采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统及换热工艺技术方案

一种加氢换热系统，包括用于输送由原料油和氢气组成的混合物的第一管线(1)、用于输送低分油的第二管线(2)、加热炉(6)、加氢反应器(7)、热高分离罐(8)、以及换热装置(4)，所述换热装置(4)包括具有一个第一热介质通道(41)和至少一个第一冷介质通道(42)的第一缠绕管式换热器(4a)、具有一个第二热介质通道(43)和至少一个第二冷介质通道(44)的第二缠绕管式换热器(4b)、具有一个第三冷介质通道(45)和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器(4c)。本申请还公开了采用上述加氢换热系统进行换热的换热工艺。与现有技术相比，本申请能减少换热器数量的同时提高换热效果，且能降低系统压降。系统压降。系统压降。

【技术实现步骤摘要】
采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统及换热工艺


[0001]本专利技术属于换热
，具体涉及一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统及换热工艺。

技术介绍

[0002]加氢处理是石油产品中较为重要的处理方法之一，是指在一定温度、氢分压及催化剂条件下，脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子及金属杂质，使烯烃饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的使用性能。
[0003]加氢处理的过程为：油品与氢气混合后，送入加热炉加热到规定温度，再进入装有催化剂的反应器中；反应完成后，氢气在分离器中分出，并经压缩机循环使用；产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。
[0004]现有的加氢用的换热工艺如申请号为CN201310344264.4的专利技术专利申请《一种柴油加氢处理工艺》(申请公布号为CN103421542A)公开的方案，其步骤为：1)柴油与氢气混合后进第一换热器进行换热，升温到270
‑
280℃；2)从第一换热器出来的混合物进原料加热炉，待加热到320
‑
330℃后再进加氢反应器；3)从加氢反应器出来的反应产物依次经第五换热器、第一换热器、第二换热器换热后，降温到175
‑
185℃，之后注水并经第一空气冷却器冷却到45
‑
55℃后进冷高分罐，分离出含氢气体和冷高分油；4)冷高分罐分出的含氢气体进循环氢压缩机，经循环氢压缩机提压后与新氢混合，混合后分两路，其中一路与柴油混合，另一路进加氢反应器，而从冷高分罐排出的冷高分油则经减压后进冷低分罐，在该冷低分罐中分离出低分气和低分油；5)低分气排出冷低分罐，而低分油则依次经第二换热器、第三换热器、第五换热器换热后进汽提分馏塔，此时对该汽提分馏塔注入汽提蒸汽，之后该汽提分馏塔分离出石脑油、含硫油气及产品柴油；6)石脑油和含硫油气从汽提分馏塔出来后分别往后一工序送去，而产品柴油则依次经第三换热器和第四换热器换热后进第二空气冷却器冷却，冷却到45
‑
55℃后，最终进入成品油罐区，即得。
[0005]加氢工艺采用的设备因操作条件苛刻，为高温、高压设备，常规换热器很难大型化生产，且随着装置规模的扩大，现有技术中同一位号只能采用多台换热器串/并联的形式来满足工艺要求，这无疑会增加成本，并增加设备的占地面积。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能减少换热器数量的同时提高换热效果的加氢换热系统。
[0007]本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种采用上述加氢换热系统进行换热的换热工艺，以提高换热效果。
[0008]本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统，包括：用于输送由原料油和氢气组成的混合物的第一管线、用于输送低分油的第二管线、加热炉、与加热炉的输出端相连的加氢反应器、用于对加氢反应器输
出的反应产物进行分离以得到热高分气和热高分油的热高分离罐、以及换热装置，其特征在于：
[0009]所述换热装置包括具有一个第一热介质通道和至少一个第一冷介质通道的第一缠绕管式换热器、具有一个第二热介质通道和至少一个第二冷介质通道的第二缠绕管式换热器、具有一个第三冷介质通道和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器；
[0010]所述第一缠绕管式换热器上设有连通第一热介质通道的第一热介质通道入口接管和第一热介质通道出口接管、连通第一冷介质通道的第一冷介质通道入口接管和第一冷介质通道出口接管；所述第二缠绕管式换热器上设有连通第二热介质通道的第二热介质通道入口接管和第二热介质通道出口接管、连通第二冷介质通道的第二冷介质通道入口接管和第二冷介质通道出口接管；所述第三缠绕管式换热器上设有连通第三冷介质通道的第三冷介质通道入口接管和第三冷介质通道出口接管、连通第三热介质通道一的第三热介质通道一入口接管和第三热介质通道一出口接管、连通第三热介质通道二的第三热介质通道二入口接管和第三热介质通道二出口接管；
[0011]所述第一缠绕管式换热器的第一冷介质通道入口接管与所述第一管线的输出端相连，所述第一冷介质通道出口接管与所述第二缠绕管式换热器的第二冷介质通道入口接管相连，所述第二冷介质通道出口接管与所述加热炉的输入端相连；所述第二热介质通道入口接管与所述加氢反应器的输出端相连，所述第二热介质通道出口接管与所述第三缠绕管式换热器的第三热介质通道一入口接管相连，所述第三热介质通道一出口接管与所述热高分离罐的输入端相连，所述热高分离罐上用于输出热高分气的热高分气输出端与所述第三热介质通道二入口接管相连，所述第三热介质通道二出口接管与所述第一缠绕管式换热器的第一热介质通道入口接管相连，所述第一热介质通道出口接管连接至下游设备二；所述第三缠绕管式换热器的第三冷介质通道入口接管与所述第二管线的输出端相连，所述第三冷介质通道出口接管连接至下游设备一。
[0012]进一步地，还包括有用于输送水的第四管线以及第四缠绕管式换热器，该第四缠绕管式换热器具有一个第四热介质通道和至少一个第四冷介质通道，且该第四缠绕管式换热器上设有连通第四冷介质通道的第四冷介质通道入口接管和第四冷介质通道出口接管，所述第四冷介质通道入口接管与所述第四管线的输出端相连，所述第四冷介质通道出口接管连接至下游设备三，所述第一缠绕管式换热器中的第一热介质通道出口接管通过上述第四热介质通道连接至下游设备二。
[0013]在上述各方案中，优选地，所述第一热介质通道为上述第一缠绕管式换热器的管程，所述第一冷介质通道为上述第一缠绕管式换热器的壳程，所述第一缠绕管式换热器为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。当然，作为替换，第一热介质通道也可为上述第一缠绕管式换热器的壳程，第一冷介质通道为上述第一缠绕管式换热器的管程。
[0014]优选地，所述第二热介质通道为上述第二缠绕管式换热器的壳程，所述第二冷介质通道为上述第二缠绕管式换热器的管程，所述第二缠绕管式换热器为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。当然，作为替换，第二热介质通道也可为上述第二缠绕管式换热器的管程，第二冷介质通道为上述第二缠绕管式换热器的壳程。
[0015]优选地，所述第三热介质通道为上述第三缠绕管式换热器的管程，所述第三冷介质通道为上述第三缠绕管式换热器的壳程，所述第三缠绕管式换热器为具有一个壳程和两
个管程的双股流缠绕管式换热器。作为替换，第三热介质通道也可为上述第三缠绕管式换热器的壳程，第三冷介质通道为上述第三缠绕管式换热器的管程，第三缠绕管式换热器为具有一个管程和两个壳程的缠绕管式换热器。
[0016]优选地，所述第四热介质通道为上述第四缠绕管式换热器的管程，所述第四冷介质通道为上述第四缠绕管式换热器的壳程，所述第四缠绕管式换热器为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。作为替换，第四热介质通道也可为上述第四缠绕管式换热器的壳程，第四冷介质通道为上述第四缠绕管式换热器的管程。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统，包括：用于输送由原料油和氢气组成的混合物的第一管线(1)、用于输送低分油的第二管线(2)、加热炉(6)、与加热炉(6)的输出端相连的加氢反应器(7)、用于对加氢反应器(7)输出的反应产物进行分离以得到热高分气和热高分油的热高分离罐(8)、以及换热装置(4)，其特征在于：所述换热装置(4)包括具有一个第一热介质通道(41)和至少一个第一冷介质通道(42)的第一缠绕管式换热器(4a)、具有一个第二热介质通道(43)和至少一个第二冷介质通道(44)的第二缠绕管式换热器(4b)、具有一个第三冷介质通道(45)和至少两个第三热介质通道的第三缠绕管式换热器(4c)；所述第一缠绕管式换热器(4a)上设有连通第一热介质通道(41)的第一热介质通道入口接管(411)和第一热介质通道出口接管(412)、连通第一冷介质通道(42)的第一冷介质通道入口接管(421)和第一冷介质通道出口接管(422)；所述第二缠绕管式换热器(4b)上设有连通第二热介质通道(43)的第二热介质通道入口接管(431)和第二热介质通道出口接管(432)、连通第二冷介质通道(44)的第二冷介质通道入口接管(441)和第二冷介质通道出口接管(442)；所述第三缠绕管式换热器(4c)上设有连通第三冷介质通道(45)的第三冷介质通道入口接管(451)和第三冷介质通道出口接管(452)、连通第三热介质通道一(46)的第三热介质通道一入口接管(461)和第三热介质通道一出口接管(462)、连通第三热介质通道二(47)的第三热介质通道二入口接管(471)和第三热介质通道二出口接管(472)；所述第一缠绕管式换热器(4a)的第一冷介质通道入口接管(421)与所述第一管线(1)的输出端相连，所述第一冷介质通道出口接管(422)与所述第二缠绕管式换热器(4b)的第二冷介质通道入口接管(441)相连，所述第二冷介质通道出口接管(442)与所述加热炉(6)的输入端相连；所述第二热介质通道入口接管(431)与所述加氢反应器(7)的输出端相连，所述第二热介质通道出口接管(432)与所述第三缠绕管式换热器(4c)的第三热介质通道一入口接管(461)相连，所述第三热介质通道一出口接管(462)与所述热高分离罐(8)的输入端相连，所述热高分离罐(8)上用于输出热高分气的热高分气输出端(81)与所述第三热介质通道二入口接管(471)相连，所述第三热介质通道二出口接管(472)与所述第一缠绕管式换热器(4a)的第一热介质通道入口接管(411)相连，所述第一热介质通道出口接管(412)连接至下游设备二(9)；所述第三缠绕管式换热器(4c)的第三冷介质通道入口接管(451)与所述第二管线(2)的输出端相连，所述第三冷介质通道出口接管(452)连接至下游设备一。2.根据权利要求1所述的加氢换热系统，其特征在于：还包括有用于输送水的第四管线(30)以及第四缠绕管式换热器(4d)，该第四缠绕管式换热器(4d)具有一个第四热介质通道(48)和至少一个第四冷介质通道(49)，且该第四缠绕管式换热器(4d)上设有连通第四冷介质通道(49)的第四冷介质通道入口接管(491)和第四冷介质通道出口接管(492)，所述第四冷介质通道入口接管(491)与所述第四管线(30)的输出端相连，所述第四冷介质通道出口接管(492)连接至下游设备三，所述第一缠绕管式换热器(4a)中的第一热介质通道出口接管(412)通过上述第四热介质通道(48)连接至下游设备二(9)。3.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第一热介质通道(41)为上述第一缠绕管式换热器(4a)的管程，所述第一冷介质通道(42)为上述第一缠绕管式换热器(4a)的壳程，所述第一缠绕管式换热器(4a)为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。
4.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第二热介质通道(43)为上述第二缠绕管式换热器(4b)的壳程，所述第二冷介质通道(44)为上述第二缠绕管式换热器(4b)的管程，所述第二缠绕管式换热器(4b)为具有一个壳程和一个管程的单股流缠绕管式换热器。5.根据权利要求1或2所述的加氢换热系统，其特征在于：所述第三热介质通道(45)为上述第三缠绕管式换热器(4c)的管程，所述第三冷介质通道为上述第三缠绕管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶江，任红亮，胡兴苗，李禹平，崔娇月，王艳，吕书明，王宇，
申请(专利权)人：镇海石化建安工程有限公司，
类型：发明
国别省市：