CN215676613U - 采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统 - Google Patents

Abstract

一种加氢换热系统，包括用于输送由原料油和氢气组成的混合物的第一管线(1)、用于输送低分油的第二管线(2)、加热炉(6)、加氢反应器(7)、热高分离罐(8)、以及换热装置(4)，所述换热装置(4)包括具有一个第一热介质通道(41)和至少一个第一冷介质通道(42)的第一缠绕管式换热器(4a)、具有一个第二热介质通道(43)和至少一个第二冷介质通道(44)的第二缠绕管式换热器(4b)、具有一个第三冷介质通道(45)和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器(4c)。与现有技术相比，本申请能减少换热器数量的同时提高换热效果，且能降低系统压降。

Description

采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统

技术领域

本实用新型属于换热技术领域，具体涉及一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统。

背景技术

加氢处理是石油产品中较为重要的处理方法之一，是指在一定温度、氢分压及催化剂条件下，脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子及金属杂质，使烯烃饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的使用性能。

加氢处理的过程为：油品与氢气混合后，送入加热炉加热到规定温度，再进入装有催化剂的反应器中；反应完成后，氢气在分离器中分出，并经压缩机循环使用；产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。

现有的加氢用的换热工艺如申请号为CN201310344264.4的发明专利申请《一种柴油加氢处理工艺》(申请公布号为CN103421542A)公开的方案，其步骤为：1)柴油与氢气混合后进第一换热器进行换热，升温到270-280℃；2)从第一换热器出来的混合物进原料加热炉，待加热到320-330℃后再进加氢反应器；3)从加氢反应器出来的反应产物依次经第五换热器、第一换热器、第二换热器换热后，降温到175-185℃，之后注水并经第一空气冷却器冷却到45-55℃后进冷高分罐，分离出含氢气体和冷高分油；4)冷高分罐分出的含氢气体进循环氢压缩机，经循环氢压缩机提压后与新氢混合，混合后分两路，其中一路与柴油混合，另一路进加氢反应器，而从冷高分罐排出的冷高分油则经减压后进冷低分罐，在该冷低分罐中分离出低分气和低分油；5)低分气排出冷低分罐，而低分油则依次经第二换热器、第三换热器、第五换热器换热后进汽提分馏塔，此时对该汽提分馏塔注入汽提蒸汽，之后该汽提分馏塔分离出石脑油、含硫油气及产品柴油；6)石脑油和含硫油气从汽提分馏塔出来后分别往后一工序送去，而产品柴油则依次经第三换热器和第四换热器换热后进第二空气冷却器冷却，冷却到45-55℃后，最终进入成品油罐区，即得。

加氢工艺采用的设备因操作条件苛刻，为高温、高压设备，常规换热器很难大型化生产，且随着装置规模的扩大，现有技术中同一位号只能采用多台换热器串/并联的形式来满足工艺要求，这无疑会增加成本，并增加设备的占地面积。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能减少换热器数量的同时提高换热效果的加氢换热系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统，包括：用于输送由原料油和氢气组成的混合物的第一管线、用于输送低分油的第二管线、加热炉、与加热炉的输出端相连的加氢反应器、用于对加氢反应器输出的反应产物进行分离以得到热高分气和热高分油的热高分离罐、以及换热装置，其特征在于：

所述换热装置包括具有一个第一热介质通道和至少一个第一冷介质通道的第一缠绕管式换热器、具有一个第二热介质通道和至少一个第二冷介质通道的第二缠绕管式换热器、具有一个第三冷介质通道和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器；

所述第一缠绕管式换热器上设有连通第一热介质通道的第一热介质通道入口接管和第一热介质通道出口接管、连通第一冷介质通道的第一冷介质通道入口接管和第一冷介质通道出口接管；所述第二缠绕管式换热器上设有连通第二热介质通道的第二热介质通道入口接管和第二热介质通道出口接管、连通第二冷介质通道的第二冷介质通道入口接管和第二冷介质通道出口接管；所述第三缠绕管式换热器上设有连通第三冷介质通道的第三冷介质通道入口接管和第三冷介质通道出口接管、连通第三热介质通道一的第三热介质通道一入口接管和第三热介质通道一出口接管、连通第三热介质通道二的第三热介质通道二入口接管和第三热介质通道二出口接管；

所述第一缠绕管式换热器的第一冷介质通道入口接管与所述第一管线的输出端相连，所述第一冷介质通道出口接管与所述第二缠绕管式换热器的第二冷介质通道入口接管相连，所述第二冷介质通道出口接管与所述加热炉的输入端相连；所述第二热介质通道入口接管与所述加氢反应器的输出端相连，所述第二热介质通道出口接管与所述第三缠绕管式换热器的第三热介质通道一入口接管相连，所述第三热介质通道一出口接管与所述热高分离罐的输入端相连，所述热高分离罐上用于输出热高分气的热高分气输出端与所述第三热介质通道二入口接管相连，所述第三热介质通道二出口接管与所述第一缠绕管式换热器的第一热介质通道入口接管相连，所述第一热介质通道出口接管连接至下游设备二；所述第三缠绕管式换热器的第三冷介质通道入口接管与所述第二管线的输出端相连，所述第三冷介质通道出口接管连接至下游设备一。

进一步地，还包括有用于输送水的第四管线以及第四缠绕管式换热器，该第四缠绕管式换热器具有一个第四热介质通道和至少一个第四冷介质通道，且该第四缠绕管式换热器上设有连通第四冷介质通道的第四冷介质通道入口接管和第四冷介质通道出口接管，所述第四冷介质通道入口接管与所述第四管线的输出端相连，所述第四冷介质通道出口接管连接至下游设备三，所述第一缠绕管式换热器中的第一热介质通道出口接管通过上述第四热介质通道连接至下游设备二。

在上述各方案中，优选地，所述第一热介质通道为上述第一缠绕管式换热器的管程，所述第一冷介质通道为上述第一缠绕管式换热器的壳程，所述第一缠绕管式换热器为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。当然，作为替换，第一热介质通道也可为上述第一缠绕管式换热器的壳程，第一冷介质通道为上述第一缠绕管式换热器的管程。

优选地，所述第二热介质通道为上述第二缠绕管式换热器的壳程，所述第二冷介质通道为上述第二缠绕管式换热器的管程，所述第二缠绕管式换热器为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。当然，作为替换，第二热介质通道也可为上述第二缠绕管式换热器的管程，第二冷介质通道为上述第二缠绕管式换热器的壳程。

优选地，所述第三热介质通道为上述第三缠绕管式换热器的管程，所述第三冷介质通道为上述第三缠绕管式换热器的壳程，所述第三缠绕管式换热器为具有一个壳程和两个管程的双股流缠绕管式换热器。作为替换，第三热介质通道也可为上述第三缠绕管式换热器的壳程，第三冷介质通道为上述第三缠绕管式换热器的管程，第三缠绕管式换热器为具有一个管程和两个壳程的缠绕管式换热器。

优选地，所述第四热介质通道为上述第四缠绕管式换热器的管程，所述第四冷介质通道为上述第四缠绕管式换热器的壳程，所述第四缠绕管式换热器为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。作为替换，第四热介质通道也可为上述第四缠绕管式换热器的壳程，第四冷介质通道为上述第四缠绕管式换热器的管程。

在上述各方案中，还包括有用于输送水的第三管线，所述热高分离罐之用于输出热高分气的热高分气输出端与所述第三管线的输出端相连后与所述第三缠绕管式换热器相连。如此，水能溶解热高分气中的硫化氢、铵盐等部分介质，以降低热高分气中的部分介质腐蚀换热器的现象出现。

优选地，所述下游设备二为高压空冷器；

或，所述下游设备二为具有一个热介质通道和至少一个冷介质通道的缠绕管式换热器，还包括有用于输送冷水的冷水管线，所述冷水管线的输出端与所述下游设备二的冷介质通道的入口接管相连，所述下游设备二的热介质通道的入口接管与所述第一缠绕管式换热器之第一热介质通道出口接管相连，所述热介质通道的出口接管连接至冷高分离罐。

即可用缠绕管式换热器替代高压空冷器，加氢装置通常需要多片高压空冷器，而每片空冷的尺寸约10.5*3m，体积较大，占地面积较大；而一台立式安装的缠绕管式换热器即能满足工艺要求，进而大大减小占地面积。

在上述各方案中，优选地，还包括有旁路管线、第一阀门和第二阀门，所述旁路管线的输出端连接在所述加热炉的输出端和加氢反应器的输入端之间，所述旁路管线的输入端连接在所述加热炉的输入端和第二缠绕管式换热器的第二冷介质通道出口接管之间，所述第一阀门设于旁路管线上，所述第二阀门设于加热炉的输入端和旁路管线的输入端之间。即本申请中的加热炉为开工加热炉，只需在开工阶段(即系统运行初期)进行加热工作，其余阶段不需要工作。这主要是采用本申请的换热装置可实现更好的换热效果带来的，能大大降低加热炉的运行负荷，采用体积较小，加热能力较小的加热炉即可实现。

优选地，还包括有第五管线、第三阀门和第四阀门，所述第五管线的输入端与所述第二管线相连，输出端与所述第三缠绕管式换热器的第三冷介质通道出口接管相连；所述第三阀门设于第五管线上，所述第四阀门设于第五管线的输入端和第二管线的输出端之间。

优选地，还包括有第六管线、第五阀门和第六阀门，所述第六管线的输入端与所述第一管线相连，输出端连接在所述加热炉的输入端和第二缠绕管式换热器的第二冷介质通道出口接管之间；所述第五阀门设于第六管线上，所述第六阀门设于第一管线的输出端和第六管线的输入端之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将换热装置设计为具有一个第一热介质通道和至少一个第一冷介质通道的第一缠绕管式换热器、具有一个第二热介质通道和至少一个第二冷介质通道的第二缠绕管式换热器、具有一个第三冷介质通道和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器，如此，可减小换热器数量，进而减少设备占地、框架投资、高压管道用量、配管工作以及设备的维护成本等；且本申请中第一、第二、第三缠绕管式换热器配合能实现且提高现有的若干台换热器组合后的换热效果，运行稳定后无需采用加热炉也可进行加氢反应，且热端温差和介质压降小；且本申请换热装置的旁路调节手段与现有技术一致；同时，本申请还能减小整个装置的压降，其优势明显；且本申请结构简单、便于实施。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三中第三缠绕管式换热器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1所示，为本实用新型的一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统的优选实施例一，该加氢换热系统包括第一管线1、第二管线2、第三管线3、第一缠绕管式换热器4a、第二缠绕管式换热器4b、第三缠绕管式换热器4c、加热炉6、加氢反应器7、热高分离罐8。

其中，第一管线1用于输送由原料油和氢气组成的混合物，混合物中原料油和氢气的比例根据实际工况设计。第二管线2用于输送低分油。第三管线3用于输送水。

上述加氢反应器7的输入端与加热炉6的输出端相连，热高分离罐8用于对加氢反应器7输出的反应产物进行分离以得到热高分气和热高分油，该热高分离罐8具有用于输出热高分气的热高分气输出端81、用于输出热高分油的热高分油输出端82，由热高分油输出端82输出的热高分油依次经过现有的冷高分罐、冷低分罐后能得到低分油，该低分油可输入上述的第二管线2内。

上述第一缠绕管式换热器4a具有一个第一热介质通道41和一个第一冷介质通道42，该第一缠绕管式换热器4a上设有连通第一热介质通道41的第一热介质通道入口接管411和第一热介质通道出口接管412、连通第一冷介质通道42的第一冷介质通道入口接管421和第一冷介质通道出口接管422。本实施例中，第一热介质通道41为第一缠绕管式换热器4a的管程，第一冷介质通道42为第一缠绕管式换热器4a的壳程，第一缠绕管式换热器4a为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。

上述第二缠绕管式换热器4b具有一个第二热介质通道43和一个第二冷介质通道44，该第二缠绕管式换热器4b上设有连通第二热介质通道43的第二热介质通道入口接管431和第二热介质通道出口接管432、连通第二冷介质通道44的第二冷介质通道入口接管441和第二冷介质通道出口接管442。本实施例中，第二热介质通道43为第二缠绕管式换热器4b的壳程，第二冷介质通道44为第二缠绕管式换热器4b的管程，第二缠绕管式换热器4b为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。

上述第三缠绕管式换热器4c具有一个第三冷介质通道45和两个第三热介质通道，该第三缠绕管式换热器4c上设有连通第三冷介质通道45的第三冷介质通道入口接管451和第三冷介质通道出口接管452、连通第三热介质通道一46的第三热介质通道一入口接管461和第三热介质通道一出口接管462、连通第三热介质通道二47的第三热介质通道二入口接管471和第三热介质通道二出口接管472。本实施例中，第三热介质通道45为第三缠绕管式换热器4c的管程，第三冷介质通道为第三缠绕管式换热器4c的壳程，第三缠绕管式换热器4c为具有一个壳程和两个管程的双股流缠绕管式换热器。

本实施例中各换热器与各管线、加热炉、加氢反应器、热高分离罐之间的连接结构为：

第一缠绕管式换热器4a的第一冷介质通道入口接管421与第一管线1的输出端相连，第一冷介质通道出口接管422与第二缠绕管式换热器4b的第二冷介质通道入口接管441相连，第二冷介质通道出口接管442与加热炉6的输入端相连；第二热介质通道入口接管431与加氢反应器7的输出端相连，第二热介质通道出口接管432与第三缠绕管式换热器4c的第三热介质通道一入口接管461相连，第三热介质通道一出口接管462与热高分离罐8的输入端相连，热高分离罐8上的热高分气输出端81与第三管线3的输出端相连后与第三热介质通道二入口接管471相连，第三热介质通道二出口接管472与第一缠绕管式换热器4a的第一热介质通道入口接管411相连，第一热介质通道出口接管412连接至下游设备二9；第三缠绕管式换热器4c的第三冷介质通道入口接管451与第二管线2的输出端相连，第三冷介质通道出口接管452连接至下游设备一。

本实施例中，下游设备二9为高压空冷器，由第一热介质通道出口接管412出来的热介质经过高压空冷器后连接至冷高分离罐，以分离出含有氢气的气体，该气体可输入上述的第一管线1内循环利用。下游设备一可为分离塔，图中未示出。

采用本实施例的加氢换热系统进行换热的方法如下：

将第一管线1中由原料油和氢气组成的混合物依次经过第一缠绕管式换热器4a的壳程、第二缠绕管式换热器4b的管程后从第二缠绕管式换热器4b输出，第一管线1中原料油和氢气的温度分别为70℃、83.4℃，由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物的温度为330～388℃；由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物经过加热炉6、加氢反应器7后从加氢反应器7输出，输出的反应产物的温度为370～415℃，该反应产物作为第二缠绕管式换热器4b的热介质走第二缠绕管式换热器4b的壳程，并与第二缠绕管式换热器4b的管程内的介质进行换热，由第二缠绕管式换热器4b的壳程出来的反应产物经过第三缠绕管式换热器3c的其中一个管程，由第三缠绕管式换热器3c的管程出来的反应产物的温度降低至230℃，然后进入热高分离罐8，分离出热高分气和热高分油，分离出的热高分气与第三管线3中的水混合后依次经过第三缠绕管式换热器4c的另外一个管程、第一缠绕管式换热器4a的管程，由第一缠绕管式换热器4a出来的热高分气与水的温度降低至105℃，然后进入下游设备二9。将第二管线2中的低分油走第三缠绕管式换热器4c的壳程，第二管线2中低分油的温度为55℃，由第三缠绕管式换热器4c出来的低分油温度为185-207℃，并送至下游设备一。

实施例二：

如图2所示，为本实用新型的一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统的优选实施例二，本实施例与实施例一基本相同，区别在于本实施例中还包括有用于输送水的第四管线30以及第四缠绕管式换热器4d，该第四缠绕管式换热器4d具有一个第四热介质通道48和一个第四冷介质通道49，且该第四缠绕管式换热器4d上设有连通第四冷介质通道49的第四冷介质通道入口接管491和第四冷介质通道出口接管492，第四冷介质通道入口接管491与第四管线30的输出端相连，第四冷介质通道出口接管492连接至下游设备三，第一缠绕管式换热器4a中的第一热介质通道出口接管412通过上述第四热介质通道48连接至下游设备二9。如此，可加热第四管线30中的水。且下游设备三可为需要用到热水的设备或者是输送热水的管线，本实施例中，由第四冷介质通道出口接管492出来的热水可输送至第三管线3内。

本实施例中，第四热介质通道48为上述第四缠绕管式换热器4d的管程，第四冷介质通道49为上述第四缠绕管式换热器4d的壳程，第四缠绕管式换热器4d为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。

采用本实施例的加氢换热系统进行换热的方法如下：

将第一管线1中的混合物依次经过第一缠绕管式换热器4a的壳程、第二缠绕管式换热器4b的管程后从第二缠绕管式换热器4b输出，第一管线1中混合物的温度为130℃，由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物的温度为330～388℃；由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物经过加热炉6、加氢反应器7后从加氢反应器7输出，输出的反应产物的温度为370～415℃，该反应产物作为第二缠绕管式换热器4b的热介质走第二缠绕管式换热器4b的壳程，并与第二缠绕管式换热器4b的管程内的介质进行换热，由第二缠绕管式换热器4b的壳程出来的反应产物经过第三缠绕管式换热器3c的其中一个管程，由第三缠绕管式换热器3c的管程出来的反应产物的温度降低至230℃，然后进入热高分离罐8，分离出热高分气和热高分油，分离出的热高分气与第三管线3中的水混合后依次经过第三缠绕管式换热器4c的另外一个管程、第一缠绕管式换热器4a的管程、第四缠绕管式换热器4d的管程，由第四缠绕管式换热器4d出来的热高分气与水的温度降低至95℃，然后进入下游设备二9。将第二管线2中的低分油走第三缠绕管式换热器4c的壳程，第二管线2中低分油的温度为55℃，由第三缠绕管式换热器4c出来的低分油温度为185-207℃，并送至下游设备一。将第四管线30中的水(水温为55℃)输入第三缠绕管式换热器4c的壳程，由第三缠绕管式换热器4c的壳程出来的水的温度为95℃，然后送至下游设备三。

实施例三：

如图3所示，为本实用新型的一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统的优选实施例三，本实施例与实施例一基本相同，区别在于本实施例中的第三缠绕管式换热器4c与实施例一中的第三缠绕管式换热器略有不同，本实施例中第三热介质通道为第三缠绕管式换热器4c的壳程，第三冷介质通道45为第三缠绕管式换热器4c的管程，该第三缠绕管式换热器4c为具有二个壳程和一个管程的缠绕管式换热器。

实施例四：

如图4所示，为本实用新型的一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统的优选实施例四，该加氢换热系统与实施例一中的加氢换热系统基本相同，区别在于本实施例中的下游设备二9为具有一个热介质通道92和一个冷介质通道91的缠绕管式换热器。且本实施例的加氢换热系统还包括有用于输送冷水的冷水管线100，冷水管线100的输出端与下游设备二9的冷介质通道91的入口接管相连，下游设备二9的热介质通道92的入口接管与第一缠绕管式换热器4a之第一热介质通道出口接管412相连，热介质通道92的出口接管连接至冷高分离罐93。

同时本实施例的加氢换热系统还包括有旁路管线110、第一阀门120、第二阀门130、第五管线140、第三阀门150、第四阀门160、第六管线170、第五阀门180和第六阀门190。上述旁路管线110的输出端连接在加热炉6的输出端和加氢反应器7的输入端之间，旁路管线110的输入端连接在加热炉6的输入端和第二缠绕管式换热器4b的第二冷介质通道出口接管442之间，第一阀门120设于旁路管线110上，第二阀门130设于加热炉6的输入端和旁路管线110的输入端之间。上述第五管线140的输入端与第二管线2相连，输出端与第三缠绕管式换热器4c的第三冷介质通道出口接管452相连；第三阀门150设于第五管线140上，第四阀门160设于第五管线140的输入端和第二管线2的输出端之间。上述第六管线170的输入端与第一管线1相连，输出端连接在加热炉6的输入端和第二缠绕管式换热器4b的第二冷介质通道出口接管442之间；第五阀门180设于第六管线170上，第六阀门190设于第一管线1的输出端和第六管线170的输入端之间。上述旁路管线110、第五管线140、第六管线170及各阀门的设置能满足装置各个阶段、各个工况变动的工艺条件。各管线的通断根据实际工况进行选择。

采用本实施例的加氢换热系统进行换热的步骤为：

将第一管线1中由原料油和氢气组成的混合物作为冷介质依次经过第一缠绕管式换热器4a的第一冷介质通道42、第二缠绕管式换热器4b的第二冷介质通道44后从第二缠绕管式换热器4b输出，第一管线1中混合物的温度为130℃，压强为4.5～19MPa，由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物的温度为330～388℃；由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物进入加氢反应器7进行加氢反应后从加氢反应器7输出，输出的反应产物的温度为370～415℃，该反应产物作为热介质依次走第二缠绕管式换热器4b的第二热介质通道43、第三缠绕管式换热器4c的第三热介质通道一46，由第三缠绕管式换热器4c出来的反应产物的温度降低至230℃，然后进入热高分离罐8，分离出热高分气和热高分油，分离出的热高分气作为热介质依次经过第三缠绕管式换热器4c的第三热介质通道二47、第一缠绕管式换热器4a的第一热介质通道41，并由第一缠绕管式换热器4a输出，输出的介质的温度为105℃，然后进入下游设备二9的热介质通道92，将冷水管线100中的冷水(水温低于35℃)输入下游设备二9的冷介质通道91，由下游设备二9的冷介质通道91出来的水的温度为小于45℃，由下游设备二9的热介质通道92出来的介质的温度为50℃，并送入冷高分离罐进行分离；同时将第二管线2中的低分油走第三缠绕管式换热器4c的第三冷介质通道45，第二管线2中低分油的温度为55℃，压强为小于2.5MPa，由第三缠绕管式换热器4c出来的低分油温度为185-207℃，并送至下游设备一。

本实施例的加氢换热系统由于换热效率高，使得从第二缠绕管式换热器4b出来的混合物无需加热炉加热就能直接进入加氢反应器7内进行反应，加热炉仅需在运行初期使用，其他运行阶段均可走旁路管线110。

实施例五：

本实施例的技术方案与实施例一基本相同，区别在于换热工艺略有不同，采用本实施例的加氢换热系统进行换热的方法如下：

将第一管线1中由原料油和氢气组成的混合物依次经过第一缠绕管式换热器4a的壳程、第二缠绕管式换热器4b的管程后从第二缠绕管式换热器4b输出，第一管线1中混合物的温度为70℃，压强为4.5MPa，由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物的温度为320℃；由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物经过加热炉6、加氢反应器7后从加氢反应器7输出，输出的反应产物的温度为355℃，该反应产物作为第二缠绕管式换热器4b的热介质走第二缠绕管式换热器4b的壳程，并与第二缠绕管式换热器4b的管程内的介质进行换热，由第二缠绕管式换热器4b的壳程出来的反应产物经过第三缠绕管式换热器3c的其中一个管程，由第三缠绕管式换热器3c的管程出来的反应产物的温度降低至220℃，然后进入热高分离罐8，分离出热高分气和热高分油，分离出的热高分气与第三管线3中的水混合后依次经过第三缠绕管式换热器4c的另外一个管程、第一缠绕管式换热器4a的管程，由第一缠绕管式换热器4a出来的热高分气与水的温度降低至105℃，然后进入下游设备二9。将第二管线2中的低分油走第三缠绕管式换热器4c的壳程，第二管线2中低分油的温度为45℃，压强为2.0MPa，由第三缠绕管式换热器4c出来的低分油温度为170℃，并送至下游设备一。

实施例六：

本实施例的技术方案与实施例一基本相同，区别在于换热工艺略有不同，采用本实施例的加氢换热系统进行换热的方法如下：

将第一管线1中由原料油和氢气组成的混合物依次经过第一缠绕管式换热器4a的壳程、第二缠绕管式换热器4b的管程后从第二缠绕管式换热器4b输出，第一管线1中混合物的温度为165℃，压强为19MPa，由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物的温度为395℃；由第二缠绕管式换热器4b出来的混合物经过加热炉6、加氢反应器7后从加氢反应器7输出，输出的反应产物的温度为420℃，该反应产物作为第二缠绕管式换热器4b的热介质走第二缠绕管式换热器4b的壳程，并与第二缠绕管式换热器4b的管程内的介质进行换热，由第二缠绕管式换热器4b的壳程出来的反应产物经过第三缠绕管式换热器3c的其中一个管程，由第三缠绕管式换热器3c的管程出来的反应产物的温度降低至260℃，然后进入热高分离罐8，分离出热高分气和热高分油，分离出的热高分气与第三管线3中的水混合后依次经过第三缠绕管式换热器4c的另外一个管程、第一缠绕管式换热器4a的管程，由第一缠绕管式换热器4a出来的热高分气与水的温度降低至105℃，然后进入下游设备二9。将第二管线2中的低分油走第三缠绕管式换热器4c的壳程，第二管线2中低分油的温度为65℃，压强为1.0MPa，由第三缠绕管式换热器4c出来的低分油温度为215℃，并送至下游设备一。

上述各实施例中的原料油、氢气和低分油的温度可以根据实际工况采用不同的温度，示出这些数据，仅为了表明采用上述各实施例中的换热装置后，与现有加氢工艺中的换热装置比较，换热效果好，从而可减小换热器数量，减少设备占地、设备投资、高压管道用量、配管工作以及设备的维护成本等，且还能减小整个装置的压降，整体结构简单、便于实施。

Claims (11)

1.一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统，包括：用于输送由原料油和氢气组成的混合物的第一管线(1)、用于输送低分油的第二管线(2)、加热炉(6)、与加热炉(6)的输出端相连的加氢反应器(7)、用于对加氢反应器(7)输出的反应产物进行分离以得到热高分气和热高分油的热高分离罐(8)、以及换热装置(4)，其特征在于：

所述换热装置(4)包括具有一个第一热介质通道(41)和至少一个第一冷介质通道(42)的第一缠绕管式换热器(4a)、具有一个第二热介质通道(43)和至少一个第二冷介质通道(44)的第二缠绕管式换热器(4b)、具有一个第三冷介质通道(45)和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器(4c)；

所述第一缠绕管式换热器(4a)上设有连通第一热介质通道(41)的第一热介质通道入口接管(411)和第一热介质通道出口接管(412)、连通第一冷介质通道(42)的第一冷介质通道入口接管(421)和第一冷介质通道出口接管(422)；所述第二缠绕管式换热器(4b)上设有连通第二热介质通道(43)的第二热介质通道入口接管(431)和第二热介质通道出口接管(432)、连通第二冷介质通道(44)的第二冷介质通道入口接管(441)和第二冷介质通道出口接管(442)；所述第三缠绕管式换热器(4c)上设有连通第三冷介质通道(45)的第三冷介质通道入口接管(451)和第三冷介质通道出口接管(452)、连通第三热介质通道一(46)的第三热介质通道一入口接管(461)和第三热介质通道一出口接管(462)、连通第三热介质通道二(47)的第三热介质通道二入口接管(471)和第三热介质通道二出口接管(472)；

所述第一缠绕管式换热器(4a)的第一冷介质通道入口接管(421)与所述第一管线(1)的输出端相连，所述第一冷介质通道出口接管(422)与所述第二缠绕管式换热器(4b)的第二冷介质通道入口接管(441)相连，所述第二冷介质通道出口接管(442)与所述加热炉(6)的输入端相连；所述第二热介质通道入口接管(431)与所述加氢反应器(7)的输出端相连，所述第二热介质通道出口接管(432)与所述第三缠绕管式换热器(4c)的第三热介质通道一入口接管(461)相连，所述第三热介质通道一出口接管(462)与所述热高分离罐(8)的输入端相连，所述热高分离罐(8)上用于输出热高分气的热高分气输出端(81)与所述第三热介质通道二入口接管(471)相连，所述第三热介质通道二出口接管(472)与所述第一缠绕管式换热器(4a)的第一热介质通道入口接管(411)相连，所述第一热介质通道出口接管(412)连接至下游设备二(9)；所述第三缠绕管式换热器(4c)的第三冷介质通道入口接管(451)与所述第二管线(2)的输出端相连，所述第三冷介质通道出口接管(452)连接至下游设备一。

2.根据权利要求1所述的加氢换热系统，其特征在于：还包括有用于输送水的第四管线(30)以及第四缠绕管式换热器(4d)，该第四缠绕管式换热器(4d)具有一个第四热介质通道(48)和至少一个第四冷介质通道(49)，且该第四缠绕管式换热器(4d)上设有连通第四冷介质通道(49)的第四冷介质通道入口接管(491)和第四冷介质通道出口接管(492)，所述第四冷介质通道入口接管(491)与所述第四管线(30)的输出端相连，所述第四冷介质通道出口接管(492)连接至下游设备三，所述第一缠绕管式换热器(4a)中的第一热介质通道出口接管(412)通过上述第四热介质通道(48)连接至下游设备二(9)。

3.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第一热介质通道(41)为上述第一缠绕管式换热器(4a)的管程，所述第一冷介质通道(42)为上述第一缠绕管式换热器(4a)的壳程，所述第一缠绕管式换热器(4a)为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。

4.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第二热介质通道(43)为上述第二缠绕管式换热器(4b)的壳程，所述第二冷介质通道(44)为上述第二缠绕管式换热器(4b)的管程，所述第二缠绕管式换热器(4b)为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。

5.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第三热介质通道为上述第三缠绕管式换热器(4c)的管程，所述第三冷介质通道为上述第三缠绕管式换热器(4c)的壳程，所述第三缠绕管式换热器(4c)为具有一个壳程和两个管程的双股流缠绕管式换热器。

6.根据权利要求2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第四热介质通道(48)为上述第四缠绕管式换热器(4d)的管程，所述第四冷介质通道(49)为上述第四缠绕管式换热器(4d)的壳程，所述第四缠绕管式换热器(4d)为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。

7.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：还包括有用于输送水的第三管线(3)，所述热高分离罐(8)之用于输出热高分气的热高分气输出端(81)与所述第三管线(3)的输出端相连后与所述第三缠绕管式换热器(4c)相连。

8.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述下游设备二(9)为高压空冷器；

或，所述下游设备二(9)为具有一个热介质通道(92)和至少一个冷介质通道(91)的缠绕管式换热器，还包括有用于输送冷水的冷水管线(100)，所述冷水管线(100)的输出端与所述下游设备二(9)的冷介质通道(91)的入口接管相连，所述下游设备二(9)的热介质通道(92)的入口接管与所述第一缠绕管式换热器(4a)之第一热介质通道出口接管(412)相连，所述热介质通道(92)的出口接管连接至冷高分离罐(93)。

9.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：还包括有旁路管线(110)、第一阀门(120)和第二阀门(130)，所述旁路管线(110)的输出端连接在所述加热炉(6)的输出端和加氢反应器(7)的输入端之间，所述旁路管线(110)的输入端连接在所述加热炉(6) 的输入端和第二缠绕管式换热器(4b)的第二冷介质通道出口接管(442)之间，所述第一阀门(120)设于旁路管线(110)上，所述第二阀门(130)设于加热炉(6)的输入端和旁路管线(110)的输入端之间。

10.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：还包括有第五管线(140)、第三阀门(150)和第四阀门(160)，所述第五管线(140)的输入端与所述第二管线(2)相连，输出端与所述第三缠绕管式换热器(4c)的第三冷介质通道出口接管(452)相连；所述第三阀门(150)设于第五管线(140)上，所述第四阀门(160)设于第五管线(140)的输入端和第二管线(2)的输出端之间。

11.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：还包括有第六管线(170)、第五阀门(180)和第六阀门(190)，所述第六管线(170)的输入端与所述第一管线(1)相连，输出端连接在所述加热炉(6)的输入端和第二缠绕管式换热器(4b)的第二冷介质通道出口接管(442)之间；所述第五阀门(180)设于第六管线(170)上，所述第六阀门(190)设于第一管线(1)的输出端和第六管线(170)的输入端之间。

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