CN213295262U - 蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统；蜡油加氢装置包括反应器、第一换热器、热高分罐、热低分罐、第一冷却器和冷低分罐；催化裂化装置包括依次连接的原料缓冲罐、第一油泵、第二换热器和循环油浆蒸汽发生器；热低分罐的底部和冷低分罐的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接；精制蜡油热出料管道至催化裂化装置的原料缓冲罐相连接。本实用新型将蜡油加氢装置热低分罐的热低分油和冷低分罐的冷低分油混合后直接热出料至催化裂化装置，提高催化裂化装置混合原料油温度，从而降低循环油浆与混合原料油换热负荷，提高循环油浆进循环油浆蒸汽发生器的温度，增加循环油浆的中压蒸汽产量，显著提高炼油厂经济效益。

Description

蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域，具体地说，涉及一种蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统。

背景技术

现有的蜡油加氢装置主要包括反应部分、分馏部分、热回收、产汽系统、以及公用工程部分组成。蜡油加氢精制装置原料主要包括直馏蜡油、焦化蜡油或脱沥青油中的一种或多种，混合原料油与循环氢混合后，先与反应产物换热，再经加热炉加热至一定温度下进反应器；在催化剂作用下，发生脱硫反应、脱氮反应、脱氧反应、脱金属反应以及烯烃和芳烃的加氢饱和反应，以脱除原料中的硫、氮、金属等杂质。反应产物与原料换热至一定温度下，进入热高分系统分离后，循环氢进脱硫系统脱硫后，再经循环氢压缩机升压后与原料蜡油混合；低分气经脱硫塔脱硫后，出装置；冷低分油和热低分油混合后进脱硫化氢汽提塔，脱硫化氢汽提塔底通汽提蒸汽，回流罐顶不凝气经脱硫塔脱硫后出装置，脱硫化氢汽提塔底油跨过分馏塔，直接进换热流程，依次产低压蒸汽和低低压蒸汽，一部分热出料至催化裂化装置，一部分经空冷器冷却至100℃以下，送至储运罐区。

催化裂化装置主要由反应再生系统、分馏系统、吸收稳定系统、富气压缩机组、主风机、烟气能量回收机组、烟气余热锅炉和除氧器等组成。催化裂化装置原料主要包括直馏蜡油、减渣、焦化蜡油、加氢蜡油和加氢渣油中的一种或多种。混合原料先进原料缓冲罐，罐顶气相平衡线连接分馏塔，罐底原料油经泵升压后，与循环油浆换热至一定温度下进入提升管反应器。通过催化剂表面强酸中心的催化作用，使烃类分子发生以裂化、异构、氢转移反应为主的多种复杂反应，使大分子烃类转化为各种小分子烃类的混合物，并通过后续分馏和吸收稳定系统分离生产出干气、液化气、汽油、柴油及油浆等产品，反应过程形成的焦炭被用于工艺过程消耗并提供热量(不形成实物产品)。

上述工艺流程中，蜡油加氢装置投用脱硫化氢汽提塔将增加汽提蒸汽消耗，同时增加机泵和空冷电耗；精制蜡油产低压蒸汽和低低压蒸汽，热量没有得到高效、合理利用，且部分炼油厂夏季工况时，存在低压蒸汽富余放空的问题。催化裂化装置混合原料油温度小于180℃，直接与300℃以上的循环油浆直接换热，冷热端温差偏大；且循环油浆与原料油换热负荷越大，循环油浆产3.5MPa蒸汽量越少。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，蜡油加氢装置出热低分罐的热低分油和出冷低分罐的冷低分油混合后直接热出料至催化裂化装置，从而提高原料缓冲罐混合原料油温度，降低循环油浆与混合原料油换热负荷，提高循环油浆进循环油浆蒸汽发生器的温度，增加了循环油浆的中压蒸汽产量，显著提高炼油厂的经济效益。

本实用新型的一些实施例提供了一种蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，包括蜡油加氢装置和催化裂化装置；

所述蜡油加氢装置包括反应器、第一换热器、热高分罐、热低分罐、第一冷却器和冷低分罐；

所述反应器、所述第一换热器、所述热高分罐和所述热低分罐依次连接，所述热低分罐的顶部与所述第一冷却器、所述冷低分罐依次连接，所述热低分罐的底部和所述冷低分罐的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接；

所述催化裂化装置包括依次连接的原料缓冲罐、第一油泵、第二换热器和循环油浆蒸汽发生器；

所述蜡油加氢装置的精制蜡油热出料管道与催化裂化装置的所述原料缓冲罐相连接。

根据本实用新型的一些示例，出所述热低分罐的热低分油和出所述冷低分罐的冷低分油混合后的温度在180℃至250℃之间。

根据本实用新型的一些示例，出所述循环油浆蒸汽发生器的蒸汽压力在3.0MPa至4.0MPa之间。

根据本实用新型的一些示例，所述蜡油加氢装置还包括与所述热高分罐顶部相连接的第三换热器、第二冷却器和冷高分罐；

所述冷高分罐的底部与所述冷低分罐相连接。

根据本实用新型的一些示例，所述蜡油加氢装置还包括脱硫化氢汽提塔、第二油泵、精制蜡油蒸汽发生器组件、设置于所述冷低分罐和精制蜡油热出料管道之间的第一阀门和第二阀门、设置于所述冷低分罐和所述脱硫化氢汽提塔之间的第三阀门以及设置于所述精制蜡油蒸汽发生器组件和精制蜡油热出料管道之间的第四阀门；

所述热低分罐的底部和所述冷低的底部相连通后与所述脱硫化氢汽提塔相连接；

所述精制蜡油蒸汽发生器组件的出口分别直接与精制蜡油热出料管道相连接，或通过精制蜡油冷却器与至罐区的精制蜡油冷出料管道相连接；

所述精制蜡油热出料管道和所述至罐区的精制蜡油冷出料管道与所述原料缓冲罐的进口相连接；

所述第三阀门和所述第四阀门关闭，所述第一阀门和所述第二阀门打开时，所述热低分罐的底部和所述冷低分罐的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接。

根据本实用新型的一些示例，所述精制蜡油蒸汽发生器组件包括第一精制蜡油蒸汽发生器和第二精制蜡油蒸汽发生器。

根据本实用新型的一些示例，从所述第一精制蜡油蒸汽发生器输出的蒸汽的压力等级为1.0MPa；

从第二精制蜡油蒸汽发生器输出的蒸汽的蒸汽压力等级为0.4MPa。

根据本实用新型的一些示例，所述蜡油加氢装置还包括第三冷却器、回流罐和回流泵，所述脱硫化氢汽提塔的顶部、所述第三冷却器、所述回流罐和所述回流泵形成回路。

本实用新型的一种蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，蜡油加氢装置出热低分罐的热低分油和出冷低分罐的冷低分油混合后直接热出料至催化裂化装置，即不经脱硫化氢汽提塔及换热系统，提高催化裂化装置混合原料油温度，降低混合原料油与循环油浆换热负荷，在控制混合原料油出原料油-循环油浆换热器温度不变的情况下，提高了循环油浆进循环油浆蒸汽发生器的温度，增加了循环油浆的中压蒸汽产量，显著提高炼油厂的经济效益。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统的结构示意图。

附图标记

1 反应器

2 第一换热器

3 热高分罐

4 热低分罐

5 第一冷却器

6 第三换热器

7 第二冷却器

8 冷高分罐

9 冷低分罐

10 脱硫化氢汽提塔

11 第三冷却器

12 回流罐

13 回流泵

14 第二油泵

15 第一精制蜡油蒸汽发生器

16 第二精制蜡油蒸汽发生器

17 精制蜡油冷却器

18 原料缓冲罐

19 第一油泵

20 第二换热器

21 循环油浆蒸汽发生器

a 第一阀门

b 第二阀门

c 第三阀门

d 第四阀门

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

图1是本实用新型一实施例的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统的结构示意图，具体地，蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统包括蜡油加氢装置和催化裂化装置；

所述蜡油加氢装置包括反应器1、第一换热器2、热高分罐3、热低分罐4、第一冷却器5和冷低分罐9；其中，第一换热器2用于混氢原料与反应产物的换热，所述反应器1、所述第一换热器2、所述热高分罐3 和所述热低分罐4依次连接。

所述热低分罐4的顶部与所述第一冷却器5、所述冷低分罐9依次连接，所述热低分罐4的底部和所述冷低分罐9的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接；冷低分罐9顶部的低分气产物可进入后续的脱硫系统。

所述催化裂化装置包括依次连接的原料缓冲罐18、第一油泵19、第二换热器20和循环油浆蒸汽发生器21；催化裂化装置缓冲罐中的精制蜡油可以来自蜡油加氢装置热出料的精制蜡油，也可以来自储运罐区的冷蜡油，或者是来自其他装置的冷蜡油。

图1的实施例中，蜡油加氢装置的精制蜡油热出料管道与催化裂化装置所述原料缓冲罐18相连接，即原料缓冲罐18中的精制蜡油可以来自蜡油加氢装置，当然，精制蜡油热出料管道与所述缓冲罐18之间可设置阀门，以方便操作。

在本实用新型中，由于出所述热低分罐的热低分油和出所述冷低分罐的冷低分油混合在180℃至250℃之间，且混合后的产物不经脱硫化氢系统产出低压蒸汽和低低压蒸汽，直接热出料至催化裂化装置，从而提高催化裂化装置混合原料油温度，降低循环油浆与混合原料油换热负荷，提高循环油浆进循环油浆蒸汽发生器21的温度，进而增加出所述循环油浆蒸汽发生器的中压蒸汽产量，其中，中压蒸汽的压力在3.0MPa至4.0MPa 之间。

图1的实施例中，所述蜡油加氢装置还包括与所述热高分罐3顶部相连接的第三换热器6、第二冷却器7和冷高分罐8；所述冷高分罐8的底部与所述冷低分罐9相连接，冷高分罐8的循环氢可进入后续的循环氢压缩机。

实际在使用的炼油厂中，蜡油加氢装置一般具有图2所示的结构，即所述蜡油加氢装置还包括脱硫化氢汽提塔10、第二油泵14、精制蜡油蒸汽发生器组件。其中，所述热低分罐4的底部和所述冷低分罐9的底部相连通后与所述脱硫化氢汽提塔10相连接。

所述蜡油加氢装置还包括第三冷却器11、回流罐12和回流泵13，所述脱硫化氢汽提塔10的顶部、所述第三冷却器11、所述回流罐12和所述回流泵13形成回路，其中，回流罐12的酸性气体可进入后续的脱硫系统。

所述精制蜡油蒸汽发生器组件又可以包括第一精制蜡油蒸汽发生器 15和第二精制蜡油蒸汽发生器16。第一精制蜡油蒸汽发生器15和第二精制蜡油蒸汽发生器16分别用于产出低压蒸汽和低低压蒸汽。从所述第一精制蜡油蒸汽发生器输出的低压蒸汽的压力等级为～1.0MPa；从第二精制蜡油蒸汽发生器输出的低低压蒸汽的压力等级为～0.4MPa。

所述精制蜡油蒸汽发生器组件的出口分别直接与精制蜡油热出料管道相连接，或通过精制蜡油冷却器17与至罐区的精制蜡油冷出料管道相连接；

蜡油加氢装置所述精制蜡油热出料管道和至罐区的精制蜡油冷出料管道与催化裂化装置所述原料缓冲罐的进口相连接；现有蜡油加氢装置冷热低分油进脱硫化氢汽提塔后，汽提塔底的精制蜡油由于产低压蒸汽和低低压蒸汽，热出料至催化裂化装置的温度降低，同时至储运罐区的蜡油温度低于100℃，冷热精制蜡油进入催化裂化装置的原料缓冲罐后，在第二换热器20中与循环油浆(～300℃)直接换热，由于混合原料油与循环油浆温差大，使得循环油浆与原料油换热负荷大，循环油浆产出的中压蒸汽量减少。

根据本实用新型，对于上述炼油厂的实际结构进行改造，使得现有的蜡油加氢装置还包括：

设置于所述冷低分罐和精制蜡油热出料管道之间的第一阀门a和第二阀门b、设置于所述冷低分罐和所述脱硫化氢汽提塔之间的第三阀门c 以及设置于所述精制蜡油蒸汽发生器组件和精制蜡油热出料管道之间的第四阀门d，如图2所示。

所述第三阀门c和所述第四阀门d关闭，所述第一阀门a和所述第二阀门b打开时，即停用脱硫化氢汽提塔10、第一精制蜡油蒸汽发生器15、第二精制蜡油蒸汽发生器16、精制蜡油冷却器17及其他附属设施。此时，所述热低分罐4的底部和所述冷低分罐9的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接，热低分罐4的底部的热低分油和冷低分罐9的底部的冷低分油携带的含硫酸性气，通过自压热出料进入催化裂化装置的原料缓冲罐18，在低压下溢出，通过原料缓冲罐顶气相平衡线进入后续的分馏塔。

现有的蜡油加氢装置停用脱硫化氢汽提塔后，首先，可节省汽提蒸汽，其次，可节省汽提塔的顶部油气空冷电耗、回流泵电耗和与脱硫化氢汽提塔的底部相连的第二油泵的电耗。停用脱硫化氢系统后，减少了炼油厂的低压蒸汽和低低压蒸汽产量，同时节省精制蜡油至罐区空冷的电耗。改造后虽然减少了炼油厂的低压蒸汽和低低压蒸汽的产量，但增加了中压蒸汽的产量，具有显著的经济效益，尤其是存在低压蒸汽放空的炼油厂。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型通过蜡油加氢装置和催化裂化装置联合优化，停用蜡油加氢装置脱硫化氢汽提塔10及其附属设施，停用精制蜡油蒸汽发生器15和精制蜡油蒸汽发生器16，不产1.0MPa等级蒸汽和0.4MPa等级蒸汽；冷热低分油混合后自压至催化裂化装置，提高催化裂化装置混合原料油温度，在控制混合原料油出原料油-循环油浆的第二换热器20温度不变的情况下，提高了循环油浆进循环油浆蒸汽发生器21的温度，增加循环油浆蒸汽发生器21的中压蒸汽(～3.5MPa)产量。

改造后，蜡油加氢装置节省汽提蒸汽、节省机泵电耗和空冷器电耗，少产低压蒸汽(～1.0MPa)和低低压蒸汽(～0.4MPa)；催化裂化装置循环油浆多产中压蒸汽(3.0MPa～4.0MPa)，可取得较高的经济效益。

为便于进一步理解本实用新型，本实用新型列举实施例如下。

实施例1

以某炼油厂120万吨/年蜡油加氢装置和300万吨/年催化裂化装置为例，蜡油加氢装置新增冷热低分油热出料管道。

停用脱硫化氢汽提塔及其附属设施，停用精制蜡油的产汽系统，冷低分油和热低分油混合后温度为227.5℃，自压热出料至催化裂化装置，少产1.0MPa蒸汽～4.3t/h，少产0.4MPa蒸汽～3.8t/h，少用除氧水～8.1t/h，节省1.0MPa汽提蒸汽～1.2t/h，节省空冷和机泵电耗～58kW。

催化裂化装置热进料后，混合原料油的温度由～131.2℃提高至～165.2℃，循环油浆多产3.5MPa蒸汽～11t/h，多用除氧水～11t/h。

合计，多产3.5MPa蒸汽～11t/h，减少1.0MPa蒸汽～3.1t/h，减少0.4MPa 蒸汽～3.8t/h，多用除氧水～2.9t/h，节省电耗～58kW，具有显著的经济效益。

实施例1的蜡油加氢装置和催化裂化装置优化前后主要参数对比表以及效益分别如表1和表2所示。

表1实施例1的蜡油加氢装置和催化裂化装置联合优化前后主要参数对比表

表2实施例1的蜡油加氢装置和催化裂化装置联合优化前后的效益核算表

表1和表2中的年操作时间按8400h计算。

由表1和表2可知，改造后的蜡油加氢装置和催化裂化装置，循环油浆多产3.5MPa蒸汽～11t/h，多用除氧水～11t/h。合计，多产3.5MPa蒸汽～11t/h，减少1.0MPa蒸汽～3.1t/h，减少0.4MPa蒸汽～3.8t/h，多用除氧水～2.9t/h，节省电耗～58kW，年经济效益688.1万元，具有显著的经济效益。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请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申请。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，本申请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涵括在本申请内。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。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。应当理解的是，“下”或“上”，“向下”或“向上”等用语用来参照示例性实施例的特征在图中显示的位置描述这些特征；第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (8)

1.一种蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，包括蜡油加氢装置和催化裂化装置；

所述蜡油加氢装置包括反应器、第一换热器、热高分罐、热低分罐、第一冷却器和冷低分罐；

所述反应器、所述第一换热器、所述热高分罐和所述热低分罐依次连接，所述热低分罐的顶部与所述第一冷却器、所述冷低分罐依次连接，所述热低分罐的底部和所述冷低分罐的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接；

所述催化裂化装置包括依次连接的原料缓冲罐、第一油泵、第二换热器和循环油浆蒸汽发生器；

所述蜡油加氢装置的精制蜡油热出料管道与催化裂化装置所述原料缓冲罐相连接。

2.根据权利要求1所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，出所述热低分罐的热低分油和出所述冷低分罐的冷低分油混合后的温度在180℃至250℃之间。

3.根据权利要求1所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，出所述循环油浆蒸汽发生器的蒸汽压力在3.0MPa至4.0MPa之间。

4.根据权利要求1所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，所述蜡油加氢装置还包括与所述热高分罐顶部相连接的第三换热器、第二冷却器和冷高分罐；

所述冷高分罐的底部与所述冷低分罐相连接。

5.根据权利要求1所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，所述蜡油加氢装置还包括脱硫化氢汽提塔、第二油泵、精制蜡油蒸汽发生器组件、设置于所述冷低分罐和精制蜡油热出料管道之间的第一阀门和第二阀门、设置于所述冷低分罐和所述脱硫化氢汽提塔之间的第三阀门以及设置于所述精制蜡油蒸汽发生器组件和精制蜡油热出料管道之间的第四阀门；

所述热低分罐的底部和所述冷低的底部相连通后与所述脱硫化氢汽提塔相连接；

所述精制蜡油蒸汽发生器组件的出口分别直接与精制蜡油热出料管道相连接，或通过精制蜡油冷却器与至罐区的精制蜡油冷出料管道相连接；

所述精制蜡油热出料管道和至罐区的所述精制蜡油冷出料管道与所述原料缓冲罐的进口相连接；

所述第三阀门和所述第四阀门关闭，所述第一阀门和所述第二阀门打开时，所述热低分罐的底部和所述冷低分罐的底部相连通后直接与精制蜡油热出料管道相连接。

6.根据权利要求5所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，所述精制蜡油蒸汽发生器组件包括第一精制蜡油蒸汽发生器和第二精制蜡油蒸汽发生器。

7.根据权利要求6所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，从所述第一精制蜡油蒸汽发生器输出的蒸汽的压力等级为1.0MPa；

从第二精制蜡油蒸汽发生器输出的蒸汽的压力等级为0.4MPa。

8.根据权利要求5所述的蜡油加氢装置和催化裂化装置热量联合优化系统，其特征在于，所述蜡油加氢装置还包括第三冷却器、回流罐和回流泵，所述脱硫化氢汽提塔的顶部、所述第三冷却器、所述回流罐和所述回流泵形成回路。

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