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一种利用重芳烃增产重石脑油的装置的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种利用重芳烃增产重石脑油的装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油化工领域,尤其涉及一种利用重芳烃增产重石脑油的装置。


背景技术:

2.在石油化工工艺设计中,芳烃装置生产的重芳烃,因粘度较大,且含有大量不饱和烃,在物料降温过程中会粘附在设备及管道表面结焦,影响重芳烃的通过性,造成堵塞管道,导致装置生产的波动甚至停工;并且,当重芳烃进入加氢裂化装置后,由于重芳烃分子量较大,容易在催化剂表面结焦,导致催化剂的失活,严重影响了催化剂的使用寿命,且会导致进料过滤器及加氢反应器压差快速上升,影响到装置的运行。重芳烃因为具有上述物料特性而无法作为加氢裂化装置的原料使用,只能作为燃料油进入加热炉烧掉,属于石化能源的浪费。
3.例如,申请号为cn201410642474.6的中国专利文献公开了一种c
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重芳烃加氢轻质化方法,包括以下步骤:重芳烃原料经过加热炉预热与氢气进行油气混合后,依次通过两台串联反应器分别进行预加氢饱和与加氢裂解反应;反应产物经一步精馏分离出苯、甲苯及低碳烷烃混合物,塔底物料再经精馏分离出c8~c9芳烃粗产品或205℃前轻质馏分用于高辛烷值汽油调和组分,塔底重馏分循环反应。该方法通过对重芳烃进行加氢裂解实现其再利用,并通过引入预加氢处理段,采用氧化铝载体负载非贵金属活性组分的加氢催化剂在低中压下对重芳烃原料中部分c10及以上的多环芳烃进行预加氢饱和,降低多环芳烃比例,提高单环芳烃比例,为裂解段催化剂提供更优质的进料,降低加氢裂解催化剂积碳结焦的速度,提高催化剂活性和稳定性。但该方法无法解决重芳烃粘度高而造成管道堵塞的问题,并且,预加氢处理段中的催化剂同样会存在表面结焦而失活的问题。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种利用重芳烃增产重石脑油的装置。本实用新型能够实现重芳烃的再利用,并降低了重芳烃的粘度,使其不易堵塞管道和设备,且在进入加氢裂化系统后,不会造成催化剂快速失活以及进料过滤器和加氢反应器压差快速上升。
5.本实用新型的具体技术方案为:
6.一种利用重芳烃增产重石脑油的装置,包括重芳烃塔、至少一个换热器、阻聚剂注剂系统、加氢裂化系统;所述重芳烃塔的出料口与换热器的进料口连通;所述换热器的进料口与阻聚剂注剂系统的出料口连通;所述换热器的出料口与加氢裂化系统的进料口连通。
7.在本实用新型的装置中,重芳烃塔内的重芳烃经换热器冷却后进入加氢裂化系统。采用换热器对重芳烃进行冷却后,能够消除下游设备超温的安全隐患,保证设备长周期运行;此外,在换热器中,热量由重芳烃传递到冷流体,有利于热量的回收利用。在加氢裂化系统中,重芳烃通过加氢反应开环裂化后,可以获得相对轻质的重石脑油,重石脑油可用于重整工艺继续生产需要的芳烃,达到重芳烃再利用的目的。
8.随着装置的运行,换热器管壁上会不断产生胶质(即结焦),影响换热器的压差和换热效率,导致换热器出口温度不断上升。针对上述问题,发明人通过对换热器管壁上的胶质进行分析,并结合装置运行工况的变化,发现换热器管壁上的胶质大多是固态粉末状物质,具有细小的颗粒形态,且只有在降温的过程中会产生,高温部位并没有明显的胶质产生,化验分析胶质成分为高聚物,在降温的过程中从重芳烃中析出,增加了物料的粘度,附着在换热器的管束上,影响换热器的压差和换热效率;进一步地,通过对重芳烃组成的分析,发现其中不饱和烃含量很高,当温度升高到一定程度后,这些不饱和烃会发生聚合反应,导致大分子聚合物的生成。基于此,发明人通过对胶质的实验,发现阻聚剂可以降低重芳烃中颗粒物的聚合度,进而降低重芳烃的粘度,减缓换热器的结焦速度,并通过在线实验验证了以上的想法,具有非常好的可行性。
9.基于上述研究,本实用新型设置了阻聚剂注剂系统,通过向换热器进料口注入阻聚剂来抑制不饱和烃聚合,降低重芳烃的粘度,从而减缓换热器的结焦速度,延长换热器的使用周期;此外,重芳烃粘度的下降以及分子量的减小也有助于防止下游管道和设备堵塞,并防止加氢裂化系统中的催化剂由于快速结焦而失活,以及加氢裂化系统中的进料过滤器及加氢反应器压差快速上升而影响其运行。
10.作为优选,所述利用重芳烃增产重石脑油的装置包括两个并联的所述换热器。
11.由于重芳烃在降温过程中会析出胶质附着在换热器管壁上,影响换热器的换热效率,不仅导致热量的损失,而且还容易导致下游设备超温,给稳定生产带来极大的风险。因此,本实用新型将两个换热器并联,两者互为备用,当换热器出现压差上升、换热效率下降时,对换热器进行切换,以保证流程的畅通;切换下来的换热器采取蒸汽吹扫、化学清洗的方法,将其内部清理干净后备用。通过上述换热器的切换操作,可以将换热器出料口处的重芳烃温度控制在一定范围内,在有效回收热量的同时,消除了下游设备超温运行的隐患。
12.作为优选,所述换热器的出料口与加氢裂化系统的进料口之间设有流量控制阀。
13.进一步地,所述流量控制阀用于控制重芳烃进入加氢裂化系统的流量为10~20t/h。
14.通过重芳烃流量控制阀来控制重芳烃进入加氢裂化系统时的流速,能够确保加氢裂化反应充分进行,从而提高重石脑油的产量。
15.作为优选,所述重芳烃塔的出料口与换热器的进料口之间设有重芳烃泵。
16.作为优选,还包括加热炉,所述重芳烃塔的出料口与加热炉的进料口连通。
17.在第一条流程中,重芳烃经由换热器进入加氢裂化系统,实现其再次利用;在第二条流程中,重芳烃通入加热炉作为燃料油燃烧。两条流程可以根据生产需要进行切换,增强了装置生产调整的适应性,同时可以有效利用重芳烃,避免石化资源的浪费。
18.进一步地,所述重芳烃塔底加热炉的出料口与换热器的进料口相连。
19.作为优选,还包括空冷器和重芳烃储罐;所述换热器的出料口与空冷器的进料口相连,所述空冷器的出料口与重芳烃储罐相连。
20.在第三条流程中,重芳烃经由除氧水换热器降温后,再进入空冷器中进一步冷却以使其温度达到充装要求,而后可充装到重芳烃储罐中。
21.作为优选,所述换热器为除氧水换热器。
22.进一步地,所述换热器的除氧水出口与低低压蒸汽发生器的进料口连通。
23.重芳烃中的热量被除氧水带到低低压蒸汽发生器产生蒸汽后,可以达到热量回收利用的目的。
24.与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
25.(1)通过换热器和加氢裂化系统,能回收重芳烃中的热量,消除下游设备超温的安全隐患,并获得重石脑油,实现重芳烃的再利用;
26.(2)通过阻聚剂注剂系统将阻聚剂添加到换热器进料口,能减缓换热器的结焦速度,延长换热器的使用周期,并使重芳烃不易堵塞管道和设备,且在进入加氢裂化系统后,不会造成催化剂快速失活以及进料过滤器和加氢反应器压差快速上升。
附图说明
27.图1是本实用新型的一种结构示意图。
28.附图标记为:重芳烃塔1,换热器2,阻聚剂注剂系统3,阻聚剂储罐3-1,阻聚剂泵3-2,加氢裂化系统4,流量控制阀5,重芳烃泵6,加热炉7,空冷器8,低低压蒸汽发生器9,重芳烃储罐10,低压除氧水入口11,回流罐12。
具体实施方式
29.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法,若无特指,均为本领域公知的装置、连接结构和方法。
30.实施例1
31.一种利用重芳烃增产重石脑油的装置,如图1所示,包括重芳烃塔1、两个并联的换热器2、阻聚剂注剂系统3、加氢裂化系统4、加热炉7、空冷器8、低低压蒸汽发生器9;所述阻聚剂注剂系统3包括阻聚剂储罐3-1和阻聚剂泵3-2。所述重芳烃塔1位于塔底的出料口与换热器2的进料口连通,两者之间设有重芳烃泵6,所述重芳烃泵6为塔底泵;所述阻聚剂3-1的出料口和阻聚剂泵3-2的进料口相连,所述阻聚剂泵3-2的出料口与换热器2的进料口连通;所述换热器2的出料口与加氢裂化系统4的进料口连通,两者之间设有流量控制阀5;所述重芳烃塔1的出料口与加热炉7的进料口连通;所述重芳烃塔底加热炉7的出料口与换热器2的进料口相连。所述换热器2的出料口与空冷器8的进料口相连,所述空冷器8的出料口与重芳烃储罐10相连。所述换热器2为除氧水换热器,换热器2的除氧水进口与低压除氧水入口11相连,其除氧水出口与低低压蒸汽发生器9的进料口连通;所述蒸汽发生器9的蒸汽出口与重芳烃塔1相连;所述蒸汽发生器9与回流罐12相连,用于将重芳烃塔顶气相冷凝。
32.在采用上述装置进行重芳烃处理的过程中,可选择三条流程:在第一条流程中,重芳烃经由换热器2进入加氢裂化系统4生成重石脑油,实现其再次利用;在第二条流程中,重芳烃通入加热炉7作为燃料油燃烧;在第三条流程中,重芳烃经由换热器2降温后,再进入空冷器8中进一步冷却以使其温度达到充装要求,而后充装到重芳烃储罐10中。
33.第一条流程的具体过程如下:
34.(1)换热器2进料口处重芳烃的温度高达280℃,经由换热器2冷却后,重芳烃的温度可降低到110~130℃左右,从而消除下游设备超温的安全隐患,且重芳烃中的热量被除氧水带到低低压蒸汽发生器9后产生蒸汽,再通入重芳烃塔中为其提供热量,能实现重芳烃中热量的回收利用;并联的两个换热器2互为备用,当换热器2出料口处的重芳烃温度超过150
℃时,切换换热器2,从而确保换热效率,切换下来的换热器2采取蒸汽吹扫、化学清洗的方法,将其内部清理干净后备用;
35.(2)阻聚剂注剂系统3向换热器2进料口添加阻聚剂,能抑制不饱和烃聚合,降低重芳烃的粘度,从而减缓换热器2的结焦速度,减少换热器2的切换频次,从而减少换热器2切换清洗造成的资源损失及降低现场操作人员的劳动强度;此外,重芳烃粘度的下降以及分子量的减小也有助于防止下游管道和设备堵塞,并防止加氢裂化系统4中的催化剂由于快速结焦而失活,以及加氢裂化系统4中的进料过滤器及加氢反应器压差快速上升而影响其运行;
36.(3)经由换热器2冷却后的重芳烃进入加氢裂化系统4,通过流量控制阀5控制重芳烃进入加氢裂化系统4的流量为15t/h,使重芳烃在加氢裂化系统4中充分反应生成重石脑油,后者可用于重整工艺继续生产需要的芳烃,达到重芳烃再利用的目的。
37.实施例2
38.本实施例与实施例1的不同在于,本实施例中不设有加热炉7和空冷器8。
39.以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。