料、流体、传热等多学科共同解决,绝不是现有的高压液氮泵改进就可以实现的。因而需要国内的科研力量集中解决。

出于化发挥装置裂化性能的考虑[6],该炼油厂对其柴油加氢原料资源进行了细分,优先选取减一线柴油作为主要的加氢裂化柴油原料。通过优化流程,将直馏减一线(约1.15Mt/a)全部作为加氢裂化原料。由于常二线和常三线的碳链相对较短,仅保留常三线并入进料的流程,暂不考虑投用。二次柴油普遍不适合作为加氢裂化原料,但是大量直馏柴油裂化后,二次柴油比例增加,对柴油池质量影响过大。因此,在实际设计过程中,结合总流程规划进行了评估,选择掺炼影响相对较小的渣油加氢柴油,降低了柴油池调合难度及柴油加氢反应苛刻度。

使用高压液氢泵方式能耗更低,用氢成本更低,而且加氢过程中无需预冷,相对于先气化再增压方式具有明显优势,是今后气氢加氢的主要发展方向。

为避免铵盐堵塞管线及设备,采用连续注水的方法进行持续的水冲洗,注水点在预加氢进料换热器E101后和预加氢反应产物空冷器A101前。

进入保压状态后,操作师傅会检查各管路阀门开闭状况,确认无误后启动进料泵,慢慢开启进料阀,料浆即通过止推板上的进料孔进入各滤室,在规定压力下实现加压过滤,形成滤饼。

当干燥室入口温度达到设定值时,启动离心喷嘴。当喷嘴达到高速时,启动进料泵并添加进料液。进料量应从小到大,否则会发生粘壁现象,直到调整到合适的量为止。进料溶液的浓度应根据物料的干燥特性和温度进行配制,以确保干燥后的成品具有良好的流动性。

当干燥室入口温度达到180℃~220℃时,启动离心喷嘴。当喷嘴达到高速时,启动进料泵并添加进料液。进料量应从小到大,否则会发生粘壁现象,直到调整到合适的量为止。进料溶液的浓度应根据物料的干燥特性和温度进行配制,以确保干燥后的成品具有良好的流动性。

鉴于中低温煤焦油原料中金属元素、机械杂质等含量较高[4],为适应加氢装置进料要求、延长加氢装置运转周期,需要对原料进行净化预处理,以脱除金属、机械杂质等,为后续加氢装置提供适宜的进料。另一方面,针对煤焦油中氧、氮、芳烃含量高的特点,为实现煤焦油资源的清洁化、轻质化,需要通过加氢处理来脱除煤焦油中的硫、氮等杂质并进行芳烃饱和,以生产清洁柴油等产品,提高煤焦油资源利用率和企业经济效益。

当干燥室进口温度达到目180℃~220℃时,开启离心喷头,当喷头达到*转速时,开启进料泵,加入料液,进料量应由小到大,否则将产生粘壁现象,直到调节到适当量。料液的浓度应根据物料干燥的性质温度来配制,以保证干燥后成品有良好的流动性;

某润滑油加氢装置采用加氢处理-脱蜡+后精制两段串联全加氢工艺,二段反应器入口操作压力高达15.65MPa,对二段反应进料泵的性能要求较高,普通离心泵难以满足此压力条件,因此屏蔽泵成为理想的选择。

液氢槽车运输适合运距较远,运量较大的场景。液氢的运输、储存容器需使用特殊合金和碳纤维增强树脂等,而且还必须使用应对自然蒸发的液态氢用浸液泵和高隔热容器等特殊设备和技术。制氢厂制得的氢气,经过液化后,可方便地进行公路运输,到达加氢站后可直接给液氢用户加氢,或者通过气化、加压后给高压氢罐用户加氢。槽车是液氢车运的关键设备,常用水平放置的圆筒形低温绝热槽罐。汽车用液氢储罐其存储液氢的容量可以达到100m3,铁路用特殊大容量的槽车甚至可运输120~200m3的液氢。液氢存储密度和损失率与储氢罐的容积有较大关系,大储氢罐的储氢效果要比小储氢罐好。

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