本實(shí)用新型涉及一種硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用煤焦油加氫裝置降低硫化氫氣體排放量，減少或杜絕劇毒物二甲基二硫(DMDS)的用量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

背景技術(shù)：

煤焦油加氫裝置正常操作時(shí)，反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)氫中硫化氫濃度控制不小于300ppm。加氫裝置所用催化劑的活性金屬組分在硫化態(tài)時(shí)活性最高，因此催化劑在正常使用時(shí)是以硫化態(tài)形式存在的。使用過(guò)程中催化劑上形成硫化物的硫元素與循環(huán)氫中的硫化氫達(dá)到平衡，保證了催化劑上高價(jià)位金屬硫化物形態(tài)。當(dāng)循環(huán)氫中硫化氫含量過(guò)低(小于300ppm)時(shí)，這種平衡被打破，氫將催化劑上的金屬硫化物還原成低價(jià)位金屬，甚至還原成單質(zhì)金屬，催化劑活性喪失。為了避免金屬硫化物被氫還原，要求反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)氫中硫化氫濃度控制不小于300ppm。

由于煤焦油有其特殊特點(diǎn)，與高硫原油不同，煤焦油組成中硫少氮多，一般情況下氮含量是硫含量的3～5倍。煤焦油經(jīng)加氫后硫氮轉(zhuǎn)化為硫化氫(H₂S)和氨(NH₃)，在加氫產(chǎn)物冷卻過(guò)程中二者反應(yīng)生成硫化銨或硫氫銨，易堵塞管道，所以需注水溶解氨鹽。由于氨多硫化氫少，且氨易溶于水，基本上循環(huán)氫中硫化氫、氨、銨鹽等全部溶于水或油相，導(dǎo)致循環(huán)氫中硫化氫含量極低，造成催化劑還原，所以煤焦油加氫過(guò)程中需要補(bǔ)硫?，F(xiàn)有技術(shù)的硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)，具體的流程結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1所示：該系統(tǒng)加熱爐3’、與除鹽水連接的注水罐4’、精制進(jìn)料緩沖罐6’、加氫精制反應(yīng)器8’、精制熱高分罐9’、精制冷高分罐10’、裂化進(jìn)料緩沖罐11’、熱低分罐15’、冷低分罐16’、脫硫化氫汽提塔(穩(wěn)定塔)17’、分餾塔1’8、精制冷高分罐10’、裂化進(jìn)料緩沖罐11、加氫裂化反應(yīng)器12’、裂化熱高分罐13’、裂化冷高分罐14’；所述的注水罐4’通過(guò)管道分別與精制熱高分罐9’和裂化熱高分罐13’連接；所述的裂化熱高分罐13’分別通過(guò)管道與裂化冷高分罐14和熱低分罐15’連接；所述的精制熱高分罐9通過(guò)管道分別與精制冷高分罐10’和熱低分罐15’連接；所述的裂化冷高分罐14’分別通過(guò)管道與加熱爐3’和冷低分罐16’連接，且與加熱爐連接的管道上設(shè)置有循環(huán)氫壓縮機(jī)19’；所述的加熱爐通過(guò)管路與加氫裂化反應(yīng)器12’連接、且加熱爐通過(guò)管路還連接有與新氫源連通的新氫壓縮機(jī)20’，所述的熱爐3’通過(guò)管道還連接有注硫罐1’，注硫罐的一端設(shè)置有供硫化劑進(jìn)入的進(jìn)料管、另一端通過(guò)注硫泵2’與加熱爐連接；所述的熱低分罐15’與精制冷高分罐10’分別通過(guò)管道與冷低分罐16’連接；所述的冷低分罐16’通過(guò)管路與脫硫化氫汽提塔17’連接，冷低分罐16’上端設(shè)置有低分氣體排出管路；所述的脫硫化氫汽提塔17’上端設(shè)置有塔頂氣出口管，塔底部設(shè)置有與分餾塔18’中部連接的管路，所述的制進(jìn)料緩沖罐6’的側(cè)壁設(shè)置有與料源連接的管路；所述的加氫裂化反應(yīng)器12’的底部通過(guò)管路與裂化熱高分罐13’連接，所述的加氫裂化反應(yīng)器12’的上端通過(guò)管路與裂化進(jìn)料緩沖罐11’連接，裂化進(jìn)料緩沖罐11’的進(jìn)料端與裂化進(jìn)料源連接；在精制進(jìn)料緩沖罐6’與加氫精制反應(yīng)器8’連接的管路上設(shè)置有加氫精制進(jìn)料泵7’作為管路中介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源；在注水罐與裂化熱高分罐連接的管路(管道)上設(shè)置有注水泵5’作為管路中介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源；在裂化進(jìn)料緩沖罐與加氫裂化反應(yīng)器連接的管路上設(shè)置有加氫裂化進(jìn)料泵21’作為管路中介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源。

如果按照上述圖1的工藝路線，按每噸煤焦油對(duì)應(yīng)3000Nm³/h循環(huán)氫，根據(jù)300ppm含量計(jì)算，需二甲基二硫(DMDS)1.89kg，按一年15萬(wàn)噸產(chǎn)品油規(guī)模，一年需二甲基二硫(DMDS)283.5噸，二甲基二硫單價(jià)17000元/噸，一年注硫劑運(yùn)行費(fèi)用482萬(wàn)元。

為了降低運(yùn)行費(fèi)用，煤焦油加氫行業(yè)嘗試各種方法，尚無(wú)有效措施。主要方法如下：

(1)采用二硫化碳(CS₂)代替二甲基二硫(DMDS)，由于二硫化碳售價(jià)較低，約5000元/噸，可有效降低成本；但二硫化碳沸點(diǎn)為46.5℃，易氣化，導(dǎo)致人員中毒。

(2)采用液態(tài)硫磺代替二甲基二硫(DMDS)，但這必須要求有硫磺回收裝置或外采硫磺，由于液態(tài)硫磺易凝固堵塞管道，所以較少采用。

(3)通過(guò)將酸性水汽提分離硫化氫，硫化氫經(jīng)干燥后提壓補(bǔ)至新氫壓縮機(jī)入口，從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)硫。但是本工藝需要新氫壓縮機(jī)可抗硫化氫腐蝕，已建煤焦油加氫工廠基本不具備此條件；新建可考慮實(shí)施，但流程較長(zhǎng)，投資相對(duì)較大。

鑒于各種補(bǔ)硫工藝的缺點(diǎn)，有必要開(kāi)發(fā)一種新型工藝，關(guān)鍵在于回收硫化氫，且操作方便，可有效降低運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種采用油溶硫化氫做注硫劑、成本低、就地取材、充分利用裝置現(xiàn)有資源的硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括加熱爐、與除鹽水連接的注水罐、精制進(jìn)料緩沖罐、加氫精制反應(yīng)器、精制熱高分罐、精制冷高分罐、裂化進(jìn)料緩沖罐、熱低分罐、冷低分罐、脫硫化氫汽提塔(穩(wěn)定塔)、分餾塔、精制冷高分罐、裂化進(jìn)料緩沖罐、加氫裂化反應(yīng)器、裂化熱高分罐、裂化冷高分罐；

所述的注水罐通過(guò)管道分別與精制熱高分罐和裂化熱高分罐連接；所述的裂化熱高分罐分別通過(guò)管道與裂化冷高分罐和熱低分罐連接；所述的精制熱高分罐通過(guò)管道分別與精制冷高分罐和熱低分罐連接；所述的裂化冷高分罐分別通過(guò)管道與加熱爐和冷低分罐連接，且與加熱爐連接的管道上設(shè)置有循環(huán)氫壓縮機(jī)；所述的加熱爐通過(guò)管路與加氫裂化反應(yīng)器連接、且加熱爐通過(guò)管路還連接有與新氫源連通的新氫壓縮機(jī)；所述的熱低分罐與精制冷高分罐分別通過(guò)管道與冷低分罐連接；所述的冷低分罐通過(guò)管路與脫硫化氫汽提塔連接，冷低分罐上端設(shè)置有低分氣體排出管路；所述的脫硫化氫汽提塔上端設(shè)置有塔頂氣出口管，靠近塔頂?shù)膫?cè)壁設(shè)置有與精制進(jìn)料緩沖罐連通的管路，塔底部設(shè)置有與分餾塔中部連接的管路，所述的精制進(jìn)料緩沖罐的側(cè)壁設(shè)置有與料源連接的管路、精制進(jìn)料緩沖罐的底部通過(guò)管路與加氫精制反應(yīng)器；所述的加氫裂化反應(yīng)器的底部通過(guò)管路與裂化熱高分罐連接，所述的加氫裂化反應(yīng)器的上端通過(guò)管路與裂化進(jìn)料緩沖罐連接，裂化進(jìn)料緩沖罐的進(jìn)料端與裂化進(jìn)料源連接。

采用上述結(jié)構(gòu)，不需要外加硫化膠、注硫罐、注硫泵等設(shè)備；加氫反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，送至脫硫化氫汽提塔中脫除硫化氫，然后進(jìn)分餾塔分餾得到產(chǎn)品石腦油組分和柴油組分。在脫硫化氫汽提塔操作過(guò)程中，塔底物料不含硫化氫，硫化氫在塔頂部富集，塔頂回流氣相作為含硫燃料氣外送脫硫(塔頂氣)，而塔頂?shù)妮p油相則會(huì)溶解有大量硫化氫，含量高達(dá)7500ppm；因此，本實(shí)用創(chuàng)造性的在脫硫化氫汽提塔輕油匯集處與精制進(jìn)料緩沖罐直接設(shè)置了一根連通管路，則就可以將塔頂輕油部分回注至加氫裝置的精制進(jìn)料緩沖罐內(nèi)與原料充分混合，即原料中含有大量硫化氫，即可實(shí)現(xiàn)有效補(bǔ)充注硫劑；無(wú)需外部添加硫化劑；如果按每噸煤焦油對(duì)應(yīng)3000Nm³/h循環(huán)氫，根據(jù)300ppm含量計(jì)算，需要回注汽提塔塔頂輕油0.16噸(相對(duì)每噸原料)即可滿足要求，此外，脫硫化氫汽提塔塔頂輕油回注，還能起到稀釋原料油的作用，緩和加氫反應(yīng)。

與其它注硫方案相比，本實(shí)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可行高，只需要充分利用裝置現(xiàn)有設(shè)備和物料，不需要額外增加設(shè)備，利用煤焦油組成中自有的硫進(jìn)行補(bǔ)充，簡(jiǎn)單可行，方便裝置改造。即在原有的工藝流程中，從脫硫化氫汽提塔塔頂回流泵出口增設(shè)一條跨線接至原料緩沖罐入口，二者充分混合，再通過(guò)加氫精制進(jìn)料泵送至反應(yīng)系統(tǒng)，可保證催化劑的安全運(yùn)行。因此，本工藝方法針對(duì)15萬(wàn)噸/年煤焦油加氫，節(jié)省了482萬(wàn)元/年，經(jīng)濟(jì)效益很好。另外，本發(fā)明與其它現(xiàn)有額外注入硫化劑的方案相比，有效減少了硫化氫的排放，降低了硫化氫的處理費(fèi)用，具有一定的環(huán)保效益。

作為優(yōu)選，本實(shí)用所述的脫硫化氫汽提塔與精制進(jìn)料緩沖罐連通的管路的高度高于精制進(jìn)料緩沖罐與料源連接的管路的高度；采用該結(jié)構(gòu)可以使得脫硫化氫汽提塔塔頂輕油回注后與原料充分混合接觸、稀釋原料油，緩和加氫反應(yīng)。

作為優(yōu)選，本實(shí)用所述的脫硫化氫汽提塔上、與精制進(jìn)料緩沖罐連通的管路的接口位于脫硫化氫汽提塔塔頂輕油匯集處；采用該結(jié)構(gòu)可以保證塔頂輕油充分回注到精制進(jìn)料緩沖罐內(nèi)，起到補(bǔ)硫和稀釋原料油的作用。

附圖說(shuō)明

附圖1現(xiàn)有技術(shù)硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2本實(shí)用新型硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不僅僅局限于以下實(shí)施例。

如附圖2所示，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種硫化氫回收補(bǔ)硫的煤焦油加氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括

加熱爐3、與除鹽水連接的注水罐4、精制進(jìn)料緩沖罐6、加氫精制反應(yīng)器8、精制熱高分罐9、精制冷高分罐10、裂化進(jìn)料緩沖罐11、熱低分罐15、冷低分罐16、脫硫化氫汽提塔(穩(wěn)定塔)17、分餾塔18、精制冷高分罐、裂化進(jìn)料緩沖罐11、加氫裂化反應(yīng)器12、裂化熱高分罐13、裂化冷高分罐14；

所述的注水罐4通過(guò)管道分別與精制熱高分罐9和裂化熱高分罐13連接；

所述的裂化熱高分罐13分別通過(guò)管道與裂化冷高分罐14和熱低分罐15連接；

所述的精制熱高分罐9通過(guò)管道分別與精制冷高分罐10和熱低分罐15連接；

所述的裂化冷高分罐14分別通過(guò)管道與加熱爐3和冷低分罐16連接，且與加熱爐連接的管道上設(shè)置有循環(huán)氫壓縮機(jī)；所述的加熱爐通過(guò)管路與加氫裂化反應(yīng)器12連接、且加熱爐通過(guò)管路還連接有與新氫源連通的新氫壓縮機(jī)；

所述的熱低分罐15與精制冷高分罐10分別通過(guò)管道與冷低分罐16連接；

所述的冷低分罐16通過(guò)管路與脫硫化氫汽提塔17連接，冷低分罐16上端設(shè)置有低分氣體排出管路；

所述的脫硫化氫汽提塔17上端設(shè)置有塔頂氣出口管，靠近塔頂?shù)膫?cè)壁設(shè)置有與精制進(jìn)料緩沖罐6連通的管路，塔底部設(shè)置有與分餾塔18中部連接的管路，所述的精制進(jìn)料緩沖罐6的側(cè)壁設(shè)置有與料源連接的管路、精制進(jìn)料緩沖罐的底部通過(guò)管路與加氫精制反應(yīng)器8；

所述的加氫裂化反應(yīng)器12的底部通過(guò)管路與裂化熱高分罐13連接，所述的加氫裂化反應(yīng)器12的上端通過(guò)管路與裂化進(jìn)料緩沖罐11連接，裂化進(jìn)料緩沖罐11的進(jìn)料端與裂化進(jìn)料源連接。

采用上述結(jié)構(gòu)，不需要外加硫化膠、注硫罐、注硫泵等設(shè)備；加氫反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻后，送至脫硫化氫汽提塔中脫除硫化氫，然后進(jìn)分餾塔分餾得到產(chǎn)品石腦油組分和柴油組分。在脫硫化氫汽提塔操作過(guò)程中，塔底物料不含硫化氫，硫化氫在塔頂部富集，塔頂回流氣相作為含硫燃料氣外送脫硫(塔頂氣)，而塔頂?shù)妮p油相則會(huì)溶解有大量硫化氫，含量高達(dá)7500ppm；因此，本實(shí)用創(chuàng)造性的在脫硫化氫汽提塔輕油匯集處與精制進(jìn)料緩沖罐直接設(shè)置了一根連通管路，則就可以將塔頂輕油部分回注至加氫裝置的精制進(jìn)料緩沖罐內(nèi)與原料充分混合，即原料中含有大量硫化氫，即可實(shí)現(xiàn)有效補(bǔ)充注硫劑；無(wú)需外部添加硫化劑；如果按每噸煤焦油對(duì)應(yīng)3000Nm³/h循環(huán)氫，根據(jù)300ppm含量計(jì)算，需要回注汽提塔塔頂輕油0.16噸(相對(duì)每噸原料)即可滿足要求，此外，脫硫化氫汽提塔塔頂輕油回注，還能起到稀釋原料油的作用，緩和加氫反應(yīng)。

與其它注硫方案相比，本實(shí)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可行高，只需要充分利用裝置現(xiàn)有設(shè)備和物料，不需要額外增加設(shè)備，利用煤焦油組成中自有的硫進(jìn)行補(bǔ)充，簡(jiǎn)單可行，方便裝置改造。即在原有的工藝流程中，從脫硫化氫汽提塔塔頂回流泵出口增設(shè)一條跨線接至原料緩沖罐入口，二者充分混合，再通過(guò)加氫精制進(jìn)料泵送至反應(yīng)系統(tǒng)，可保證催化劑的安全運(yùn)行。因此，本工藝方法針對(duì)15萬(wàn)噸/年煤焦油加氫，節(jié)省了482萬(wàn)元/年，經(jīng)濟(jì)效益很好。另外，本發(fā)明與其它現(xiàn)有額外注入硫化劑的方案相比，有效減少了硫化氫的排放，降低了硫化氫的處理費(fèi)用，具有一定的環(huán)保效益。

本實(shí)用所述的脫硫化氫汽提塔17與精制進(jìn)料緩沖罐6連通的管路的高度高于精制進(jìn)料緩沖罐與料源連接的管路的高度；采用該結(jié)構(gòu)可以使得脫硫化氫汽提塔塔頂輕油回注后與原料充分混合接觸、稀釋原料油，緩和加氫反應(yīng)。

本實(shí)用所述的脫硫化氫汽提塔17上、與精制進(jìn)料緩沖罐6連通的管路的接口位于脫硫化氫汽提塔塔頂輕油匯集處；采用該結(jié)構(gòu)可以保證塔頂輕油充分回注到精制進(jìn)料緩沖罐6內(nèi)，起到補(bǔ)硫和稀釋原料油的作用。

本實(shí)用新型，在精制進(jìn)料緩沖罐6與加氫精制反應(yīng)器8連接的管路上設(shè)置有加氫精制進(jìn)料泵7作為管路中介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源；在注水罐與裂化熱高分罐連接的管路(管道)上設(shè)置有注水泵5作為管路中介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源；在裂化進(jìn)料緩沖罐與加氫裂化反應(yīng)器連接的管路上設(shè)置有加氫裂化進(jìn)料泵21作為管路中介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力源。

本實(shí)用新型，所述的分餾塔，中間與穩(wěn)定塔的管道連接，上部設(shè)置有石腦油組分出料管、下部設(shè)置有未轉(zhuǎn)化的油的出料管、側(cè)壁位于中部靠下設(shè)置有柴油組分出料管；本發(fā)明的各個(gè)設(shè)備均為行業(yè)的常規(guī)設(shè)備，管路中的介質(zhì)走向按照附圖箭頭所指方向。