降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置的制作方法

本实用新型属于石油化工技术领域，具体涉及一种降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置。

背景技术：

石脑油是由正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃等多种烃组成的混合物。石脑油通过催化重整过程可转化为富含芳烃的重整生成油，通过烷烃异构化反应生成富含高辛烷值异构烷烃的异构化油，因此是生产高辛烷值汽油调和组分的重要原料。随着石油资源的枯竭和原油的劣质化和重质化，石脑油资源变得日益宝贵。因此，如何将宝贵的石脑油资源转化为高辛烷值汽油调和组分，实现石脑油的优化利用，是人们极为关心和亟待解决的问题。

现有技术中，提供的石脑油异构化或c5/c6异构化工艺主要由干燥单元、反应单元、稳定单元及碱洗单元组成。具体来说，将干燥后的正构烷烃原料和干燥后的氢气混合，经过加热器加热后进入反应器，反应系统为两个串联操作的反应器，第一个反应器的操作温度高一些，以比较高的反应速度进行反应，第二个反应器的操作温度低一些，有利于热力学平衡提高催化剂活性。反应后产物经换热后进入产品稳定塔，塔顶物流经碱洗塔洗涤除去hcl后，释放气排入燃料气系统，稳定塔塔底物流则出装置去往异构化产品区。在进料过程中注入少量有机氯化物，以补充损失的hcl。常见的异构化工艺如uop的hotpenex异构化工艺，bp公司的bp/psa异构化工艺和lummus公司的abblummus异构化工艺和ifp的hexorb异构化工艺，均采用上述工艺，催化剂均为氯化氧化铝负载铂金属的双功能催化剂，反应温度为120～180℃。

然而，上述工艺过程中，一方面，单台的氢压缩机运行负荷较高，容易造成压缩机损坏，不能完全满足扩大生产的需求。另一方面，由稳定塔排出的尾气碱洗后直接并入燃料气管线，燃气中含有水和氢，只能作为工业锅炉燃料，不能进一步回收利用尾气中含有的氢及c5-组分。

中国专利文献cn107573964a提供一种正构烷烃低温异构化方法及装置，将由稳定塔顶部排出的含有h2、hcl及c5-轻烃的尾气中的50%回收，直接利用压缩机补充回异构化反应器，以减少h2用量及降低氯化物的用量，然而，该方法并不能满足石脑油的生产需要，一方面，由于尾气中c5-轻烃以及少量的h2s返回反应器，影响反应平衡，降低了石脑油异构化和脱硫的效率。另一方面，尾气中存在的hcl及少量h2s会对管线设备造成腐蚀，降低管线设备使用寿命。再一方面，还有部分的尾气碱洗后直接排放，造成能源浪费，带来环境压力。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置，以解决现有技术中存在的石脑油异构化尾气直接排放，造成的能源浪费和环境污染的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置，包括：

第一异构化反应塔，所述第一异构化反应塔上设置有原料进料管件及氯化物进料管件；

第二异构化反应塔，所述第二异构化反应塔串联连接所述第一异构化反应塔；

稳定塔，所述稳定塔连通所述第二异构化反应塔，且塔底设置有异构化油出料管件，塔顶设置顶部气相管件；

碱性吸收塔，所述碱性吸收塔连通所述顶部气相管件；以及

氢回收单元，所述氢回收单元的进料端连通所述碱性吸收塔的气相出口端，所述氢回收单元的出料端设置有氢回收管件，所述氢回收管件连接所述原料进料管件。

优选地，所述降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置还包括液化气收集罐，所述氢回收单元的出料端还设置有液化气收集管件，所述液化气收集管件连通所述液化气收集罐。

优选地，所述降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置还包括尾气干燥塔，所述尾气干燥塔的进料端连通所述碱性吸收塔的气相出口端，且出料端连通所述氢回收单元。

优选地，所述原料进料管件包括石脑油进料管及氢进料管，所述石脑油进料管上设置有第一脱水器，所述氢进料管上设置有第二脱水器，所述氢回收管件连通所述氢进料管，且设置于所述第二脱水器的进料口前端。

优选地，所述第一脱水器为聚结脱水器。

优选地，所述氢进料管上设置有氢进料压缩机。

优选地，所述氢回收管件上设置有回收氢压缩机。

优选地，所述氢进料管上还设置有补氢管，所述补氢管连通所述氢回收管件，且位于所述回收氢压缩机的进料口前端。

优选地，所述异构化油出料管件上设置有异构化油脱氯罐。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置，其有益效果是：在所述碱性吸收塔后设置氢回收单元，将外排尾气中的氢与c5-轻烃分离，分离回收的体积分数大于80%的氢随氢进料返回所述第一异构化反应塔，回收利用。分离得到的c5-轻烃可作为工业锅炉用气直接燃烧，具有较高的热值，也可以压缩后，作为民用液化气，获得较高的附加值。所述降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置不仅有效的回收利用了石脑油异构化后产生的尾气中的h2及c5-轻烃，提高资源的利用效率，也减少了化工尾气的排放量，降低了环境保护压力。

附图说明

图1是降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置的管线流程示意图。

图中：第一异构化反应塔100、原料进料管件110、石脑油进料管111、氢进料管112、第一脱水器1111、第二脱水器1121、氢进料压缩机1122、补氢管1123、氯化物进料管件120、第二异构化反应塔200、异构化油出料管件310、异构化油脱氯罐311、顶部气相管件320、稳定塔300、碱性吸收塔400、氢回收单元500、氢回收管件510、回收氢压缩机511、尾气压缩机520、氢分离塔530、液化气收集管件531、液化气储罐532、异构化油储罐600、尾气干燥塔700。

具体实施方式

以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

值得说明的是，说明书附图中未给出的诸如塔底再沸器、塔顶冷凝器、回流泵、进料预热器、进料泵、出料泵、不凝气收集管件等均属于化工设备常规技术，也应该认为是本实用新型发明内容的一部分。

请参看图1，一较佳实施方式中，一种降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置10，包括：第一异构化反应塔100、第二异构化反应塔200、稳定塔300、碱性吸收塔400及氢回收单元500。所述第一异构化反应塔100上设置有原料进料管件110及氯化物进料管件120，所述第二异构化反应塔200串联连接所述第一异构化反应塔100，所述稳定塔300连通所述第二异构化反应塔200，且塔底设置有异构化油出料管件310，塔顶设置顶部气相管件320。所述碱性吸收塔400连通所述顶部气相管件320，所述氢回收单元500的进料端连通所述碱性吸收塔400的气相出口端，所述氢回收单元500的出料端设置有氢回收管件510，所述氢回收管件510连接所述原料进料管件110。

所述氢回收单元500可以采用现有技术中的任意具有回收氢功能的工艺，如膜渗透工艺、变压吸附工艺或深冷分离工艺。作为一个优选，所述氢回收单元500包括尾气压缩机520及氢分离塔530，所述尾气压缩机520的入口端连通所述碱性吸收塔400的气相出口端，以将由所述碱性吸收塔400的气相出口端排出的尾气压缩使液化，所述氢分离塔530的连接所述尾气压缩机520的出口端，以接收液化后的尾气，并分离氢及c5-轻烃，所述氢分离塔530的气相连通所述原料进料管件110，以回收氢气，所述氢分离塔530的液相出口连接有液化气收集管件531，并所述液化气收集管件531连通有液化气储罐532，以回收利用c5-轻烃，提高资源利用率，减少尾气排放。

石脑油和原料氢混合后进入所述第一异构化反应塔100，在较高温度下快速进行异构化反应，经过一定的停留时间后进入所述第二异构化反应塔200，在较低温度下继续反应，提高反应转化率。异构化反应完成的异构化混合液进入所述稳定塔300，进行气液分离。气相进入所述碱性吸收塔400，碱洗除去少量的hcl及少量h2s及其他可被碱液吸收的杂质气体后进入所述氢回收单元500，分离并回收利用h2及c5-轻烃。油相作为石脑油异构化油进入异构化油储罐600。

在其中一个优选地实施例中，所述降低石脑油硫含量及提高石脑油辛烷值的装置10还包括尾气干燥塔700，所述尾气干燥塔700的进料端连通所述碱性吸收塔400的气相出口端，且出料端连通所述氢回收单元500。由所述碱性吸收塔400的气相出口端排出的尾气首先经过所述尾气干燥塔700进行干燥脱水后，进入氢回收单元，一方面降低含水尾气对所述氢回收单元500的相关设备的腐蚀，另一方面，提前将水从系统中脱除，有利于降低回收的液化的c5-轻烃的含水率，提高c5-轻烃的热值，并能够使回收的液化的c5-轻烃达到民用液化气的含水标准。例如，所述尾气干燥塔700优选为喷雾干燥塔或吸附式干燥塔。

为进一步降低原料的含水率，防止原料中含水量过大导致催化剂活性下降或失效，在一优选的实施例中，所述原料进料管件110包括石脑油进料管111及氢进料管112，所述石脑油进料管111上设置有第一脱水器1111，所述氢进料管112上设置有第二脱水器1121，所述氢回收管件510连通所述氢进料管112，且设置于所述第二脱水器1121的进料口前端。原料首先经所述第一脱水器1111与所述第二脱水器1121，降低原料含水率后进入所述第一异构化反应塔100，以降低水对催化剂催化性能的影响。作为优选，所述第一脱水器1111为聚结脱水器，聚结脱水器不仅具有较高的脱水效率，且能够去除石脑油中的杂质，对于保护异构化催化剂具有较佳的作用。

为满足扩大化生产需求，同时为满足回收氢的回收使用要求，在又一较佳实施方式中，所述氢进料管110上设置有氢进料压缩机1122，所述氢回收管件510上设置有回收氢压缩机511，所述氢进料管112上还设置有补氢管1123，所述补氢管1123连通所述氢回收管件510，且位于所述回收氢压缩机511的进料口前端。其一，利用两台/组氢进料压缩机，提高生产产能，降低压缩机负载，降低压缩机使用故障率。其二，由于回收氢的量有限，所述补氢管1123同时向所述回收氢压缩机511供应原料氢，以能够满足回收氢压缩机511的在合适负荷上运行。

又一实施例中，所述异构化油出料管件310上设置有异构化油脱氯罐311，以进一步脱除异构化油中的氯离子。

再一实施例中，所述异构化油出料管件310上设置有异构化油脱硫罐，以进一步脱除异构化油中的硫离子。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。