CN204058379U - 一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种劣质催化柴油加氢改质装置的换热优化系统。它包括精制柴油/原料油换热器、加氢进料泵、反应流出物/混合进料换热器、反应流出物/重沸炉进料换热器、反应进料加热炉、加氢反应器、热高压分离器、热高分气/混合氢换热器、热高分气/低分油换热器、热高分气空冷器、热低压分离器、热低分气空冷器、冷高压分离器、热冷低压分离器、循环氢脱硫塔、循环氢压缩机、产品分馏塔、重沸炉、重沸炉进料泵、精制柴油泵、除氧水预热器、蒸汽发生器、蒸汽过热器、精制柴油空冷器。使用本实用新型不仅可充分利用反应流出物高温热，且可充分利用精制柴油低温热，操作稳定，投资较小。
Description
技术领域
本实用新型属于石化炼油行业油品加氢技术领域，特别是一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化系统。
背景技术
原油经过100多年的开采，世界上低硫轻质原油的产量已经越来越少。目前，世界上含硫原油（含硫量在0.5%~2.0%之间）和高硫原油（含硫量在2％以上）的产量已占原油总产量的75％以上，其中含硫量在1％以上的原油产量已占到原油总产量的55％以上，含硫量在2％以上的高硫原油的产量也占到30%以上。随着世界范围内环保要求的不断提高，人们对石油产品的质量要求也在不断提高。柴油规格不断发生变化，1996年欧洲实施S<500ppm的规格，2000年进一步降低至S<350ppm，2005年达到S<50ppm，世界燃油规范中3类柴油的硫含量要求是S<30ppm。随着汽车保有量快速增长，汽车尾气排放对大气污染的影响日益增加，为加快油品质量升级，国家质检总局、国家标准委尽快发布第四阶段车用柴油标准（硫含量不大于50ppm），过渡期至2014年底；2013年6月底前发布第五阶段车用柴油标准（硫含量不大于10ppm），2013年底前发布第五阶段车用汽油标准（硫含量不大于10ppm），过渡期均至2017年底。面对国内外炼油行业的激烈竞争，和国内外对环保、产品质量要求的越来越严格，为了提高和增强企业的竞争能力，提高原油的加工深度、和精度，将柴油硫含量降低至超低水平（硫含量不大于10ppm）将是未来几年各国主要目标，因此怎样降低装置的操作能耗将是各家炼油厂追求的终极目标。
柴油加氢装置的换热网络以冷进料、冷出料为特点，上下游单元装置之间物料存在先降温又升温的状况，物料之间换热也有高温低用的情况存在，未能实现高温位热量的多级利用，造成能量浪费。最终导致燃料、电能等公用工程能耗高，资源浪费多。
传统的柴油加氢装置热高分流程：原料油经与精制柴油换热后进入原料油缓冲罐，再经加氢进料泵升压后与混合氢混合，再经反应流出物换热、加热炉升温后进入反应器。反应流出物经与原料油换热后进入热高压分离器，热高分气经换热、空冷冷却后进入冷高压分离器。冷高分气进入循环氢脱硫系统，脱硫后作为循环氢使用。冷高分油经减压后进入冷低分器，冷低分气去PSA提氢，冷低分油经换热后与热低分油合并。热低分油与冷低分油合并后进入产品分馏塔。粗石脑油从塔顶产出装置。精制柴油经塔底产出，与原料油换热、空冷冷却后出装置。
当加工劣质催化柴油时，由于发生芳烃饱和反应，装置发热量比直馏柴油、焦化柴油加氢装置大，因此传统加氢流程存在空冷入口温度高、电耗大等问题，加热炉及空冷器能耗约占装置能耗的80%。为了更好的利用反应热，降低装置能耗，因此需要对现有加氢装置流程进一步优化。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化系统，它主要解决上述现有技术所存在的技术问题，使用本实用新型不仅可充分利用不仅可充分利用反应流出物高温热，且可充分利用精制柴油低温热。
为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化系统，其特征在于：它包括精制柴油/原料油换热器、加氢进料泵、反应流出物/混合进料换热器、反应流出物/重沸炉进料换热器、反应进料加热炉、加氢反应器、热高压分离器、热高分气/混合氢换热器、热高分气/低分油换热器、热高分气空冷器、热低压分离器、热低分气空冷器、冷高压分离器、热冷低压分离器、循环氢脱硫塔、循环氢压缩机、产品分馏塔、重沸炉、重沸炉进料泵、精制柴油泵、除氧水预热器、蒸汽发生器、蒸汽过热器、精制柴油空冷器；
该精制柴油/原料油换热器输入端与原料油输送管连接，该精制柴油/原料油换热器输出端依次通过加氢进料泵、反应流出物/混合进料换热器与反应进料加热炉输入端连接，该反应进料加热炉输出端连接加氢反应器输入端，该加氢反应器输出端通过反应流出物/重沸炉进料换热器、反应流出物/混合进料换热器后连接热高压分离器输入端，该热高压分离器底部输出端连接热低压分离器输入端，该热低压分离器的一输出端依次通过热低分气空冷器连接热冷低压分离器，该热高压分离器另一输出端一次通过热高分气/混合氢换热器、热高分气/冷低分油换热器、热高分气空冷器连接冷高压分离器的输入端，该冷高压分离器的一输出端连接冷低压分离器，该冷低压分离器的另一输出端连接循环氢脱硫塔的输入端，该循环氢脱硫塔顶端的输出端连接循环氢压缩机，该循环氢压缩机升压后的输出再分成两路，循环氢压缩机的一路输出端连接加氢反应器，循环氢压缩机的另一路输出端与来自新氢压缩机出口共同连接到热高分气/混合氢换热器，该热低压分离器的另一输出端连接到分馏塔，该反应流出物/重沸炉进料换热器通过重沸炉连接到分馏塔的输入端，该分馏塔塔底的一输出端通过重沸炉进料泵连接反应流出物/重沸炉进料换热器，该分馏塔塔底的另一输出端依次通过蒸汽过热器、蒸汽发生器、除氧水预热器、精制柴油/原料油换热器连接精制柴油空冷器，该蒸汽过热器的低压蒸汽输入端还连接到分馏塔的低压蒸汽输入端。
所述的系统，其特征在于：该反应流出物/重沸炉进料换热器为U型管结构换热器，且采用螺纹锁紧环型式。
所述的系统，其特征在于：该蒸汽发生器采用螺纹换热管，壳程入口采用多孔分布器。
本实用新型与现有传统技术相比，具有如下优点：
1、与传统技术相比，一方面本实用新型降低了重沸炉负荷，可节约炼厂中燃料气的消耗，直接为工厂带来经济效益，另一方面本实用新型的尽量降低反应流出物空冷负荷，节约电能。
2、与蒸汽发生系统，由精制柴油发生1.0MPaG的低压蒸汽，一方面为企业副产蒸汽，另一方面也降低空冷器入口温度，节约电能。
3、本实用新型还具有流程简单，操作稳定，节能降耗，效益明显等优点。
附图说明
图1是本实用新型一种劣质催化柴油加氢装置换热优化系统的结构示意图。
图中：1－精制柴油/原料油换热器；2－加氢进料泵；3－反应流出物/混合进料换热器；4－反应流出物/重沸炉进料换热器；5－反应进料加热炉；6－加氢反应器；7－热高压分离器；8－热高分气/混合氢换热器；9－热高分气/低分油换热器；10－热高分气空冷器；11－热低压分离器；12－热低分气空冷器；13－冷高压分离器；14－热冷低压分离器；15－循环氢脱硫塔；16－循环氢压缩机；17－产品分馏塔；18－重沸炉；19－重沸炉进料泵；20－精制柴油泵；21－除氧水预热器；22－蒸汽发生器；23－蒸汽过热器；24－精制柴油空冷器。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型公开了一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化工艺，具体由如下步骤组成：催化柴油经精制柴油/原料油换热器1，由加氢进料泵2升压后与混合氢混合后经反应流出物/混合进料换热器3后进入反应进料加热炉5，被加热的介质进入加氢反应器6，反应流出物依次经过反应流出物/重沸炉进料换热器4、反应流出物/混合进料换热器3降温后进入热高压分离器7进行气、液分离。热高压分离器7底部出来的热高分油进入热低压分离器11；分离出的热高分气体经热高分气/混合氢换热器8、热高分气/冷低分油换热器9、热高分气空冷器10冷至50℃进入冷高压分离器13中进行油、气、水三相分离。为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路和设备，通过注水将符合注水水质要求的水注入热高分气空冷器的上游管线。
自冷高压分离器13顶部出来的冷高分气经进入循环氢脱硫塔15下部经与贫液逆向接触后脱出硫化氢。脱硫后的循环氢自循环氢脱硫塔15塔顶出来，经循环氢压缩机16升压后再分成两路，一路作为急冷氢去加氢反应器6控制反应器床层温度，另一路与来自新氢压缩机出口的新氢混合成为混合氢。
热低压分离器11分离出的热低分气经热低分气空冷器12冷却到50℃后与自冷高压分离器13下部出来的冷高分油混合进入冷低压分离器14，冷低分油经热高分气/低分油换热器9换热后与热低压分离器11底部出来的热低分油混合后进入分馏塔17。冷低压分离器14气相经低分气脱硫塔脱硫后作为新氢的补充氢。
热低分油与冷低分油混合后进入分馏塔17，采用塔底重沸炉18做为重沸热源。塔顶一部分油相经分馏塔顶回流泵升压后全部作为塔顶回流，另一部分作为产品出装置送至轻烃回收系统。分馏塔底油重沸液经重沸炉进料泵19升压后依次进入反应流出物/重沸炉进料换热器、重沸炉，最后返回塔内；分馏塔底油经精制油泵20升压后经蒸汽过热器23、蒸汽发生器22、除氧水预热器21、精制柴油/原料油换热器、精制柴油空冷器24冷却后出装置。
图1进一步公开了请参阅图一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化系统。它包括精制柴油/原料油换热器1、加氢进料泵2、反应流出物/混合进料换热器3、反应流出物/重沸炉进料换热器4、反应进料加热炉5、加氢反应器6、热高压分离器7、热高分气/混合氢换热器8、热高分气/低分油换热器9、热高分气空冷器10、热低压分离器11、热低分气空冷器12、冷高压分离器13、热冷低压分离器14、循环氢脱硫塔15、循环氢压缩机16、产品分馏塔17、重沸炉18、重沸炉进料泵19、精制柴油泵20、除氧水预热器21、蒸汽发生器22、蒸汽过热器23、精制柴油空冷器24。
该精制柴油/原料油换热器1输入端与原料油输送管连接，该精制柴油/原料油换热器1输出端依次通过加氢进料泵2、反应流出物/混合进料换热器3与反应进料加热炉5输入端连接，该反应进料加热炉5输出端连接加氢反应器6输入端，该加氢反应器6输出端通过反应流出物/重沸炉进料换热器4、反应流出物/混合进料换热器3后连接热高压分离器7输入端，该热高压分离器7底部输出端连接热低压分离器11输入端，该热低压分离器11的一输出端依次通过热低分气空冷器12连接热冷低压分离器14，该热高压分离器7另一输出端一次通过热高分气/混合氢换热器8、热高分气/冷低分油换热器9、热高分气空冷器10连接冷高压分离器13的输入端，该冷高压分离器13的一输出端连接冷低压分离器14，该冷低压分离器14的另一输出端连接循环氢脱硫塔15的输入端，该循环氢脱硫塔15顶端的输出端连接循环氢压缩机16，该循环氢压缩机16升压后的输出再分成两路，循环氢压缩机16的一路输出端连接加氢反应器6，循环氢压缩机16的另一路输出端与来自新氢压缩机出口共同连接到热高分气/混合氢换热器8，该热低压分离器11的另一输出端连接到分馏塔17，该反应流出物/重沸炉进料换热器4通过重沸炉18连接到分馏塔17的输入端，该分馏塔17塔底的一输出端通过重沸炉进料泵19连接反应流出物/重沸炉进料换热器4，该分馏塔17塔底的另一输出端依次通过蒸汽过热器23、蒸汽发生器22、除氧水预热器21、精制柴油/原料油换热器1连接精制柴油空冷器24，该蒸汽过热器23的低压蒸汽输入端还连接到分馏塔17的低压蒸汽输入端。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (3)
1.一种劣质催化柴油加氢改质装置换热优化系统，其特征在于：它包括精制柴油/原料油换热器、加氢进料泵、反应流出物/混合进料换热器、反应流出物/重沸炉进料换热器、反应进料加热炉、加氢反应器、热高压分离器、热高分气/混合氢换热器、热高分气/低分油换热器、热高分气空冷器、热低压分离器、热低分气空冷器、冷高压分离器、热冷低压分离器、循环氢脱硫塔、循环氢压缩机、产品分馏塔、重沸炉、重沸炉进料泵、精制柴油泵、除氧水预热器、蒸汽发生器、蒸汽过热器、精制柴油空冷器；
该精制柴油/原料油换热器输入端与原料油输送管连接，该精制柴油/原料油换热器输出端依次通过加氢进料泵、反应流出物/混合进料换热器与反应进料加热炉输入端连接，该反应进料加热炉输出端连接加氢反应器输入端，该加氢反应器输出端通过反应流出物/重沸炉进料换热器、反应流出物/混合进料换热器后连接热高压分离器输入端，该热高压分离器底部输出端连接热低压分离器输入端，该热低压分离器的一输出端依次通过热低分气空冷器连接热冷低压分离器，该热高压分离器另一输出端一次通过热高分气/混合氢换热器、热高分气/冷低分油换热器、热高分气空冷器连接冷高压分离器的输入端，该冷高压分离器的一输出端连接冷低压分离器，该冷低压分离器的另一输出端连接循环氢脱硫塔的输入端，该循环氢脱硫塔顶端的输出端连接循环氢压缩机，该循环氢压缩机升压后的输出再分成两路，循环氢压缩机的一路输出端连接加氢反应器，循环氢压缩机的另一路输出端与来自新氢压缩机出口共同连接到热高分气/混合氢换热器，该热低压分离器的另一输出端连接到分馏塔，该反应流出物/重沸炉进料换热器通过重沸炉连接到分馏塔的输入端，该分馏塔塔底的一输出端通过重沸炉进料泵连接反应流出物/重沸炉进料换热器，该分馏塔塔底的另一输出端依次通过蒸汽过热器、蒸汽发生器、除氧水预热器、精制柴油/原料油换热器连接精制柴油空冷器，该蒸汽过热器的低压蒸汽输入端还连接到分馏塔的低压蒸汽输入端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该反应流出物/重沸炉进料换热器为U型管结构换热器，且采用螺纹锁紧环型式。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该蒸汽发生器采用螺纹换热管，壳程入口采用多孔分布器。
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