CN101289631A - 一种优化的加氢换热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及加氢装置内的换热系统，具体地说是一种优化的加氢换热系统，包括上游装置(1)、中间储罐(2)和加氢装置(6)，60－250℃高温原料油经冷却设备冷却到常温，经过中间储罐(2)，再进入加氢装置(6)进行加氢反应，其特征在于：60－250℃的高温原料油不冷却，直接热进料与加氢反应器(7)底部出来的加氢反应产物换热到温度T1’，减少加热到Tr时加热炉(5)所消耗的能耗。与现有技术相比，本发明优化换热网络，节约燃料气和塔底再沸器的热源蒸汽，降低装置能耗，降低炼油成本，提高经济效益。

Description

一种优化的加氢换热系统
[技术领域]
本发明涉及加氢装置内的换热系统，具体地说是一种优化的加氢换热系统。
[技术背景]
目前，公知的加氢装置的换热网络以冷进料、冷出料为特点，上下游单元装置之间物流存在先降温又升温的状况，物流之间换热也有高温低用的情况存在，未实现高温位热量的多级利用，造成能量浪费，与“温度对口，梯级利用”科学用能原理不甚相符，导致燃料和蒸汽消耗和冷公用工程消耗较大，装置能耗高，消耗资源多，具体流程如下：
60-250℃左右的原料油经上游装置1中空冷器11、水冷器12，冷却到常温50℃，作为加氢装置6的原进料；常温50℃的加氢装置6的原进料与加氢反应器7底部出来的加氢反应产物换热到T1后进加热炉5加热到所需反应温度Tr，然后作为进料进入加氢反应器7；由于加氢装置6是常温50℃的冷进料，常温进料与温位很高的加氢反应产物换热温差大，使得加氢产物的高温位热量未得到科学、合理、充分利用，而且Tr与T1的温差较大，使加热炉5消耗的一次能源燃料的量较大，不节能；
另外，加氢反应器7出来的温度为Tp的加氢反应产物与加氢装置6的50℃冷进料换热到T2，进空冷器21、水冷器22冷却到T3，进气液分离罐10进行气液分离；从气液分离罐10出来的温度为T3的液相产物再与加氢产物分馏塔8塔底的加氢反应产物换热到T4作为进料进入加氢产物分馏塔8，这里T2直接冷却到T3造成加氢产物的部分热能未得到利用；
还有，温度为T5的加氢产物分馏塔8的塔底的加氢反应产物与加氢产物分馏塔8的进料由换热器41换热到T6，由于加氢装置6冷进料，T6与T5之间温差较大，使得温度为T5的较高温位的塔底的加氢反应产物的热量未得到充分利用；温度为T6的加氢反应产物进空冷器31、水冷器32，冷却到60℃，出装置进油品储罐；
上述流程由于冷进料，最终的造成如下几个方面的浪费：冷公用工程的能耗、物耗；加热炉的高品质的一次能源燃料消耗。
[发明内容]
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，按照“温度对口，梯级利用”的科学用能原则，以热进料取代原流程的冷进料，优化换热网络，节约能耗。
为实现上述目的，提供一种优化的加氢换热系统，包括上游装置(1)、中间储罐(2)和加氢装置(6)，60-250℃高温原料油经冷却设备冷却到常温，经过中间储罐(2)，再进入加氢装置(6)进行加氢反应，其特征在于：60-250℃的高温原料油不冷却，直接热进料与加氢反应器(7)底部出来的加氢反应产物换热到温度T1’，加热到Tr时加热炉(5)所消耗的能耗，温度为Tp的加氢反应产物与原料油缓冲罐(3)的冷进料先换热到Ta，再与加氢产物分馏塔(8)进料换热到T2’，再冷却到T3’后进行气液分离，气液分离后出来的温度为T3’的产物与加氢反应器(7)出来的加氢反应产物采用增加的第三组换热设备(43)换热至Tb，再与加氢产物分馏塔(8)的温度为T5’的塔底油由另一组换热器(41)换热到T4’后进入加氢产物分馏塔(8)内，加氢产物分馏塔(8)底部出来的温度为T5’的塔底的加氢反应产物与加氢产物分馏塔(8)进料再换热到Tc，然后再采用增加的第四组换热设备(42)换热给需要热量的其它装置(13)，使多余热量得到充分利用后，换热后的温度为T6’，再冷却到60℃，进油品储罐(9)。所述的换热采用换热设备进行，如采用1-6台的换热器组成的一组换热设备。所述的冷却采用空冷器或水冷器或上述两种的结合。
与现有技术相比，本发明优化换热网络，节约燃料气和塔底再沸器的热源蒸汽，降低装置能耗，降低炼油成本，提高经济效益。
[附图说明]
图1是现有加氢换热系统装置连接示意图。
图2是本发明中实施例的装置连接示意图
指定图2为摘要附图。
参见图1和图2，1为上游装置；2为中间储罐；3为原料油缓冲罐；4为一组换热器；5为加热炉；6为加氢装置；7为加氢反应器；8为加氢产物分馏塔；9为油品储罐；10为气液分离罐；11为空冷器；12为水冷器；13为其它需供热装置；21为另一空冷器；22为另一水冷器；31为又一空冷器；32为又一水冷器；41为另一组换热器；42为第四组换热器；43为第三组换热器。
[具体实施方式]
下面对本发明作进一步说明，本发明对于本专业技术领域的人来说还是比较清楚地。
本加氢换热系统中的装置是在有氢气作为反应原料或在氢环境下进行反应的工艺装置，60-250℃左右的原料油不经过上游装置的冷却和中间储罐2，直接以60-250℃左右热进料进入加氢装置6的原料油缓冲罐3内，强化了进料与预加氢产物的换热，使进料的换热终温由原先较低的T1提高到T1’，缩小Tr与T1的温差，使加热炉5的负荷大大降低，最终节省了加热炉5的一次能源燃料的消耗；
加氢反应器7出来的温度为Tp的加氢反应产物与加氢装置6的50℃冷进料换热到Ta，再与加氢产物分馏塔8进料由第三组换热器43换热到T2’，再进另一空冷器21、另一水冷器22冷却到T3’，然后进气液分离罐10进行气液分离，从气液分离罐10出来的温度为T3’的产物与加氢反应器7出来的加氢反应产物由第三组换热器43换热至Tb，再与加氢产物分馏塔8的温度为T5’的塔底油由另一组换热器41换热到T4’后进入加氢产物分馏塔8，使得加氢反应产物的部分能量得到充分利用后再冷却；
温度为T5’的加氢产物分馏塔8出来的塔底产物油与加氢产物分馏塔8的进料由换热器41再次换热到Tc，然后进行装置间热联合，由增设的第四组换热设备42使富余的热量运用于需要热量的其它装置13，使得产物油的较高温位的热量得到了充分利用后，温度为T6’，再返回本装置进又一空冷器31、又一水冷器32冷却到60℃，出装置进油品储罐9，由于加氢装置6热进料，缩小了Tc与T6’之间温差，降低了热量的白白损耗，使能量得到充分利用。

Claims (3)

1、一种优化的加氢换热系统，包括上游装置(1)、中间储罐(2)和加氢装置(6)，60-250℃高温原料油经冷却设备冷却到常温，经过中间储罐(2)，再进入加氢装置(6)进行加氢反应，其特征在于：60-250℃的高温原料油不冷却，直接热进料与加氢反应器(7)底部出来的加氢反应产物换热到温度T1’，减少加热到Tr时加热炉(5)所消耗的能耗，温度为Tp的加氢反应产物与原料油缓冲罐(3)的冷进料先换热到Ta，再与加氢产物分馏塔(8)进料换热到T2’，再冷却到T3’后进行气液分离，气液分离后出来的温度为T3’的产物与加氢反应器(7)出来的加氢反应产物采用增加的第三组换热设备(43)换热至Tb，再与加氢产物分馏塔(8)的温度为T5’的塔底油由另一组换热器(41)换热到T4’后进入加氢产物分馏塔(8)内，加氢产物分馏塔(8)底部出来的温度为T5’的塔底的加氢反应产物与加氢产物分馏塔(8)进料再换热到Tc，然后再采用增加的第四组换热设备(42)换热给需要热量的其它装置(13)，使多余热量得到充分利用后，换热后的温度为T6’，再冷却到60℃，进油品储罐(9)。
2、如权利要求1所述的一种优化的加氢换热系统，其特征在于：所述的换热采用换热设备进行，如采用1-6台的换热器组成的一组换热设备。
3、如权利要求1所述的一种优化的加氢换热系统，其特征在于：所述的冷却采用空冷器或水冷器或上述两种的结合。
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