一种石脑油除氧系统及除氧方法与流程

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种石脑油除氧系统及除氧方法。

背景技术：

原料石脑油在运输、装卸和储存的过程中会带入氧，石脑油与溶解氧接触后，轻油原料中的不饱和烃，如烯烃、萘类及四氢萘类中的活泼氢与氧反应生成自由基，引发链反应生成过氧化物；过氧化物又分解为各种氧化产物，氧化产物又可以与含硫、氧、氮的活性杂原子化合物发生聚合反应生成氧化胶质和高聚物；芳香醇氧化产生的硫磺酸可以与吡咯发生缩合反应产生聚合物。工业上为生产高品质的精制石脑油或精制煤油常用加氢工艺来脱除原料中的硫、氮等杂质，在高温下胶质和聚合物等容易在下游设备，如加热炉炉管、原料/出料换热器、预加氢反应器顶部进一步缩合结焦，造成加热炉炉管、预加氢反应器以及系统压力降升高，迫使加氢装置频繁停工处理。因此，当装置间不能实现物料直供时，轻油原料需要交通运输工具转运并储存时，则需要增设轻油原料除氧措施。

杨开研，除氧工艺在连续重整装置上的应用[j]，石化技术与应用，2012，30（4）：340-342。公开了一种热力除氧工艺，石脑油经汽提除氧塔进料换热器管程与脱氧石脑油换热后进入汽提除氧塔。轻组分、少量水分及拔头油经水冷器冷凝冷却后进入汽提除氧塔回流罐中，回流罐内的轻组分及含氧气体送至燃料气系统。液体部分经汽提除氧塔汽提后大部分经塔底重沸器加热后返回汽提塔，其余部分经汽提除氧塔进料换热器壳程换热后进入原料缓冲罐。

cn105969421b公开了一种石脑油加氢精制低压脱氧及进料换热优化的方法及系统。该方法对石脑油进行过滤，经过换热后送入脱氧塔进行脱氧处理，脱氧塔塔顶气相经冷却后，送入脱氧塔顶回流罐进而将液相全回流至脱氧塔塔顶，脱氧塔顶回流罐顶的不凝气排入火炬管网；使脱氧塔塔底馏出的一部分脱氧后石脑油进入脱氧塔底再沸器加热后返回到脱氧塔塔釜中；其中，与过滤后的石脑油换热的是脱氧塔塔底馏出的另一部分脱氧后石脑油，换热后的脱氧后石脑油作为石脑油加氢原料进入原料缓冲罐。

在上述的石脑油汽提除氧塔工艺，在实践中，汽提除氧塔顶部出现了严重的腐蚀问题，塔顶水冷器或空冷器每3月至半年左右就发生换热管穿孔或严重污垢堵塞，进料口以上塔盘堵塞严重，经某装置化验分析回流罐分水包水相中铁离子含量高达9200mg/l，ph值达5.5。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种石脑油除氧系统及除氧方法。

具体技术方案如下：

一种石脑油除氧系统，其不同之处在于，所述系统包括除氧回流罐、冷凝器、除氧塔回流泵、塔底换热器、加氢进料泵、塔底重沸器、除氧塔、缓蚀剂存储装置及惰性气体存储装置，所述除氧塔包括除氧塔气相空间；所述冷凝器通过管线分别与所述除氧塔塔顶及所述除氧回流罐连接，所述除氧回流罐、所述除氧塔回流泵以及所述塔底换热器通过管线依次连线，所述塔底换热器分别与所述除氧塔塔顶、所述除氧塔塔底、所述塔底重沸器及所述加氢进料泵通过管线连接，所述塔底重沸器与所述除氧塔气相空间连接，所述加氢进料泵与所述除氧塔塔底通过管线连接，所述惰性气体存储装置与所述除氧塔气相空间连接。

上述技术方案中，所述除氧回流罐包括石脑油原料入口、气液入口、燃料排出管、除氧回流罐气相空间及除氧回流罐原料空间；所述冷凝器与所述气液入口连接，所述除氧回流罐气相空间与所述气液入口及燃料排出管连通，所述除氧回流罐原料空间与所述石脑油原料入口连接。

上述技术方案中，所述塔底换热器与所述除氧塔塔底之间安装有阀门，所述阀门为三通阀或旁路调节阀，所述除氧塔塔底与所述塔底换热器之间的管线及所述加氢进料泵与所述除氧塔塔底之间的管线连接在所述阀门上。

一种石脑油除氧方法，其不同之处在于，由罐区来的经过滤掉杂质的石脑油原料，进入上述石脑油除氧系统进行处理，首先过滤后的石脑油原料进行入所述除氧回流罐罐底处，经所述除氧塔回流泵加压后，进入所述塔底换热器管程换热，然后进入所述除氧塔进行汽提除氧，所述除氧塔顶气体与缓蚀剂混合，经所述冷凝器冷凝后进入所述除氧塔回流罐气相空间，不凝气通过所述燃料排出管排入燃料气系统，油相回流，回流的油相为二次汽提油相，经除氧塔回流泵加压后返回除氧塔再次进行汽提除氧；塔底采用所述塔底重沸器进行加热，惰性气体进入所述除氧塔底气相空间与塔底重沸器提供的热量一起汽提除氧，最后经塔底换热器与所述二次汽提油相及原料换热经加氢进料泵送入下游单元。

上述技术方案中，所述惰性气体为氮气或燃料气，惰性气体的体积流量与不凝气的体积流量之比为1：（3~5），进气位置在所述塔底重沸器返回口上0～200mm的位置。

上述技术方案中，所述的除氧塔塔顶操作压力为表压0.5mpa～0.7mpa；所述除氧塔塔顶操作温度为85℃～148℃，所述除氧塔气相空间操作温度为155℃～200℃；所述二次汽提油相与进料的质量比为（0.04～0.1）：1。

上述技术方案中，所述的缓蚀剂为钝化膜型缓蚀剂，缓蚀剂的注入质量为塔顶液体回流质量的0.05%～0.1%。

上述技术方案中，所述石脑油原料经塔底换热器管程换热后，进入所述除氧塔温度不大于90℃，在管线流速不低于1.0m/s。

上述技术方案中，所述石脑油原料入口伸至距除氧塔回流罐底150mm处。

上述技术方案中，石脑油原料与所述二次汽提油相一起进入所述回流泵加压。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明石脑油除氧系统及方法，本发明除氧塔回流罐将传统处理方法中回流罐与单元原料缓冲罐除氧塔底泵与加氢进料泵合并，有效优化了单元工艺流程，降低单元投资和占地，缓蚀剂与惰性气体的引入有效降低了除氧塔的腐蚀风险，延长了除氧塔的使用寿命。

附图说明

图1为石脑油除氧系统图；

图2为除氧塔回流罐结构图；

其中，1-除氧回流罐，101-原料入口，102-气液入口，103-燃料排出管，104-除氧塔回流罐气相空间，105-除氧塔回流罐原料空间，2-冷凝器，3-除氧塔回流泵，4-塔底换热器，5-加氢进料泵，6-塔底重沸器，7-除氧塔，701-除氧塔气相空间，8-缓蚀剂存储装置，9-惰性气体存储装置，901-调节阀门，10-阀门。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本年发明进行详细说明。

实施例一

石脑油除氧系统，所述系统包括除氧回流罐1、冷凝器2、除氧塔回流泵3、塔底换热器4、加氢进料泵5、塔底重沸器6、除氧塔7、缓蚀剂存储装置8及惰性气体存储装置9，所述除氧塔7包括除氧塔气相空间701；所述冷凝器2通过管线分别与所述除氧塔7塔顶及所述除氧回流罐1连接，所述除氧回流罐1、所述除氧塔回流泵3以及所述塔底换热器4通过管线依次连线，所述塔底换热器4分别与所述除氧塔7塔顶、所述除氧塔7塔底、所述塔底重沸器6及所述加氢进料泵5通过管线连接，所述塔底重沸器6与所述除氧塔气相空间701连接，所述加氢进料泵5与所述除氧塔7塔底通过管线连接，所述惰性气体存储装置9与所述除氧塔气相空间701通过管线连接。

所述除氧回流罐包括石脑油原料入口101、气液入口102、燃料排出管103、除氧回流罐气相空间104及除氧回流罐原料空间105；所述冷凝器2与所述气液入口102连接，所述除氧回流罐气相空间104与所述气液入口102及燃料排出管105连通，所述除氧回流罐原料空间105与所述原料入口101连接。除氧塔回流罐1的气液入口102和原料入口101分别位于除氧塔回流罐1不同部位，避免含氧较高的不凝气与石脑油原料混合，有效保证除氧塔除氧效果。

所述塔底换热器4与所述除氧塔7塔底之间安装有三通阀10，所述除氧塔7塔底与所述塔底换热器4之间的管线及所述加氢进料泵5与所述除氧塔7塔底之间的管线连接在所述三通阀10上。

所述惰性气体存储装置9与所述除氧塔气相空间701之间的管线连接安装有调节阀门901，所述调节阀门901与所述燃料排出管103连接。

实施例二

处理流程：由罐区来的经过滤掉机械杂质的石脑油原料，进入上述石脑油除氧系统进行处理，首先过滤后的石脑油原料进行入所述除氧回流罐1罐底的除氧回流罐原料空间105，经所述除氧塔回流泵3加压后，进入所述塔底换热器4管程换热，然后进入所述除氧塔7进行汽提除氧，所述除氧塔7顶气体与缓蚀剂混合，经所述冷凝器2冷凝后进入所述除氧塔回流罐气相空间104，不凝气通过所述燃料排出管103排入燃料气系统，油相回流，回流的油相为二次汽提油相，经除氧塔回流泵3加压后返回除氧塔7再次进行汽提除氧；塔底采用所述塔底重沸器6进行加热，惰性气体进入所述除氧塔气相空间104与塔底重沸器6提供的热量一起汽提除氧，最后经塔底换热器4与二次汽提油相及原料换热经加氢进料泵5送入下游单元。惰性气体的流量控制是通过所述惰性气体存储装置9与所述除氧塔气相空间701之间的调节阀门901进行控制，石脑油原料与所述二次汽提油相一起进入所述除氧回流泵3加压。

其中除氧塔7塔顶压力为表压0.5mpa，塔顶操作温度为90℃，除氧塔气相空间701操作温度为155℃，所述二次汽提油相与进料的质量比为0.08：1。

其中所述石脑油原料经塔底换热器4管程换热后，进入所述除氧塔7温度为80℃，在管线流速为1.7m/s。采用三通或旁路调节阀，控制除进入所述除氧塔的温度。

其中惰性气体的体积流量与塔顶不凝气的体积流量之比为1：4，惰性气体进入除氧塔气相空间701，所述除氧塔气相空间701在所述塔底重沸器6返回口上100mm的位置。

其中缓蚀剂的注入量为缓蚀剂的注入质量为塔顶液体回流质量的0.07%。

实施例三

处理流程同实施例二，其中除氧塔7顶压力为表压0.6mpa，塔顶操作温度为95℃，除氧塔气象空间操作温度为166℃，所述二次汽提油相与进料的质量比0.08：1。

其中所述石脑油原料经塔底换热器4管程换热后，进入所述除氧塔7温度为80℃，在管线流速为1.5m/s。采用三通或旁路调节阀，控制除进入所述除氧塔的温度。

其中惰性气体的体积流量与塔顶不凝气的体积流量之比为1：4.5，惰性气体进入除氧塔气相空间701，所述除氧塔气相空间701在所述塔底重沸器6返回口上100mm的位置。

其中缓蚀剂的注入量为缓蚀剂的注入质量为塔顶液体回流质量的0.05%。

实施例四

处理流程同实施例二，其中除氧塔7塔顶压力为表压0.7mpa，塔顶操作温度为140℃，除氧塔气象空间操作温度为178℃，所述二次汽提油相与进料的质量比0.08：1。

其中所述石脑油原料经塔底换热器4管程换热后，进入所述除氧塔7温度为90℃，在管线流速为1.8m/s。采用三通或旁路调节阀，控制除进入所述除氧塔的温度。

其中惰性气体的体积流量与塔顶不凝气的体积流量之比为1：5，惰性气体进入除氧塔气相空间701，所述除氧塔气相空间701在所述塔底重沸器6返回口上100mm的位置。

其中缓蚀剂的注入量为缓蚀剂的注入质量为塔顶液体回流质量的0.08%。

所述惰性气体为氮气或燃料气，惰性气体的体积流量与不凝气的体积流量之比为1：（3~5），进气位置在所述塔底重沸器返回口上0～200mm的位置。惰性气体的引入，一方面降低除氧塔内氧气分压，节约除氧塔重沸器热量高达25%，另一方面降低除氧塔系统，特别是塔顶至回流罐中氧的浓度，降低腐蚀风险。

所述的除氧塔塔顶操作压力为表压0.5mpa～0.7mpa，更优选为表压0.55mpa～0.65mpa；除氧塔顶加压至表压0.5mpa～0.7mpa，相对于低压操作，塔顶不凝气中c5以上组分明显减少，有效减少物料损失，避免排放的燃料气带液。

所述除氧塔塔顶操作温度为85℃～148℃，所述除氧塔气相空间操作温度为155℃～200℃；所述二次汽提油相与进料的质量比（0.04～0.1）：1更优选（0.05～0.08）：1

所述的缓蚀剂为钝化膜型缓蚀剂，缓蚀剂的注入质量为塔顶液体回流质量的0.05%～0.1%。

在除氧塔顶注入缓蚀剂，有效减缓塔顶至回流罐的腐蚀。

所述石脑油原料经塔底换热器管程换热后，进入所述除氧塔温度不大于90℃，在管线流速不低于1.0m/s。研究表明当石脑油原料氧含量达10mg/kg，温度100℃以上时不饱和烃可能出现较为明显的聚合倾向，当石脑油原料含氧量小于等于9mg/kg时进入所述除氧塔温度不大于90℃，当石脑油原料含氧量大于9mg/kg时，进入所述除氧塔温度不大于85℃，管线流速不低于1.0m/s，有效避免除氧塔回流-塔底换热器管程结垢；所述石脑油原料入口伸至距除氧塔回流罐底150mm处。

本实例的运用仅用于说明本发明而非限制本发明的保护范围。另外，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改或变型，所有的这些等价形式同样属于本申请所要求限定的保护范围之内。