两段加氢反应系统的制作方法

本实用新型涉及加氢技术领域，特别涉及一种两段加氢反应系统。

背景技术：

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

加氢技术是指在一定温度和压力下，通过催化剂的催化作用，使原料油与氢气进行反应进而提高油品质量或者得到目标产品的工艺技术，其主要包括加氢精制和加氢裂化技术。加氢技术对于提高原油加工深度、合理利用石油资源、改善产品质量、提高轻质油收率以及减少大气污染都具有重要意义。由于环保要求和产品质量标准的提高、煤炭资源的清洁高效利用技术的发展，以及现有原油的重质化和劣质化，加氢技术变得越来越重要。

加氢精制和加氢裂化分别为一段加氢反应和二段加氢反应，一段加氢反应主要为二段加氢反应提供条件。它们采用不同的催化剂，所以两段加氢反应的工艺条件、产品分布、产品质量各不相同。两段加氢工艺对原料的适应性更强、操作更灵活，在劣质原料的加工方面有着重要的应用。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

申请人研究发现，现有的两段加氢反应系统的操作不够安全平稳，因此本实用新型的目的是提供一种两段加氢反应系统，以能够使操作安全平稳，且能够降低能耗，提高工作效率。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种两段加氢反应系统，包括：

加氢精制部，其设有原料入口、位于所述原料入口下游的精制反应区和位于所述精制反应区下游的第一气液分离区，所述第一气液分离区设有第一气体出口、第一液体出口，所述第一液体出口连接有第一管路和第二管路，所述第一管路还连接于所述精制反应区的上游，所述第一气体出口连接有用于测量所述第一气体出口输出氢气含量的第一氢气测量部件；

与所述第二管路相连的加氢裂化部，所述加氢裂化部设有与所述第二管路相连的裂化反应区、位于所述裂化反应区下游的第二气液分离区，所述第二气液分离区包括第二气体出口，所述第二气体出口连接有用于测量所述第二气体出口输出氢气含量的第二氢气测量部件；

新氢加入部，其包括新氢入口、以及位于所述新氢入口下游的新氢压缩机，所述新氢压缩机位于所述精制反应区和所述裂化反应区的上游，所述新氢压缩机和所述精制反应区之间设有用于根据所述第一氢气测量部件测量的值控制所述精制反应区新氢加入量的第一调节阀，所述新氢压缩机和所述裂化反应区之间设有用于根据所述第二氢气测量部件测量的值控制所述裂化反应区新氢加入量的第二调节阀；

循环氢压缩机，其位于所述第一气体出口和所述第二气体出口的下游、所述精制反应区和所述裂化反应区的上游。

在一个优选的实施方式中，所述新氢压缩机的出口下游设有用于测量所述新氢压缩机出口压力的第一压力计，所述新氢压缩机的入口上游设有用于测量所述新氢压缩机入口压力的第二压力计；

所述新氢加入部还设有将所述新氢压缩机的入口和出口连通的返流管道，以及与所述第一压力计和所述第二压力计电连接的选择控制器；

所述返流管道设有用于调节所述新氢压缩机出口的新氢返回量的第三调节阀，所述第三调节阀与所述选择控制器电连接。

在一个优选的实施方式中，在所述循环氢压缩机的上游、所述第一气体出口和所述第二气体出口的下游还设有分液罐，所述分液罐的气体出口下游、所述循环氢压缩机的上游设有废氢排放口。

在一个优选的实施方式中，所述分液罐的气体出口设有用于测量所述分液罐气体出口压力的第三压力计，以及与所述第三压力计电连接的第四调节阀，所述第四调节阀用于调节所述废氢排放口的废氢排放量。

在一个优选的实施方式中，所述循环氢压缩机的出口设有第三管路、第四管路、第五管路和第六管路；所述第三管路与所述精制反应区连通；所述第四管路位于所述新氢压缩机下游和所述精制反应区上游；所述第五管路与所述裂化反应区连通；所述第六管路位于所述新氢压缩机下游和所述裂化反应区上游。

在一个优选的实施方式中，所述第一调节阀和所述第一氢气测量部件电连接，所述第二调节阀和所述第二氢气测量部件电连接，所述第一氢气测量部件和/或所述第二氢气测量部件为氢气纯度分析仪。

在一个优选的实施方式中，所述第一气液分离区包括精制热高压分离器、精制冷高压分离器、精制热低压分离器和精制冷低压分离器，所述精制热高压分离器位于所述精制反应区下游，所述精制热低压分离器和精制冷高压分离器位于所述精制热高压分离器下游，所述精制冷低压分离器位于所述精制热低压分离器和精制冷高压分离器下游，所述精制冷高压分离器设有所述第一气体出口，所述精制热低压分离器和精制冷低压分离器设有所述第一液体出口；

所述第二气液分离区包括裂化冷高压分离器和裂化冷低压分离器，所述裂化冷高压分离器位于所述裂化反应区下游，所述裂化冷低压分离器位于所述裂化冷高压分离器下游，所述裂化冷高压分离器设有所述第二气体出口。

本实用新型的特点和优点是：利用所述第一氢气测量部件和第二氢气测量部件分别获取加氢精制和加氢裂化后氢气的含量，从而调整所述新氢压缩机加入所述精制反应区和所述裂化反应区的氢气量，可以根据反应情况相应调整，以使加氢精制部和加氢裂化部所需的氢分压稳定，从而使操作安全平稳，且能够降低能耗，提高工作效率。

另外，在所述新氢压缩机出口处设置所述第一压力计，在所述新氢压缩机入口处设置所述第二压力计，根据出口压力和入口压力按照预定规则控制新氢压缩机的出口返回量，以保证新氢压缩机出口压力的稳定。新氢压缩机出口压力的稳定，以及进入所述精制反应区和裂化反应区氢气量的合理调整，使得反应所需的氢气分压得到保证，从而在根本上保证加氢反应深度和产品收率分布。

还有，通过第三压力计和第四调节阀控制废氢的排出量，维持反应系统压力，从而使得整个反应系统的操作平稳安全。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是本申请实施方式中提供的一种两段加氢反应系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、新氢压缩机；2、精制反应区；3、精制热高压分离器；4、精制冷高压分离器；5、精制热低压分离器；6、精制冷低压分离器；7、裂化反应区；8、裂化冷高压分离器；9、裂化冷低压分离器；10、分液罐；11、循环氢压缩机；12、第四调节阀；13、第三调节阀；14、第二调节阀；15、第一调节阀；16、第一压力计；17、第二压力计；18、第三压力计；19、第一氢气测量部件；20、第二氢气测量部件；21、选择控制器；22、废氢排放口；23、原料入口；24、新氢入口；25、精制气体产物；26、裂化气体产物；27、裂化液体产物。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1。本申请实施方式提供一种两段加氢反应系统，其包括加氢精制部、加氢裂化部、新氢加入部以及循环氢压缩机11。

具体的，所述加氢精制部设有原料入口23、精制反应区2和第一气液分离区。所述原料入口23可以通入待处理的原料，例如新鲜蒽油，本申请对此不做限制。所述精制反应区2位于所述原料入口23的下游。所述第一气液分离区位于所述精制反应区2的下游。所述第一气液分离区设有第一气体出口和第一液体出口。所述第一液体出口连接有第一管路和第二管路。所述第一管路还连接于所述精制反应区2的上游，即将气液分离后的部分液体循环回精制反应区2，与原料混合继续进行精制反应。所述第一气体出口连接有用于测量所述第一气体出口输出氢气含量的第一氢气测量部件19，从而调整所述新氢压缩机1加入所述精制反应区2的氢气量，可以根据反应情况相应调整，以使加氢精制部所需的氢分压稳定，从而使操作安全平稳，且能够降低能耗，提高工作效率。

所述第二管路与所述加氢裂化部相连，即对气液分离后的其余液体进行裂化反应。所述加氢裂化部设有与所述第二管路相连的裂化反应区7、位于所述裂化反应区7下游的第二气液分离区。所述第二气液分离区包括第二气体出口，所述第二气体出口连接有用于测量所述第二气体出口输出氢气含量的第二氢气测量部件20，从而调整所述新氢压缩机1加入所述裂化反应区7的氢气量，可以根据反应情况相应调整，以使加氢裂化部所需的氢分压稳定，从而使操作安全平稳，且能够降低能耗，提高工作效率。

所述新氢加入部包括新氢入口24和新氢压缩机1。所述新氢压缩机1将新氢入口24处进入的新氢升压，再向所述精制反应区2和所述裂化反应区7加入氢气，其位于所述精制反应区2和所述裂化反应区7的上游。所述新氢压缩机1和所述精制反应区2之间设有用于根据所述第一氢气测量部件19测量的值控制所述精制反应区2新氢加入量的第一调节阀15，所述新氢压缩机1和所述裂化反应区7之间设有用于根据所述第二氢气测量部件20测量的值控制所述裂化反应区7新氢加入量的第二调节阀14。根据第一氢气测量部件19和第二氢气测量部件20测量的值确定第一调节阀15和第二调节阀14的开度，从而调整所述新氢压缩机1加入精制反应区2和裂化反应区7的氢气量，根据反应情况相应调整，以使加氢精制部和加氢裂化部所需的氢分压稳定，从而使操作安全平稳，且能够降低能耗，提高工作效率。

所述循环氢压缩机11位于所述第一气体出口和所述第二气体出口的下游、所述精制反应区2和所述裂化反应区7的上游。由于加氢精制区和加氢裂化区的反应压力相近，第一气体出口和第二气体出口的气体共用循环氢压缩机11，气体经循环氢压缩机11混合升压后，再分别进入精制反应区2和裂化反应区7。

本申请实施方式提供的两段加氢反应系统利用所述第一氢气测量部件19和第二氢气测量部件20分别获取加氢精制和加氢裂化后氢气的含量，从而调整所述新氢压缩机1加入所述精制反应区2和所述裂化反应区7的氢气量。加氢精制和加氢裂化的反应条件不同，耗氢量不同，可根据实际情况灵活调节各段的补充氢量，以使加氢精制部和加氢裂化部所需的氢分压稳定，从而使操作安全平稳，且能够降低能耗，提高工作效率。

在本申请实施方式中，所述新氢压缩机1的出口下游设有用于测量所述新氢压缩机1出口压力的第一压力计16。所述新氢压缩机1的入口上游设有用于测量所述新氢压缩机1入口压力的第二压力计17。所述新氢加入部还设有将所述新氢压缩机1的入口和出口连通的返流管道，以及与所述第一压力计16和所述第二压力计17电连接的选择控制器21。所述返流管道设有用于调节所述新氢压缩机1出口的新氢返回量的第三调节阀13，所述第三调节阀13与所述选择控制器21电连接。

当所述第二压力计17测量的值大于预定值时，所述选择控制器21根据所述第一压力计16测量的值与第一参考值对比，以控制所述第三调节阀13的新氢返回量。即通过第一压力计16测量的值判断其是否超过第一参考值。若第一压力计16测量的值大于第一参考值，则开大所述第三调节阀13；若第一压力计16测量的值小于第一参考值，则关小所述第三调节阀13。

当所述第二压力计17测量的值小于预定值时，所述选择控制器21根据所述第二压力计17测量的值与第二参考值对比，以控制所述第三调节阀13的新氢返回量。即通过第二压力计17测量的值判断其是否超过第二参考值。若第二压力计17测量的值小于第二参考值，则开大所述第三调节阀13；若第二压力计17测量的值大于第二参考值，则关小所述第三调节阀13。

在上述实施方式中，在所述新氢压缩机1出口处设置所述第一压力计16，在所述新氢压缩机1入口处设置所述第二压力计17，根据出口压力和入口压力按照预定规则控制新氢压缩机1的出口返回量，以保证新氢压缩机1出口压力的稳定。只有进入系统的补充氢(即新氢)压力稳定，才能保证分别进入精制反应区和裂化反应区的补充氢量的稳定，减少因压力波动导致的不稳定。新氢压缩机1出口压力的稳定，以及进入所述精制反应区2和裂化反应区7氢气量的合理调整，使得反应所需的氢气分压得到保证，从而在根本上保证加氢反应深度和产品收率分布。同时使得该系统的操作平稳、安全、可靠。

在本申请实施方式中，在所述循环氢压缩机11的上游、所述第一气体出口和所述第二气体出口的下游还设有分液罐10，所述分液罐10的气体出口下游、所述循环氢压缩机11的上游设有废氢排放口22。所述废氢排放口22用于排放系统中的废氢，以维持反应系统压力。

优选的，所述分液罐10的气体出口设有用于测量所述分液罐10气体出口处压力的第三压力计18，以及与所述第三压力计18电连接的第四调节阀12，所述第四调节阀12用于调节所述废氢排放口22的废氢排放量。通过第三压力计18和第四调节阀12控制废氢的排出量，维持反应系统压力，从而使得整个反应系统的操作平稳安全。

在本申请实施方式中，所述循环氢压缩机11的出口设有第三管路、第四管路、第五管路和第六管路。所述第三管路与所述精制反应区2连通，即循环氢压缩机11直接与所述精制反应区2相连。所述第四管路位于所述新氢压缩机下游和所述精制反应区上游。所述第五管路与所述裂化反应区连通，即循环氢压缩机11直接与所述裂化反应区7相连。所述第六管路位于所述新氢压缩机下游和所述裂化反应区上游。

其中，第三管路和第五管路中的循环氢作为冷氢，分别控制精制反应区2和裂化反应区7的温升。第四管路和第六管路中的循环氢与新氢压缩机1升压后的新氢混合，分别进入精制反应区2和裂化反应区7，以满足反应所需的进料氢油比要求，降低能耗。

在本申请实施方式中，所述第一调节阀15可以和所述第一氢气测量部件19电连接，所述第二调节阀14可以和所述第二氢气测量部件20电连接。所述第一氢气测量部件19和/或所述第二氢气测量部件20可以为氢气纯度分析仪，本申请对此不做限制。

在本申请实施方式中，所述第一气液分离区包括精制热高压分离器3、精制冷高压分离器4、精制热低压分离器5和精制冷低压分离器6。所述精制热高压分离器3位于所述精制反应区2下游。所述精制热低压分离器5和精制冷高压分离器4位于所述精制热高压分离器3下游。所述精制冷低压分离器6位于所述精制热低压分离器5和精制冷高压分离器4下游。所述精制冷高压分离器4设有所述第一气体出口，所述精制热低压分离器5和精制冷低压分离器6设有所述第一液体出口。所述精制冷低压分离器6分离出的气体作为精制气体产物25进行后续处理。

另外，所述第二气液分离区包括裂化冷高压分离器8和裂化冷低压分离器9。所述裂化冷高压分离器8位于所述裂化反应区7下游，设有所述第二气体出口。所述裂化冷低压分离器9位于所述裂化冷高压分离器8下游，用于承接裂化冷高压分离器8分离出的液体。所述裂化冷低压分离器9分离出的气体作为裂化气体产物26进形后续处理，所述裂化冷低压分离器9分离出的液体作为裂化液体产物27进形后续处理。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。