CN105861039B - 一种液化气芳构化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液化气芳构化装置，涉及石油化工技术领域。主进料经加压后与反应产物换热，再经反应进料加热炉加热后进入反应器反应，冷进料经加压后分别与稳定芳烃和反应产物换热后进入反应器反应；反应器的反应产物与主进料、冷进料和主进料换热后，自压至稳定塔进行分离；塔顶气经稳定塔塔顶冷却器冷却后进入稳定塔塔顶回流罐，稳定塔塔顶回流罐罐顶不凝气排出，罐底物料经加压后一部分作为稳定塔回流，剩余部分排出；塔底稳定芳烃与冷物料换热，之后进入稳定芳烃冷却器冷却后排出。本发明去除了重芳烃塔、吸收塔与解吸塔等装置，使得反应产物中干气组分及重芳烃组分含量降低，流程得到简化和优化，减少了建设成本，降低了能耗和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种液化气芳构化装置。
背景技术
目前，随着经济的发展，人们生活水平显著提高，汽车工业高速发展，车用高辛烷值汽油需求量不断增加。
随着现代工业的高速发展，石油资源日益紧缺，富含烯烃液化气芳构化技术为液化气精细加工提供了一条新途径。具体的，如图1所示，现有的液化气芳构化装置的工艺流程如下：
原料自原料罐抽出后先经过原料泵1＇加压，分成两路：一路作为冷进料直接经过反应产物-冷进料换热器5＇与反应产物换热后直接进入反应器6＇的中部，另一路与富气压缩机18＇出口来的循环气混合后依次先经过反应产物-原料二级换热器2＇、反应产物-原料一级换热器3＇与反应产物换热，再进入反应进料加热炉4＇加热后进入反应器6＇进行反应，反应器6＇的反应压力为0.3-0.5MPag。
反应产物自反应器6＇抽出后，依次经过反应产物-原料一级换热器3＇、反应产物-冷进料换热器5＇及反应产物-原料二级换热器2＇与主进料、冷进料换热后进入反应产物一级分液罐7＇，罐底物流经过重芳烃塔进料泵9＇加压后进入重芳烃塔10＇，罐顶物流经过反应产物一级分液罐罐顶冷却器8＇冷却后进入反应产物二级分液罐16＇，反应产物二级分液罐16＇罐顶物流输送至富气压缩机18＇，罐底物流经反应产物二级分液罐罐底泵17＇加压后直接送至稳定塔28＇。
重芳烃塔10＇塔顶物流经过重芳烃塔塔顶冷却器13＇冷却后进入重芳烃塔塔顶回流罐14＇，罐底物料经过重芳烃塔塔顶产品及回流泵15＇加压后一部分作为塔顶回流，剩余部分直接输送至稳定塔28＇；塔底物料经过重芳烃塔塔底泵11＇加压后经过重芳烃冷却器26＇出装置，重芳烃塔10＇塔底设置重芳烃塔塔底再沸器12＇，重芳烃塔塔底再沸器12＇热源一般用蒸汽。
由反应产物二级分液罐16＇罐顶来的气相物料进入富气压缩机18＇加压，加压后的富气一路作为循环气进入反应主进料中，一路经富气压缩机出口冷却器37＇冷却后进入凝缩油罐19＇，凝缩油罐19＇罐顶物料直接进入吸收塔21＇，罐底物料经凝缩油泵20＇加压后进入解吸塔23＇。
吸收塔21＇塔底物料经过吸收塔塔底泵22＇加压后进入凝缩油罐19＇，塔顶物料为不凝气直接输送至燃料管网，吸收塔21＇上部进料为稳定塔28＇来的稳定芳烃；解吸塔23＇塔顶物料直接输送至凝缩油罐19＇，塔底物料经解吸塔塔底泵24＇加压后输送至稳定塔28＇，解吸塔23＇塔底设置解吸塔塔底再沸器25＇，热源一般用蒸汽。
稳定塔28＇进料由三部分组成，反应产物二级分液罐16＇罐底物料、重芳烃塔10＇塔顶物料及解吸塔23＇塔底物料，三股物料混合后经过稳定塔进料换热器27＇与稳定塔28＇塔底物料换热后进入稳定塔28＇，稳定塔28＇塔顶物料经稳定塔塔顶冷却器31＇冷却后进入稳定塔塔顶回流罐32＇，罐底物料经过稳定塔塔顶产品及回流泵33＇加压后一部分作为稳定塔回流，剩余部分作为液化气产品出装置；塔底物料与稳定塔进料换热后再经过稳定芳烃冷却器30＇冷却至40℃以下，然后经过稳定芳烃产品泵及补充吸收剂泵34＇加压后，一部分送至吸收塔21＇塔顶作为补充吸收剂，剩余部分作为稳定芳烃产品送出装置，稳定塔塔底设置稳定塔塔底再沸器29＇，热源一般用蒸汽。其中，稳定塔28＇的压力为0.8MPag。
但是现有液化气芳构化装置流程较复杂，建设成本较高，能耗大，加工成本高。因此，亟需提供一种新的液化气芳构化装置，以解决现有的液化气芳构化装置流程复杂、建设成本高，能耗大，加工成本高等问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种流程简单，建设成本低，能耗少，生产成本低的液化气芳构化装置。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种液化气芳构化装置，主进料经所述液化气芳构化装置的原料泵加压后，依次经反应产物-原料二级换热器和反应产物-原料一级换热器与反应产物换热，再经反应进料加热炉加热后进入反应器反应，冷进料经所述液化气芳构化装置的反应器冷进料泵加压后，依次经稳定芳烃-冷进料换热器和反应产物-冷进料换热器分别与稳定芳烃和反应产物换热后进入所述反应器反应；
所述反应器的反应产物依次经反应产物-原料一级换热器、反应产物-冷进料换热器和反应产物-原料二级换热器分别与主进料、冷进料和主进料换热后，自压至稳定塔进行分离；
所述稳定塔塔顶气经稳定塔塔顶冷却器冷却后进入稳定塔塔顶回流罐，所述稳定塔塔顶回流罐罐顶的不凝气排出，罐底的物料经加压后一部分作为稳定塔回流，剩余部分排出；
所述稳定塔塔底稳定芳烃经所述稳定芳烃-冷进料换热器与冷物料换热，之后进入稳定芳烃冷却器冷却后排出。
作为一种优选方案，所述稳定塔的压力为0.45-0.6MPag。
作为一种优选方案，所述反应器的反应压力比所述稳定塔的压力高0.05-0.15MPag。。
作为一种优选方案，所述稳定塔的塔顶温度为45-60℃，塔底温度为120-150℃。
作为一种优选方案，所述反应产物-原料二级换热器、所述反应产物-原料一级换热器、所述反应产物-冷进料换热器和所述稳定芳烃-冷进料换热器为低压降立式单管程换热器。
作为一种优选方案，所述反应进料加热炉的加热温度为320-420℃。
作为一种优选方案，与所述反应产物-冷进料换热器的反应产物换热后的冷物料温度高于200℃。
作为一种优选方案，所述稳定芳烃冷却器冷却稳定芳烃的温度低于40℃。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种液化气芳构化装置，主进料经所述液化气芳构化装置的原料泵加压后，依次经反应产物-原料二级换热器和反应产物-原料一级换热器与反应产物换热，再经反应进料加热炉加热后进入反应器反应，冷进料经所述液化气芳构化装置的反应器冷进料泵加压后，依次经稳定芳烃-冷进料换热器和反应产物-冷进料换热器分别与稳定芳烃和反应产物换热后进入所述反应器反应；所述反应器的反应产物依次经反应产物-原料一级换热器、反应产物-冷进料换热器和反应产物-原料二级换热器分别与主进料、冷进料和主进料换热后，自压至稳定塔进行分离；所述稳定塔塔顶气经稳定塔塔顶冷却器冷却后进入稳定塔塔顶回流罐，所述稳定塔塔顶回流罐罐顶的不凝气排出，罐底的物料经加压后一部分作为稳定塔回流，剩余部分排出；所述稳定塔塔底稳定芳烃经所述稳定芳烃-冷进料换热器与冷物料换热，之后进入稳定芳烃冷却器冷却后排出。
本发明的液化气芳构化装置的特点如下：
1、与现有的液化气芳构化装置相对比，本发明去除了重芳烃塔、吸收塔与解吸塔等装置，调整了工艺操作条件，使得反应产物中干气组分及重芳烃组分含量大幅降低，流程得到简化和优化，大幅度减少了建设成本，显著降低了能耗和生产成本。
2、本发明的反应产物不再需要进行冷却，稳定塔进料为气液混相进料，可以在一定程度上使稳定塔塔底负荷降低。
3、本发明对原料换热工艺段进行了调整，加强了原料换热，降低了原料加热炉的燃料消耗。
4、本发明对稳定塔进行降压操作，反应产物经换热后可以自压至稳定塔，因此，可去除富气压缩系统及大部分机泵等装置，大幅度降低了电耗；同时，压力大幅降低使得稳定塔底热负荷也大幅降低，塔底热源消耗减少，能耗降低。
附图说明
图1是现有的液化气芳构化装置的结构示意图；
图2是本发明优选实施例提供的液化气芳构化装置的结构示意图。
图中，1＇、原料泵；2＇、反应产物-原料二级换热器；3＇、反应产物-原料一级换热器；4＇、反应进料加热炉；5＇、反应产物-冷进料换热器；6＇、反应器；7＇、反应产物一级分液罐；8＇、反应产物一级分液罐罐顶冷却器；9＇、重芳烃塔进料泵；10＇、重芳烃塔；11＇、重芳烃塔塔底泵；12＇、重芳烃塔塔底再沸器；13＇、重芳烃塔塔顶冷却器；14＇、重芳烃塔塔顶回流罐；15＇、重芳烃塔塔顶产品及回流泵；16＇、反应产物二级分液罐；17＇、反应产物二级分液罐罐底泵；18＇、富气压缩机；19＇、凝缩油罐；20＇、凝缩油泵；21＇、吸收塔；22＇、吸收塔塔底泵；23＇、解吸塔；24＇、解吸塔塔底泵；25＇、解吸塔塔底再沸器；26＇、重芳烃冷却器；27＇、稳定塔进料换热器；28＇、稳定塔；29＇、稳定塔塔底再沸器；30＇、稳定芳烃冷却器；31＇、稳定塔塔顶冷却器；32＇、稳定塔塔顶回流罐；33＇、稳定塔塔顶产品及回流泵；34＇、稳定芳烃产品泵及补充吸收剂泵；37＇、富气压缩机出口冷却器；
1、原料泵；2、反应产物-原料二级换热器；3、反应产物-原料一级换热器；4、反应进料加热炉；5、反应产物-冷进料换热器；6、反应器；28、稳定塔；29、稳定塔塔底再沸器；30、稳定芳烃冷却器；31、稳定塔塔顶冷却器；32、稳定塔塔顶回流罐；33、稳定塔塔顶产品及回流泵；35、反应器冷进料泵；36、稳定芳烃-冷进料换热器。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在现有液化气芳构化装置的结构技术基础上，将流程进行了简化和优化，本发明提供的一种液化气芳构化装置的结构如图2所示，在本实施例中，原料液化气进入反应器6主要分为主进料和冷进料两部分：
主进料经液化气芳构化装置的原料泵1加压至1.05MPag，之后依次经反应产物-原料二级换热器2和反应产物-原料一级换热器3与反应产物换热，换热后的温度为328℃，此为反应初期，换热后温度已可达到反应要求，再进入仅保留长明灯的反应进料加热炉4内加热至360℃后进入反应器6的各催化剂床层上部进行反应。其中，反应进料加热炉4将主进料加热至温度为320-420℃(其温度是根据催化剂确定，催化剂表面随反应的进行而逐渐附着焦炭，活性降低，反应温度逐渐增高)，并不局限于360℃；反应器6的反应压力取决于稳定塔28的压力及反应产物至稳定塔28管路系统的压降，且比稳定塔28的压力高0.05-0.15Mpag，本实施例优选为0.65MPag，不局限于此，反应压力还可以为0.6-0.75MPag中的任一数值，可根据实际生产需要进行设置。
冷进料经液化气芳构化装置的反应器冷进料泵35加压至1.05MPag，之后依次经稳定芳烃-冷进料换热器36和反应产物-冷进料换热器5分别与稳定芳烃和反应产物换热至227℃，再进入反应器6的第二与第三段催化剂床层上部反应，用于调控反应器6的温度，防止其飞温。与反应产物-冷进料换热器5的反应产物换热后的冷物料温度不局限于227℃，只要高于200℃即可。
以17.5t/h的速度将温度为385℃的反应产物自反应器6抽出后，依次经反应产物-原料一级换热器3、反应产物-冷进料换热器5和反应产物-原料二级换热器2分别与主进料、冷进料和主进料换热，换热后温度约达到77℃直接自压至稳定塔28进行分离，也就是说，反应器6的反应产物中间不再设置任何机动设备及分离设备进入稳定塔28。稳定塔28的塔顶压力为0.55MPag，压力还可以为0.45-0.6MPag中的任一数值，塔顶温度为60℃，不局限于此，塔顶温度还可以为45-60℃中的任一数值，压力与温度可根据实际生产需要进行设置。
稳定塔28塔顶气经稳定塔塔顶冷却器31冷却至40℃以下进入稳定塔塔顶回流罐32，稳定塔塔顶回流罐32罐顶的不凝气直接出装置，罐底的物料经稳定塔塔顶产品及回流泵33加压后其中一部分作为稳定塔回流，剩余部分作为液化气产品出装置，稳定塔28的塔底温度为136℃，塔底温度还可以为120-150℃中的任一数值，根据实际生产条件确定。
稳定塔28塔底稳定芳烃经稳定芳烃-冷进料换热器36与冷物料换热，然后进入稳定芳烃冷却器30冷却至40℃以下后出装置。稳定塔28塔底还设置稳定塔塔底再沸器29，热源一般用蒸汽。
为了增大换热面积，提高换热效率和换热效果，反应产物-原料二级换热器2、反应产物-原料一级换热器3、反应产物-冷进料换热器5和稳定芳烃-冷进料换热器36优选并不局限为低压降立式单管程换热器。
本发明的液化气芳构化装置的特点如下：
1、与现有的液化气芳构化装置结构相对比，本发明去除了重芳烃塔、吸收塔与解吸塔等装置，调整了工艺操作条件，使得反应产物中干气组分及重芳烃组分含量大幅降低，流程得到简化和优化，大幅度减少了建设成本，显著降低了能耗和生产成本。
2、本发明的反应产物不再需要进行冷却，稳定塔进料为气液混相进料，可以在一定程度上使稳定塔塔底负荷降低。
3、本发明对原料换热工艺段进行了调整，加强了原料换热，降低了原料加热炉的燃料消耗。
4、本发明对稳定塔进行降压操作，反应产物经换热后可以自压至稳定塔，因此，可去除富气压缩系统及大部分机泵等装置，大幅度降低了电耗；同时，压力大幅降低使得稳定塔底热负荷也大幅降低，塔底热源消耗减少，能耗降低。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种液化气芳构化装置，主进料经所述液化气芳构化装置的原料泵(1)加压后，依次经反应产物-原料二级换热器(2)和反应产物-原料一级换热器(3)与反应产物换热，再经反应进料加热炉(4)加热后进入反应器(6)反应，其特征在于：冷进料经所述液化气芳构化装置的反应器冷进料泵(35)加压后，依次经稳定芳烃-冷进料换热器(36)和反应产物-冷进料换热器(5)分别与稳定芳烃和反应产物换热后进入所述反应器(6)反应；
所述稳定塔(28)的压力为0.45-0.6Mpag；
所述反应器(6)的反应产物依次经反应产物-原料一级换热器(3)、反应产物-冷进料换热器(5)和反应产物-原料二级换热器(2)分别与主进料、冷进料和主进料换热后，自压至稳定塔(28)进行分离；
所述稳定塔(28)塔顶气经稳定塔塔顶冷却器(31)冷却后进入稳定塔塔顶回流罐(32)，所述稳定塔塔顶回流罐(32)罐顶的不凝气排出，罐底的物料经加压后一部分作为稳定塔回流，剩余部分排出；
所述稳定塔(28)塔底稳定芳烃经所述稳定芳烃-冷进料换热器(36)与冷物料换热，之后进入稳定芳烃冷却器(30)冷却后排出。
2.根据权利要求1所述的液化气芳构化装置，其特征在于：所述反应器(6)的反应压力比所述稳定塔(28)的压力高0.05-0.15MPag。
3.根据权利要求1所述的液化气芳构化装置，其特征在于：所述稳定塔(28)的塔顶温度为45-60℃，塔底温度为120-150℃。
4.根据权利要求1所述的液化气芳构化装置，其特征在于：所述反应产物-原料二级换热器(2)、所述反应产物-原料一级换热器(3)、所述反应产物-冷进料换热器(5)和所述稳定芳烃-冷进料换热器(36)为低压降立式单管程换热器。
5.根据权利要求1所述的液化气芳构化装置，其特征在于：所述反应进料加热炉(4)的加热温度为320-420℃。
6.根据权利要求1所述的液化气芳构化装置，其特征在于：与所述反应产物-冷进料换热器(5)的反应产物换热后的冷物料温度高于200℃。
7.根据权利要求1所述的液化气芳构化装置，其特征在于：所述稳定芳烃冷却器(30)冷却稳定芳烃的温度低于40℃。
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