CN107603670A - 乙烯裂解富含烯烃的c5抽余油加氢的方法及其专用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油技术领域，是一种乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法及其专用装置；该加氢方法按下述步骤进行：第一步，将乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器中进行一段加氢反应；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器中进行二段加氢反应。本发明较现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法工艺流程简单、所用设备数量少、能耗低，降低了装置的投资成本和生产成本；同时，本发明得到的加氢后液相产物与现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的液相产物相当。
Description
技术领域
本发明涉及乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油技术领域，是一种乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法及其专用装置。
背景技术
目前，加氢工艺从流程上可分为一段法和两段法。一段法是指未加氢原料通过一台加氢反应器（一段加氢反应器）进行加氢饱和反应，加氢后反应产物进入一段冷高分系统进行冷却、分离。分离后的气相产物作为循环氢继续循环使用；液相产物为加氢单元最终产品。此种技术虽然流程简单，但对于富含烯烃的C5抽余油生产过程中放热量大，反应温度大，易超温，操作条件难掌控，加氢产物的质量不稳定。
两段法是指未加氢原料先通过一台加氢反应器（一段加氢反应器）进行双烯烃加氢饱和反应，加氢后反应产物进入一段冷高分系统进行冷却、分离。分离后的气相产物作为循环氢继续循环使用；液相产物再进入第二台加氢反应器（二段加氢反应器）继续进行单烯烃加氢饱和反应，加氢后反应产物进入二段冷高分系统进行冷却、分离。分离后的气相产物作为循环氢继续循环使用；液相产物为加氢单元最终产品，如图1所示；此技术加氢产物的的质量稳定，两段法加氢工艺存在流程复杂和设备数量多导致装置投资较高、在正常运行过程中存在能耗高的问题。
发明内容
本发明提供了一种乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法及其专用装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有两段法加氢工艺存在流程复杂和设备数量多导致投资高，在正常运行过程中存在能耗高的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为100℃至200℃，一段加氢反应压力为2MPa至3MPa；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为200℃至300℃，二段加氢反应压力为2MPa至3MPa；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器的底部流出经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述一段加氢反应器的空速为8h-1至10h-1；或/和，二段加氢反应器的空速为5h-1至7h-1。
上述一段加氢反应器的氢油比为600至1000；或/和，二段加氢反应器的氢油比为600至1000。
上述第三步中得到的一部分加氢后液相产物与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器中继续进行一段加氢反应。
上述第三步中得到的气相产物采用一次大循环和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油汇合后从顶部进入一段加氢反应器中继续进行一段加氢反应；或，第三步中得到的气相产物和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和一部分加氢后液相产物采用一次大循环汇合后从顶部进入一段加氢反应器中继续进行一段加氢反应。
上述第三步中，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器的底部流出后换热到40℃至50℃，再经分离，得到加氢后液相产物和气相产物。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的专用装置，包括一段加氢反应器、二段加氢反应器、换热器、冷高分罐和循环氢压缩机；在一段加氢反应器的顶部设置有进料端，在一段加氢反应器的进料端和循环氢压缩机的出料端之间连接有进气管，在循环氢压缩机的进料端上连接有氢气管，在进气管上连接有进液管，在一段加氢反应器的底部设置有出料端，在二段加氢反应器的顶部设置有进料端，一段加氢反应器的出料端和二段加氢反应器的进料端通过第一管线连接在一起，在二段加氢反应器的底部设置有出料端，在冷高分罐的中部设置有进料端，在冷高分罐的底部设置有出液端，二段加氢反应器的出料端和冷高分罐的进料端通过第二管线连接在一起，在第二管线上固定安装有换热器，在冷高分罐的出液端上连接有出液管。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述在冷高分罐的顶部设置有出气端，冷高分罐的出气端和氢气管之间连接有气相产物循环管。
上述在出液管和进液管之间连接有液相循环管，在液相循环管上固定安装有泵。
本发明较现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法工艺流程简单、所用设备数量少、能耗低，降低了装置的投资成本和生产成本；同时，本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的加氢后液相产物与现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的液相产物相当。
附图说明
附图1为现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的工艺流程示意图。
附图2为本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的工艺流程示意图。
附图中的编码分别为：1为一段加氢反应器，2为二段加氢反应器，3为换热器，4为冷高分罐，5为循环氢压缩机，6为进气管，7为氢气管，8为进液管，9为第一管线，10为第二管线，11为出液管，12为气相产物循环管，13为液相循环管，14为泵。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式；本发明中乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油为乙烯装置裂解单元产物经过萃取精馏等分离塔组产出的C5组分。
实施例1，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为100℃至200℃，一段加氢反应压力为2MPa至3MPa；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为200℃至300℃，二段加氢反应压力为2MPa至3MPa；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物。本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法中，一段加氢反应器1中和二段加氢反应器2中装填的催化剂不同；本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的加氢后液相产物95%（wt）以上是正/异/环戊烷；本发明得到的加氢后液相产物指标溴指数≤20mgBr/100g，与现有两段法加氢工艺得到的液相产物指标溴指数相当。
实施例2，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为100℃或200℃，一段加氢反应压力为2MPa或3MPa；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为200℃或300℃，二段加氢反应压力为2MPa或3MPa；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物。
实施例3，作为上述实施例的优化，一段加氢反应器1的空速为8h-1至10h-1；或/和，二段加氢反应器2的空速为5h-1至7h-1。
实施例4，作为上述实施例的优化，一段加氢反应器1的氢油比为600至1000；或/和，二段加氢反应器2的氢油比为600至1000。
实施例5，作为上述实施例的优化，第三步中得到的一部分加氢后液相产物与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中继续进行一段加氢反应。
实施例6，作为上述实施例的优化，第三步中得到的气相产物采用一次大循环和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中继续进行一段加氢反应；或，第三步中得到的气相产物和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和一部分加氢后液相产物采用一次大循环汇合后从顶部进入一段加氢反应器中1继续进行一段加氢反应。
实施例7，作为上述实施例的优化，第三步中，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出后换热到40℃至50℃，再经分离，得到加氢后液相产物和气相产物。
实施例8，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为120℃、一段加氢反应压力为2MPa、一段加氢反应器1的氢油比为650、一段加氢反应器1的空速为8h-1；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为200℃、二段加氢反应压力为2MPa、二段加氢反应器2的氢油比为600、二段加氢反应器2的空速为5h-1；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出后经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物。本实施例8得到的加氢后液相产物指标溴指数19mgBr/100g。
实施例9，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为150℃、一段加氢反应压力为2.3MPa、一段加氢反应器1的氢油比为700、一段加氢反应器1的空速为8.5h-1；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为230℃、二段加氢反应压力为2.2MPa、二段加氢反应器2的氢油比为650、二段加氢反应器2的空速为5h-1；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出后经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物；然后将得到的一部分加氢后液相产物与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中继续进行一段加氢反应。本实施例9得到的加氢后液相产物指标溴指数17mgBr/100g。
实施例10，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为180℃、一段加氢反应压力为2.6MPa、一段加氢反应器1的氢油比为700、一段加氢反应器1的空速为8h-1；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为250℃、二段加氢反应压力为2MPa、二段加氢反应器2的氢油比为680、二段加氢反应器2的空速为5h-1；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出后经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物；然后将得到的一部分加氢后液相产物与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中继续进行一段加氢反应。本实施例10得到的加氢后液相产物指标溴指数16mgBr/100g。
实施例11，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为185℃、一段加氢反应压力为2.7MPa、一段加氢反应器1的氢油比为900、一段加氢反应器1的空速为10h-1；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为270℃、二段加氢反应压力为2.5MPa、二段加氢反应器2的氢油比为800、二段加氢反应器2的空速为6h-1；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出后经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物；然后将得到的气相产物和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中继续进行一段加氢反应。本实施例11得到的加氢后液相产物指标溴指数13mgBr/100g。
实施例12，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为200℃、一段加氢反应压力为2.85MPa、一段加氢反应器1的氢油比为820、一段加氢反应器1的空速为9h-1；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器1的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器2中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为270℃、二段加氢反应压力为2.8MPa、二段加氢反应器2的氢油比为900、二段加氢反应器2的空速为7h-1；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器2的底部流出后经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物；然后将得到的气相产物和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和一部分加氢后液相产物汇合后从顶部进入一段加氢反应器1中继续进行一段加氢反应。本实施例12得到的加氢后液相产物指标溴指数10mgBr/100g。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图2的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图2的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例13，如附图2所示，该乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的专用装置，包括一段加氢反应器1、二段加氢反应器2、换热器3、冷高分罐4和循环氢压缩机5；在一段加氢反应器1的顶部设置有进料端，在一段加氢反应器1的进料端和循环氢压缩机5的出料端之间连接有进气管6，在循环氢压缩机5的进料端上连接有氢气管7，在进气管6上连接有进液管8，在一段加氢反应器1的底部设置有出料端，在二段加氢反应器2的顶部设置有进料端，一段加氢反应器1的出料端和二段加氢反应器2的进料端通过第一管线9连接在一起，在二段加氢反应器2的底部设置有出料端，在冷高分罐4的中部设置有进料端，在冷高分罐4的底部设置有出液端，二段加氢反应器2的出料端和冷高分罐4的进料端通过第二管线10连接在一起，在第二管线10上固定安装有换热器3，在冷高分罐4的出液端上连接有出液管11。这样，便于将原料氢气通过氢气管7经压缩后进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应；便于将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油通过进液管8进入一段加氢反应器1中进行一段加氢反应；加氢反应后的加氢后液相产物便于通过冷高分罐4上的出液管11排出进入下游工序。
实施例14，作为上述实施例13的优化，如附图2所示，在冷高分罐4的顶部设置有出气端，冷高分罐4的出气端和氢气管7之间连接有气相产物循环管12。这样，从冷高分罐4的顶部出来的气相产物可通过气相产物循环管12和原料氢气汇合经压缩后加入一段加氢反应器1中循环使用。
实施例15，作为上述实施例13的优化，如附图2所示，在出液管11和进液管8之间连接有液相循环管13，在液相循环管13上固定安装有泵14。这样，从冷高分罐4的出液管11出来的一部分加氢后液相产物可通过液相循环管13再回到一段加氢反应器1中循环使用。
本发明原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢反应温度及压力较缓和，所以本发明在现有技术的基础上将一段加氢反应器1对应的冷高分系统取消；同时，为了保证加氢产品的指标，将一段加氢反应器1与二段加氢反应器2串联操作，且本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的加氢后液相产物与现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的液相产物相当。
附图1为现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的工艺流程示意图；附图2为本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的工艺流程示意图；按照相同规模的戊烷装置计，本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法用设备较现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法用设备所减少的投资成本见表1所示；按照相同规模的戊烷装置计，本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法较现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法在正常生产中的能耗减少见表2所示；从附图1、附图2、表1和表2可以看出，本发明较现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法工艺流程简单、所用设备数量少、能耗低，降低了装置的投资成本和生产成本；同时，本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的加氢后液相产物与现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的液相产物相当。
综上所述，本发明较现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法工艺流程简单、所用设备数量少、能耗低，降低了装置的投资成本和生产成本；同时，本发明乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的加氢后液相产物与现有技术乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法得到的液相产物相当。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (9)
1.一种乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，将原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器中进行一段加氢反应，一段加氢反应温度为100℃至200℃，一段加氢反应压力为2MPa至3MPa；第二步，一段加氢反应后的产物从一段加氢反应器的底部流出后，不经冷高分系统而直接从顶部进入与一段加氢反应器相串联的二段加氢反应器中进行二段加氢反应，二段加氢反应温度为200℃至300℃，二段加氢反应压力为2MPa至3MPa；第三步，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器的底部流出经换热并分离后，得到加氢后液相产物和气相产物。
2.根据权利要求1所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，其特征在于一段加氢反应器的空速为8h-1至10h-1；或/和，二段加氢反应器的空速为5h-1至7h-1。
3.根据权利要求1或2所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，其特征在于一段加氢反应器的氢油比为600至1000；或/和，二段加氢反应器的氢油比为600至1000。
4.根据权利要求1或2或3所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，其特征在于第三步中得到的一部分加氢后液相产物与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和原料氢气汇合后从顶部进入一段加氢反应器中继续进行一段加氢反应。
5.根据权利要求1或2或3所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，其特征在于第三步中得到的气相产物采用一次大循环和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油汇合后从顶部进入一段加氢反应器中继续进行一段加氢反应；或，第三步中得到的气相产物和原料氢气经压缩后与原料乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油和一部分加氢后液相产物采用一次大循环汇合后从顶部进入一段加氢反应器中继续进行一段加氢反应。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法，其特征在于第三步中，二段加氢反应后的产物从二段加氢反应器的底部流出后换热到40℃至50℃，再经分离，得到加氢后液相产物和气相产物。
7.一种根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的专用装置，其特征在于包括一段加氢反应器、二段加氢反应器、换热器、冷高分罐和循环氢压缩机；在一段加氢反应器的顶部设置有进料端，在一段加氢反应器的进料端和循环氢压缩机的出料端之间连接有进气管，在循环氢压缩机的进料端上连接有氢气管，在进气管上连接有进液管，在一段加氢反应器的底部设置有出料端，在二段加氢反应器的顶部设置有进料端，一段加氢反应器的出料端和二段加氢反应器的进料端通过第一管线连接在一起，在二段加氢反应器的底部设置有出料端，在冷高分罐的中部设置有进料端，在冷高分罐的底部设置有出液端，二段加氢反应器的出料端和冷高分罐的进料端通过第二管线连接在一起，在第二管线上固定安装有换热器，在冷高分罐的出液端上连接有出液管。
8.根据权利要求7所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的专用装置，其特征在于冷高分罐的顶部设置有出气端，冷高分罐的出气端和氢气管之间连接有气相产物循环管。
9.根据权利要求7或8所述的乙烯裂解富含烯烃的C5抽余油加氢的方法的专用装置，其特征在于出液管和进液管之间连接有液相循环管，在液相循环管上固定安装有泵。
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