1.本发明涉及石油化工技术领域，具体地涉及一种加氢裂化装置。
背景技术：
2.加氢裂化是重油轻质化的有效途径，也是生产清洁燃料的重要手段。加氢裂化是石油炼制过程之一，是在加热、高氢压和催化剂存在的条件下，使重质油发生裂化反应，转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。
3.加氢裂化装置通常包括反应部、分离部、吸收稳定部以及脱硫部等。其中，反应部压力高、温度高，为减少安全风险同时降低投资，常规设计中反应系统换热流程相对固定。在整个装置中，热源为反应流出物，热高分气，冷源为原料油、氢气、冷低分油、汽提塔底油。脱硫部中通常设置有汽提塔以脱除加氢裂化产物中的硫化氢，脱硫后的加氢裂化产物进入到进入分馏塔，按照馏程分离出各个产品。由于汽提塔排出的脱硫后的加氢裂化产物进入分馏塔的温度较低，因此，会增加整个加氢裂化过程的能耗。
技术实现要素：
4.本发明的目的是为了克服现有技术存在的加氢裂化过程的能耗较高的问题，提供一种加氢裂化装置，该加氢裂化装置使得加氢裂化过程的能耗较低。
5.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种加氢裂化装置，所述加氢裂化装置包括：
6.反应单元，所述反应单元设置为能够使得原料油和氢气发生加氢裂化反应以得到加氢裂化产物；
7.分离单元，所述分离单元设置于所述反应单元的下游，并且所述分离单元设置为能够接收由所述反应单元排出的所述加氢裂化产物并使得所述加氢裂化产物进行气液分离，以得到气体和产物油；
8.脱硫单元，所述脱硫单元设置于所述分离单元的下游，并且所述脱硫单元设置为能够接收由所述分离单元排出的产物油并对所述产物油进行脱硫处理，以得到脱硫产物油；以及
9.第一换热器，所述第一换热器具有分别供热源进出的第一热源进口和第一热源出口以及分别供第一冷源进出的第一冷源进口和第一冷源出口，其中：所述第一热源进口与所述反应单元相连通以能够接收所述加氢裂化产物，所述第一热源出口与所述分离单元相连通，所述第一冷源进口与所述脱硫单元相连通以能够接收所述脱硫产物油。
10.上述技术方案，通过设置第一换热器，能够使得所述脱硫产物油与由反应单元排出的所述加氢裂化产物进行换热，使得所述脱硫产物油在进入分馏塔之前具有较高的温度，例如所述脱硫产物油可被所述加氢裂化产物加热到200-350℃，由此不仅提高了分馏效果，而且充分利用了所述加氢裂化产物的热能，降低了整个系统的能耗。
11.优选地，所述加氢裂化装置包括第二换热器，所述第二换热器具有分别供热源进
出的第二热源进口和第二热源出口以及分别供含有所述原料油和氢气的待反应物进出的第二冷源进口和第二冷源出口，其中：所述第二热源进口与所述第一热源出口相连通，所述第二热源出口与所述分离单元相连通以将换热后的所述加氢裂化产物排入所述分离单元，所述第二冷源出口与所述反应单元相连通以将所述待反应物排入所述反应单元。
12.优选地，所述反应单元包括加氢精制反应器以及设置于所述加氢精制反应器下游且与所述加氢精制反应器相连通的加氢裂化反应器，其中：所述加氢精制反应器具有加氢精制入口和加氢精制出口，所述加氢裂化反应器具有加氢裂化入口和加氢裂化出口；
13.所述加氢裂化装置包括第三换热器，所述第三换热器具有分别供热源进出的第三热源进口和第三热源出口以及分别供冷源进出的第三冷源进口和第三冷源出口，其中：所述第三热源进口与所述加氢精制出口相连通，所述第三热源出口与所述加氢裂化入口相连通，所述第三冷源进口与所述第二冷源出口相连通，所述第三冷源出口与所述加氢精制入口相连通。
14.优选地，所述加氢裂化装置包括加热器，所述加热器具有分别供待加热物料进出的加热入口和加热出口，所述第三冷源出口通过所述加热入口和所述加热出口与所述加氢精制入口相连通。
15.优选地，所述加氢裂化装置包括第四换热器，所述第四换热器具有分别供热源进出的第四热源进口和第四热源出口以及分别供所述原料油进出的第四冷源进口和第四冷源出口，其中：所述第四冷源出口与所述第二冷源进口相连通。
16.优选地，所述第四换热器中的热源的温度为80-200℃。
17.优选地，所述分离单元包括热高压分离器，所述热高压分离器具有分别供待分离物进入的第一热分离入口、供分离出的气体排出的第一排气口和供分离出的产物油排出的第一排油口，其中：所述第一热分离入口与所述第二热源出口相连通，所述第一排油口与所述脱硫单元相连通。
18.优选地，所述分离单元包括设置于所述热高压分离器下游的热低压分离器，所述热低压分离器具有分别供待分离物进入的第二热分离入口和供分离出的产物油排出的第二排油口，其中，所述第二热分离入口与所述第一排油口相连通，所述第二排油口与所述脱硫单元相连通。
19.优选地，所述加氢裂化装置包括第五换热器，所述第五换热器具有分别供热源进出的第五热源进口和第五热源出口以及分别供氢气进出的第五冷源进口和第五冷源出口，其中：所述第五热源进口与所述第一排气口相连通，所述第五冷源出口与所述第二冷源进口相连通。
20.优选地，所述分离单元包括分离机构，所述分离机构包括冷高压分离器，所述冷高压分离器具有分别供待分离物进入的冷高压分离入口和供分离出的产物油排出的冷高压排油口；
21.所述加氢裂化装置包括第六换热器，所述第六换热器设置在所述第五换热器和所述冷高压分离器之间，并且所述第六换热器设置为能够对进入所述冷高压分离器的待分离物进行降温。
22.优选地，所述分离机构包括设置于所述冷高压分离器的下游的冷低压分离器，所述冷低压分离器具有分别供待分离物进入的冷低压分离入口和供分离出的产物油排出的
冷低压排油口，所述冷低压分离入口与所述冷高压排油口相连通；
23.所述第六换热器具有分别供热源进出的第六热源进口和第六热源出口以及分别供冷源进出的第六冷源进口和第六冷源出口，其中：所述第六热源进口与所述第五热源出口相连通，所述第六热源出口与所述冷高压分离器的冷高压分离入口相连通，所述第六冷源进口与所述冷低压分离器的冷低压排油口相连通，所述第六冷源出口与所述脱硫单元相连通。
24.优选地，所述分离单元包括第七换热器，所述第六换热器通过所述第七换热器与所述冷高压分离器相连通，所述第七换热器具有分别供热源进出的第七热源进口和第七热源出口，其中：所述第七热源进口与所述第六热源出口相连通，所述第七热源出口与所述冷高压分离器入口相连通。
附图说明
25.图1是本发明优选实施方式的加氢裂化装置的整体结构示意图。
26.附图标记说明
27.10-加氢裂化装置；11-加热器；12-反应单元；120-加氢精制反应器；122-加氢裂化反应器；14-分离单元；140-热高压分离器；142-热低压分离器；144a-冷高压分离器；144b-冷低压分离器；16-脱硫单元；160-汽提塔；18a-第一换热器；18b-第二换热器；18c-第三换热器；18d-第四换热器；18e-第五换热器；18f-第六换热器；18g-第七换热器。
具体实施方式
28.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
29.本发明提供了一种加氢裂化装置，加氢裂化装置10包括反应单元12、分离单元14、脱硫单元16和第一换热器18a。其中，反应单元12设置为能够使得原料油和氢气发生加氢裂化反应以得到加氢裂化产物，需要说明的是，反应单元12中填充有相应的催化剂以促使加氢裂化反应，另外，加氢裂化反应需在预定压力和预定温度下进行；分离单元14设置于反应单元12的下游，并且分离单元14设置为能够接收由反应单元12排出的所述加氢裂化产物并使得所述加氢裂化产物进行气液分离，以得到气体和产物油，可以理解的是，分离单元14能够对所述加氢裂化产物进行适当的降温，以得到相应的气体和产物油；脱硫单元16设置于分离单元14的下游，并且脱硫单元16设置为能够接收由分离单元14排出的产物油并对所述产物油进行脱硫处理，例如可除去所述产物油中的硫化氢，例如可选用分馏的方式对所述产物油进行脱硫处理以除去所述产物油中的硫化氢，从而得到脱硫产物油，最终，所述产物油进入分馏塔，以得到按照馏程分离出各个产品，也就是得到相应的轻质油品；第一换热器18a具有分别供热源进出的第一热源进口和第一热源出口以及分别供第一冷源进出的第一冷源进口和第一冷源出口，可以理解的是，相比起冷源，热源具有较高温度，这样热源可与冷源进行换热以使得冷源具有较高的温度，其中，热源和冷源均可按照需求进行选择，其中：所述第一热源进口与反应单元12相连通以能够接收所述加氢裂化产物，所述第一热源出口与分离单元14相连通，所述第一冷源进口与脱硫单元16相连通以能够接收所述脱硫产物油，也就是说，在所述脱硫产物油分馏之前，可首先对所述脱硫产物油进行加热，以使得
所述脱硫产物油在分馏之前，能够具有较高的温度。通过设置第一换热器18a，能够使得所述脱硫产物油与由反应单元12排出的所述加氢裂化产物进行换热，使得所述脱硫产物油在进入分馏塔之前具有较高的温度，例如所述脱硫产物油可被所述加氢裂化产物加热到200-350℃，由此不仅提高了分馏效果，而且充分利用了所述加氢裂化产物的热能，降低了整个系统的能耗。其中，脱硫单元16可包括汽提塔160。
30.其中，反应单元12可包括加氢精制反应器120以及设置于加氢精制反应器120下游且与加氢精制反应器120相连通的加氢裂化反应器122，其中：加氢精制反应器120具有加氢精制入口和加氢精制出口，加氢裂化反应器122具有加氢裂化入口和加氢裂化出口。这样，将含有所述原料油和氢气的待反应物加入到加氢精制反应器120中进行相应的反应例如除杂以及饱和反应之后，得到的产物再加入加氢裂化反应器122中进行相应的反应如裂化反应，以得到所述加氢裂化产物。
31.如图1中所示，加氢裂化装置10可包括第二换热器18b，第二换热器18b具有分别供热源进出的第二热源进口和第二热源出口以及分别供含有所述原料油和氢气的待反应物进出的第二冷源进口和第二冷源出口，其中：所述第二热源进口与所述第一热源出口相连通，所述第二热源出口与所述分离单元14相连通以将换热后的所述加氢裂化产物排入分离单元14，所述第二冷源出口与反应单元12相连通以将所述待反应物排入反应单元12，所述加氢裂化产物经过第一换热器18a之后，再作为热源进入到第二换热器18b中，以加热进入到第二换热器18b中的冷源即含有所述原料油和氢气的待反应物，这样，可进一步利用所述加氢裂化产物的热能，以将含有所述原料油和氢气的待反应物加热到合适的温度。另外，还需要指出的是，由于所述加氢裂化产物经过第一换热器18a之后，会转移部分热量，这样，所述加氢裂化产物在进入第二换热器18b之后，会将含有所述原料油和氢气的待反应物加热到合适的温度，而不会加热到较高的温度。
32.为了充分利用热能，加氢裂化装置10可包括第三换热器18c，第三换热器18c具有分别供热源进出的第三热源进口和第三热源出口以及分别供冷源进出的第三冷源进口和第三冷源出口，其中：所述第三热源进口与所述加氢精制出口相连通，所述第三热源出口与所述加氢裂化入口相连通，所述第三冷源进口与所述第二冷源出口相连通，所述第三冷源出口与所述加氢精制入口相连通。这样，加氢精制反应器120所排放出的产物的热能能够被含有所述原料油和氢气的待反应物所利用，只是将所述待反应物加热到合适的温度，由此，进一步减少了能耗。
33.通常可向加氢精制反应器120的出口处额外通入冷氢进行降温，因此，加氢精制反应器120所排放出的产物的热能通常被冷氢吸取，而设置了第三换热器18c，一方面可回收热量，另一方面无需额外通入冷氢进行降温，由此，减少了氢气损耗量，同时也降低了循环氢压缩机的负荷，整个加氢裂化装置10能耗将大大降低。
34.为了将所述待反应物加热到合适的温度，可设置加热器11，加热器11具有分别供待加热物料进出的加热入口和加热出口，所述第三冷源出口通过所述加热入口和所述加热出口与所述加氢精制入口相连通。这样，经过第三换热器18c加热后的含有所述原料油和氢气的待反应物进入加热器11被再次加热之后，进入到加氢精制反应器120进行相应的反应。需要指出的是，加热器11最大负荷通常按开工设计，而正常运行时，加热器11负荷较低，因此加热器11需要将含有所述原料油和氢气的待反应物加热到合适的温度，例如可将所述待
反应物加热到320-420℃，使得所述加热入口和所述加热出口之间的温差较大，也就是说，进入的待反应物的温度较低，需要将待反应物加热到加氢精制反应器120所需的温度，这样，使得加热器11的负荷维持在设定值即使得加热器11具有较大的热负荷，使得火嘴不易抽灭，减少了加热器11的闪爆事故的几率，同时事故状态下可通过停用加热器11以快速降低加氢精制反应器120入口温度，另外加热器11具有较大的热负荷也会导致加热器11的挥发性有机化合物(volatile organic compounds，简称voc)排放合格。
35.需要说明的是，由脱硫单元16排出的所述脱硫产物油首先与第一换热器18a换热后被加热到较高的温度，所述待反应物经过热源温度较低的第二换热器18b、第三换热器18c和加热器11之后，被加热到合适的温度以使得加热器11维持在设定的热负荷值。
36.另外，可设置第四换热器18d，第四换热器18d具有分别供热源进出的第四热源进口和第四热源出口以及分别供所述原料油进出的第四冷源进口和第四冷源出口，其中：所述第四冷源出口与所述第二冷源进口相连通，这样，可对原料油进行预热。
37.为了利用系统中较低的热能，即利用加氢裂化系统中所释放的低温热，第四换热器18d中的热源可包括分馏塔顶所排放的物质所提供的低温热源或产品馏分油提供的低温热源，另外，第四换热器18d中的热源的温度为80-200℃。这样，既实现了对所述原料油的预热，同时也使得较低的热能被充分利用而不被浪费。
38.如图1中所示，分离单元14可包括热高压分离器140，热高压分离器140具有分别供待分离物进入的第一热分离入口、供分离出的气体排出的第一排气口和供分离出的产物油排出的第一排油口，其中：所述第一热分离入口与所述第二热源出口相连通，所述第一排油口与脱硫单元16相连通。由第二换热器18b排放的所述加氢裂化产物作为待分离物加入到热高压分离器140进行降温以实现气液分离。分离出的产物油可排放到脱硫单元16中进行脱硫处理。
39.另外，可在热高压分离器140下游设置热低压分离器142，热低压分离器142具有分别供待分离物进入的第二热分离入口和供分离出的产物油排出的第二排油口，其中，所述第二热分离入口与所述第一排油口相连通，所述第二排油口与脱硫单元16相连通。可以理解的是，由热高压分离器140分离出的产物油可进入到热低压分离器142进行再次气液分离，得到的产物油排入到脱硫单元16中进行脱硫处理，这样，可提高分离效果以及分离物的产率。
40.此外，可设置第五换热器18e，第五换热器18e具有分别供热源进出的第五热源进口和第五热源出口以及分别供氢气进出的第五冷源进口和第五冷源出口，其中：所述第五热源进口与所述第一排气口相连通，所述第五冷源出口与所述第二冷源进口相连通，这样，由热高压分离器140分离出的气体可作为第五换热器18e的热源对进行加氢裂化反应的原料氢气进行加热，以将氢气加热到合适的温度。
41.分离单元14可包括分离机构，所述分离机构可包括冷高压分离器144a，冷高压分离器144a具有分别供待分离物进入的冷高压分离入口和供分离出的产物油排出的冷高压排油口；同时可设置第六换热器18f，第六换热器18f可设置在第五换热器18e和冷高压分离器144a之间，并且第六换热器18f可设置为能够对进入冷高压分离器144a的待分离物进行降温。
42.优选地，所述分离机构可包括设置于冷高压分离器144a的下游的冷低压分离器
144b，冷低压分离器144b具有分别供待分离物进入的冷低压分离入口和供分离出的产物油排出的冷低压排油口，所述冷低压分离入口与所述冷高压排油口相连通，由冷高压分离器144a排出的产物排入冷低压分离器144b中；第六换热器18f具有分别供热源进出的第六热源进口和第六热源出口以及分别供冷源进出的第六冷源进口和第六冷源出口，其中：所述第六热源进口与所述第五热源出口相连通，所述第六热源出口与冷高压分离器144a的冷高压分离入口相连通，所述第六冷源进口与冷低压分离器144b的冷低压排油口相连通，所述第六冷源出口与脱硫单元16相连通。这样，由热高压分离器140分离出的气体可经过第五换热器18e后进入第六换热器18f，以作为六换热器18f的热源加热由冷低压分离器144b的冷低压排油口排放出的产物油，之后，产物油进入脱硫单元16进行脱硫处理。
43.为了进一步提高冷低压分离效果，可设置第七换热器18g，第六换热器18f可通过第七换热器18g与冷高压分离器144a相连通，第七换热器18g具有分别供热源进出的第七热源进口和第七热源出口，其中：所述第七热源进口与所述第六热源出口相连通，所述第七热源出口与冷高压分离器144a的冷高压分离入口相连通，其中，由第六换热器18f排出的气体可进入到第七换热器18g进行降温，例如可进行空冷，之后，气体进入到冷高压分离器144a进行气液分离，分离出的产物油可进入位于下游的冷低压分离器144b进行再次气液分离。
44.下面将以图1所示的加氢裂化装置10为例，对作业过程进行描述。原料油被第四换热器18d预热至50-190℃，同时，氢气被第五换热器18e加热至100-200℃，之后，原料油和氢气一起被通入到第二换热器18b进行加热至270-350℃，再进入到第三换热器18c被加热至300-380℃后，进入加热器11被加热至320-400℃；原料油和氢气进入到加氢精制反应器120中进行相应的反应得到中间反应产物；中间反应产物经过第三换热器18c降温至340-400℃后进入到加氢裂化反应器122中进行相应的反应得到加氢裂化产物；加氢裂化产物作为热源依次经过第一换热器18a和第二换热器18b，之后，进入到热高压分离器140进行气液分离，分离出的产物油排入到热低压分离器142进行气液分离，分离出的产物油排放到汽提塔160中进行脱硫处理，分离出的气体作为热源依次经过第五换热器18e、第六换热器18f和第七换热器18g后，进入到冷低压分离器144中进行气液分离，分离出的产物油排入到第六换热器18f进行加热后，排放到汽提塔160中进行脱硫处理。
45.以使用图1所示的加氢裂化装置10的加氢裂化系统为例，可使得加热器11和分馏进料加热炉的总负荷降低至少15％，循环氢压缩机功率下降8％，节能效果明显。
46.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。