固定床加氢反应系统及其应用技术方案

本发明专利技术提供了一种固定床加氢反应系统及其应用，涉及石油化工技术领域。包括进料单元、预热单元、加氢反应单元和后处理单元。进料单元包括醛原料进料单元和氢原料进料单元。预热单元包括第一换热器、第二换热器、加热器和第一冷却器；醛原料进料单元和氢原料进料单元均与第一换热器通过管道连通，第一换热器、第二换热器、加热器和加氢反应单元依次连通，加氢反应单元的出口与第二换热器连通，且第二换热器还与第一冷却器连通，第一冷却器与后处理单元连通。后处理单元包括高压分离单元，高压分离单元与第一冷却器连通，高压分离单元包括气相出口，气相出口与第一换热器接通。该系统能够降低加氢反应温度和反应压力，提高了利用率，产品纯度高。产品纯度高。产品纯度高。

【技术实现步骤摘要】
固定床加氢反应系统及其应用


[0001]本专利技术涉及石油化工
，具体而言，涉及一种固定床加氢反应系统及其应用。

技术介绍

[0002]醇类产品在高端增塑剂、表面活性剂和香料等领域中发挥了重要作用，目前，以氢甲酰化技术为核心，以煤制油费拓烯烃为原料生产高碳醇及格尔伯特醇的过程中，加氢反应是装置的重要的一部分。
[0003]加氢工艺一般包括釜式加氢、固定床气相加氢、固定床液相加氢等。其中，釜式加氢一般用于间歇加氢反应，按批次进行，物料加入到反应釜中，通入氢气搅拌加氢，直至达到要求，然后将加氢后的物料过滤催化剂，得到产物。釜式加氢的技术特点：
①
反应终点可以通过反应时间来控制，便于控制转化率；
②
可以随时调整催化剂，改变工艺参数，优化反应条件；
③
投资小，适用范围广；釜式加氢的缺点：
①
不适合较大规模的产品生产；
②
采用间歇操作，产品存在批次间的品质差异；
③
催化剂分离操作麻烦，催化剂流失较严重。
[0004]固定床加氢包括气相加氢和液相加氢两种，固定床加氢的技术特点包括：
①
工艺成熟可靠，反应稳定可控，适合连续化大规模生产；
②
采用连续操作，产品稳定，无批次差别；
③
有较高的反应温度，可回收部分反应热利用；而固定床气相加氢和固定床液相加氢具有共同的缺点就是催化剂更换比较麻烦，且一般投资较大；且固定床气相加氢不适合沸点较高或者热稳定性较差的物料加氢；固定床液相加氢的反应温度低，压力较高(中压)，造成部分能耗损失。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种固定床加氢反应系统及其应用，其能够降低加氢反应温度和反应压力，且提高了热量和原料的利用率，产品纯度高、废弃物少，环境友好。
[0007]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种固定床加氢反应系统，包括进料单元、预热单元、加氢反应单元和后处理单元。
[0009]进料单元包括醛原料进料单元和氢原料进料单元。
[0010]预热单元包括第一换热器、第二换热器、加热器和第一冷却器；醛原料进料单元和氢原料进料单元均与第一换热器通过管道连通，第一换热器、第二换热器、加热器和加氢反应单元依次连通，加氢反应单元的出口与第二换热器连通，且第二换热器还与第一冷却器连通，第一冷却器与后处理单元连通。
[0011]后处理单元包括高压分离单元，高压分离单元与第一冷却器连通，高压分离单元包括气相出口，气相出口与第一换热器接通。
[0012]通过本专利技术提供的固定床加氢反应系统，第一换热器和第二换热器中的热量能够
高效利用，可以采用较低的反应温度及压力，降低了醛的缩合率，加氢反应采用加氢后的醇产品自循环降温取热，比氢极冷取热更安全，流程简单，安全系数高，操作容易，且原料利用率高，产品纯度高、废弃物少，环境友好。
[0013]本专利技术提供一种固定床加氢反应系统，其反应过程如下：
[0014]将醛原料和氢气共同通入第一换热器，在第一换热器中与加氢反应结束后的氢气进行换热，然后继续通入第二换热器，在第二换热器中与加氢反应结束后的液相产物进行第二次换热，然后醛原料和氢气共同通入加热器中加热，经过两次换热后的原料已经具有一定的温度，因此加热器中的加热温度得以降低，减少能耗。加热完成后原料通入加氢反应单元进行反应，反应结束后的混合产品返回第二换热器中与原料进行换热，混合产品初步降温，然后再进入第一冷却器中冷却，由于混合产品事先进行了一次换热，因此可以再次降低第一冷却器的冷却成本。混合产品经过第一冷却器冷却后流入高压分离单元，分离成液相产品和氢气，氢气从气相出口排出，进入第一换热器中，与原料进行换热，液相产品从高压分离单元排出。
[0015]在可选的实施方式中，为了提高醛原料和氢气的混合效率，保证加氢反应的顺利进行，预热单元还包括混合器，第一换热器、混合器和第二换热器依次连接，且后处理单元与混合器连通。
[0016]醛原料和氢气从第一换热器进入混合器中充分混合，然后再进入第二换热器中参与换热，经过加热器加热后在加氢反应单元中充分反应，得到的混合产品进入后处理单元，部分未反应完全的液相产品经后处理单元分离后返回混合器中，再次与原料混合参与反应。
[0017]在可选的实施方式中，为了提高液相产品的纯度，后处理单元还包括精制单元，高压分离单元还包括液相出口，液相出口与精制单元连通，用于将反应后的液相产品通入后精制，得到粗醇产品。
[0018]在可选的实施方式中，高压分离单元包括冷高压分离单元和热高压分离单元，冷高压分离单元和热高压分离单元均包括气相出口和液相出口，且冷高压分离单元和热高压分离单元的气相出口均与第一换热器连通，液相出口均与精制单元连通，第一冷却器、热高压分离单元、第一换热器、冷高压分离单元和精制单元依次连通。
[0019]混合产品经过第一冷却器冷却后进入热高压分离单元，在热高压分离单元中分离出氢气和液相产品，氢气通过气相出口流出，流至第一换热器中换热，然后流入冷高压分离单元再次分离，冷高压分离单元分离出的气相返回第一换热器重复使用，液相从液相出口排出至精制单元；液相产品从液相出口流出，未反应完全的液相产品流入混合器再次参与反应，反应完全的液相产品流入精制单元进行精制。
[0020]其中，冷高压分离单元可以是常规的冷高压分离器，热高压分离单元可以是常规的热高压分离器，只要能够将加氢反应后的混合产品分离开即可，具体选择本专利技术不做限定。
[0021]在可选的实施方式中，液相出口包括第一液相出口、第二液相出口和第三液相出口，第一液相出口和第二液相出口均位于热高压分离单元，第三液相出口设置于冷高压分离单元，第一液相出口与混合器连通，第二液相出口和第三液相出口均与精制单元连通。
[0022]在可选的实施方式中，精制单元包括依次连接的低压分离器、第三换热器和第二
冷却器，且第二冷却器与低压分离器首尾连通；第二液相出口与第三换热器连通，第三液相出口与低压分离器连通。
[0023]在可选的实施方式中，第三换热器上开设有产品出口。
[0024]经过热高压分离单元分离的反应完全的液相产品从第二液相出口排出，通过管道流入第三换热器中，与来自冷高压分离单元的液相产品换热，然后流入第二冷却器中冷却，在进入低压分离器中，与来自冷高压分离单元的液相产品混合后进入第三换热器中，与来自热高压分离单元的液相产品换热后，从产品出口排出。
[0025]本专利技术中的换热器都是常规的换热结构，例如具有两个相互无法直接连通的换热通道，以第三换热器为例，经过热高压分离单元分离的反应完全的液相产品从第二液相出口排出，通过管道流入第三换热器的其中一个换热通道，与另一个换热通道中来自冷高压分离单元的液相产品换热，然后来自热高压分离单元的液相产品流入第二冷却器中冷却，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定床加氢反应系统，其特征在于，包括进料单元、预热单元、加氢反应单元和后处理单元；所述进料单元包括醛原料进料单元和氢原料进料单元；所述预热单元包括第一换热器、第二换热器、加热器和第一冷却器；所述醛原料进料单元和氢原料进料单元均与第一换热器通过管道连通，所述第一换热器、第二换热器、加热器和加氢反应单元依次连通，所述加氢反应单元的出口与第二换热器连通，且所述第二换热器还与所述第一冷却器连通，所述第一冷却器与后处理单元连通；所述后处理单元包括高压分离单元，所述高压分离单元与第一冷却器连通，所述高压分离单元包括气相出口，所述气相出口与所述第一换热器接通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预热单元还包括混合器，所述第一换热器、混合器和第二换热器依次连接，且所述后处理单元与所述混合器连通。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述后处理单元还包括精制单元，所述高压分离单元还包括液相出口，所述液相出口与所述精制单元连通。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述高压分离单元包括冷高压分离单元和热高压分离单元，所述冷高压分离单元和热高压分离单元均包括气相出口和液相出口，且所述冷高压分离单元和热高压分离单元的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锴，王素为，吴前辉，张剑，
申请(专利权)人：内蒙古伊诺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：