一种轻芳烃加氢改造装置及其操作方法与流程

本发明涉及化工蒸馏设备技术领域，具体为一种轻芳烃加氢改造装置及其操作方法。

背景技术：

轻芳烃是一个成分复杂的九碳芳烃的混合物，其来源主要有以下两种，一是来自炼油厂重整装置二甲苯塔底油，被称为重整轻芳烃，其组成相对简单，含有大量偏三甲苯、甲乙苯、均三甲苯、连三甲苯等，是发展精细化工的宝贵资源，具有很高的经济价值；二是来自乙烯生产的副产物，含有大量的不饱和组分，裂解重芳烃中轻芳烃占80％左右，馏程为140～220℃,其成分十分复杂且沸点接近，进行精细分离难度较大，不适合分离利用，目前我国乙烯装置的副产裂解重芳烃轻芳烃馏份大部分用作燃料，经济效益不高。

现有的轻芳烃加氢装置在蒸馏处理过程中，由于裂解轻芳烃馏分是乙烯裂解的副产物，占裂解乙烯产量的10％～15％，因此在加氢过程中由于双烯烃反应过程出现饱和，反应方程式为cnh2n-2+h2→cnh2n，产生大量焦炭，从而降低了s、n、o脱离效率，增加产品了硫化物的含量，降低了后续产品的质量，因此亟需提供一种高效加氢和高效脱硫的轻芳烃加氢改造装置。

技术实现要素：

本发明提供了一种轻芳烃加氢改造装置及其操作方法，具备种高效加氢和高效脱硫的优点，解决了现有的轻芳烃加氢装置在蒸馏处理过程中，由于裂解轻芳烃馏分是乙烯裂解的副产物，占裂解乙烯产量的10％～15％，因此在加氢过程中由于双烯烃反应过程出现饱和，反应方程式为cnh2n-2+h2→cnh2n，产生大量焦炭，从而降低了s、n、o脱离效率，增加产品了硫化物的含量，降低了后续产品质量的问题。

本发明提供如下技术方案：一种轻芳烃加氢改造装置，包括脱重塔，所述脱重塔的内腔固定安装有导气管，所述导气管的左右两端均延伸至脱重塔的外部并固定安装有连接法兰，所述连接法兰的侧面通过第一通气管和第二通气管分别固定连通有预加氢反应器和主加氢反应器，所述预加氢反应器和主加氢反应器的顶部均固定安装有连接口，所述连接口的顶部通过连通管固定安装有气体流量计，所述气体流量计的正面固定安装有气压表，所述预加氢反应器的左侧面固定安装有进气管，所述主加氢反应器的右侧面固定安装有循环氢压缩机，所述脱重塔底面的边缘固定安装有支撑腿，所述脱重塔的底面固定连通有排液管，所述脱重塔的内腔固定安装有细瓷球，所述细瓷球的数量为两个，两个所述细瓷球分别位于脱重塔的上下两侧，两个所述细瓷球相互远离的一面均固定安装有位于脱重塔内腔的粗瓷球，两个所述粗瓷球相互远离的侧面均固定安装有位于脱重塔内腔的不锈钢丝网，所述脱重塔的顶部固定安装有稳定管，所述稳定管的顶部固定套装有锁紧管，所述锁紧管的另一端固定安装有冷凝器，所述冷凝器的右侧面通过导管固定安装有液体流量计，所述液体流量计的正面固定安装有液压表，所述液压表的底部通过输送管与脱重塔的顶部固定连通，所述脱重塔左侧面的中部固定连通有进料管，所述脱重塔的右侧面固定连通有位于一个细瓷球正上方的排渣管，所述脱重塔的正面固定安装有位于导气管前方的脱重塔液压表和脱重塔气压表。

优选的，所述导气管为防腐蚀金属管，所述导气管的外表面均匀开设有通气孔。

优选的，所述不锈钢丝网为双层钢丝网，所述不锈钢丝网钢丝网网孔的直径为一毫米。

优选的，所述第一通气管的正面固定安装有第一阀门，所述第二通气管的正面固定安装有第二阀门。

优选的，操作方法，包括以下步骤：

第一步：首先通过进料管向脱重塔的内部连续注入五万吨碳久原料、一次装填十一立方米的催化剂w-214a、一次装填八立方米的催化剂w-214b、一次装填八立方米的催化剂w-214c、一次装填十立方米的催化剂w-305；一点四吨二甲基二硫和五十立方米的120#溶剂油；

第二步：关闭第二阀门，打开第一阀门，通过打开预加氢反应器，向脱重塔内注入氢气，对脱重塔的内部进行预加氢，加入量为二十四吨，接着关闭第一阀门和打开第二阀门，再运行循环氢压缩机和驱动脱重塔，使得主加氢反应器向脱重塔内部注入一千二百吨的氢气；

第三步：反应过程中，脱重塔内部气压上升，气体进入冷凝器内部，进过冷凝器的冷凝，使得气体液化在通过输送管导入脱重塔中，最终完成加氢反应。

优选的，所述第三步中脱重塔气压表的温度迅速上升，主加氢反应器顶部的气压表的指针归零，则停止投料，打开第一阀门持续加大投氢。

优选的，所述第一步中的持续投料的原料都是在加氢过程时持续加料。

本发明具备以下有益效果：

1、该轻芳烃加氢改造装置及其操作方法，通过先利用预加氢反应器对脱重塔内部进行预加氢，利用预加氢反应将双烯饱和，避免了后续加氢反应造成脱重塔内壁出现结焦，导致主加氢处理的效率不饱和，清理预加氢出现的结焦后，在通过主加氢反应将不饱和烃饱和，脱除s、n、o和杂质，极大保证了石油品性质量，增加了该装置的实用性。

2、该轻芳烃加氢改造装置及其操作方法，通过利用循环氢压缩机加强对脱重塔内部的持续加氢，对轻芳烃进行深度脱硫，其脱硫化学反应方程式为rs+h2→r1+h2s，利用加压加量，极大保证了硫化物的处理效率，产品最终硫含量小于10ppm，极大的增加了该装置的实用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明外部结构示意图。

图中：1、脱重塔；2、预加氢反应器；3、主加氢反应器；4、连接法兰；5、连接口；6、导气管；7、第一通气管；8、连通管；9、气体流量计；10、气压表；11、进气管；12、支撑腿；13、细瓷球；14、粗瓷球；15、不锈钢丝网；16、进料管；17、排渣管；18、稳定管；19、锁紧管；20、冷凝器；21、导管；22、液体流量计；23、输送管；24、排液管；25、第二通气管；26、液压表；27、脱重塔液压表；28、脱重塔气压表；29、循环氢压缩机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种轻芳烃加氢改造装置，包括脱重塔1，脱重塔1的内腔固定安装有导气管6，导气管6为防腐蚀金属管，导气管6的外表面均匀开设有通气孔，利用通气孔的设置，保证了氢气可以充分在脱重塔1的底部向上浮动，增加了氢气与原料的接触速率，增加反应的速率,导气管6的左右两端均延伸至脱重塔1的外部并固定安装有连接法兰4，连接法兰4的侧面通过第一通气管7和第二通气管25分别固定连通有预加氢反应器2和主加氢反应器3，预加氢反应器2和主加氢反应器3的型号分别为r2103和r2101a/b，预加氢反应器2和主加氢反应器3的顶部均固定安装有连接口5，第一通气管7的正面固定安装有第一阀门，第二通气管25的正面固定安装有第二阀门,连接口5的顶部通过连通管8固定安装有气体流量计9，气体流量计9的正面固定安装有气压表10，预加氢反应器2的左侧面固定安装有进气管11，主加氢反应器3的右侧面固定安装有循环氢压缩机29，循环氢压缩机29的型号为c2101，脱重塔1底面的边缘固定安装有支撑腿12，脱重塔1的底面固定连通有排液管24，脱重塔1的内腔固定安装有细瓷球13，细瓷球13的数量为两个，两个细瓷球13分别位于脱重塔1的上下两侧，两个细瓷球13相互远离的一面均固定安装有位于脱重塔1内腔的粗瓷球14，不锈钢丝网15为双层钢丝网，不锈钢丝网15钢丝网网孔的直径为一毫米，避免了反应过程中的饱和化合物进入冷凝器20损坏冷凝器20或从排液管24排出而增加废渣处理难度的问题，极大的增加了该装置的实用性,两个粗瓷球14相互远离的侧面均固定安装有位于脱重塔1内腔的不锈钢丝网15，脱重塔1的顶部固定安装有稳定管18，稳定管18的顶部固定套装有锁紧管19，锁紧管19的另一端固定安装有冷凝器20，冷凝器20的右侧面通过导管21固定安装有液体流量计22，液体流量计22的正面固定安装有液压表26，液压表26的底部通过输送管23与脱重塔1的顶部固定连通，脱重塔1左侧面的中部固定连通有进料管16，脱重塔1的右侧面固定连通有位于一个细瓷球13正上方的排渣管17，脱重塔1的正面固定安装有位于导气管6前方的脱重塔液压表27和脱重塔气压表28。

优选的，操作方法，包括以下步骤：

第一步：首先通过进料管16向脱重塔1的内部连续注入五万吨碳久原料、一次装填十一立方米的催化剂w-214a、一次装填八立方米的催化剂w-214b、一次装填八立方米的催化剂w-214c、一次装填十立方米的催化剂w-305；一点四吨二甲基二硫和五十立方米的120#溶剂油,第一步中的持续投料的原料都是在加氢过程时持续加料，避免了一次性投料导致加料过多，原料难以与氢气充分反应的问题，增加了原料反应的高效性；

第二步：关闭第二阀门，打开第一阀门，通过打开预加氢反应器2，向脱重塔1内注入氢气，对脱重塔1的内部进行预加氢，加入量为二十四吨，接着关闭第一阀门和打开第二阀门，再运行循环氢压缩机29和驱动脱重塔1，使得主加氢反应器3向脱重塔1内部注入一千二百吨的氢气；

第三步：反应过程中，脱重塔1内部气压上升，气体进入冷凝器20内部，进过冷凝器20的冷凝，使得气体液化在通过输送管23导入脱重塔1中，最终完成加氢反应,第三步中脱重塔气压表28的温度迅速上升，主加氢反应器3顶部的气压表10的指针归零，则停止投料，打开第一阀门持续加大投氢，避免了循环氢压缩机29出现故障导致脱重塔1内部原料无法充分反应造成反应脱硫失败，保证了该装置的安全性。