CN210065671U - 煤直接液化油生产白油的装置 - Google Patents

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刘永
黄金金
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China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
China Energy Investment Corp Ltd
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China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
China Energy Investment Corp Ltd
Ordos Coal to Liquid Branch of China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本实用新型提供了一种煤直接液化油生产白油的装置,该装置包括:加氢反应单元,具有煤直接液化油进口、氢气进口及加氢产物出口,加氢反应单元用以使煤直接液化油进行加氢反应得到加氢产物;高压分离器,具有加氢产物进口、气相出口和液相出口,加氢产物进口与加氢产物出口相连;分馏单元,具有液相进口,液相进口与液相出口相连,分馏单元用以对液相出口排出的物料进行分馏以得到白油。利用本实用新型提供的装置,先后利用煤直接液化油的加氢、气液分离、分馏即可得到优质白油,既扩展了白油生产来源,也扩大了煤直接液化油的应用领域,提高了其产品附加值。

Description

煤直接液化油生产白油的装置
技术领域
本实用新型涉及煤化工技术领域,具体而言,涉及一种煤直接液化油生产白油的装置。
背景技术
白油是经过深度精制后的白色矿物油,其基本组成为饱和烃结构,具有优良的化学稳定性和光安定性。广泛应用于日化行业、药品生产、食品加工、纤维和纺织、聚苯乙烯树脂、石油化学工业、塑料和橡胶加工、皮革加工、仪表、电力和农业等领域。随着经济的高速发展,白油的需求量直线上升,特别是高品质、高标准的优质白油。然而,石油化工领域制备的白油已渐不能满足市场需求量。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种煤直接液化油生产白油的装置,以解决现有技术中石油化工领域制备的白油已渐不能满足市场需求量的问题。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种煤直接液化油生产白油的装置,其包括:加氢反应单元,具有煤直接液化油进口、氢气进口及加氢产物出口,加氢反应单元用以使煤直接液化油进行加氢反应得到加氢产物;高压分离器,具有加氢产物进口、气相出口和液相出口,加氢产物进口与加氢产物出口相连;分馏单元,具有液相进口,液相进口与液相出口相连,分馏单元用以对液相出口排出的物料进行分馏以得到白油。
进一步地,分馏单元包括:脱轻塔,具有液相进口、脱轻塔顶出口及脱轻塔底出口;白油分离单元,与脱轻塔底出口相连,用以使脱轻塔底出口排出的物料进行分馏以得到白油。
进一步地,白油分离单元包括:第一白油分离塔,与脱轻塔底出口相连,且具有塔顶第一白油出口和第一分离塔底出口;第二白油分离塔,与第一分离塔底出口相连,且具有塔顶第二白油出口和第二分离塔底出口;第三白油分离塔,与第二分离塔底出口相连,且具有塔顶第三白油出口和第三分离塔底出口。
进一步地,加氢反应单元包括:第一加氢反应器,具有煤直接液化油进口、氢气进口和加氢初产物出口;第二加氢反应器,具有加氢初产物进口和加氢产物出口,加氢初产物进口与加氢初产物出口相连。
进一步地,煤直接液化油进口和氢气进口为同一入口,加氢反应单元还包括加热器,加热器设置在第一加氢反应器上游并与该入口相连,用以对煤直接液化油和氢气的混合物进行加热。
进一步地,装置还包括:第一换热器,第一换热器具有热介质入口、热介质出口、冷介质入口及冷介质出口,热介质入口与加氢产物出口相连,热介质出口与加氢初产物进口相连,冷介质入口与液相出口相连,冷介质出口与液相进口相连;冷却器,设置在热介质出口与加氢初产物进口相连的管路上。
进一步地,脱轻塔还具有脱轻塔顶回流口,分馏单元还包括:脱轻塔顶冷却器,其进口与脱轻塔顶出口相连;脱轻塔顶回流罐,其进口与脱轻塔顶冷却器的出口相连,其出口与脱轻塔顶回流口相连,且脱轻塔顶回流罐与脱轻塔顶回流口相连的管路上还设置有第一排放支路。
进一步地,第一白油分离塔还具有第一分离塔顶回流口,分馏单元还包括:第一分离塔顶冷却器,其进口与塔顶第一白油出口相连;第一分离塔顶回流罐,其进口与第一分离塔顶冷却器的出口相连,其出口与第一分离塔顶回流口相连,且第一分离塔顶回流罐与第一分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第二排放支路。
进一步地,分馏单元还包括第一白油储罐,其与第二排放支路的出口相连。
进一步地,第二白油分离塔还具有第二分离塔顶回流口,分馏单元还包括:第二分离塔顶冷却器,其进口与塔顶第二白油出口相连;第二分离塔顶回流罐,其进口与第二分离塔顶冷却器的出口相连,其出口与第二分离塔顶回流口相连,且第二分离塔顶回流罐与第二分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第三排放支路。
进一步地,分馏单元还包括第二白油储罐,其与第三排放支路的出口相连。
进一步地,第三白油分离塔还具有第三分离塔顶回流口,分馏单元还包括:第三分离塔顶冷却器,其进口与塔顶第三白油出口相连;第三分离塔顶回流罐,其进口与第三分离塔顶冷却器的出口相连,其出口与第三分离塔顶回流口相连,且第三分离塔顶回流罐与第三分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第四排放支路。
进一步地,分馏单元还包括第三白油储罐,其与第四排放支路的出口相连。
煤直接液化生产过程中煤经过加氢液化产生的液化油含有较多的芳香烃,并含有氧、氮、硫等杂原子,再经过加氢提质脱出杂原子,进一步提高H/C原子比,把芳香烃转化成环烷烃甚至链烷烃。煤直接液化的工艺特点决定了煤直接液化油品具有高环烷烃、低芳烃、低凝点、低硫、低氮等优异品质,是生产白油的优质原料。利用本实用新型提供的装置,先后利用煤直接液化油的加氢、气液分离、分馏即可得到优质白油,既扩展了白油生产来源,也扩大了煤直接液化油的应用领域,提高了其产品附加值,也提高煤直接液化项目整体经济性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本实用新型一种实施例的煤直接液化油生产白油的装置示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、加氢反应单元;11、第一加氢反应器;12、第二加氢反应器;13、加热器;14、第一换热器;15、冷却器;20、高压分离器;30、分馏单元;31、脱轻塔;311、脱轻塔顶冷却器;312、脱轻塔顶回流罐;32、第一白油分离塔;321、第一分离塔顶冷却器;322、第一分离塔顶回流罐;323、第一白油储罐;33、第二白油分离塔;331、第二分离塔顶冷却器;332、第二分离塔顶回流罐;333、第二白油储罐;34、第三白油分离塔;341、第三分离塔顶冷却器;342、第三分离塔顶回流罐;343、第三白油储罐。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
正如背景技术部分所描述的,现有技术中石油化工领域制备的白油已渐不能满足市场需求量。为了解决上述问题,本实用新型提供了一种煤直接液化油生产白油的装置,如图1所示,其包括加氢反应单元10、高压分离器20及分馏单元30,加氢反应单元10具有煤直接液化油进口、氢气进口及加氢产物出口,加氢反应单元10用以使煤直接液化油进行加氢反应得到加氢产物;高压分离器20具有加氢产物进口、气相出口和液相出口,加氢产物进口与加氢产物出口相连;分馏单元30具有液相进口,液相进口与液相出口相连,分馏单元30用以对液相出口排出的物料进行分馏以得到白油。
煤直接液化生产过程中煤经过加氢液化产生的液化油含有较多的芳香烃,并含有氧、氮、硫等杂原子,再经过加氢提质脱出杂原子,进一步提高H/C原子比,把芳香烃转化成环烷烃甚至链烷烃。煤直接液化的工艺特点决定了煤直接液化油品具有高环烷烃、低芳烃、低凝点、低硫、低氮等优异品质,是生产白油的优质原料。利用本实用新型提供的装置,先后利用煤直接液化油的加氢、气液分离、分馏即可得到优质白油,既扩展了白油生产来源,也扩大了煤直接液化油的应用领域,提高了其产品附加值,也提高煤直接液化项目整体经济性。
在一种优选的实施例中,如图1所示,分馏单元30包括脱轻塔31和白油分离单元,脱轻塔31具有液相进口、脱轻塔顶出口及脱轻塔底出口;白油分离单元与脱轻塔底出口相连,用以使脱轻塔底出口排出的物料进行分馏以得到白油。利用脱轻塔31可以将液相出口排出的物料进行脱轻处理,以去除液相物料中低沸点杂质。
在一种优选的实施例中,如图1所示,白油分离单元包括第一白油分离塔32、第二白油分离塔33及第三白油分离塔34,第一白油分离塔32与脱轻塔底出口相连,且具有塔顶第一白油出口和第一分离塔底出口;第二白油分离塔33与第一分离塔底出口相连,且具有塔顶第二白油出口和第二分离塔底出口;第三白油分离塔34与第二分离塔底出口相连,且具有塔顶第三白油出口和第三分离塔底出口。这样,利用相串联的第一白油分离塔32、第二白油分离塔33及第三白油分离塔34,按照沸点分级可以生产不同型号的白油产品,具体为第一白油、第二白油和第三白油。
为了使煤直接液化油的催化加氢程度更为彻底,在一种优选的实施例中,如图1所示,加氢反应单元10包括第一加氢反应器11和第二加氢反应器12,第一加氢反应器11具有煤直接液化油进口、氢气进口和加氢初产物出口;第二加氢反应器12具有加氢初产物进口和加氢产物出口,加氢初产物进口与加氢初产物出口相连。通过先后两次加氢处理,可以进一步提高煤直接液化油的加氢程度。
在一种优选的实施例中,如图1所示,煤直接液化油进口和氢气进口为同一入口,加氢反应单元10还包括加热器13,加热器13设置在第一加氢反应器11上游并与该入口相连,用以对煤直接液化油和氢气的混合物进行加热。这样可以在进入加氢阶段之前将煤直接液化油和氢气进行预热,从而有利于在加氢阶段提高反应效率。
在一种优选的实施例中,如图1所示,上述装置还包括第一换热器14和冷却器15,第一换热器14具有热介质入口、热介质出口、冷介质入口及冷介质出口,热介质入口与加氢产物出口相连,热介质出口与加氢初产物进口相连,冷介质入口与液相出口相连,冷介质出口与液相进口相连;冷却器15设置在热介质出口与加氢初产物进口相连的管路上。这样可以将温度较高的加氢产物进行逐步冷却,以提高其在后续气液分离阶段的分离效果。
在一种优选的实施例中,如图1所示,脱轻塔31还具有脱轻塔顶回流口,分馏单元30还包括脱轻塔顶冷却器311和脱轻塔顶回流罐312,脱轻塔顶冷却器311的进口与脱轻塔顶出口相连;脱轻塔顶回流罐312的进口与脱轻塔顶冷却器311的出口相连,出口与脱轻塔顶回流口相连,且脱轻塔顶回流罐312与脱轻塔顶回流口相连的管路上还设置有第一排放支路。这样,将脱轻塔顶排出的气相产物冷却后,一部分回流,一部分排放。
在一种优选的实施例中,如图1所示,第一白油分离塔32还具有第一分离塔顶回流口,分馏单元30还包括第一分离塔顶冷却器321和第一分离塔顶回流罐322,第一分离塔顶冷却器321的进口与塔顶第一白油出口相连;第一分离塔顶回流罐322的进口与第一分离塔顶冷却器321的出口相连,出口与第一分离塔顶回流口相连,且第一分离塔顶回流罐322与第一分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第二排放支路。
在一种优选的实施例中,如图1所示,分馏单元30还包括第一白油储罐323,其与第二排放支路的出口相连。这样可以将第一白油产品收集起来。
在一种优选的实施例中,如图1所示,第二白油分离塔33还具有第二分离塔顶回流口,分馏单元30还包括第二分离塔顶冷却器331和第二分离塔顶回流罐332,第二分离塔顶冷却器331的进口与塔顶第二白油出口相连;第二分离塔顶回流罐332的进口与第二分离塔顶冷却器331的出口相连,出口与第二分离塔顶回流口相连,且第二分离塔顶回流罐332与第二分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第三排放支路。
在一种优选的实施例中,如图1所示,分馏单元30还包括第二白油储罐333,其与第三排放支路的出口相连。这样可以将第二白油收集起来。
在一种优选的实施例中,如图1所示,第三白油分离塔34还具有第三分离塔顶回流口,分馏单元30还包括第三分离塔顶冷却器341和第三分离塔顶回流罐342,第三分离塔顶冷却器341的进口与塔顶第三白油出口相连;第三分离塔顶回流罐342的进口与第三分离塔顶冷却器341的出口相连,其出口与第三分离塔顶回流口相连,且第三分离塔顶回流罐342与第三分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第四排放支路。
在一种优选的实施例中,如图1所示,分馏单元30还包括第三白油储罐343,其与第四排放支路的出口相连。这样可以将第三白油收集起来。
优选地,上述脱轻塔底出口、第一分离塔底出口、第二分离塔底出口、第三分离塔底出口所在的管路上均设置有塔底泵。各管路上设置有阀门,或为手动阀或为电控阀们这是本领域技术人员都应理解的,在此不再赘述。
总之,利用本实用新型的装置,以煤直接液化油为原料生产轻质白油,将原料油通过进料泵升压后与新氢混合,经加热炉加热至所需反应温度后,进入加氢反应器,在催化剂的作用下,进行芳烃深度饱和反应。反应产物冷却后,进入高压分离器。高压分离器分离出来的富氢气体出装置,返回作为循环氢再利用。液相经减压、换热后进入分馏系统,经分馏处理后获得轻质白油产品。与现有技术相比,本技术方案具有原料优质,加工难度小,收率高等优点,并且产品质量稳定性好,各项指标优于国家及行业标准。
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型装置的实际应用效果:
实施例1
工艺流程描述:煤直接液化柴油自界区外进装置后,经反应进料泵升压与氢气混合后进入反应进料加热炉,升温后依次进入第一、第二加氢反应器,在催化剂作用下进行加氢反应。反应产物进入高压分离器进行气液分离,顶部循环氢送至装置外,底部高分油进入分馏系统,经脱轻塔和分馏塔分离后得到优质白油产品。各原料性质与工艺参数如下:
表1煤直接液化油原料性质
Figure BDA0002065699640000051
Figure BDA0002065699640000061
根据原料性质,选择反应温度低(低于250℃)、芳烃饱和性能好的还原型贵金属铂-钯系催化剂,催化剂性质见表2。
表2催化剂物化性质
Figure BDA0002065699640000062
产品性质见表3。
表3白油产品性质
产品种类 轻油 产品1 产品2 产品3 产品4
馏分范围/℃ <155 155~185 185~205 205-235 >235
硫/μg.g<sup>-1</sup> 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
氮/μg.g<sup>-1</sup> 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
赛氏颜色 +30 +30 +30 +30 +30
芳烃,% <0.01 <0.01 <0.01 <0.05 <0.05
溴指数/mgBr.(100g)<sup>-1</sup> <50 <50 <50 <50 <50
闪点(闭口)/℃ - 42 62 82 102
密度(20℃)/kg.m<sup>-3</sup> 818.5 820.3 836.3 848.9 865.5
馏程/℃
IBP/10% 101/121 155/174 185/190 205/212 235/241
30%/50% 126/132 175/178 193/197 216/219 243/246
70%/90% 140/145 180/182 199/202 222/226 248/250
95%/EBP 152/157 184/186 204/205 229/235 259/265
主要工艺操作条件如下:
表4反应部分主要工艺条件
反应器 加氢反应器(一、二)
进料量/t.h<sup>-1</sup> 0.40
反应器入口氢分压/MPa ≮15.0
反应器入口氢油体积比 200~800:1
体积空速/h<sup>-1</sup> 0.2~0.5
平均反应温度/℃ 210~270
表5脱轻塔主要工艺条件
设备名称 脱轻塔
进料温度℃ 165~210
塔顶温度℃ 130~150
塔顶压力MPa(G) 0.02~0.04
塔底温度℃ 200~210
塔底压力MPa(G) 0.04~0.06
表6第一白油分离塔主要工艺条件
设备名称 1#白油分离塔
进料温度℃ 200~210
塔顶温度℃ 170~210
塔顶压力MPa(G) 0.02~0.04
塔底温度℃ 210~230
塔底压力MPa(G) 0.04~0.06
表7第二白油分离塔主要工艺条件
设备名称 2#白油分离塔
进料温度℃ 210~230
塔顶温度℃ 200~210
塔顶压力MPa(G) 0.02~0.04
塔底温度℃ 230~250
塔底压力MPa(G) 0.04~0.06
表8第三白油分离塔主要工艺条件
Figure BDA0002065699640000081
Figure BDA0002065699640000091
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种煤直接液化油生产白油的装置,其特征在于,包括:
加氢反应单元(10),具有煤直接液化油进口、氢气进口及加氢产物出口,所述加氢反应单元(10)用以使所述煤直接液化油进行加氢反应得到加氢产物;
高压分离器(20),具有加氢产物进口、气相出口和液相出口,所述加氢产物进口与所述加氢产物出口相连;
分馏单元(30),具有液相进口,所述液相进口与所述液相出口相连,所述分馏单元(30)用以对所述液相出口排出的物料进行分馏以得到所述白油。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述分馏单元(30)包括:
脱轻塔(31),具有所述液相进口、脱轻塔顶出口及脱轻塔底出口;
白油分离单元,与所述脱轻塔底出口相连,用以使所述脱轻塔底出口排出的物料进行分馏以得到所述白油。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述白油分离单元包括:
第一白油分离塔(32),与所述脱轻塔底出口相连,且具有塔顶第一白油出口和第一分离塔底出口;
第二白油分离塔(33),与所述第一分离塔底出口相连,且具有塔顶第二白油出口和第二分离塔底出口;
第三白油分离塔(34),与所述第二分离塔底出口相连,且具有塔顶第三白油出口和第三分离塔底出口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其特征在于,加氢反应单元(10)包括:
第一加氢反应器(11),具有所述煤直接液化油进口、所述氢气进口和加氢初产物出口;
第二加氢反应器(12),具有加氢初产物进口和所述加氢产物出口,所述加氢初产物进口与所述加氢初产物出口相连。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述煤直接液化油进口和所述氢气进口为同一入口,所述加氢反应单元(10)还包括加热器(13),所述加热器(13)设置在所述第一加氢反应器(11)上游并与该入口相连,用以对所述煤直接液化油和氢气的混合物进行加热。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一换热器(14),所述第一换热器(14)具有热介质入口、热介质出口、冷介质入口及冷介质出口,所述热介质入口与所述加氢产物出口相连,所述热介质出口与所述加氢初产物进口相连,所述冷介质入口与所述液相出口相连,所述冷介质出口与所述液相进口相连;
冷却器(15),设置在所述热介质出口与所述加氢初产物进口相连的管路上。
7.根据权利要求2或3所述的装置,其特征在于,所述脱轻塔(31)还具有脱轻塔顶回流口,所述分馏单元(30)还包括:
脱轻塔顶冷却器(311),其进口与所述脱轻塔顶出口相连;
脱轻塔顶回流罐(312),其进口与所述脱轻塔顶冷却器(311)的出口相连,其出口与所述脱轻塔顶回流口相连,且所述脱轻塔顶回流罐(312)与所述脱轻塔顶回流口相连的管路上还设置有第一排放支路。
8.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一白油分离塔(32)还具有第一分离塔顶回流口,所述分馏单元(30)还包括:
第一分离塔顶冷却器(321),其进口与所述塔顶第一白油出口相连;
第一分离塔顶回流罐(322),其进口与所述第一分离塔顶冷却器(321)的出口相连,其出口与所述第一分离塔顶回流口相连,且所述第一分离塔顶回流罐(322)与所述第一分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第二排放支路。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述分馏单元(30)还包括第一白油储罐(323),其与所述第二排放支路的出口相连。
10.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第二白油分离塔(33)还具有第二分离塔顶回流口,所述分馏单元(30)还包括:
第二分离塔顶冷却器(331),其进口与所述塔顶第二白油出口相连;
第二分离塔顶回流罐(332),其进口与所述第二分离塔顶冷却器(331)的出口相连,其出口与所述第二分离塔顶回流口相连,且所述第二分离塔顶回流罐(332)与所述第二分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第三排放支路。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述分馏单元(30)还包括第二白油储罐(333),其与所述第三排放支路的出口相连。
12.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第三白油分离塔(34)还具有第三分离塔顶回流口,所述分馏单元(30)还包括:
第三分离塔顶冷却器(341),其进口与所述塔顶第三白油出口相连;
第三分离塔顶回流罐(342),其进口与所述第三分离塔顶冷却器(341)的出口相连,其出口与所述第三分离塔顶回流口相连,且所述第三分离塔顶回流罐(342)与所述第三分离塔顶回流口相连的管路上还设置有第四排放支路。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述分馏单元(30)还包括第三白油储罐(343),其与所述第四排放支路的出口相连。
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