CN215712822U - 一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油化工技术领域，具体涉及一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，运用该系统将常压一线原料油充分溶氢之后进入加氢精制反应器，在反应压力4.0MPa催化剂作用下进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，再经换热后进入分馏塔，进行分馏，该系统通过原料油与反应产物换热，原料油与高温原料油换热，在通过高温原料油给重沸器加热。去除了传统加工系统中的加热炉及高压、低压分离器，节省了生产环节程序，运行能耗低，经过检测生产的精制航煤中硫下降至10ppm以下，亦可作为国六低硫柴油调和组分。

Description

一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工技术领域，具体涉及一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统。

背景技术

中国煤油市场整体保持持续稳定发展态势，航空煤油作为煤油的主要细分市场，其市场的发展空间也是相当大的。随着经济的持续发展，中国人均收入水平不断提高，民众选择航空出行的意愿更加强烈，再加上新机场建设项目相继开展，使得中国航空煤油市场需求不断增加，未来市场发展将持续向好。民用航空燃料在未来几年的市场不断扩大，必将带动炼油行业在供给侧应对航空燃料需求旺盛的结构性改革。

传统的航煤加工系统，需设置加热炉、压缩机、高低压分离器等设备，占地大、投资高，且由于是一次通过流程，无反应油循环系统，产品性质均匀性、稳定性不佳。本专利所述的加工系统，以典型液相加氢技术基础上进行工艺优化，建设过程与常压装置实现了物料直供和深度热联合，取消了循环氢压缩机系统、高压换热器、高压空冷器、高压分离器、循环氢脱硫塔、原料预热炉、分馏塔重沸炉及原料储罐等，热量损失小，大幅度降低装置能耗，同时投资费用和操作费用均低，是低成本实现油品质量升级的较好技术。且本工艺通过增加反应循环流程，将部分产物作为循环油与原料混合进料，保障品质量均匀、稳定合格。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，尤其是具有整个系统结构简单、投资成本低、占地少，航煤产品硫含量低的特点。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，包括

第一换热器，用于原料油与反应产物换热；

第二换热器，用于原料油与高温原料油换热；

反应单元；

分馏单元；

第一输油管线，所述第一输油管线与第一换热器连通，第一换热器再通过管线穿过第二换热器与反应单元的入口连通，所述反应单元的出口通过管线穿过第一换热器与分馏单元的入口连通；

输气管线，输气管线与反应单元连通；

第二输油管线，第二输油管线与第二换热器连通，第二换热器再通过管线与分馏单元连接；

所述第一输油管线用于输送原料油，所述反应单元的出口输出反应产物，所述第二输油管线用于输送高温原料油。

进一步地，所述的反应单元包括混合器和反应器，反应器的顶部为入口，底部为出口，所述混合器连接在反应器顶部的入口管线上，反应器底部的出口通过管线穿过第一换热器换热后与分馏单元的入口连通，所述混合器包括输气入口和输油入口，所述输气管线与混合器的输气入口连通，所述第一换热器通过管线穿过第二换热器与混合器的输油入口连通。

进一步地，所述的反应器底部的出口管线与混合器的输油入口管线之间还通过管线连接有循环泵。

进一步地，所述的反应器为加氢精制反应器。

进一步地，所述的分馏单元包括分馏塔和重沸器，所述反应单元的出口通过管线穿过第一换热器与分馏塔的入口连通，所述重沸器设置在分馏塔底部一侧，一路管线与重沸器连通，重沸器的顶部还通过管线与分馏塔连通，所述第二换热器通过管线与重沸器连接。

进一步地，所述的分馏塔底部通过一路管线输出精制航煤，分馏塔顶部输出干气、石脑油。

进一步地，所述的循环泵的质量循环比＝循环量/反应器总进料，质量循环比不小于0.2％。

进一步地，所述的输气管线还与外部新氢管网连通输送新氢，所述第一输油管线输送的原料油与输气管线输送的新氢的体积比为8:1。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型的常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，运用该系统将常压一线原料油充分溶氢之后进入加氢精制反应器，在反应压力4.0MPa催化剂作用下进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，再经换热后进入分馏塔，分馏塔顶油气冷凝冷却后进入分馏塔顶回流罐进行油、水、气三相分离，分离出含硫化氢气体在压力控制下送至硫磺回收装置。分馏塔底油作为产品即精制航煤，经精脱硫罐脱除残存硫化氢后，送至产品罐区，产品全部符合3号喷气燃料GB6537-2018标准。该系统去除了传统加工系统中的加热炉及高压、低压分离器，节省了生产环节程序，运行能耗低，本实用新型的这种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工工艺，在全国首套新建航煤液相循环加氢装置应用，不仅运行能耗低，而且产品中硫含量10ppm以下，还可作为国六低硫柴油调和组分。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1-输气管线、2-第一输油管线、3-第一换热器、4-第二换热器、5-混合器、6-反应器、7-循环泵、8-分馏塔、9-重沸器、10-第二输油管线。

具体实施方式

首先需要说明的是，在本实用新型各个实施例中，所涉及的术语为：

新氢管网，为本实用新型加工系统外部的管网系统，仅限给本实用新型的输气管线1输送氢气，其中本实用新型中新氢为未经过循环且未被污染的氢气。

下面，将通过几个具体的实施例对本实用新型实施例提供的常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统方案进行详细介绍说明。

实施例1:

参照图1，一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，包括

第一换热器3，用于原料油与反应产物换热；

第二换热器4，用于原料油与高温原料油换热；

反应单元；

分馏单元；

第一输油管线2，所述第一输油管线2与第一换热器3连通，第一换热器3再通过管线穿过第二换热器4与反应单元的入口连通，所述反应单元的出口通过管线穿过第一换热器3与分馏单元的入口连通；

输气管线1，输气管线1与反应单元连通；

第二输油管线10，第二输油管线10与第二换热器4连通，第二换热器4再通过管线与分馏单元连接；

所述第一输油管线2用于输送原料油，所述反应单元的出口输出反应产物，所述第二输油管线10用于输送高温原料油。

上述实施例中原料油采用常压一线原料油，常压一线原料油为直供料，直供料初始温度180～185℃，具有一定温度的原料油通过第一换热器3进入第二换热器4升温，第二换热器4通过第二输油管线10输入高温原料油，所述的高温原料油采用的是常压三线热油，通常常压三线热油的温度为310～320℃，因此原料油通过第一换热器3进入第二换热器4升温后进入反应单元进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，反应后的高温产物再经过第一换热器3内初始温度180～185℃的原料油吸热降温，后进入分馏单元进行分馏处理，当整个系统运行一段时间后，第一换热器3内的温度经过原料油本身的温度加上反应后的高温产物进入的换热，第一换热器3内的温度将高于所最新输入的原料油的180～185℃，因此在180～185℃的原料油再进入第一换热器3后可进行第一次的加热，再次进入的与原料油温度可达到210～215℃，然后再进入第二换热器4与温度为310～320℃的常压三线热油换热升温后进入反应单元进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，后期再整个系统长时间的运行下，第一换热器3均可给所输入的180～185℃的原料油进行加热，因此在原料油进行两次加热的情况下，进入反应单元进行反应，反应后的产物温度在265～268℃，反应产物在经过比自己温度低的第一换热器3后降温，进入分馏单元分馏处理，分馏单元输出干气、石脑油及精制航煤，因此通过上述的常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统去除了传统加工系统中的加热炉及高压、低压分离器，节省了生产环节程序，运行能耗低，经过检测生产的精制航煤中硫下降至10ppm以下，亦可作为国六低硫柴油调和组分。

实施例2:

进一步的，所述的反应单元包括混合器5和反应器6，反应器6的顶部为入口，底部为出口，所述混合器5连接在反应器6顶部的入口管线上，反应器6底部的出口通过管线穿过第一换热器3换热后与分馏单元的入口连通，所述混合器5包括输气入口和输油入口，所述输气管线1与混合器5的输气入口连通，所述第一换热器3通过管线穿过第二换热器4与混合器5的输油入口连通。

进一步的，所述的反应器6底部的出口管线与混合器5的输油入口管线之间还通过管线连接有循环泵7。

进一步的，所述的反应器6为加氢精制反应器。

上述实施例中经过两次加热的原料油先进入混合器5与输气管线1所输入的氢气进行混合，其中氢气输送的压力为7.1～8.0MPa在进入混合器5需要进行减压，减压至4.1MPa左右，使其混氢原料油在反应器6内且压力为4.0MPa下，同时在催化剂作用下进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，反应后的产物通过反应器6底部排出，在反应器6底部的出口管线与混合器5的输油入口管线之间还通过管线连接有循环泵7，循环泵7用于将部分反应产物返回至精制反应器进口，再次进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，保障产品质量均匀、稳定合格。

反应器6为加氢精制反应器，加氢精制反应器为单床层液相加氢反应器，催化剂床层处于液相油品中，具有催化剂利用效率高特点。

实施例3:

进一步的，所述的分馏单元包括分馏塔8和重沸器9，所述反应单元的出口通过管线穿过第一换热器3与分馏塔8的入口连通，所述重沸器9设置在分馏塔8底部一侧，一路管线与重沸器9连通，重沸器9的顶部还通过管线与分馏塔8连通，所述第二换热器4通过管线与重沸器9连接。

进一步的，所述的分馏塔8底部通过一路管线输出精制航煤，分馏塔8顶部输出干气、石脑油。

上述实施例中反应产物进入分馏塔8进行分馏，分馏塔8的顶部输出干气、石脑油进入下个工序进行处理，分馏塔8的底部分馏出来的一部分液态的物质通过管线进入重沸器9，一部分合格的精制航煤从分馏塔8的底部的输出管道输出，其中第二输油管线10连通第二换热器4后与重沸器9连接，给重沸器9加热，从而使重沸器9内的液态物质汽化进入分馏塔8内，使分馏塔8底部内的温度保持为240±5℃，其中给重沸器9加热后的第二输油管线10内的油在通过管道输出，使用该结构简单，不需要额外的加热装置，即可实现分馏塔8底部温度的持续保持，通过本系统生产的精制航煤中硫含量10ppm以下，还可作为国六低硫柴油调和组分，节省了生产能源。

实施例4:

进一步的，所述的循环泵7的质量循环比＝循环量/反应器6总进料，质量循环比不小于0.2％。

进一步的所述的输气管线1还与外部新氢管网连通输送新氢，所述第一输油管线2输送的原料油与输气管线1输送的新氢的体积比为8:1

上述实施例中本实用新型的常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其中工艺过程如下：

整个系统正常运行后，即第一换热器3可进行给新输入的温度为180～185℃原料油加热的情况下，具体为自常压装置来的常压一线原料油，经第一换热器3第一次加热后，原料油物料温度至210～215℃，再经第二换热器4第二次加热，加热后的原料油物料温度至265℃～268℃。

由外部管网来的新氢，正常的新氢气压为7.1～8.0MPa，此时为了在反应器6中可以正常的反应，满足反应器6内的4MPa压力下反应，将压力为7.1～8.0MPa的新氢减压至4.1MPa后输入混合器5内，再和上述第一次得到的换热后的原料油混合，得到混氢原料油，进入反应器6在压力为4MPa压力下反应，其中新氢和原料油的混合比例为：1立方原料油配氢8立方。由于航煤精制主要反应是脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，系统苛刻度较低，在较低压力和低氢油比条件下即可满足产品要求，同时投资费用和操作费用均低，是低成本实现油品质量升级的较好技术。

在反应器6中，在反应压力为4.0MPa催化剂作用下进行催化剂作用下进行脱硫、脱硫醇、脱酸等反应，反应后的加氢产物温度为265℃，该工艺选用液相加氢反应器，反应器进出口温度与入口温度相当，基本为等温反应，经过第一换热器3降温换热至220±5℃，进入分馏塔进行分馏。

分馏塔的塔底设置重沸器9，该重沸器9由第二输油管线10内的温度310～320℃的常压三线热油加热，使得分馏塔8塔底温度保持为240±5℃。在此温度下，可有效脱除航煤产品中的硫化氢、氨气、氢气及轻烃组份，保证航煤产品各项指标合格，分馏塔8塔底流出精制航煤产品各项指标实测结果全部符合3号喷气燃料GB6537-2018标准。

本实用新型的常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统及工艺在全国首套新建航煤液相循环加氢装置应用，不仅运行能耗低，而且产品中硫含量10ppm以下，亦可作为国六低硫柴油调和组分。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。

Claims (8)

1.一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：包括

第一换热器(3)，用于原料油与反应产物换热；

第二换热器(4)，用于原料油与高温原料油换热；

反应单元；

分馏单元；

第一输油管线(2)，所述第一输油管线(2)与第一换热器(3)连通，第一换热器(3)再通过管线穿过第二换热器(4)与反应单元的入口连通，所述反应单元的出口通过管线穿过第一换热器(3)与分馏单元的入口连通；

输气管线(1)，输气管线(1)与反应单元连通；

第二输油管线(10)，第二输油管线(10)与第二换热器(4)连通，第二换热器(4)再通过管线与分馏单元连接；

所述第一输油管线(2)用于输送原料油，所述反应单元的出口输出反应产物，所述第二输油管线(10)用于输送高温原料油。

2.根据权利要求1所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的反应单元包括混合器(5)和反应器(6)，反应器(6)的顶部为入口，底部为出口，所述混合器(5)连接在反应器(6)顶部的入口管线上，反应器(6)底部的出口通过管线穿过第一换热器(3)换热后与分馏单元的入口连通，所述混合器(5)包括输气入口和输油入口，所述输气管线(1)与混合器(5)的输气入口连通，所述第一换热器(3)通过管线穿过第二换热器(4)与混合器(5)的输油入口连通。

3.根据权利要求2所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的反应器(6)底部的出口管线与混合器(5)的输油入口管线之间还通过管线连接有循环泵(7)。

4.根据权利要求3所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的反应器(6)为加氢精制反应器。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的分馏单元包括分馏塔(8)和重沸器(9)，所述反应单元的出口通过管线穿过第一换热器(3)与分馏塔(8)的入口连通，所述重沸器(9)设置在分馏塔(8)底部一侧，一路管线与重沸器(9)连通，重沸器(9)的顶部还通过管线与分馏塔(8)连通，所述第二换热器(4)通过管线与重沸器(9)连接。

6.根据权利要求5所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的分馏塔(8)底部通过一路管线输出精制航煤，分馏塔(8)顶部输出干气、石脑油。

7.根据权利要求1所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的循环泵(7)的质量循环比＝循环量/反应器(6)总进料，质量循环比不小于0.2％。

8.根据权利要求1所述的一种常压热联合液相循环生产低硫航煤加工系统，其特征是：所述的输气管线(1)还与外部新氢管网连通输送新氢。

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