一种制备溶剂油的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低能耗的制备溶剂油的系统及方法，属于加氢反应领域。该系统包括氢气储罐、物料储罐、加氢反应器、第一换热器、第二换热器、加热炉、热高分罐、空冷机、氢气压缩机和进料泵；加氢反应器包括加氢反应器进口、加氢脱硫催化剂床层、设置在加氢脱硫催化剂床层下部的氢气分布器、设置在氢气分布器下方的加氢脱不饱和烃催化剂床层、加氢反应器出口；第二换热器设置在加氢脱硫催化剂床层下部及氢气分布器上部；物料储罐与进料泵进口连接，氢气储罐同时与进料泵出口和氢气分布器连接；进料泵、第一换热器、第二换热器、加热炉与加氢反应器进口顺次连接；加氢反应器出口、第一换热器、热高分罐、空冷机、氢气压缩机与进料泵顺次连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加氢反应领域，特别涉及一种制备溶剂油的系统及方法。
技术介绍
溶剂油是五大类石油产品之一，通常由各种烃类混合物组成。按沸程分，溶剂油可分为三类：低沸点溶剂油，如6#抽提溶剂油，沸程为60-90℃；中沸点溶剂油，如橡胶溶剂油，沸程为80-120℃；高沸点溶剂油，如油漆溶剂油，沸程为140-200℃以及油墨溶剂油，其干点可高达300℃。其中，6#溶剂油通常用在大豆植物浸出工艺中作抽提溶剂及工业溶剂，所以对6号溶剂油的质量有很高的要求。目前利用芳烃抽余油、直馏汽油或者油田凝析油作为原料，采用加氢脱硫及脱芳烃工艺制备6#溶剂油。举例来说，CN101475836A公开了一种加氢吸附脱硫和加氢脱芳烃串联反应工艺，其采用加氢吸附催化剂和加氢脱除芳烃催化剂直接串联装填，原料先通过装填有加氢吸附催化剂的第一反应器，在加氢吸附条件下进行脱除硫化物后，再进入装填有加氢脱除芳烃催化剂的第二反应器，在加氢脱除芳烃条件下进行脱除芳烃。通过对原料先进行脱硫然后进行脱除芳烃，保证了加氢脱除芳烃催化剂的使用寿命，从而使加氢反应平稳进行。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术制备溶剂油的系统包括多个不同的反应器，热量损失严重，具有高能耗。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种低能耗的制备溶剂油的系统及方法。具体技术方案如下：一方面，提供了一种制备溶剂油的系统，包括：氢气储罐、物料储罐、加氢反应器、第一换热器、第二换热器、加热炉、热高分罐、空冷机、氢气压缩机和进料泵；所述加氢反应器包括加氢反应器进口、加氢脱硫催化剂床层、设置在所述加氢脱硫催化剂床层下部的氢气分布器、设置在所述氢气分布器下方的加氢脱不饱和烃催化剂床层、以及加氢反应器出口；所述第二换热器设置在所述加氢反应器中的所述加氢脱硫催化剂床层下部以及所述氢气分布器上部；所述物料储罐与所述进料泵的进口连接，所述氢气储罐同时与所述进料泵的出口以及所述氢气分布器连接；所述进料泵的出口、所述第一换热器、所述第二换热器、所述加热炉与所述加氢反应器进口顺次连接；所述加氢反应器出口、所述第一换热器、所述热高分罐、所述空冷机、所述氢气压缩机与所述进料泵的出口顺次连接。具体地，所述第二换热器为蛇形盘管。具体地，所述氢气分布器为绕所述加氢反应器内壁一圈的圆管，所述圆管上均匀分布有多个孔。作为优选，所述圆管上均匀分布有10-50个直径为2-10cm的圆孔。具体地，所述氢气分布器为表面带有多个通孔的圆盘。进一步地，所述加氢反应器还包括第一气液分布器和第二气液分布器，第一气液分布器设置在所述加氢反应器进口下方以及所述加氢脱硫催化剂床层的上方，第二气液分布器设置在所述氢气分布器的下方以及所述加氢脱不饱和烃催化剂床层的上方。另一方面，提供了一种利用上述的系统制备溶剂油的方法，包括：将来自于物料储罐的物料与来自于氢气储罐和氢气压缩机的第一氢气进料混合后顺次经第一换热器、第二换热器进行换热处理，再由加热炉进行加热后，由加氢反应器进口进入加氢反应器，在加氢脱硫催化剂床层进行加氢脱硫反应，得到脱硫反应产物；脱硫反应产物经第二换热器换热后与由氢气分布器分布的第二氢气进料混合，然后在加氢脱不饱和烃催化剂床层进行加氢脱不饱和烃反应，得到脱不饱和烃反应产物；所述脱不饱和烃反应产物从加氢反应器出口排出加氢反应器，然后与第一换热器进行换热，再进入热高分罐进行气液分离，分别得到粗溶剂油和残余氢气；所述残余氢气顺次经空冷机和氢气压缩机后与来自于氢气储罐的氢气混合后作为第一氢气进料进行循环利用；所述粗溶剂油经精馏处理后得到溶剂油。作为优选，所述第一氢气进料与所述物料的体积比为50-100:1。作为优选，所述第二氢气进料与所述脱硫反应产物的体积比为100-600:1。具体地，所述加氢脱硫反应过程中，所用的催化剂为Ni/ZnO催化剂，反应温度为270-330℃，压力1.3-2.5MPa，空速1.0-3.5h-1。具体地，所述加氢脱不饱和烃反应过程中，所用的催化剂为Ni/Al2O3、Ni/SiO2、Pt/Al2O3、Pd/Al2O3、Pt-Pd/Al2O3中的至少一种，反应温度为130-240℃，压力1.3-2.5MPa，空速1.0-3.5h-1。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的制备溶剂油的系统及方法，第一方面，该系统仅包括一个反应器，即加氢脱硫反应和加氢脱不饱和烃反应同时在一个加氢反应器中进行，而不是在不同的反应器中分别进行，避免了反应原料输送过程中造成了的热量损失，降低了能耗，还减少了装置的占地空间。第二方面，由于加氢脱硫反应所需温度较高，而加氢脱不饱和烃反应所需温度较低。利用本专利技术实施例提供的系统，在使用第一氢气进料与物料进行加氢脱硫反应的过程中，第一氢气进料通过换热器吸收来自于前一加氢脱不饱和烃反应过程中所产生的热量，提高加氢脱硫反应的温度，相应地降低加氢脱不饱和烃反应的温度，对反应过程中热量进行了合理利用，进一步降低了能耗；而第二氢气进料不仅能进一步降低加氢脱不饱和烃反应的温度，避免了单独地降温步骤，还能为加氢脱不饱和烃反应补充氢源，利于降低能耗及加氢脱不饱和烃反应进行完全，提高了反应速率及产物收率。第三方面，从反应过程中产生的残余氢气经氢气压缩机压缩后再进入进料泵作为第一氢气进料使用，通过对氢气进行循环利用，降低了生产成本，更进一步降低了能耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的制备溶剂油的系统的结构示意图。附图标记分别表示：1物料储罐；2氢气储罐；3进料泵；4第一换热器；5第二换热器；6加热炉；7加氢反应器；71加氢反应器进口；72第一气液分布器；73加氢脱硫催化剂床层；74氢气分布器；75第二气液分布器；76加氢脱不饱和烃催化剂床层；77加氢反应器出口；8热高分罐；9空冷机；10氢气压缩机。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备溶剂油的系统，包括：氢气储罐、物料储罐、加氢反应器、第一换热器、第二换热器、加热炉、热高分罐、空冷机、氢气压缩机和进料泵；所述加氢反应器包括加氢反应器进口、加氢脱硫催化剂床层、设置在所述加氢脱硫催化剂床层下部的氢气分布器、设置在所述氢气分布器下方的加氢脱不饱和烃催化剂床层、以及加氢反应器出口；所述第二换热器设置在所述加氢反应器中的所述加氢脱硫催化剂床层下部以及所述氢气分布器上部；所述物料储罐与所述进料泵的进口连接，所述氢气储罐同时与所述进料泵的出口以及所述氢气分布器连接；所述进料泵的出口、所述第一换热器、所述第二换热器、所述加热炉与所述加氢反应器进口顺次连接；所述加氢反应器出口、所述第一换热器、所述热高分罐、所述空冷机、所述氢气压缩机与所述进料泵的出口顺次连接。

【技术特征摘要】
1.一种制备溶剂油的系统，包括：氢气储罐、物料储罐、加氢反应器、第
一换热器、第二换热器、加热炉、热高分罐、空冷机、氢气压缩机和进料泵；
所述加氢反应器包括加氢反应器进口、加氢脱硫催化剂床层、设置在所述
加氢脱硫催化剂床层下部的氢气分布器、设置在所述氢气分布器下方的加氢脱
不饱和烃催化剂床层、以及加氢反应器出口；
所述第二换热器设置在所述加氢反应器中的所述加氢脱硫催化剂床层下部
以及所述氢气分布器上部；
所述物料储罐与所述进料泵的进口连接，所述氢气储罐同时与所述进料泵
的出口以及所述氢气分布器连接；
所述进料泵的出口、所述第一换热器、所述第二换热器、所述加热炉与所
述加氢反应器进口顺次连接；
所述加氢反应器出口、所述第一换热器、所述热高分罐、所述空冷机、所
述氢气压缩机与所述进料泵的出口顺次连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二换热器为蛇形盘管。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氢气分布器为绕所述加
氢反应器内壁一圈的圆管，所述圆管上均匀分布有多个孔。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述圆管上均匀分布有10-50
个直径为2-10cm的圆孔。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氢气分布器为表面带有
多个通孔的圆盘。
6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述加氢反应器还
包括第一气液分布器和第二气液分布器，所述第一气液分布器设置在所述加氢
反应器进口下方以及所述加氢脱硫催化剂床层的上方，所述第二气液分布器设

\t置在所述氢气分布器的下方以及所述加氢脱不饱和烃催化剂床层的上方。
7.利用权利要求1-6任一项所述的系统制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵春宇，李学宽，王成，竺剑峰，薛炜，杨玮玮，周立公，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油工程建设公司，
类型：发明
国别省市：北京;11