CN109181751A - 一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法 - Google Patents

一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及轻芳烃加氢装置技术领域，且公开了一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法，包括原料罐，所述原料罐的右侧固定连通有连接管，所述连接管的右侧固定安装有流量控制阀，所述流量控制阀的右侧固定连通有通管，所述通管的右侧固定安装有预加氢换热器，所述预加氢换热器的右侧固定连通有直角管，所述直角管的底端固定连通有脱重塔。该轻芳烃加氢改造装置及操作方法，通过设置预加氢换热器、再沸器和压力控制阀，由于预加氢换热器的换热作用从而改变了轻芳烃物料的温度，并通过压力控制阀和再沸器对脱重塔内部的压强和温度的控制，从而使得轻芳烃物料在脱重塔的内部分离出轻组分油，并为后面的加氢处理提供了原料。

Description

一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法
技术领域
本发明涉及轻芳烃加氢装置技术领域，具体为一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法。
背景技术
裂解轻芳烃馏分是乙烯裂解的副产物，占裂解乙烯产量的10％～15％，一套年产量在100万吨的乙烯装置，副产轻芳烃原料达到10～15万吨/年，近年来，我国石油化工迅速发展，特别是乙烯生产能力的提高，使得裂解轻芳烃的产量不断增加，如何充分合理利用好这部分资源使其产生最佳经济效益，将对乙烯装置整体效益及乙烯副产资源深加工发展产生重大影响。
目前所采用的轻芳烃加氢装置在对轻芳烃芳烃组分进行裂解分离的过程中，通过利用氢气与轻芳烃芳烃组分进行反应，从而使得双烯饱和，但是采用这种方式，存在着无法有效的去除轻芳烃芳烃组分中的S、N、O和杂质，从而使得油品性质变差，并导致产品不达标，不仅浪费了资源，同时增加了企业的生产成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法，具备裂解分离效果好的优点，解决了目前所采用的轻芳烃加氢装置在对轻芳烃芳烃组分进行裂解分离的过程中，通过利用氢气与轻芳烃芳烃组分进行反应，从而使得双烯饱和，但是采用这种方式，存在着无法有效的去除轻芳烃芳烃组分中的S、N、O和杂质，从而使得油品性质变差，并导致产品不达标，不仅浪费了资源，同时增加了企业的生产成本的问题。
(二)技术方案
为实现上述提高了裂解分离效果的目的，本发明提供如下技术方案：一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法，包括原料罐，所述原料罐的右侧固定连通有连接管，所述连接管的右侧固定安装有流量控制阀，所述流量控制阀的右侧固定连通有通管，所述通管的右侧固定安装有预加氢换热器，所述预加氢换热器的右侧固定连通有直角管，所述直角管的底端固定连通有脱重塔，所述脱重塔右侧的底部固定连通有横管，所述横管的右侧固定连通有冷却器，所述冷却器的右侧固定连通有竖管，所述竖管的顶部固定连通有一级加氢管，所述竖管的底端固定连通有预加氢反应器，所述预加氢反应器右侧的顶部固定连通有第一导气管，所述预加氢反应器的正面固定安装有温度控制器，所述预加氢反应器的底部固定连通有弯曲管，所述弯曲管的底端固定连通有二级加氢管，所述弯曲管的右端固定连通有加氢一级换热器，所述加氢一级换热器的右侧固定连通有第一短管，所述第一短管的右端固定连通有加氢二级换热器，所述加氢二级换热器的右侧固定连通有第二短管，所述第二短管的右端固定连通有导热油换热器，所述导热油换热器的右侧固定连通有第三短管，所述第三短管的右侧固定连通有主加氢反应器。
优选的，所述脱重塔右侧的顶部固定安装有压力控制阀，所述脱重塔左侧的底部固定安装有再沸器。
优选的，所述主加氢反应器的正面固定连通有第一热量回收管，所述第一热量回收管的另一端与加氢二级换热器的正面固定连通，所述主加氢反应器的顶部固定连通有第二热量回收管，所述第二热量回收管的另一端与加氢一级换热器的顶部固定连通，所述主加氢反应器右侧的顶部固定连通有第二导气管，所述主加氢反应器的底部固定连通有出料管。
优选的，所述预加氢反应器和主加氢反应器的内部均固定安装有第一瓷球层，所述第一瓷球层的数量为两个，所述预加氢反应器的内壁之间固定安装有位于第一瓷球层之间的第二瓷球层，所述第二瓷球层的数量为两个，两个所述第二瓷球层相背的一侧均与第一瓷球层固定连接。
优选的，操作方法，包括以下步骤：
第一步：原料罐中的轻芳烃原料通过连接管和流量控制阀，再由预加氢换热器换热之后通过直角管进入到脱重塔中，再利用压力控制阀和再沸器用来控制脱重塔中的压强和温度，从而分离轻芳烃原料中的轻组分。
第二步：脱重塔内部反应之后的轻芳烃原料轻组分通过横管和冷却器并穿过竖管进入到预加氢反应器中，温度控制器可以通过冷却器控制横管中轻组分油的温度，此时一级加氢管中通入氢气与轻组分油混合，并进入到预加氢反应器的内部与催化剂床层反应，此时通过第一导气管对预加氢反应器的内部通过氮气从而保持预加氢反应器内部的压强为0.4MPa，预加氢反应器内的双烯烃、苯乙烯及衍生物、茚和部分单烯烃被选择性加氢，得到稳定的裂解汽油。
第三步：经过预加氢反应器反应之后的油品通过弯曲管，此时将二级加氢管中导入氢气，使得油品与氢气混合，并依次通过加氢一级换热器、加氢二级换热器和导热油换热器进入到主加氢反应器中，且依次穿过第一瓷球层和第二瓷球层与催化剂床层反应，并且主加氢反应器中发生放热反应，而主加氢反应器中所产生的热量将会分别通过第二热量回收管和第一热量回收管被加氢一级换热器和加氢二级换热器回收利用，最终所制备的油品通过出料管排出。
优选的，所述脱重塔内部的压强通过压力控制阀控制在-0.080MPaG，而脱重塔内部的温度通过再沸器控制在108摄氏度。
优选的，第二瓷球层的数量为两个，两个所述第二瓷球层之间填充有位于预加氢反应器内部的Ni催化剂床层。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法，具备以下有益效果：
1、该轻芳烃加氢改造装置及操作方法，通过设置预加氢换热器、再沸器和压力控制阀，由于预加氢换热器的换热作用从而改变了轻芳烃物料的温度，并通过压力控制阀和再沸器对脱重塔内部的压强和温度的控制，从而使得轻芳烃物料在脱重塔的内部分离出轻组分油，并为后面的加氢处理提供了原料。
2、该轻芳烃加氢改造装置及操作方法，通过设置冷却器和一级加氢管，冷却器的作用是改变轻组分油的温度，从而防止了脱重塔的内部产生温度偏差，并且降温之后的轻组分油与一级加氢管通入的氢气混合之后进入到预加氢反应器的内部与催化剂床层反应，初步使轻组分油中的双烯饱和，并防止了之后的主加氢反应结焦。
3、该轻芳烃加氢改造装置及操作方法，通过设置二级加氢管、主加氢反应器、第一热量回收管和第二热量回收管，经过预加氢反应器反应之后的油品再次通过与二级加氢管导入的氢气进行混合，并最终经过加氢一级换热器、加氢二级换热器和导热油换热器的加热汽化进入到主加氢反应器中与催化剂进行反应，此时反应为放热反应，而主加氢反应器内部所产生的热量通过第二热量回收管和第一热量回收管被加氢一级换热器和加氢二级换热器回收利用，从而更加彻底的除去油品中的S、N、O和杂质，使得油品最终硫含量小于10ppm，提高了油品的性质，并增加了产品的合格率，同时减少了企业生产成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明预加氢反应器的剖视结构示意图；
图3为本发明主加氢反应器的剖视结构示意图。
图中：1、原料罐；2、连接管；3、流量控制阀；4、通管；5、预加氢换热器；6、直角管；7、脱重塔；8、横管；9、冷却器；10、竖管；11、预加氢反应器；12、弯曲管；13、加氢一级换热器；14、第一短管；15、加氢二级换热器；16、第二短管；17、导热油换热器；18、第三短管；19、主加氢反应器；20、压力控制阀；21、再沸器；22、第一导气管；23、温度控制器；24、第一热量回收管；25、第二热量回收管；26、第二导气管；27、出料管；28、第一瓷球层；29、第二瓷球层；30、一级加氢管；31、二级加氢管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图。
请参阅图1-3，一种轻芳烃加氢改造装置及操作方法，包括原料罐1，原料罐1的右侧固定连通有连接管2，连接管2的右侧固定安装有流量控制阀3，流量控制阀3为现有装置，且流量控制阀3的作用是控制原料罐1中轻芳烃原料的流量，流量控制阀3的型号为VP542R-5DB-03A，流量控制阀3的右侧固定连通有通管4，通管4的右侧固定安装有预加氢换热器5，预加氢换热器5为现有装置，且预加氢换热器5的作用是改变轻芳烃原料的温度，从而使得轻芳烃原料进入到脱重塔7中分离出轻组分油作为加氢原料，预加氢换热器5的型号为BH2012，预加氢换热器5的右侧固定连通有直角管6，直角管6的底端固定连通有脱重塔7，脱重塔7右侧的顶部固定安装有压力控制阀20，压力控制阀20为现有装置，且压力控制阀20的作用是控制并保持脱重塔7内部的压强为-0.080MPa，且压力控制阀20的型号为V51B511A-A213J，脱重塔7左侧的底部固定安装有再沸器21，再沸器21为现有装置，且再沸器21的作用是控制并保持脱重塔7内部的温度为108摄氏度，且再沸器21的型号为GCH1000-6-1394，脱重塔7右侧的底部固定连通有横管8，横管8的右侧固定连通有冷却器9，冷却器9为现有装置，且冷却器9的作用是控制轻分组油的温度，从而达到脱重塔7所需要的入口温度，温度的范围50-70摄氏度，冷却器9的型号为BEP950-0.6-267，冷却器9的右侧固定连通有竖管10，竖管10的顶部固定连通有一级加氢管30，竖管10的底端固定连通有预加氢反应器11，预加氢反应器11内部的催化剂床层为Ni组成，而主加氢反应器19内部的催化剂床层为钼-镍组成，且预加氢反应器11的型号为R2103，预加氢反应器11右侧的顶部固定连通有第一导气管22，预加氢反应器11和主加氢反应器19的内部均固定安装有第一瓷球层28，第一瓷球层28的高度为第二瓷球层29高度的两倍，且第一瓷球层28内部瓷球的直径为第二瓷球层29内部瓷球直径的两倍，第一瓷球层28的数量为两个，预加氢反应器11的内壁之间固定安装有位于第一瓷球层28之间的第二瓷球层29，第二瓷球层29的数量为两个，两个第二瓷球层29相背的一侧均与第一瓷球层28固定连接，预加氢反应器11的正面固定安装有温度控制器23，温度控制器23为现有装置，温度控制器23的作用是控制冷却器9来改变轻分组油的温度，且温度控制器23的型号为预加氢反应器11的底部固定连通有弯曲管12，弯曲管12的底端固定连通有二级加氢管31，弯曲管12的右端固定连通有加氢一级换热器13，加氢一级换热器13、加氢二级换热器15和导热油换热器17均为现有装置，加氢一级换热器13、加氢二级换热器15和导热油换热器17的作用是均对预加氢反应之后的油品进行加热汽化，之后进入到主加氢反应器19中反应，加氢一级换热器13和加氢二级换热器15的型号均为AES500-0.1-28-25-21，加氢一级换热器13的右侧固定连通有第一短管14，第一短管14的右端固定连通有加氢二级换热器15，加氢二级换热器15的右侧固定连通有第二短管16，第二短管16的右端固定连通有导热油换热器17，导热油换热器17为现有装置，且导热油换热器17的型号为ZL50，导热油换热器17的右侧固定连通有第三短管18，第三短管18的右侧固定连通有主加氢反应器19，主加氢反应器19的正面固定连通有第一热量回收管24，第一热量回收管24和第二热量回收管25的作用是回收主加氢反应器19反应所产生的热量，并被加氢一级换热器13和加氢二级换热器15回收利用，从而有效的节约资源，第一热量回收管24的另一端与加氢二级换热器15的正面固定连通，主加氢反应器19的顶部固定连通有第二热量回收管25，第二热量回收管25的另一端与加氢一级换热器13的顶部固定连通，主加氢反应器19右侧的顶部固定连通有第二导气管26，主加氢反应器19的底部固定连通有出料管27。
操作方法，包括以下步骤：
第一步：原料罐1中的轻芳烃原料通过连接管2和流量控制阀3，再由预加氢换热器5换热之后通过直角管6进入到脱重塔7中，脱重塔7内部的压强通过压力控制阀20控制在-0.080MPaG，而脱重塔7内部的温度通过再沸器21控制在108摄氏度，再利用压力控制阀20和再沸器21用来控制脱重塔7中的压强和温度，从而分离轻芳烃原料中的轻组分。
第二步：脱重塔7内部反应之后的轻芳烃原料轻组分通过横管8和冷却器9并穿过竖管10进入到预加氢反应器11中，温度控制器23可以通过冷却器9控制横管8中轻组分油的温度，此时一级加氢管30中通入氢气与轻组分油混合，并进入到预加氢反应器11的内部与催化剂床层反应，此时通过第一导气管22对预加氢反应器11的内部通过氮气从而保持预加氢反应器11内部的压强为0.4MPa，预加氢反应器11内的双烯烃、苯乙烯及衍生物、茚和部分单烯烃被选择性加氢，得到稳定的裂解汽油。
第三步：经过预加氢反应器11反应之后的油品通过弯曲管12，此时将二级加氢管31中导入氢气，使得油品与氢气混合，并依次通过加氢一级换热器13、加氢二级换热器15和导热油换热器17进入到主加氢反应器19中，且依次穿过第一瓷球层28和第二瓷球层29与催化剂床层反应，第二瓷球层29的数量为两个，两个第二瓷球层29之间填充有位于预加氢反应器11内部的Ni催化剂床层，并且主加氢反应器19中发生放热反应，而主加氢反应器19中所产生的热量将会分别通过第二热量回收管25和第一热量回收管24被加氢一级换热器13和加氢二级换热器15回收利用，最终所制备的油品通过出料管27排出。

Claims (7)

1.一种轻芳烃加氢改造装置，包括原料罐(1)，其特征在于：所述原料罐(1)的右侧固定连通有连接管(2)，所述连接管(2)的右侧固定安装有流量控制阀(3)，所述流量控制阀(3)的右侧固定连通有通管(4)，所述通管(4)的右侧固定安装有预加氢换热器(5)，所述预加氢换热器(5)的右侧固定连通有直角管(6)，所述直角管(6)的底端固定连通有脱重塔(7)，所述脱重塔(7)右侧的底部固定连通有横管(8)，所述横管(8)的右侧固定连通有冷却器(9)，所述冷却器(9)的右侧固定连通有竖管(10)，所述竖管(10)的顶部固定连通有一级加氢管(30)，所述竖管(10)的底端固定连通有预加氢反应器(11)，所述预加氢反应器(11)右侧的顶部固定连通有第一导气管(22)，所述预加氢反应器(11)的正面固定安装有温度控制器(23)，所述预加氢反应器(11)的底部固定连通有弯曲管(12)，所述弯曲管(12)的底端固定连通有二级加氢管(31)，所述弯曲管(12)的右端固定连通有加氢一级换热器(13)，所述加氢一级换热器(13)的右侧固定连通有第一短管(14)，所述第一短管(14)的右端固定连通有加氢二级换热器(15)，所述加氢二级换热器(15)的右侧固定连通有第二短管(16)，所述第二短管(16)的右端固定连通有导热油换热器(17)，所述导热油换热器(17)的右侧固定连通有第三短管(18)，所述第三短管(18)的右侧固定连通有主加氢反应器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种轻芳烃加氢改造装置，其特征在于：所述脱重塔(7)右侧的顶部固定安装有压力控制阀(20)，所述脱重塔(7)左侧的底部固定安装有再沸器(21)。
3.根据权利要求1所述的一种轻芳烃加氢改造装置，其特征在于：所述主加氢反应器(19)的正面固定连通有第一热量回收管(24)，所述第一热量回收管(24)的另一端与加氢二级换热器(15)的正面固定连通，所述主加氢反应器(19)的顶部固定连通有第二热量回收管(25)，所述第二热量回收管(25)的另一端与加氢一级换热器(13)的顶部固定连通，所述主加氢反应器(19)右侧的顶部固定连通有第二导气管(26)，所述主加氢反应器(19)的底部固定连通有出料管(27)。
4.根据权利要求1所述的一种轻芳烃加氢改造装置，其特征在于：所述预加氢反应器(11)和主加氢反应器(19)的内部均固定安装有第一瓷球层(28)，所述第一瓷球层(28)的数量为两个，所述预加氢反应器(11)的内壁之间固定安装有位于第一瓷球层(28)之间的第二瓷球层(29)，所述第二瓷球层(29)的数量为两个，两个所述第二瓷球层(29)相背的一侧均与第一瓷球层(28)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种轻芳烃加氢改造装置的操作方法，其特征在于：操作方法，包括以下步骤；
第一步：原料罐(1)中的轻芳烃原料通过连接管(2)和流量控制阀(3)，再由预加氢换热器(5)换热之后通过直角管(6)进入到脱重塔(7)中，再利用压力控制阀(20)和再沸器(21)用来控制脱重塔(7)中的压强和温度，从而分离轻芳烃原料中的轻组分。
第二步：脱重塔(7)内部反应之后的轻芳烃原料轻组分通过横管(8)和冷却器(9)并穿过竖管(10)进入到预加氢反应器(11)中，温度控制器(23)可以通过冷却器(9)控制横管(8)中轻组分油的温度，此时一级加氢管(30)中通入氢气与轻组分油混合，并进入到预加氢反应器(11)的内部与催化剂床层反应，此时通过第一导气管(22)对预加氢反应器(11)的内部通过氮气从而保持预加氢反应器(11)内部的压强为0.4MPa，预加氢反应器(11)内的双烯烃、苯乙烯及衍生物、茚和部分单烯烃被选择性加氢，得到稳定的裂解汽油。
第三步：经过预加氢反应器(11)反应之后的油品通过弯曲管(12)，此时将二级加氢管(31)中导入氢气，使得油品与氢气混合，并依次通过加氢一级换热器(13)、加氢二级换热器(15)和导热油换热器(17)进入到主加氢反应器(19)中，且依次穿过第一瓷球层(28)和第二瓷球层(29)与催化剂床层反应，并且主加氢反应器(19)中发生放热反应，而主加氢反应器(19)中所产生的热量将会分别通过第二热量回收管(25)和第一热量回收管(24)被加氢一级换热器(13)和加氢二级换热器(15)回收利用，最终所制备的油品通过出料管(27)排出。
6.根据权利要求5所述的一种轻芳烃加氢改造装置的操作方法，其特征在于：所述脱重塔(7)内部的压强通过压力控制阀(20)控制在-0.080MPaG，而脱重塔(7)内部的温度通过再沸器(21)控制在108摄氏度。
7.根据权利要求5所述的一种轻芳烃加氢改造装置的操作方法，其特征在于：第二瓷球层(29)的数量为两个，两个所述第二瓷球层(29)之间填充有位于预加氢反应器(11)内部的Ni催化剂床层。
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