催化重整节能系统、节能方法和催化重整反应系统与流程

本发明涉及催化重整技术领域，具体而言，涉及催化重整节能系统、节能方法和催化重整反应系统。

背景技术：

作为石脑油加工处理单元的重整装置，主要以石脑油为原料，生产富含芳烃的重整生成油，作为芳烃原料和汽油调合组分，同时富产氢气和少量的液化气。一般主要由原料预处理、重整反应、催化剂再生三单元组成。其中，预处理单元包括预分馏、预加氢和汽提三部分，由石脑油稳定系统来的石脑油原料进入预分馏塔分馏，塔顶油气为80～100℃，经塔顶空冷器、水冷器冷凝冷却后一部分作为塔顶回流，另一部分被送至正异戊烷分离塔；预分馏塔底脱戊烷油经升压、换热、预加氢加热炉加热升温后进入预加氢反应器，反应产物与预加氢反应进料、预加氢气液分离罐底液相换热后进入预加氢产物空冷器和预加氢产物水冷器冷凝冷却，经预加氢气液分离罐实现气液分离，富氢气相循环回至预加氢反应器，罐底液相与预加氢反应产物换热，再与汽提塔底精制油换热后进入汽提塔进一步脱除微量水和微量硫。

重整反应单元主要包括重整反应部分、氢气提纯部分、重整分馏部分等，经预处理单元来的精制油与重整循环氢以一定的氢油比混合后，依次经过重整进料换热器、第一重整加热炉、第一重整反应器、第二重整加热炉、第二重整反应器、第三重整加热炉、第三重整反应器、第四重整加热炉、第四重整反应器后与精制油进料换热至100～120℃，经重整产物空冷器冷至50～70℃进入重整产物水冷器，经低压气液分离罐及高压吸收罐实现氢气与粗汽油的分离，氢气进入氢气提纯系统，高压吸收罐底粗汽油(25～40℃)与重整生成油稳定塔底油换热后进入重整生成油稳定塔得到合格的稳定汽油出装置，重整生成油稳定塔底所需热量由加热炉提供。

上述重整装置预分馏塔顶油气温度较高，需经空冷器、水冷器冷凝冷却后作为塔顶回流及正异戊烷分离塔进料，低温热量未回收；经重整进料换热器换热后的重整产物低温热源充裕；高压吸收罐底液相冷量未得到充分利用，直接与重整生成油稳定塔底油换热，换热温差大，并且重整生成油稳定塔进料温度偏低。

鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供催化重整节能系统、催化重整节能方法和催化重整反应系统。

本发明是这样实现的：

第一方面，实施例提供一种催化重整节能系统，包括高压吸收罐、重整生成油稳定塔和第一换热器。

高压吸收罐连通有底液输出管，重整生成油稳定塔连通有底油输出管，底油输出管作为热源管道与第一换热器的热流通道连通，底液输出管作为冷源管道与第一换热器的冷流通道连通，底液输出管与重整生成油稳定塔的进料口连通用于将底液输送至重整生成油稳定塔。

在可选的实施方式中，催化重整节能系统还包括第二换热器和与催化重整反应系统的预处理单元中的预分馏塔顶部连通的预分馏出料管，预分馏出料管作为热源管道与第二换热器的热流通道连通，底液输出管作为冷源管道与第二换热器的冷流通道连通。

在可选的实施方式中第二换热器位于第一换热器的上游。

在可选的实施方式中，催化重整节能系统还包括第二换热器和与催化重整反应系统的重整反应单元连通的重整产物输出管，重整产物输出管作为热源管道与第二换热器的热流通道连通，底液输出管作为冷源管道与第二换热器的冷流通道连通。

在可选的实施方式中，催化重整节能系统还包括重整进料换热器和与重整预处理单元连通的重整原料进管，重整原料进管作为冷源管道与重整进料换热器的冷流通道连通，重整产物输出管作为热源管道与重整进料换热器的热流通道连通，重整进料换热器设置于第二换热器的上游。

在可选的实施方式中，催化重整节能系统还包括稳定塔底加热炉，重整生成油稳定塔还连通有底油回流管，底油回流管的一端与重整生成油稳定塔的底部连接，另一端与重整生成油稳定塔的下部连接，底油回流管的中部与稳定塔底加热炉连接。

第二方面，实施例提供一种催化重整节能方法，包括：

利用重整生成油稳定塔产生的底油作为热源对高压吸收罐产生的底液进行换热以使得高压吸收罐产生的底液温度升高后进入重整生成油稳定塔。

在可选的实施方式中，在高压吸收罐产生的底液进入重整生成油稳定塔之前，还包括利用催化重整反应系统的预处理单元中的预分馏塔顶部产生的预分馏产物作为热源对高压吸收罐产生的底液进行换热。

在可选的实施方式中，在高压吸收罐产生的底液进入重整生成油稳定塔之前，还包括利用催化重整反应系统的重整反应单元产生的重整产物作为热源对高压吸收罐产生的底液进行换热。

第三方面，实施例提供一种催化重整反应系统，包括上述的催化重整节能系统。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过上述设计得到的催化重整节能系统，由于底液输出管、底油输出管以及第一换热器的具体设置，可实现底油与底液的换热，提高了底液进入重整生成油稳定塔的温度，减少了重整生成油稳定塔的能量供给，降低了底油进入去芳烃装置的温度，降低了去芳烃装置的冷却负荷。

本发明通过上述设计得到的催化重整节能方法，由于利用重整生成油稳定塔产生的底油作为热源对高压吸收罐产生的底液进行换热。提高了底液进入重整生成油稳定塔的温度，减少了重整生成油稳定塔的能量供给，降低了底油进入去芳烃装置的温度，降低了去芳烃装置的冷却负荷。

本发明通过上述设计得到的，由于包括本发明提供的催化重整节能系统，因此，该反应系统相对于现有的催化重整反应系统装置负荷更小，能耗更低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的催化重整节能系统的工艺流程图；

图2为本发明实施例2提供的催化重整节能系统的工艺流程图。

图标：100a-催化重整节能系统；100b-催化重整节能系统；110-高压吸收罐；111-底液输出管；120-第一换热器；130a-第二换热器；130b-第二换热器；140-重整生成油稳定塔；141-底油输出管；151-预分馏出料管；2-预分馏塔；160-稳定塔底加热炉；162-底油回流管；170-重整产物输出管；180-重整进料换热器；191-重整原料进管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面对本发明实施例提供的催化重整节能系统、方法以及催化重整反应系统进行具体说明。

本发明根据目前包括预处理单元和重整反应单元的催化重整反应系统的一般特点，为降低预分馏塔顶空冷器或重整产物空冷器的冷却负荷，利用高压吸收罐底液相的冷量与低温油气换热，同时提高重整生成油稳定塔的进料温度，通过调整高压吸收罐底液相与低温油气换热后温度控制进入下游装置的稳定汽油温度，从而降低空冷负荷及稳定塔加热炉负荷。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的催化重整节能系统100a，包括高压吸收罐110、重整生成油稳定塔140和第一换热器120。

具体地，高压吸收罐110连通有底液输出管111，重整生成油稳定塔140连通有底油输出管141，底油输出管141作为热源管道与第一换热器120的热流通道连通，底液输出管111作为冷源管道与第一换热器120的冷流通道连通，底液输出管111与重整生成油稳定塔140的进料口连通用于将底液输送至重整生成油稳定塔。

低压气液分离罐顶气体大部分进入重整循环氢压缩机循环使用，小部分富氢气经入口分液罐至重整氢增压机，经二段升压后与低压气液分离罐底增压泵来的重整油混合，进入高压吸收罐再接触。重新达到气液平衡以提高重整氢的纯度。提纯后的h2(高纯氢)由高压吸收罐110顶排出，其中小部分供装置自用，大部分经脱氯罐脱氯后送至氢气管网。高压吸收罐的压力为3.5～4.5mpa，温度为25～45℃。

高压吸收罐110的底液经第一换热器120换热后进入重整生成油稳定塔。重整生成油稳定塔顶气相经空冷器、水冷器冷凝冷却后，进入塔顶回流罐，塔顶回流罐罐顶气相送至装置内瓦斯管网，或进入催化装置回收其中的液化气组分，或进入重整反应系统降低循环氢纯度；罐底液相一部分经回流泵送回塔顶作回流，另一部分作无硫液化气送出装置。

重整生成油稳定塔140塔底排出的底油温度较高，直接通入去芳烃装置使得其所含热量浪费并增大系统冷却负荷，以底油输出管141作为热源管道，与底液输出管111同连接在一个换热器上，将底油的热量传递给底液，使得底液温度升高，即提高了高压吸收罐110底液进入重整生成油稳定塔140的进料温度，进料温度得到提高后，重整生成油稳定塔140供给的能量得到减少。本申请充分利用重整生成油稳定塔140底油的高温对底液进行加热，能很好实现资源节约，并降低系统冷却负荷。

进一步地，催化重整节能系统100a还包括第二换热器130a和与催化重整反应系统的预处理单元中的预分馏塔2顶部连通的预分馏出料管151，预分馏出料管151作为热源管道与第二换热器130a的热流通道连通，底液输出管111作为冷源管道与第二换热器130a的冷流通道连通。

预分馏塔进料来自于石脑油稳定系统(进料温度为80～110℃，塔顶油气温80～100℃、塔底温度为140～160℃)，塔顶油气温度较高，塔顶油气通出后本身会连通至去分馏塔顶空冷器进行降温，而高压吸收罐110的底液温度较低，以预分馏塔2塔顶的油气作为热源，以高压吸收罐110的底液作为冷源在第二换热器130a进行换热，不仅可以提高底液进入重整生成油稳定塔140的温度，还能降低预分馏塔塔顶油气的温度，降低分馏塔顶空冷器的冷却负荷。

在本实施例中，第二换热器130a位于第一换热器120的上游，即其相对于第一换热器120更靠近高压吸收罐110。即底液先与预分馏塔2塔顶的油气换热后，再与重整生成油稳定塔140塔底排出的底油换热。

催化重整节能系统100a还包括稳定塔底加热炉160，重整生成油稳定塔140还连通有底油回流管162，底油回流管162的一端与重整生成油稳定塔140的底部连接，另一端与重整生成油稳定塔140的下部连接，底油回流管162的中部与稳定塔底加热炉160连接。

通过稳定塔底加热炉160对回流的底油进行加热为重整生成油稳定塔140提供所需热量。底液在进入重整生成油稳定塔140之前进行两次换热，使得底液温度得到提高，减少了稳定塔底加热炉160的能量供给。

高压吸收罐110的底液(25～40℃)与预分馏塔2顶部油气(80～100℃)换热至50～70℃后，再与重整生成油稳定塔底油(210～230℃)换热，换热为160～200℃后进入重整生成油稳定塔；预分馏塔顶油气与高压吸收罐底液(25～45℃)换热至60～80℃后，经预分馏塔顶空冷器、水冷器冷却冷凝，一部分作为回流，一部分作为正异戊烷分离塔进料。

实施例1-1

本实施例以实施例1提供的催化重整节能系统100a作为重整能量利用装置进行实施。

以某炼厂70万吨/年连续重整装置为例，说明本装置节能降耗的工艺及方法。此装置采用法国ifp第一代专利技术，以生产高辛烷值汽油组分为目的，并向芳烃联合装置提供原料。

如图1所示，本实施例所述的一种催化重整节能方法，具体为：

来自高压吸收罐110的罐底液(40℃)与预分馏塔2的塔顶油气经新增的第二换热器130a换热至65℃，再经第一换热器120换热至175℃后进入重整生成油稳定塔140，重整生成油稳定塔140的一部分底油经第一换热器120换热至90℃进入下游芳烃抽提装置。预分馏塔顶油气(95℃)与高压吸收罐底液(40℃)经第二换热器130a换热后降至78℃，进入预分馏塔顶空冷器冷至50℃，经预分馏塔顶水冷器冷凝冷却至40℃作为塔顶回流及正异戊烷分离塔进料。

实施例2

如图2所示，本发明实施例所提供的催化重整节能系统100b，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

本实施例提供的催化重整节能系统100b包括第二换热器130b和与催化重整反应系统的重整反应单元连通的重整产物输出管170，重整产物输出管170作为热源管道与第二换热器130a的热流通道连通，底液输出管111作为冷源管道与第二换热器130b的冷流通道连通。

底液和重整产物进行换热，底液的温度得到提高，重整产物的温度降低，而重整产物是需要经去重整产物空冷器冷却，重整产物的温度被底液降低后能降低重整产物空冷器的冷却负荷，而底液温度也能得到提高。

进一步地，催化重整节能系统100b还包括重整进料换热器180和与重整预处理单元连通的重整原料进管191，重整原料进管191作为冷源管道与重整进料换热器180的冷流通道连通，重整产物输出管170作为热源管道与重整进料换热器180的热流通道连通，重整进料换热器180设置于第二换热器130b的上游。

重整产物输出管170在与底液进行换热之前还与重整原料进行换热，使重整原料温度升高，节省了重整反应单元的能耗。

经重整预处理单元来的精制油与重整循环氢以一定的氢油比混合后，依次经过重整进料换热器180、催化重整节能系统100b外的第一重整加热炉、第一重整反应器、第二重整加热炉、第二重整反应器、第三重整加热炉、第三重整反应器、第四重整加热炉、第四重整反应器后与精制油进料换热至100～120℃，经重整产物空冷器冷却至50～70℃，进入重整产物水冷器经低压气液分离罐实现气液分离。

高压吸收罐110的底液(25～40℃)与来自重整进料换热器180换热后的重整产物(100～120℃)换热至50～70℃后，再与重整生成油稳定塔底油(210～230℃)换热，换热后为160～200℃，进入重整生成油稳定塔；重整预处理单元的第四重整反应器的重整产物经重整进料换热器180换热至100～120℃后与高压吸收罐110的底液换热至90～110℃，再进入重整产物空冷器冷至50～70℃；重整生成油稳定塔140的底油与高压吸收罐110底液换热至75～95℃，进入下游芳烃抽提装置。

实施例2-1

本实施例以实施例2提供的催化重整节能系统100b作为重整能量利用装置进行实施。

以某炼厂70万吨/年连续重整装置为例，说明本装置节能降耗的工艺及方法。此装置采用法国ifp第一代专利技术，以生产高辛烷值汽油组分为目的，并向芳烃联合装置提供原料。

本实施例所述的一种催化重整节能方法，具体为：

来自重整预处理单元的第四重整反应器的重整产物沿重整产物输出管170经重整进料换热器180与重整进料换热至115℃，后进入新增的第二换热器130b与来自高压吸收罐110的罐底液(40℃)换热至107℃，再进入重整产物空冷器冷却至55℃，经水冷、低压气液分离罐、高压吸收罐实现氢气与粗汽油的分离。高压吸收罐110的底液(40℃)沿底液输出管111与来自重整进料换热器180的重整产物(115℃)经第二换热器130b换热后至65℃，经第一换热器120与重整生成油稳定塔140的底油换热至175℃进入重整生成油稳定塔140，其塔顶油气经重整生成油稳定塔顶空冷器、水冷器冷凝冷却后送出装置。重整生成油稳定塔底油经第一换热器120换热至90℃进入下游芳烃抽提装置。

实验例

将实施例1-1和实施例2-1提供的方法对系统负荷与原流程工艺方法对系统的负荷进行数据统计。结果如表1和表2所示。

表1实施例1-1与原工艺对比

从表1能够看出本发明实施例1提供的系统，实施例1-1提供的方法，能够显著减少预分馏塔顶空冷负荷和重整生成油稳定塔底加热负荷。

表2实施例2-1与原工艺对比

从表2能够看出本发明实施例2提供的系统，实施例2-1提供的方法，能够显著减少重整反应产物空冷负荷和重整生成油稳定塔底加热负荷。

从表1和表2能够看出，本发明提供的催化重整节能系统以及本发明提供的催化重整节能方法可显著降低整个催化重整反应系统的负荷，有效实现能源节约，显著降低生产成本。

综上所述，本发明提供的催化重整节能系统，由于底液输出管、底油输出管以及第一换热器的具体设置，可实现底油与底液的换热，提高了底液进入重整生成油稳定塔的温度，减少了重整生成油稳定塔的能量供给，降低了底油进入去芳烃装置的温度，降低了去芳烃装置的冷却负荷。

而进一步地，在第一换热器之前设置的第二换热器，将底液与预分馏塔顶排出的油气换热或者与自重整预处理单元的第四重整反应器的重整产物换热，使得底液温度进一步提高，并且能降低油气的温度以降低去分馏塔空冷器的空冷负荷，能降低重整产物的温度以降低去重整产物空冷器的冷却负荷。

本发明提供的催化重整节能方法，由于利用重整生成油稳定塔产生的底油作为热源对高压吸收罐产生的底液进行换热。提高了底液进入重整生成油稳定塔的温度，减少了重整生成油稳定塔的能量供给，降低了底油进入去芳烃装置的温度，降低了去芳烃装置的冷却负荷。

本发明提供的化重整反应系统，由于包括本发明提供的催化重整节能系统，因此，该反应系统相对于现有的催化重整反应系统装置负荷更小，能耗更低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。