一种油品加氢装置的制作方法

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1.本实用新型涉及石油化工装置技术领域，尤其涉及一种油品加氢装置。

背景技术：

2.油品加氢加工方法是指石油馏分在氢气存在的条件下催化加工过程的统称，包括加氢处理、加氢精制、加氢裂化等过程。主要目的在于脱除油品中的硫、氮、氧及金属和沥青等杂质，同时还使烯烃及芳烃选择加氢饱和，改善原料的品质和油品的气味、颜及使用性能，此外还可将大分子裂解为小分子以提高轻质油收率。加氢工艺作为生产清洁燃料的主要手段，是炼油工艺中最重要的技术之一。加氢处理的原料有汽油、柴油、蜡油、煤油和润滑油等各种石油馏分，其中包括直馏馏分和二次加工产物，还有重质油及渣油等。
3.加氢过程的主要工艺流程包括三部分：1)反应系统；2)生成油换热、冷却、分离系统；3)循环氢系统。其中核心设备包括如下：原料泵、新氢压缩机、循环氢压缩机、反应进料加热炉、反应器、冷却器、高压分离器、低压分离器等。
4.由于加氢反应是可逆、放热和分子量减少的反应，影响加氢反应过程的主要工艺条件有反应温度、压力、空速及氢油比。这些工艺条件对反应过程的主要影响内容阐述如下：
5.①
反应温度：对于加氢处理反应而言，由于主要反应为放热反应，因此提高温度，反应平衡常数减小，这对受平衡制约的反应过程尤为不利，如脱氮反应和芳烃加氢饱和反应。加氢处理的其他反应平衡常数都比较大，因此反应主要受反应速度制约，提高反应温度可以加快反应速度。因此需要综合考虑原料组成和性质及产品要求来决定合适的反应温度，一般反应器入口温度在150～500℃范围内。
6.②
反应压力：加氢反应为分子量减小的反应，一般来说提高氢分压有利于加快加氢反应速度。但过高的反应压力会增加设备一次性投资及运行费用，同时对催化剂的机械强度要求也提高。一般加氢过程的操作压力与原料有关，如石脑油加氢压力较低在2mpa左右。渣油加氢压力较高在20mpa左右。
7.③
反应空速：空速的大小反映了反应器的处理能力和反应时间。空速越大，装置的处理能力越大，但原料与催化剂的接触时间则越短，相应的反应时间也就越短。因此空速的大小影响原料的转化率和反应深度。
8.④
氢油比：氢油比影响反应过程的氢分压。氢油比越高有利于加氢反应及更长的催化剂寿命，但过高的氢油比将增加设备一次性投资及运行费用。
9.反应温度作为影响加氢过程的重要因素之一。正常生产过程中加氢反应温度变化较大，操作末期催化剂活性下降，反应温度相应较操作初期高。同时由于换热器结垢造成回收热量不足时，需要额外热量来补充。另外氢耗量较低或反应热较低而可能出现放出的反应热比设计值低的情况。以上因素都靠在反应器入口设置反应进料加热炉来补偿这部分能量，以维持合适的反应器入口温度。现有装置中反应进料加热炉的设计负荷较操作负荷均普遍高出很多，根据实际装置的运行情况来看，加热炉的实际操作负荷往往不到设计负荷
的一半。反应进料加热炉为圆筒或箱式管式加热炉，采用燃气燃烧作为热量来源，加热设置在炉内的盘管，盘管内为油品介质。由于炉子正常操作负荷远小于设计负荷，导致正常操作时炉膛温度均低于650℃以下，烟气中存在大量co不完全燃烧并直接通过烟囱排放到大气中，能量不能完全有效利用而且污染大气环境。反应进料加热炉占地面积较大，但操作负荷却较低，存在较高投资浪费。同时伴随操作过程产生的加热炉烟气排放中含有大量co、co2、so2、nox及颗粒物等温室气体及污染物。

技术实现要素：

10.为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种不需要设置反应进料加热炉的油品加氢装置。
11.本实用新型公开了一种油品加氢装置，其包括：原料油泵、第一压缩机、换热器、电加热器、反应器、冷却器和分离器。
12.所述原料油泵的出口和所述第一压缩机的出口共同通过管道连接至换热器的第一换热介质入口，所述换热器的第一换热介质出口通过第一管道连接所述反应器的入口，第一管道上设置有电加热器，所述反应器的出口通过第二管道连接至换热器的第二换热介质入口，所述换热器的第二换热介质出口通过第三管道连接至所述冷却器的入口，所述冷却器的出口通过管道连接至所述分离器的出口。
13.优选地，所述第二管道通过第四管道连接至所述第三管道；
14.所述第四管道上或所述第二管道与所述第四管道的连接处设置有流量控制阀。
15.优选地，所述分离器包括高压分离器和低压分离器；
16.所述冷却器的出口与所述高压分离器的进口连接，所述高压分离器的液体出口通过管道连接所述低压分离器的进口。
17.优选地，所述高压分离器的气体出口通过第五管道连接所述换热器的第一换热介质入口：
18.所述第五管道上设置有第二压缩机。
19.优选地，所述电加热器为管壳式结构，壳体内设置有多个电加热元件，所述电加热元件用于对所述壳体内的第一管道进行加热。
20.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
21.1.本技术完全取消了反应进料加热炉及其配套燃气系统的管道、阀门阻火器和仪表及燃气分液罐等设施，节约了大量投资及占地；
22.2)本发明不再依靠燃气加热，节约了大量燃气消耗，而且杜绝了碳排放和污染物气体排放，有利于炼厂实现双碳的目标；
23.3)本发明消除了操作初期和末期反应进料加热炉所需负荷差别巨大带来的不利影响，避免了由于采用反应进料加热炉，正常操作时炉膛温度过低，导致燃烧不完全，产生大量co气体，造成能量不能完全回收利用，而且污染环境的不利影响。
附图说明
24.图1为本实用新型一实施例中油品加氢装置的结构示意图。
25.附图标记：
26.1-原料油泵，2-第一压缩机，3-换热器，4-电加热器，5-反应器，6-冷却器，7-高压分离器，8-低压分离器，9-第二压缩机，10-第一管道，11-第二管道，12-第三管道，13-第四管道，14-第五管道。
具体实施方式
27.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
30.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
33.参见附图1，为本实用新型一实施例中油品加氢装置的结构示意图，所述油品加氢装置，包括：原料油泵1、第一压缩机2、换热器3、电加热器4、反应器5、冷却器6和分离器。
34.所述原料油泵1的出口和所述第一压缩机2的出口共同通过管道连接至换热器3的第一换热介质入口，所述换热器3的第一换热介质出口通过第一管道10连接所述反应器5的入口，第一管道10上设置有电加热器4。在本实施例中，所述电加热器4为管壳式结构，壳体内设置有多个电加热元件，来对所述壳体内的第一管道10进行加热，以加热第一管道10内的介质。所述电加热器4内部控制系统依据输出口(也即反应器进口处)的温度传感器信号自动调节电加热器输出功率，使介质温度均匀。所述电加热器4可以通过控制柜调节功率。优选地，所述电加热器4可以采用撬装结构或者安装在结构框架上。所述反应器5为加氢反应器。所述反应器5的出口通过第二管道11连接至换热器3的第二换热介质入口，所述换热器3的第二换热介质出口通过第三管道12连接至所述冷却器6的入口，所述冷却器6的出口
通过管道连接至所述分离器的出口。在本实施例中，所述第二管道11通过第四管道13连接至所述第三管道12；所述第四管道13上或所述第二管道11与所述第四管道13的连接处设置有流量控制阀。从而，可以通过所述流量控制阀可以调节进入换热器3的第二换热介质的量，从而调节换热器3的换热情况。在本实施例中，反应器5的入口温度可以通过所述调节流量控制阀所述以及调节电加热器4的功率来控制。所述分离器包括高压分离器7和低压分离器8；所述冷却器6的出口通过管道与所述高压分离器7的进口连接，所述高压分离器，所述高压分离器7的气体出口通过第五管道14连接所述换热器3的第一换热介质入口，所述第五管道14上设置有第二压缩机9，也即循环氢压缩机。所述高压分离器7的液体出口通过管道连接所述低压分离器8的进口。低压分离器8继续进行气液分离。
35.油品及新氢经原料油泵1和第一压缩机2加压后，进入换热器3与反应器5的反应流出物进行换热后进入电加热器4，通过电加热器4加热后进入反应器5。反应器5的操作压力为0.1～25mpa(表压)，温度为150～500℃，氢油比为10～3000，空速为0.1～500/h。反应器5的反应流出物通过换热器3后进入冷却器6，再进入高压分离器8，高压分离器8分离出的氢气通过第五管道14输送至换热器3的第一换热介质入口，与反应原料混合，高压分离器8分离出的液体输入低压分离器7，进行气液分离，低压分离器7分离出的气体，主要包括氢气，其它还包括一些烃类和酸性气体。低压分离器7分离出的液体再输入至分馏单元进行分馏，得到最终产品。
36.应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种油品加氢装置，其特征在于，包括：原料油泵、第一压缩机、换热器、电加热器、反应器、冷却器和分离器；所述原料油泵的出口和所述第一压缩机的出口共同通过管道连接至换热器的第一换热介质入口，所述换热器的第一换热介质出口通过第一管道连接所述反应器的入口，第一管道上设置有电加热器，所述反应器的出口通过第二管道连接至换热器的第二换热介质入口，所述换热器的第二换热介质出口通过第三管道连接至所述冷却器的入口，所述冷却器的出口通过管道连接至所述分离器的出口。2.如权利要求1所述的油品加氢装置，其特征在于，所述第二管道通过第四管道连接至所述第三管道；所述第四管道上或所述第二管道与所述第四管道的连接处设置有流量控制阀。3.如权利要求1所述的油品加氢装置，其特征在于，所述分离器包括高压分离器和低压分离器；所述冷却器的出口与所述高压分离器的进口连接，所述高压分离器的液体出口通过管道连接所述低压分离器的进口。4.如权利要求3所述的油品加氢装置，其特征在于，所述高压分离器的气体出口通过第五管道连接所述换热器的第一换热介质入口；所述第五管道上设置有第二压缩机。5.如权利要求1所述的油品加氢装置，其特征在于，所述电加热器为管壳式结构，壳体内设置有多个电加热元件，所述电加热元件用于对所述壳体内的第一管道进行加热。

技术总结

本实用新型提供了一种油品加氢装置，其包括：原料油泵、第一压缩机、换热器、电加热器、反应器、冷却器和分离器；所述原料油泵的出口和所述第一压缩机的出口共同通过管道连接至换热器的第一换热介质入口，所述换热器的第一换热介质出口通过第一管道连接所述反应器的入口，第一管道上设置有电加热器，所述反应器的出口通过第二管道连接至换热器的第二换热介质入口，所述换热器的第二换热介质出口通过第三管道连接至所述冷却器的入口，所述冷却器的出口通过管道连接至所述分离器的出口。采用上述技术方案后，取消了现有油品加氢装置中的反应进料加热炉及其配套装置，节约了投资及占地，减少了污染物排放。减少了污染物排放。减少了污染物排放。