本申請屬于石油化工，具體涉及一種低碳型催化重整系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

1、柴油加氫精制是指在一定溫度、壓力、氫油比和空速條件下，原料油、氫氣通過反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層，在加氫精制催化劑的作用下，把油品中所含的硫、氮、氧等非烴類化合物轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的烴類及易于除去的硫化氫、氨和水。提高油品品質(zhì)的過程。用于柴油加氫精制的原料油在進(jìn)行加氫反應(yīng)前需要先進(jìn)行預(yù)熱，現(xiàn)有技術(shù)中，原料油的加熱通常采用熱輻射的方式，原料油通過加熱爐的爐管，加熱爐的輻射室內(nèi)持續(xù)通入可燃?xì)怏w，氣體燃燒產(chǎn)生的熱輻射持續(xù)沖刷爐管，到達(dá)原料油加熱的目的，但燃燒過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳和部分的硫化物，不利于環(huán)保。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述的缺陷或不足，本申請?zhí)峁┝艘环N低碳型催化重整系統(tǒng)及工藝，旨在解決現(xiàn)有基于燃燒加熱的催化重整系統(tǒng)造成二氧化碳和硫化物排放的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮环N低碳型催化重整系統(tǒng)，包括加熱反應(yīng)模塊和分離模塊；

3、加熱反應(yīng)模塊包括反應(yīng)器、加熱器和第一換熱器，加熱器形成有激波加熱通道以用于對換熱介質(zhì)進(jìn)行激波加熱，第一換熱器的管程連通反應(yīng)器，第一換熱器的殼程連通加熱器，原料油在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行催化重整反應(yīng)。

4、分離模塊包括油氣分離塔和穩(wěn)定塔，油氣分離塔連通反應(yīng)器以用于從反應(yīng)器流出的第一料流中分離出氫氣，穩(wěn)定塔連通油氣分離塔以用于從油氣分離塔流出的第三料流中分離出氣體烴、戊烷以及重整產(chǎn)物。

5、在本申請實(shí)施例中，加熱反應(yīng)模塊包括多個依次連接的加熱反應(yīng)單元，每個加熱反應(yīng)單元均包括一個反應(yīng)器、一個第一換熱器以及至少一個加熱器，最后一個加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器連通油氣分離塔。

6、在本申請實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括第二換熱器，第二換熱器設(shè)于第一個加熱反應(yīng)單元的上游，第二換熱器的殼程連通最后一個加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器。

7、在本申請實(shí)施例中，分離模塊還包括第三換熱器，第三換熱器的管程對應(yīng)連通油氣分離塔的出口和穩(wěn)定塔的入口，第三換熱器的殼程連通穩(wěn)定塔的出口以用于供重整產(chǎn)物冷卻。

8、在本申請實(shí)施例中，分離模塊還包括第四換熱器，第四換熱器的管程對應(yīng)連通穩(wěn)定塔的出口和入口，第三換熱器的殼程連通最后一個加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器的出口和油氣分離塔的入口。

9、在本申請實(shí)施例中，加熱器包括外殼體、第一固定葉柵、轉(zhuǎn)動葉柵、第二固定葉柵和轉(zhuǎn)子，外殼體形成有激波加熱通道，激波加熱通道的截面為環(huán)形，第一固定葉柵、轉(zhuǎn)動葉柵、第二固定葉柵由前至后依次設(shè)置于激波加熱通道，轉(zhuǎn)子設(shè)于外殼體上以用于驅(qū)動轉(zhuǎn)動葉柵在激波加熱通道內(nèi)轉(zhuǎn)動。

10、在本申請實(shí)施例中，加熱器還包括設(shè)于所述激波加熱通道內(nèi)的多個隔板，多個隔板用于分隔出多個加熱空間，每個加熱空間內(nèi)均設(shè)置有用于構(gòu)成第一固定葉柵的若干第一固定葉片，以及用于構(gòu)成第二固定葉柵的若干第二固定葉片。

11、在本申請實(shí)施例中，第一固定葉片和第二固定葉片均具有彎曲流線輪廓。

12、在本申請實(shí)施例中，第一固定葉片的安裝角介于35°至75°之間，第一固定葉片的入口角介于0°至45°之間，第一固定葉片的出口角介于35°至75°之間；第二固定葉片的安裝角介于45°至85°之間，第二固定葉片的入口角介于25°至65°之間，第二固定葉片的出口角介于25°至65°之間。

13、在本申請實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動葉柵包括多個轉(zhuǎn)動葉片，每個轉(zhuǎn)動葉片均具有朝向其旋轉(zhuǎn)方向的彎曲輪廓。

14、在本申請實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動葉片的安裝角介于10°至80°之間，轉(zhuǎn)動葉片的入口角介于35°至75°之間，轉(zhuǎn)動葉片的出口角介于35°至75°之間

15、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請還提供一種低碳型催化重整工藝，包括：

16、s1：換熱介質(zhì)經(jīng)激波加熱至預(yù)設(shè)溫度后進(jìn)入第一換熱器的殼程；

17、s2：原料油和氫氣依次經(jīng)過多個加熱反應(yīng)單元進(jìn)行催化重整；

18、s3：加熱反應(yīng)單元分流出第一料流和第二料流；

19、s4：第一料流經(jīng)第二換熱器的殼程進(jìn)入油氣分離塔，第二料流經(jīng)第四換熱器的殼程進(jìn)入油氣分離塔；

20、s5：油氣分離塔分離出氫氣和第三料流；

21、s6：第三料流經(jīng)第三換熱器的殼程進(jìn)入穩(wěn)定塔；

22、s7：穩(wěn)定塔分離出第四料流和第五料流，第四料流僅第四換熱器的殼程重新進(jìn)入穩(wěn)定塔，第五料流經(jīng)第三換熱器的殼程排出。

23、在本申請實(shí)施例中，步驟s2還包括：原料油依次經(jīng)過第二換熱器以及第一個加熱反應(yīng)單元的第一換熱器進(jìn)入第一混合器與氫氣混合，混合后進(jìn)入第一個加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器。

24、在本申請實(shí)施例中，步驟s5還包括：分離出未反應(yīng)的原料油并重新導(dǎo)入第一混合器。

25、在本申請實(shí)施例中，步驟s1中，預(yù)設(shè)溫度介于600-1200℃之間。

26、通過上述技術(shù)方案，本申請實(shí)施例所提供的低碳型催化重整系統(tǒng)具有如下的有益效果：

27、當(dāng)使用上述的低碳型催化重整系統(tǒng)，系統(tǒng)中，原料油依次經(jīng)過第一換熱器、反應(yīng)器、油氣分離塔和穩(wěn)定塔，在第一換熱器內(nèi)，原料油與加熱后的換熱介質(zhì)進(jìn)行對流換熱以達(dá)到催化重整所需的溫度，換熱介質(zhì)的加熱方法為激波加熱，加熱器內(nèi)形成有激波加熱通道，換熱介質(zhì)在激波加熱通道由音速或超音速降速至亞音速，這一過程中，換熱介質(zhì)的動能轉(zhuǎn)化為熱能，相較于現(xiàn)有技術(shù)采用燃料燃燒的方式，這一過程不涉及化學(xué)變化，不會產(chǎn)生二氧化碳或硫化物，有利于環(huán)保。原料油和氫氣在反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)后，經(jīng)油氣分離塔分離出未反應(yīng)的氫氣，經(jīng)穩(wěn)定塔分離出合格的重整產(chǎn)物。

28、本申請的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施例部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，包括加熱反應(yīng)模塊和分離模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱反應(yīng)模塊包括多個依次連接的加熱反應(yīng)單元，每個所述加熱反應(yīng)單元均包括一個反應(yīng)器(10)、一個第一換熱器(51)以及至少一個加熱器(40)，最后一個所述加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器(10)連通所述油氣分離塔(20)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第二換熱器(52)，所述第二換熱器(52)設(shè)于第一個所述加熱反應(yīng)單元的上游，所述第二換熱器(52)的殼程連通最后一個所述加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述分離模塊還包括第三換熱器(53)，所述第三換熱器(53)的管程對應(yīng)連通所述油氣分離塔(20)的出口和所述穩(wěn)定塔(30)的入口，所述第三換熱器(53)的殼程連通所述穩(wěn)定塔(30)的出口以用于供重整產(chǎn)物冷卻。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述分離模塊還包括第四換熱器(54)，所述第四換熱器(54)的管程對應(yīng)連通所述穩(wěn)定塔(30)的出口和入口，所述第三換熱器(53)的殼程連通最后一個所述加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器(10)的出口和所述油氣分離塔(20)的入口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器(40)包括外殼體(41)、第一固定葉柵(42)、轉(zhuǎn)動葉柵(43)、第二固定葉柵(44)和轉(zhuǎn)子，所述外殼體(41)形成有激波加熱通道(45)，所述激波加熱通道(45)的截面為環(huán)形，所述第一固定葉柵(42)、所述轉(zhuǎn)動葉柵(43)、所述第二固定葉柵(44)由前至后依次設(shè)置于所述激波加熱通道(45)內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子設(shè)于所述外殼體(41)上并用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動葉柵(43)在所述激波加熱通道(45)內(nèi)轉(zhuǎn)動。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器(40)還包括設(shè)于所述激波加熱通道(45)內(nèi)的多個隔板，多個所述隔板用于分隔出多個加熱空間，每個所述加熱空間內(nèi)均設(shè)置有用于構(gòu)成所述第一固定葉柵(42)的若干第一固定葉片，以及用于構(gòu)成所述第二固定葉柵(44)的若干第二固定葉片。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述第一固定葉片和所述第二固定葉片均具有彎曲流線輪廓。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述第一固定葉片的安裝角介于35°至75°之間，所述第一固定葉片的入口角介于0°至45°之間，所述第一固定葉片的出口角介于35°至75°之間；所述第二固定葉片的安裝角介于45°至85°之間，所述第二固定葉片的入口角介于25°至65°之間，所述第二固定葉片的出口角介于25°至65°之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動葉柵(43)包括多個轉(zhuǎn)動葉片，每個所述轉(zhuǎn)動葉片均具有朝向其旋轉(zhuǎn)方向的彎曲輪廓。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低碳型催化重整系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動葉片的安裝角介于10°至80°之間，所述轉(zhuǎn)動葉片的入口角介于35°至75°之間，所述轉(zhuǎn)動葉片的出口角介于35°至75°之間。

12.一種低碳型催化重整工藝，其特征在于，所述工藝包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的低碳型催化重整工藝，其特征在于，在所述步驟s2還包括：原料油依次經(jīng)過所述第二換熱器(52)以及第一個所述加熱反應(yīng)單元的第一換熱器(51)加熱和與氫氣混合，混合后進(jìn)入第一個所述加熱反應(yīng)單元的反應(yīng)器(10)。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的低碳型催化重整工藝，其特征在于，所述步驟s5還包括：分離出未反應(yīng)的原料油并重新導(dǎo)入所述第一混合器(61)。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的低碳型催化重整工藝，其特征在于，所述步驟s1中，所述預(yù)設(shè)溫度介于600-1200℃之間。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種低碳型催化重整系統(tǒng)及工藝，低碳型催化重整系統(tǒng)包括加熱反應(yīng)模塊和分離模塊，加熱反應(yīng)模塊包括反應(yīng)器、加熱器和第一換熱器，加熱器形成有激波加熱通道以用于對換熱介質(zhì)進(jìn)行激波加熱，第一換熱器的管程連通反應(yīng)器，第一換熱器的殼程連通加熱器，原料油在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行催化重整反應(yīng)，分離模塊包括油氣分離塔和穩(wěn)定塔，油氣分離塔連通反應(yīng)器以用于從反應(yīng)器流出的第一料流中分離出氫氣，穩(wěn)定塔連通油氣分離塔以用于從油氣分離塔流出的第二料流中分離出氣體烴、戊烷以及重整產(chǎn)物，相較于現(xiàn)有催化重整系統(tǒng)，無需使用甲烷等燃料，降低了二氧化碳的排放。

技術(shù)研發(fā)人員：劉京川,劉俊杰,李曉鋒,楊士芳,杜志國,張利軍,楊沙沙,劉同舉,王國清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28