CN111019704A - 一种成品油生产用加氢系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成品油生产用加氢系统，涉及成品油生产领域，包括；缓冲罐：用于对分馏后的汽油进行储存、缓冲；加氢进料泵：用于对氢气进行输送；循环氢压缩机；用于提高氢气压力与对氢气进行重复循环利用；换热器：用于换热处理；加氢反应器：用于反应油与氢气进行反应；冷却器：用于对反应后的油气进行降温；高分罐：用于对反应油气进行储存；分馏塔：用于对油气进行脱硫处理，得到国六汽油。本发明对氢气进行反复回收利用，降低生产过程中的氢气制造成本，提高氢气利用率；且在国六汽油生产完成后通过混合加入异辛烷，对其进行混合、搅拌，使国六汽油的辛烷值达到所需水平，从而可以对辛烷值进行精准控制。

Description

一种成品油生产用加氢系统
技术领域
本发明涉及成品油生产领域，具体为一种成品油生产用加氢系统。
背景技术
成品油按照《成品油办法》(商务部令2006年第23号)第四条称成品油是指汽油、煤油、柴油及其他符合国家产品质量标准、具有相同用途的乙醇汽油和生物柴油等替代燃料，成品油是经过原油的生产加工而成，可分为石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦6类，其中，石油燃料产量最大，约占总产量的90％；各种润滑剂品种最多，产量约占5％。各国都制定了产品标准，以适应生产和使用的需要。
加氢裂化，是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力的温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程，它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应，加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品，又可以防止生成大量的焦炭，还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯烃饱和，加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。
但是，目前市场氢气在使用后，二次利用率低下，造成生产成本无法进一步提高，且在汽油生产后，辛烷值无法进行精准调校，导致辛烷值的大小无法进行过精准控制，且加氢反应器的热能无法得到有效利用。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决氢气在使用后，二次利用率低下，造成生产成本无法进一步提高与辛烷值无法进行精准调校，导致辛烷值的大小无法进行过精准控制与加氢反应器的热能无法得到有效利用的问题，提供一种成品油生产用加氢系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种成品油生产用加氢系统，包括；
缓冲罐：用于对分馏后的汽油进行储存、缓冲；
加氢进料泵：用于对氢气进行输送；
循环氢压缩机；用于提高氢气压力与对氢气进行重复循环利用；
换热器：用于换热处理；
加氢反应器：用于反应油与氢气进行反应；
热传导单元：用于将加氢反应器运行时产生的热量导至分馏塔内；
冷却器：用于对反应后的油气进行降温；
高分罐：用于对反应油气进行储存；
分馏塔：用于对油气进行脱硫处理，得到国六汽油；
混合仓：将国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷按比例混合。
优选地，所述加氢反应所需的氢气由甲醇制氢装置提供，所述氢气中含有的CO和CO2通过变压吸附的方式将其去除，同时将氢气浓度提浓至95％以上，提浓后压力为2.0MPa(G)的氢气为加氢进料泵提供氢源，变压吸附装置的解吸气排出压力0.02MPa(G)，排入装置低压瓦斯系统。
优选地，所述换热器包括混合换热器与蒸汽换热器，所述换热器对氢气进行换热后，氢气的温度为210摄氏度。
优选地，所述所述冷却器对反应后的油气进行降温前，需使用换热器对反应后的油气进行换热，且冷却器将油气的温度降低至35摄氏度。
优选地，所述高分罐与分馏塔之间连接有底油换热器和蒸汽换热器，所述高分罐内的油气经过底油换热器与蒸汽换热器后达到60-70摄氏度。
优选地，所述循环氢压缩机内氢气在反应过程中会产生废氢，所述废氢通过压控阀进入高压瓦斯缓冲罐。
优选地，所述国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷的比例为87:7:4:2，且国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷例经管道混合器送至汽油调和罐，通过调和罐内调和喷嘴混合均匀。
优选地，所述热传导单元包括循环铜管、水泵、导热液体。
优选地，包括下列步骤：
步骤一：塔底油进入缓冲罐内；
步骤二：加氢进料泵将缓冲罐内的塔底油输送至换热器；
步骤三：换热后塔底油进入加氢反应器；
步骤四：反应后的油气经过换热器与冷却器进入高分罐，热传导单元将反应时产生的热量导入分馏塔内；
步骤五：高分罐内的油气经过蒸汽换热器后进入分馏塔；
步骤六：分馏塔分馏得到国六汽油与MTBE、二甲苯(混合苯)、异辛烷通过流量计控制混合，得到成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对氢气进行反复回收利用，降低生产过程中的氢气制造成本，提高氢气利用率；且在国六汽油生产完成后通过混合加入异辛烷，对其进行混合、搅拌，使国六汽油的辛烷值达到所需水平，从而可以对辛烷值进行精准控制，循环铜管的初始端位于加氢反应器内部，并与分馏塔内部连接后末端与初始端焊合，循环铜管内的导热液体将加氢反应器内因反应产生的热量带入至分馏塔内，从而达到降低热能的利用率。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，一种成品油生产用加氢系统，包括；
缓冲罐：用于对分馏后的汽油进行储存、缓冲；
加氢进料泵：用于对氢气进行输送；
循环氢压缩机；用于提高氢气压力与对氢气进行重复循环利用；
换热器：用于换热处理；
加氢反应器：用于反应油与氢气进行反应；
冷却器：用于对反应后的油气进行降温；
高分罐：用于对反应油气进行储存；
分馏塔：用于对油气进行脱硫处理，得到国六汽油；
混合仓：将国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷按比例混合。
实施例1
作为本发明的优选实施例：加氢反应所需的氢气由甲醇制氢装置提供，氢气中含有的CO和CO2通过变压吸附的方式将其去除，同时将氢气浓度提浓至95％以上，提浓后压力为2.0MPa(G)的氢气为加氢进料泵提供氢源，变压吸附装置的解吸气排出压力0.02MPa(G)，排入装置低压瓦斯系统；
硫含量是车用汽油中最关键的环保指标，为进一步提高汽车尾气净化系统的能力，减少汽车污染物排放，《第五阶段车用汽油国家标准》将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm，降低了80％。此前于2013年6月发布的《第五阶段车用柴油国家标准》同样要求车用柴油的硫含量不大于10ppm，油品硫含量指标的升级，炼油原料高硫劣质化和催化重整制芳烃受限三大因素将提升中国炼厂的氢气需求，为了使汽柴油硫含量满足不大于10ppm的标准，需要对催化汽油进行进一步加氢，并对催化柴油进行高压加氢改质。除了改造加氢装置外，为回收加氢产生的硫化氢(H2S)，还需要新建或扩容硫回收装置
实施例2
作为本发明的优选实施例：换热器包括混合换热器与蒸汽换热器，换热器对氢气进行换热后，氢气的温度为210摄氏度；
蒸汽热器是以蒸汽为热源将水或空气加热的设备，它可以把蒸汽中的大量热值充分置换出来，用来加热水或空气。被加热的水或空气可集中输送到各类干燥烘干设备里，进入芯体的蒸汽，沿侧壁斜向小孔高速喷出，其动能为水吸收，推动水沿芯体边缘切线方向流动，以较大角度与壳体内壁接触，受壳体阻拦而旋转，由于壳体容积设计合理，水流旋转速度适宜且稳定，旋转水流不仅能更好地吸收蒸汽动能、消除噪声，也将蒸汽流散形成大量的微小汽水单元合体，这种小体积的组合混合时产生的噪声很低，具有以下优点，高效节能，热效率可达99％。蒸汽换热器能使蒸汽快速均匀地直接溶解于水中，且蒸汽和被加热液体的压差即使仅有0.04Mpa，蒸汽仍能较好地加入被加热液体中，故热损失小，热效率高，振动小，噪音低：有利于改善周围环境，与花管式老式加热器比较，涡旋式消音加热器因采用内部旋流消声结构，噪音低于50db，振动大大降低，总投资低：热源蒸汽直接进入水箱，可省却热水用泵房设备，节省投资，操作维修简单：水、汽分开控制，故水箱内剩余冷水可重复加热，控温方便，蒸汽换热器采用全不锈钢材质精加工而成，无需拆卸维修，使用寿命长。
实施例3
作为本发明的优选实施例：冷却器对反应后的油气进行降温前，需使用换热器对反应后的油气进行换热，且冷却器将油气的温度降低至35摄氏度；
冷却器是换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量，冷却器因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。另外，溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈。由于锈垢的产生，换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水，结垢严重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大，随着沉积物的增加会造成能源费用的加大，节约能源、延长设备的使用寿命，同时节约生产时间和费用。
实施例4
作为本发明的优选实施例：高分罐与分馏塔之间连接有底油换热器和蒸汽换热器，高分罐内的油气经过底油换热器与蒸汽换热器后达到60-70摄氏度；
换热器(heat exchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
实施例5
作为本发明的优选实施例：循环氢压缩机内氢气在反应过程中会产生废氢，废氢通过压控阀进入高压瓦斯缓冲罐；
提高氢气浓度，降低其中杂质含量，从而提高氢气的利用率，降低企业的生产成本，提高利润率。
实施例6
作为本发明的优选实施例：国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷的比例为87:7:4:2，且国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷例经管道混合器送至汽油调和罐，通过调和罐内调和喷嘴混合均匀；
异辛烷是测验定汽油抗爆性能的标准物质，异辛烷和庚烷的辛烷值分别规定为100和0，汽油样品在单缸发动机内，在规定的测验试条件下，其抗爆性能如相当于某一组成的异辛烷-庚烷混合物，则样品的辛烷值等于标准燃料中异异烷的体积百分数，抗爆性能好的汽油辛烷值高，用作测定汽油辛烷值的标准燃料。
实施例7
作为本发明的优选实施例：热传导单元包括循环铜管、水泵、导热液体；
循环铜管的初始端位于加氢反应器内部，并与分馏塔内部连接后末端与初始端焊合，循环铜管内的导热液体将加氢反应器内因反应产生的热量带入至分馏塔内，从而达到降低热能的利用率。
实施例8
作为本发明的优选实施例，包括下列步骤：
步骤一：塔底油进入缓冲罐内；
步骤二：加氢进料泵将缓冲罐内的塔底油输送至换热器；
步骤三：换热后塔底油进入加氢反应器；
步骤四：反应后的油气经过换热器与冷却器进入高分罐，热传导单元将反应时产生的热量导入分馏塔内；
步骤五：高分罐内的油气经过蒸汽换热器后进入分馏塔；
步骤六：分馏塔分馏得到国六汽油与MTBE、二甲苯(混合苯)、异辛烷通过流量计控制混合，得到成品。
利用不同液体在不同条件下，如温度不同，挥发性(沸点)不同的原理进行液体分离，从而达到提纯效果，蒸馏塔主要分为板式塔与薄膜式塔，板式塔比较常见，其构造可分为板、重沸器、冷凝器三个部分，再沸器入塔口最好与最下一层塔盘的降液板平行安装，若因塔的布置及配管等原因不能平行安装时，必须考虑安装挡板，再沸器入塔口要注意人塔物流不得妨碍底部受液盘内的液体流出，如果是过热蒸汽入塔，为防止降液管内的液体受热而部分汽化，过热蒸汽入口管不宜放在降液管的旁边，通过再沸器加热塔底的液体，使其部分气化，由塔底再沸器入塔口进入塔，与下降液进行逆流两相接触，下降液中易挥发(低沸点)组分不断向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝液体的一部分作为回流液返回塔顶，其余部分则作为馏出液送出。塔底流出的液体，其中一部分送入再沸器加热返回塔中，另一部分液体作为釜残液采出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：包括；
缓冲罐：用于对分馏后的汽油进行储存、缓冲；
加氢进料泵：用于对氢气进行输送；
循环氢压缩机；用于提高氢气压力与对氢气进行重复循环利用；
换热器：用于换热处理；
加氢反应器：用于反应油与氢气进行反应；
热传导单元：用于将加氢反应器运行时产生的热量导至分馏塔内；
冷却器：用于对反应后的油气进行降温；
高分罐：用于对反应油气进行储存；
分馏塔：用于对油气进行脱硫处理，得到国六汽油；
混合仓：将国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷按比例混合。
2.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述加氢反应所需的氢气由甲醇制氢装置提供，所述氢气中含有的CO和CO2通过变压吸附的方式将其去除，同时将氢气浓度提浓至95％以上，提浓后压力为2.0MPa(G)的氢气为加氢进料泵提供氢源，变压吸附装置的解吸气排出压力0.02MPa(G)，排入装置低压瓦斯系统。
3.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述换热器包括混合换热器与蒸汽换热器，所述换热器对氢气进行换热后，氢气的温度为210摄氏度。
4.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述所述冷却器对反应后的油气进行降温前，需使用换热器对反应后的油气进行换热，且冷却器将油气的温度降低至35摄氏度。
5.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述高分罐与分馏塔之间连接有底油换热器和蒸汽换热器，所述高分罐内的油气经过底油换热器与蒸汽换热器后达到60-70摄氏度。
6.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述循环氢压缩机内氢气在反应过程中会产生废氢，所述废氢通过压控阀进入高压瓦斯缓冲罐。
7.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷的比例为87:7:4:2，且国六汽油与MTBE、二甲苯与异辛烷例经管道混合器送至汽油调和罐，通过调和罐内调和喷嘴混合均匀。
8.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：所述热传导单元包括循环铜管、水泵、导热液体。
9.根据权利要求1所述的一种成品油生产用加氢系统，其特征在于：包括下列步骤：
步骤一：塔底油进入缓冲罐内；
步骤二：加氢进料泵将缓冲罐内的塔底油输送至换热器；
步骤三：换热后塔底油进入加氢反应器；
步骤四：反应后的油气经过换热器与冷却器进入高分罐，热传导单元将反应时产生的热量导入分馏塔内；
步骤五：高分罐内的油气经过蒸汽换热器后进入分馏塔；
步骤六：分馏塔分馏得到国六汽油与MTBE、二甲苯(混合苯)、异辛烷通过流量计控制混合，得到成品。
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