CN110105921B - 一种无味环保气雾抛射剂生产设备及生产方法 - Google Patents

一种无味环保气雾抛射剂生产设备及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无味环保气雾抛射剂生产设备及生产方法，该设备由换热单元、加氢精制单元、精馏分离单元和补充吸附单元四部分组成，其中换热单元采用夹点技术合成换热网络，利用脱芳后高温反应物对原料进行顺流换热；加氢精制单元采用双金属高选择性催化剂进行加氢精制，采用吸附剂对加氢尾气进行吸附，采用ⅤⅢ族金属进行深度脱芳，能够在较低反应温度和压力条件下达到深度脱除含硫、氯、氮、氧、芳烃和其他不饱和烃杂质的目的；同时补充吸附单元采用多塔分组吸附、联合吸附及多次重复吸附工艺，可根据中间产品气味情况灵活调整吸附工艺。本发明能耗低、可达到降低吸附剂消耗量、延长装置连续运行时间的目的，所得抛射剂纯度高、无异味，附加值高。

Description

一种无味环保气雾抛射剂生产设备及生产方法
技术领域
本发明涉及加氢精制精馏及吸附脱味领域，具体涉及一种无味环保气雾抛射剂生产设备及生产方法。
背景技术
气雾剂种类繁多，广泛应用于生产生活领域，因储存、携带方便，使用方法简单，目前已经成为居民生活中重要部分。2017年我国气雾剂产量高达22亿罐，自80年代一直处于高速增长的状态。其中80％以上的气雾剂产品使用烃类抛射剂(HAPs)。
抛射剂是气雾剂产品的喷射动力源，直接影响气雾剂气味和雾化效果，常用的抛射剂多以LPG、丙丁烷混合气、二甲醚为主。首先2008年前国内大部分生产企业直接使用LPG、丙丁烷混合气作为抛射剂，由于精制深度不够，往往含有微量甲烷、乙烷、烯烃、芳香烃及硫醇、噻吩、吡啶等对人体有刺激性的有机杂质，影响消费者身体健康和使用感受，还容易造成气雾剂罐内压随温度变化而波动过大，并且在个人护理类、食品类及医药类气雾剂中禁止使用该类低品质抛射剂；其次二甲醚中通常含有微量酸性、腐蚀性杂质，还会加重罐体和胶垫腐蚀，加大气雾剂产品的安全隐患；还有劣质LPG、二甲醚中往往重组分超标，容易造成药剂喷射不尽，残液过多的问题，加重环保及安全隐患。随着消费者安全和环保意识增强，消费品质的提升，国内气雾剂产品质量也得到大幅提高，劣质气雾剂抛射剂市场严重萎缩，而安全、环保、无异味、易配比的高端丙、丁烷气雾剂抛射剂产品需求量持续增加。
国内丙丁烷抛射剂主要是通过贸易商采购丙、丁烷气根据客户需求进行掺配。国内丙烷、丁烷气主要由油田伴生气、炼厂液化气、重整装置轻组分和醚后碳四等原料精馏分离制得。贸易商及气雾剂生产厂家为了降低抛射剂产品气味，对配比后的丙丁烷混合气进行分子筛吸附脱味。由于这些原料气没有经过加氢精制，产品中的硫、氯、氮、氧、芳烃等杂质含量高，气味大，分子筛吸附速率慢，分子筛吸附剂消耗量大，经实地考察实验，一般每300吨原料就必须更换分子筛吸附剂，装置运行维护成本高；此外由于所得产品中还带有少量无法吸附的烯烃，降低了抛射剂品质，增加气雾剂超压安全隐患。
综上所述，针对目前国内无味丙丁烷抛射剂市场需求量大，原有生产工艺运维成本高、原料来源单一，生产效率低、产品质量差、固废量大等问题，亟待提供一种无味环保气雾剂抛射剂生产设备和方法，实现扩大抛射剂原料来源，加深丙、丁烷产品精制深度，脱除微量异味成分，满足无味丙、丁烷抛射剂定制化市场需求，提高原料附加值的目标。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种以轻石脑油为原料生产无味环保气雾抛射剂的生产设备及生产方法，特别涉及一种以轻石脑油为原料，低温低压、高选择性、高灵敏性、多塔精馏，实现脱硫、脱氮、脱氮、脱氧、脱氯、脱芳、烯烃饱和补充吸附的生产高纯丙烷和高纯丁烷的烃类抛射剂的设备及生产方法。
其技术方案是：一种无味环保气雾抛射剂生产设备，所述无味环保气雾抛射剂生产设备包括换热单元、加氢精制单元、精馏分离单元和补充吸附单元；所述换热单元由原料球罐、原料泵、换热器组、新氢线、循环氢压缩机、加热炉组成；所述加氢精制单元由预加氢反应器、加氢精制反应器、吸附反应器、第一脱芳反应器、第二脱芳反应器组成；所述精馏分离单元由高压分离器、低压分离器、稳定塔、丙烷精馏塔、丁烷精馏塔、丙烷空冷器、丁烷空冷器、丁烷压缩机、丙烷压缩机、丁烷中间球罐、丙烷中间球罐组成；所述补充吸附单元由吸附进料泵、第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔、丙烷成品球罐、丁烷成品球罐组成，其中第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔为第一组吸附塔，第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔为第二组吸附塔。
优选的，所述原料球罐前设置阀门，原料球罐出口与原料泵入口相通，原料泵出口与换热器组冷源入口相通，换热器组出口与加热炉入口通过管路连通且设置单向阀，新氢线出口与循环氢压缩机出口通过管路汇合后与换热器组后单向阀和加热炉间管路相通，加热炉出口与预加氢反应器入口相通，预加氢反应器出口与加氢精制反应器入口相通，加氢精制反应器出口与吸附反应器入口相通，吸附反应器出口与第一脱芳反应器入口相通，第一脱芳反应器出口与第二脱芳反应器入口相通，第二脱芳反应器出口与换热器组热源入口相通，换热器组热源出口与高压分离器入口相通，高压分离器顶部出口与循环氢压缩机入口相通，高压分离器底部出口与低压分离器入口相通，低压分离器顶部出口与尾气储存装置相通，低压分离器底部出口与稳定塔入口相通，稳定塔顶部出口与尾气储存装置相通，稳定塔底部与丙烷精馏塔入口相通，丙烷精馏塔顶部出口与丙烷空冷器入口相通，丙烷精馏塔底部出口与丁烷精馏塔入口相通，丁烷精馏塔顶部出口与丁烷空冷器入口相通，丁烷精馏塔底部出口与轻油储罐相通且设置阀门，丙烷空冷器出口与丙烷压缩机入口相通，丙烷压缩机出口与丙烷中间球罐入口相通，丁烷空冷器出口与丁烷压缩机入口相通，丁烷压缩机出口与丁烷中间球罐入口相通，丙烷中间球罐出口管线与丁烷中间球罐出口管线汇合后与吸附进料泵入口相通，且丙烷中间球罐和丁烷中间球罐分别设置出口阀门，丙烷中间球罐出口阀门后设置单向阀，吸附进料泵出口分别与第一吸附塔入口和第四吸附塔入口相通，且分别设置阀门，第一吸附塔出口与第二吸附塔入口相通且中间设置阀门，第二吸附塔出口与第三吸附塔入口相通且中间设置阀门，第三吸附塔出口分别与第四吸附塔、丙烷成品球罐、丁烷成品球罐入口相通且分别设置阀门，第四吸附塔出口与第五吸附塔入口相通且中间设置阀门，第五吸附塔出口与第六吸附塔入口相通且中间设置阀门，第六吸附塔出口管路与第四吸附塔出口至丙烷成品球罐和丁烷成品球罐入口间管路汇合且设置阀门，丙烷成品球罐和丁烷成品球罐入口阀门前均设置单向阀，出口均设置阀门。
优选的，所述无味环保气雾抛射剂以轻石脑油为原料，经换热、加热至反应温度后进入加氢精制单元后，依次通过预加氢反应器、加氢精制反应器、吸附反应器、第一脱芳反应器、第二脱芳反应器，在高选择性加氢精制催化剂、高容量碱性金属氧化物吸附剂、高选择性脱芳催化剂的作用下脱除含硫、氯、氮、氧、芳烃和其他不饱和烃类杂质；加氢精制单元反应物进入精馏分离单元，反应物经高压分离器分离回收氢气后进入低压分离器和稳定塔，由稳定塔分离出干气，干气作为锅炉燃料进行无害化处理，稳定塔的塔底重组分依次进入丙烷精馏塔和丁烷精馏塔，所得塔顶轻组分依次经空冷器和压缩机进入对应丙烷中间球罐和丁烷中间球罐储存，丁烷精馏塔的塔底重组分进入轻油储罐进行高纯戊烷、己烷、庚烷等再加工；根据中间球罐反应物气味情况，可以只进入第一组吸附塔或第二组吸附塔补充吸附，或依次通过六个吸附塔补充吸附，甚至可以实现在各个吸附塔间进行多次循环补充吸附，产品彻底无味后分别进入各自球罐储存。
优选的，所述预加氢反应器和加氢精制反应器保护剂优选铝硅、NiO-MoO3、CoCO3-CoCl2中的一种或几种，堆积密度为700-770kg/m3，外形为Ф40-Ф50mm小球；催化剂优选ⅤⅠB-ⅤⅢ族金属、金属氧化物、金属磷化物中的一种或几种，优选Ni、P、P2O5中的一种或几种为催化助剂；上述催化剂优选以磷化合物改性多孔ZSM-5分子筛作为载体，分为三层铺设，自上而下催化剂粒径逐渐减小，堆积密度逐渐增加；所述预加氢反应器操作条件：压力为1.2-2.0MPa，入口温度为120-180℃，出口温度为165-220℃，氢油比150-250，空速1.0-3.0/h；所述加氢精制反应器压力为1.5-2.8MPa，入口温度为160-220℃，出口温度为245-290℃，氢油比150-250，空速为1.0-2.0/h。
优选的，所述吸附反应器采用不同粒径吸附剂填充方式，优选氧化钙、氧化锌、铁酸锌、氧化锰等多孔吸附剂中的一种或几种作为吸附剂，吸附剂形状为规则几何形状，堆积密度为800-870kg/m3，外形为Ф20-Ф30mm小球；所述吸附反应器的吸附压力为2.0-2.6MPa。
优选的，所述第一脱芳反应器和第二脱芳反应器保护剂优选铝硅、NiO-MoO3、WO3-CoO中的一种或几种；所述脱芳反应器催化剂优选ⅤⅢ族金属Ni、Pb、Pt及相应氧化物中的一种或几种作为主活性物质，Ni及Ni氧化物为催化剂助剂，催化剂载体为改性介孔分子筛，优选硅系改性介孔分子筛；所述催化剂形状为规则几何形状，优选球状；催化剂上、下床层催化剂填充方式采用加氢精制反应器内催化剂填充方式；所述第一脱芳反应器和第二脱芳反应器的操作条件：压力为2.5-3.5MPa，入口温度为200-270℃，出口温度为240-310℃，氢油比200-300，空速1.0-1.5/h。
优选的，所述高压分离器和低压分离器出口设置丝网除沫器，可滤除气相中的液沫，减少气相带液，提高产品收率，所述丙烷中间球罐和丁烷中间球罐通过各自出口单向阀和单向阀实现吸附塔进料切换；所述各吸附塔入口、出口和排污口均设有阀门，同时各旁路也设有阀门，可通过阀门的开关实现吸附流程变更和催化剂更换；所述各个阀门为电动阀或电动门。
优选的，所述稳定塔为板式塔，操作条件：塔顶温度为15-40℃，塔内压力为0.3-0.5MPa，塔底温度为45-60℃。所述丙烷精馏塔和丁烷精馏塔均为填料塔，所用填料为金属或者树脂规整填料，所述丙烷精馏塔操作条件：塔顶温度为18-30℃，塔内压力0.5-0.9MPa，塔底温度为63-73℃；所述丁烷精馏塔操作条件：塔顶温度为45-55℃，塔内压力0.5-0.9MPa，塔底温度为65-80℃。
优选的，所述第一吸附塔和第四吸附塔采用3A、4A、5A、10X型分子筛吸附剂中的一种或几种，分子筛吸附剂形状为条形或者球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度700-800kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.7-1.1MPa；所述第二吸附塔和第四吸附塔采用NY、NaY、KY型分子筛吸附剂中的一种或几种，分子筛形状为条形或球形，颗直径2.0-3.0mm，堆积密度750-800kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.6-1.0MPa；所述第三吸附塔和第六吸附塔采用ZSM-5型分子筛吸附剂，分子筛形状为条形或球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度750-830kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.5-0.9MPa。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：本发明采用双金属高选择性催化剂进行加氢精制，采用吸附剂对加氢尾气进行吸附，采用ⅤⅢ族金属进行深度脱芳，有效降低反应温度和压力，能够有效脱除原料中含硫、氯、氧、氮、芳烃及不饱和烃有机杂质，提高抛射剂组分稳定性、降低抛射剂气味，同时能够有效延长补充吸附单元分子筛吸附剂的使用寿命，降低生产运维费用和固废排放；本发明采用夹点技术合成换热网络，优化用能系统，充分利用反应物余热对原料加热，降低生产能耗；本发明补充吸附单元采用多塔分组吸附、联合吸附及多次重复吸附工艺，可根据中间产品气味情况灵活调整吸附工艺，提高了吸附速率和收率，有利于稳定产品质量，降低吸附剂损耗，便于吸附剂更换，降低设备停运损耗。本发明生产设备及方法具有产品质量稳定、生产效率高、吸附剂损耗少、能耗低、固废排放量少、工艺调节灵活、产品附加值高的优势。
附图说明
图1是本发明一种无味环保气雾剂抛射剂生产工艺流程示意图。
具体实施方式
参照图1，一种无味环保气雾抛射剂生产设备，所述无味环保气雾抛射剂生产设备包括换热单元、加氢精制单元、精馏分离单元和补充吸附单元；所述换热单元由原料球罐1、原料泵2、换热器组3、新氢线4、循环氢压缩机5、加热炉6组成；所述加氢精制单元由预加氢反应器7、加氢精制反应器8、吸附反应器9、第一脱芳反应器10、第二脱芳反应器11组成；所述精馏分离单元由高压分离器12、低压分离器13、稳定塔14、丙烷精馏塔15、丁烷精馏塔16、丙烷空冷器17、丁烷空冷器18、丁烷压缩机19、丙烷压缩机20、丁烷中间球罐21、丙烷中间球罐22组成；所述补充吸附单元由吸附进料泵23、第一吸附塔24、第二吸附塔25、第三吸附塔26、第四吸附塔27、第五吸附塔28、第六吸附塔29、丙烷成品球罐30、丁烷成品球罐31组成，其中第一吸附塔24、第二吸附塔25、第三吸附塔26为第一组吸附塔，第四吸附塔27、第五吸附塔28、第六吸附塔29为第二组吸附塔。
所述原料球罐1前设置阀门，原料球罐1出口与原料泵2入口相通，原料泵2出口与换热器组3冷源入口相通，换热器组3出口与加热炉6入口通过管路连通且设置单向阀，新氢线4出口与循环氢压缩机5出口通过管路汇合后与换热器组3后单向阀和加热炉6间管路相通，加热炉6出口与预加氢反应器7入口相通，预加氢反应器7出口与加氢精制反应器8入口相通，加氢精制反应器8出口与吸附反应器9入口相通，吸附反应器9出口与第一脱芳反应器10入口相通，第一脱芳反应器10出口与第二脱芳反应器11入口相通，第二脱芳反应器11出口与换热器组3热源入口相通，换热器组3热源出口与高压分离器12入口相通，高压分离器12顶部出口与循环氢压缩机5入口相通，高压分离器12底部出口与低压分离器13入口相通，低压分离器13顶部出口与尾气储存装置相通，低压分离器13底部出口与稳定塔14入口相通，稳定塔14顶部出口与尾气储存装置相通，稳定塔14底部与丙烷精馏塔15入口相通，丙烷精馏塔15顶部出口与丙烷空冷器17入口相通，丙烷精馏塔15底部出口与丁烷精馏塔16入口相通，丁烷精馏塔16顶部出口与丁烷空冷器18入口相通，丁烷精馏塔16底部出口与轻油储罐相通且设置阀门，丙烷空冷器17出口与丙烷压缩机20入口相通，丙烷压缩机20出口与丙烷中间球罐22入口相通，丁烷空冷器18出口与丁烷压缩机19入口相通，丁烷压缩机19出口与丁烷中间球罐21入口相通，丙烷中间球罐22出口管线与丁烷中间球罐21出口管线汇合后与吸附进料泵23入口相通，且丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐21分别设置出口阀门，丙烷中间球罐22出口阀门后设置单向阀，吸附进料泵23出口分别与第一吸附塔24入口和第四吸附塔27入口相通，且分别设置阀门，第一吸附塔24出口与第二吸附塔25入口相通且中间设置阀门，第二吸附塔25出口与第三吸附塔26入口相通且中间设置阀门，第三吸附塔26出口分别与第四吸附塔27、丙烷成品球罐30、丁烷成品球罐31入口相通且分别设置阀门，第四吸附塔27出口与第五吸附塔28入口相通且中间设置阀门，第五吸附塔28出口与第六吸附塔29入口相通且中间设置阀门，第六吸附塔29出口管路与第四吸附塔26出口至丙烷成品球罐30和丁烷成品球罐31入口间管路汇合且设置阀门，丙烷成品球罐30和丁烷成品球罐31入口阀门前均设置单向阀，出口均设置阀门。
所述无味环保气雾抛射剂以轻石脑油为原料，经换热、加热至反应温度后进入加氢精制单元后，依次通过预加氢反应器7、加氢精制反应器8、吸附反应器9、第一脱芳反应器10、第二脱芳反应器11，在高选择性加氢精制催化剂、高容量碱性金属氧化物吸附剂、高选择性脱芳催化剂的作用下脱除含硫、氯、氮、氧、芳烃和其他不饱和烃类杂质；加氢精制单元反应物进入精馏分离单元，反应物经高压分离器12分离回收氢气后进入低压分离器13和稳定塔14，由稳定塔14分离出干气，干气作为锅炉燃料进行无害化处理，稳定塔14的塔底重组分依次进入丙烷精馏塔15和丁烷精馏塔16，所得塔顶轻组分依次经空冷器和压缩机进入对应丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐21储存，丁烷精馏塔16的塔底重组分进入轻油储罐进行高纯戊烷、己烷、庚烷等再加工；根据中间球罐反应物气味情况，可以只进入第一组吸附塔或第二组吸附塔补充吸附，或依次通过六个吸附塔补充吸附，甚至可以实现在各个吸附塔间进行多次循环补充吸附，产品彻底无味后分别进入各自球罐储存。
所述预加氢反应器7和加氢精制反应器8保护剂优选铝硅、NiO-MoO3、CoCO3-CoCl2中的一种或几种，堆积密度为700-770kg/m3，外形为Ф40-Ф50mm小球；催化剂优选ⅤⅠB-ⅤⅢ族金属、金属氧化物、金属磷化物中的一种或几种，优选Mo-Ni、Mo-Co及相关磷化物作为催化剂，优选Ni、P、P2O5中的一种或几种为催化助剂；上述催化剂优选以改性多孔ZSM-5分子筛为催化剂载体，优选磷化合物改性多孔ZSM-5分子筛作为载体，分为三层铺设，自上而下催化剂粒径逐渐减小，堆积密度逐渐增加；所述预加氢反应器7操作条件：压力为1.2-2.0MPa，入口温度为120-180℃，出口温度为165-220℃，氢油比150-250，空速1.0-3.0/h；所述加氢精制反应器8压力为1.5-2.8MPa，入口温度为160-220℃，出口温度为245-290℃，氢油比150-250，空速为1.0-2.0/h。
所述吸附反应器9采用不同粒径吸附剂填充方式，优选氧化钙、氧化锌、铁酸锌、氧化锰等多孔吸附剂中的一种或几种作为吸附剂，吸附剂形状为规则几何形状，优选球形，堆积密度为800-870kg/m3，外形为Ф20-Ф30mm小球；所述吸附反应器9的吸附压力为2.0-2.6MPa。
所述第一脱芳反应器10和第二脱芳反应器11保护剂优选铝硅、NiO-MoO3、WO3-CoO中的一种或几种；所述脱芳反应器催化剂优选ⅤⅢ族金属Ni、Pb、Pt及相应氧化物中的一种或几种作为主活性物质，Ni及Ni氧化物为催化剂助剂，催化剂载体为改性介孔分子筛，优选硅系改性介孔分子筛；所述催化剂形状为规则几何形状，优选球状；催化剂上、下床层催化剂填充方式采用加氢精制反应器内催化剂填充方式；所述第一脱芳反应器10和第二脱芳反应器11的操作条件：压力为2.5-3.5MPa，入口温度为200-270℃，出口温度为240-310℃，氢油比200-300，空速1.0-1.5/h。
所述高压分离器12和低压分离器13出口设置丝网除沫器，可滤除气相中的液沫，减少气相带液，提高产品收率，所述丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐21通过各自出口单向阀和单向阀实现吸附塔进料切换；所述各吸附塔入口、出口和排污口均设有阀门，同时各旁路也设有阀门，可通过阀门的开关实现吸附流程变更和催化剂更换；所述各个阀门为电动阀或电动门。
所述稳定塔14为板式塔，操作条件：塔顶温度为15-40℃，塔内压力为0.3-0.5MPa，塔底温度为45-60℃。所述丙烷精馏塔15和丁烷精馏塔16均为填料塔，所用填料为金属或者树脂规整填料，所述丙烷精馏塔15操作条件：塔顶温度为18-30℃，塔内压力0.5-0.9MPa，塔底温度为63-73℃；所述丁烷精馏塔16操作条件：塔顶温度为45-55℃，塔内压力0.5-0.9MPa，塔底温度为65-80℃。所述第一吸附塔24和第四吸附塔27采用3A、4A、5A、10X型分子筛吸附剂中的一种或几种，优选4A、5A型分子筛吸附剂，分子筛吸附剂形状为条形或者球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度700-800kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.7-1.1MPa；所述第二吸附塔25和第四吸附塔28采用NY、NaY、KY型分子筛吸附剂中的一种或几种，优选NY行分子筛吸附剂，分子筛形状为条形或球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度750-800kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.6-1.0MPa；所述第三吸附塔26和第六吸附塔29采用ZSM-5型分子筛吸附剂，分子筛形状为条形或球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度750-830kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.5-0.9MPa。
实施例1
将原料Ⅰ(参照原料性质表)经原料泵2加压后泵入换热器组3中进行两次预热，与氢气混合后进入加热炉6中加热到142℃进入加氢反应单元，执行实施例1优选操作条件(参照优选操作条件表)，经过预加氢、加氢精制，杂质吸附和深度脱芳后反应物经换热器组3换热冷却后进入高压分离器12分离氢气经循环氢压缩机5回收使用，低压分离器13和稳定塔14进行气液分离，收集丙烷前气体组作为锅炉燃料回收。稳定塔14底反应物进入丙烷精馏塔15，塔顶采出丙烷中间产品；塔底组分进入丁烷精馏塔16，塔顶采出丁烷中间产品，塔底组分进入储罐作为生产高纯戊烷、高纯己烷等产品的原料。所得丙烷中间产品和丁烷中间产品分别经丙烷空冷器17和丁烷空冷器18冷却、丙烷压缩机20和丁烷压缩机19压缩液化进入丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐23储存。根据两中间球罐液位情况，交替将中间球罐内反应物通过吸附进料泵23依次通过第一吸附塔24、第二吸附塔25、第三吸附塔26后进入对应成品球罐。
实施例2
将原料Ⅱ(参照原料性质表)经原料泵2加压后泵入换热器组3中进行两次预热，与氢气混合后进入加热炉6中加热到166℃进入加氢反应单元，执行实施例2优选操作条件(参照优选操作条件表)，经过预加氢、加氢精制，杂质吸附和深度脱芳后反应物经换热器组3换热冷却后进入高压分离器12分离氢气经循环氢压缩机5回收使用，低压分离器13和稳定塔14进行气液分离，收集丙烷前气体组作为锅炉燃料回收。稳定塔14底反应物进入丙烷精馏塔15，塔顶采出丙烷中间产品；塔底组分进入丁烷精馏塔16，塔顶采出丁烷中间产品，塔底组分进入储罐作为生产高纯戊烷、高纯己烷等产品的原料。所得丙烷中间产品和丁烷中间产品分别经丙烷空冷器17和丁烷空冷器18冷却、丙烷压缩机20和丁烷压缩机19压缩液化进入丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐23储存。根据两中间球罐液位情况，交替将中间球罐内反应物通过吸附进料泵23依次通过第一吸附塔24、第二吸附塔25、第三吸附塔26、第四吸附塔27、第五吸附塔28、第六吸附塔29后进入对应成品球罐。
实施例3
将原料Ⅲ(参照原料性质表)经原料泵2加压后泵入换热器组3中进行两次预热，与氢气混合后进入加热炉6中加热到129℃进入加氢反应单元，执行实施例3优选操作条件(参照优选操作条件表)，经过预加氢、加氢精制，杂质吸附和深度脱芳后反应物经换热器组3换热冷却后进入高压分离器12分离氢气经循环氢压缩机5回收使用，低压分离器13和稳定塔14进行气液分离，收集丙烷前气体组作为锅炉燃料回收。稳定塔14底反应物进入丙烷精馏塔15，塔顶采出丙烷中间产品；塔底组分进入丁烷精馏塔16，塔顶采出丁烷中间产品，塔底组分进入储罐作为生产高纯戊烷、高纯己烷等产品的原料。所得丙烷中间产品和丁烷中间产品分别经丙烷空冷器17和丁烷空冷器18冷却、丙烷压缩机20和丁烷压缩机19压缩液化进入丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐23储存。根据两中间球罐液位情况，交替将中间球罐内反应物通过吸附进料泵23依次通过第一吸附塔24、第二吸附塔25、第三吸附塔26、第四吸附塔27、第五吸附塔28、第六吸附塔29后进入对应成品球罐。
实施例4
将原料ⅠⅤ(参照原料性质表)经原料泵2加压后泵入换热器组3中进行两次预热，与氢气混合后进入加热炉6中加热到135℃进入加氢反应单元，执行实施例4优选操作条件(参照优选操作条件表)，经过预加氢、加氢精制，杂质吸附和深度脱芳后反应物经换热器组3换热冷却后进入高压分离器12分离氢气经循环氢压缩机5回收使用，低压分离器13和稳定塔14进行气液分离，收集丙烷前气体组作为锅炉燃料回收。稳定塔14底反应物进入丙烷精馏塔15，塔顶采出丙烷中间产品；塔底组分进入丁烷精馏塔16，塔顶采出丁烷中间产品，塔底组分进入储罐作为生产高纯戊烷、高纯己烷等产品的原料。所得丙烷中间产品和丁烷中间产品分别经丙烷空冷器17和丁烷空冷器18冷却、丙烷压缩机20和丁烷压缩机19压缩液化进入丙烷中间球罐22和丁烷中间球罐23储存。根据两中间球罐液位情况，交替将中间球罐内反应物通过吸附进料泵23依次通过第一吸附塔24、第二吸附塔25、第三吸附塔26后进入对应成品球罐。
原料性质表
Figure GDA0003346778170000131
Figure GDA0003346778170000141
优选操作条件表
Figure GDA0003346778170000142
Figure GDA0003346778170000151
中间球罐及成品球罐物料指标表
Figure GDA0003346778170000161

Claims (9)

1.一种无味环保气雾抛射剂生产设备，其特征在于：所述无味环保气雾抛射剂生产设备包括换热单元、加氢精制单元、精馏分离单元和补充吸附单元；所述换热单元由原料球罐、原料泵、换热器组、新氢线、循环氢压缩机、加热炉组成；所述加氢精制单元由预加氢反应器、加氢精制反应器、吸附反应器、第一脱芳反应器、第二脱芳反应器组成；所述精馏分离单元由高压分离器、低压分离器、稳定塔、丙烷精馏塔、丁烷精馏塔、丙烷空冷器、丁烷空冷器、丁烷压缩机、丙烷压缩机、丁烷中间球罐、丙烷中间球罐组成；所述补充吸附单元由吸附进料泵、第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔、丙烷成品球罐、丁烷成品球罐组成，其中第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔为第一组吸附塔，第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔为第二组吸附塔。
2.根据权利要求1所述的一种无味环保气雾抛射剂生产设备，其特征在于：所述原料球罐前设置阀门，原料球罐出口与原料泵入口相通，原料泵出口与换热器组冷源入口相通，换热器组出口与加热炉入口通过管路连通且设置单向阀，新氢线出口与循环氢压缩机出口通过管路汇合后与换热器组后单向阀和加热炉间管路相通，加热炉出口与预加氢反应器入口相通，预加氢反应器出口与加氢精制反应器入口相通，加氢精制反应器出口与吸附反应器入口相通，吸附反应器出口与第一脱芳反应器入口相通，第一脱芳反应器出口与第二脱芳反应器入口相通，第二脱芳反应器出口与换热器组热源入口相通，换热器组热源出口与高压分离器入口相通，高压分离器顶部出口与循环氢压缩机入口相通，高压分离器底部出口与低压分离器入口相通，低压分离器顶部出口与尾气储存装置相通，低压分离器底部出口与稳定塔入口相通，稳定塔顶部出口与尾气储存装置相通，稳定塔底部与丙烷精馏塔入口相通，丙烷精馏塔顶部出口与丙烷空冷器入口相通，丙烷精馏塔底部出口与丁烷精馏塔入口相通，丁烷精馏塔顶部出口与丁烷空冷器入口相通，丁烷精馏塔底部出口与轻油储罐相通且设置阀门，丙烷空冷器出口与丙烷压缩机入口相通，丙烷压缩机出口与丙烷中间球罐入口相通，丁烷空冷器出口与丁烷压缩机入口相通，丁烷压缩机出口与丁烷中间球罐入口相通，丙烷中间球罐出口管线与丁烷中间球罐出口管线汇合后与吸附进料泵入口相通，且丙烷中间球罐和丁烷中间球罐分别设置出口阀门，丙烷中间球罐出口阀门后设置单向阀，吸附进料泵出口分别与第一吸附塔入口和第四吸附塔入口相通，且分别设置阀门，第一吸附塔出口与第二吸附塔入口相通且中间设置阀门，第二吸附塔出口与第三吸附塔入口相通且中间设置阀门，第三吸附塔出口分别与第四吸附塔、丙烷成品球罐、丁烷成品球罐入口相通且分别设置阀门，第四吸附塔出口与第五吸附塔入口相通且中间设置阀门，第五吸附塔出口与第六吸附塔入口相通且中间设置阀门，第六吸附塔出口管路与第四吸附塔出口至丙烷成品球罐和丁烷成品球罐入口间管路汇合且设置阀门，丙烷成品球罐和丁烷成品球罐入口阀门前均设置单向阀，出口均设置阀门。
3.一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述无味环保气雾抛射剂以轻石脑油为原料，经换热、加热至反应温度后进入加氢精制单元后，依次通过预加氢反应器、加氢精制反应器、吸附反应器、第一脱芳反应器、第二脱芳反应器，在高选择性加氢精制催化剂、高容量碱性金属氧化物吸附剂、高选择性脱芳催化剂的作用下脱除含硫、氯、氮、氧、芳烃和其他不饱和烃类杂质；加氢精制单元反应物进入精馏分离单元，反应物经高压分离器分离回收氢气后进入低压分离器和稳定塔，由稳定塔分离出干气，干气作为锅炉燃料进行无害化处理，稳定塔的塔底重组分依次进入丙烷精馏塔和丁烷精馏塔，所得塔顶轻组分依次经空冷器和压缩机进入对应丙烷中间球罐和丁烷中间球罐储存，丁烷精馏塔的塔底重组分进入轻油储罐进行高纯戊烷、己烷、庚烷等再加工；根据中间球罐反应物气味情况，可以只进入第一组吸附塔或第二组吸附塔补充吸附，或依次通过六个吸附塔补充吸附，甚至可以实现在各个吸附塔间进行多次循环补充吸附，产品彻底无味后分别进入各自球罐储存。
4.根据权利要求3所述的一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述预加氢反应器和加氢精制反应器保护剂优选铝硅、NiO-MoO3、CoCO3-CoCl2中的一种或几种，堆积密度为700-770kg/m3，外形为Ф40-Ф50mm小球；催化剂优选ⅤⅠB-ⅤⅢ族金属、金属氧化物、金属磷化物中的一种或几种，优选Ni、P、P2O5中的一种或几种为催化助剂；上述催化剂优选以改性多孔ZSM-5分子筛为催化剂载体，分为三层铺设，自上而下催化剂粒径逐渐减小，堆积密度逐渐增加；所述预加氢反应器操作条件：压力为1.2-2.0MPa，入口温度为120-180℃，出口温度为165-220℃，氢油比150-250，空速1.0-3.0/h；所述加氢精制反应器压力为1.5-2.8MPa，入口温度为160-220℃，出口温度为245-290℃，氢油比150-250，空速为1.0-2.0/h。
5.根据权利要求3所述的一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述吸附反应器采用不同粒径吸附剂填充方式，吸附剂形状为规则几何形状，堆积密度为800-870kg/m3，外形为Ф20-Ф30mm小球；所述吸附反应器的吸附压力为2.0-2.6MPa。
6.根据权利要求3所述的一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述第一脱芳反应器和第二脱芳反应器保护剂优选铝硅、NiO-MoO3、WO3-CoO中的一种或几种；所述脱芳反应器催化剂优选ⅤⅢ族金属Ni、Pb、Pt及相应氧化物中的一种或几种作为主活性物质，Ni及Ni氧化物为催化剂助剂，催化剂载体为硅系改性介孔分子筛；所述催化剂形状为规则几何形状；催化剂上、下床层催化剂填充方式采用加氢精制反应器内催化剂填充方式；所述第一脱芳反应器和第二脱芳反应器的操作条件：压力为2.5-3.5MPa，入口温度为200-270℃，出口温度为240-310℃，氢油比200-300，空速1.0-1.5/h。
7.根据权利要求3所述的一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述高压分离器和低压分离器出口设置丝网除沫器，可滤除气相中的液沫，减少气相带液，提高产品收率，所述丙烷中间球罐和丁烷中间球罐通过各自出口单向阀和单向阀实现吸附塔进料切换；所述各吸附塔入口、出口和排污口均设有阀门，同时各旁路也设有阀门，可通过阀门的开关实现吸附流程变更和催化剂更换；所述各个阀门为电动阀或电动门。
8.根据权利要求3所述的一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述稳定塔为板式塔，操作条件：塔顶温度为15-40℃，塔内压力为0.3-0.5MPa，塔底温度为45-60℃，所述丙烷精馏塔和丁烷精馏塔均为填料塔，所用填料为金属或者树脂规整填料，所述丙烷精馏塔操作条件：塔顶温度为18-30℃，塔内压力0.5-0.9MPa，塔底温度为63-73℃；所述丁烷精馏塔操作条件：塔顶温度为45-55℃，塔内压力0.5-0.9MPa，塔底温度为65-80℃。
9.根据权利要求3所述的一种无味环保气雾抛射剂生产方法，其特征在于：所述第一吸附塔和第四吸附塔采用3A、4A、5A、10X型分子筛吸附剂中的一种或几种，分子筛吸附剂形状为条形或者球形，颗粒Ф2.0-3.0mm，堆积密度700-800kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.7-1.1MPa；所述第二吸附塔和第四吸附塔采用NY、NaY、KY型分子筛吸附剂中的一种或几种，分子筛形状为条形或球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度750-800kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.6-1.0MPa；所述第三吸附塔和第六吸附塔采用ZSM-5型分子筛吸附剂，分子筛形状为条形或球形，颗粒直径2.0-3.0mm，堆积密度750-830kg/m3，吸附温度为5-20℃，吸附压力为0.5-0.9MPa。
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