一种制备轻质白油的反应装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种制备轻质白油的工艺，尤其是涉及一种制备轻质白油的反应装置及其使用方法。

背景技术：

白油，又名白色油或液体石蜡。一种无色透明、无臭、不发莹光的液体油料。一般由粘度(40℃)的润滑油馏分，经深度硫酸精制加氢而成。广泛应用于日化行业、药品生产、食品加工、纤维和纺织、聚苯乙烯树脂、石油化学工业、塑料和橡胶加工、皮革加工、仪表和电力、农业等领域。轻质白油是以石油馏分、合成油馏分为原料，经加氢精制及精密分馏得到的轻质白油，适用于专用设备校验、金属加工、日用化学品等行业，其中食品级白油精制程度最深、质量要求最严格。现有的制取轻质白油的方法一般为加氢法生产白油工艺，加氢法生产白油工艺具有无污染、收率高、原料来源广泛，产品种类多、粘度高等优点，现已得到迅速发展和广泛应用。制取轻质白油的装置一般都需要用到多个加氢反应器和精馏塔，但是在环保要求越来越高的情况下，如何有效的精简反应工艺，达到节能降耗的要求是善待解决的难题。

技术实现要素：

为了克服背景技术中的不足，本发明公开一种制备轻质白油的反应装置及其使用方法，通过将除杂加氢用的两个加氢反应器改造为一体式结构，在精馏阶段增加了利用热辐射原理将除杂后的加氢基础油先粗分为几个馏程混合油的双层精馏塔，实现了简化工艺步骤、节约成本的目的。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种制备轻质白油的反应装置，包括加氢反应器、氢气分离器和双层精馏塔，加氢反应器包括锥形加热筒，在锥形加热筒内设有锥形腔体，在锥形腔体的上半部设有螺旋加热管a，在锥形加热筒的外壁缠绕有螺旋盘管，在螺旋盘管内设有腔体a，在螺旋盘管的上端设有贯通腔体a的储液箱a，在螺旋盘管的下端设有贯通腔体a的储液箱b，在螺旋盘管的外侧壁上间隔设有多个穿孔，在位于螺旋盘管上半部的多个穿孔内分别插有插块a，在位于螺旋盘管下半部的多个穿孔内分别插有插块b，在储液箱a的侧壁上设有基础油进料管，在储液箱a的顶部设有连接气管a，在氢气分离器的顶部设有氢气回流管，在储液箱b的顶部设有连接气管b，连接气管a、氢气回流管、氢气进气管分别和连接气管b连通，在储液箱b的底部和氢气分离器的中部之间设有连接油管b，双层精馏塔包括内塔，在内塔内设有腔体c，在内塔的上部罩有外塔，在外塔和内塔之间设有腔体b，在外塔底部的相对两侧分别设有向下延伸且底部和内塔连接的凸出板，在两凸出板的端部和内塔之间分别设有贯通腔体b和腔体c的连接油管c，在腔体b内间隔设有外缘面和外塔内壁固接的环形塔板a、内缘面和内塔外壁固接的环形塔板b，在环形塔板a和内塔外壁、环形塔板b和外塔内壁之间分别设有缝隙，在内塔的中心部位设有加热棒，在腔体c内间隔设有外缘面和内塔内壁固接的环形塔板c、内缘面和加热棒外壁固接的环形塔板d，在环形塔板c和加热棒外壁、环形塔板d和内塔内壁之间也分别设有缝隙，在氢气分离器的底部和外塔的中部之间设有连接油管a，在外塔的顶部设有低馏点混合加氢基础油出油管，在内塔的顶部设有穿过腔体b并延伸到外塔外部的中低至中高馏点混合加氢基础油出油管，在内塔的底部设有高馏点混合加氢基础油出油管。

所述的制备轻质白油的反应装置，在连接气管b上设有气泵。

所述的制备轻质白油的反应装置，在两凸出板的下端分别设有半球头，在两半球头的下端和内塔之间分别设有贯通腔体b和腔体c的连接油管c。

所述的制备轻质白油的反应装置，在多个插块a和多个插块b上分别设有钢丝笼，多个钢丝笼分别沿穿孔伸入到腔体a内，钢丝笼的形状和螺旋盘管截面的形状相同，在插块a设有的钢丝笼内装有ni-mo催化剂，在插块b设有的钢丝笼内装有镍、铂、钯催化剂。

所述的制备轻质白油的反应装置，在环形塔板a的内缘面设有向上延伸的翻边a，在环形塔板b的外缘面设有向上延伸的翻边b。

所述的制备轻质白油的反应装置，在环形塔板c的内缘面设有向上延伸的翻边c，在环形塔板d的外缘面设有向上延伸的翻边d。

所述的制备轻质白油的反应装置，在环形塔板a、环形塔板b、环形塔板c和环形塔板d上分别设有漏液孔。

所述的制备轻质白油的反应装置，在加热棒内设有腔体d，在腔体d内设有螺旋加热管b。

所述的制备轻质白油的反应装置，在加热棒的顶端和腔体c的顶端之间及加热棒的底端和腔体c的底端之间分别设有支撑杆。

所述的制备轻质白油的反应装置使用方法，步骤如下：首先，将气泵、螺旋加热管a、螺旋加热管b分别连接控制开关及电源，启动气泵、螺旋加热管a和螺旋加热管b，气泵将沿氢气进气管进入到连接气管b的氢气打入到储液箱b内，位于锥形腔体上半部的螺旋加热管a对锥形加热筒的上半部进行加热至所需温度，螺旋加热管b对加热棒进行加热至所需温度；进一步，氢气沿储液箱b顶部连接的螺旋盘管向储液箱a流动，流入到储液箱a内的氢气沿储液箱a顶部连接的连接气管a流入连接气管b，形成了氢气的循环；进一步，基础油从基础油进料管进入储液箱a内，沿储液箱a底部连接的螺旋盘管向储液箱b流动，基础油在进入螺旋盘管后遇到上浮的氢气，并被加热至所需温度，在螺旋盘管的上半部间隔设置的多个插块a内分别装有的ni-mo催化剂形成了多个切片，使基础油在适合的温度及ni-mo催化剂的作用下，和氢气能够充分反应，在高氢气压力和高温条件下，脱除基础油中的硫、氮、氧等杂原子，同时还将基础油中的一部分芳烃加氢饱和；进一步，流入到螺旋盘管下半部的基础油在螺旋盘管的下半部间隔设置的多个插块b内分别装有的镍、铂、钯催化剂作用下，将流入到螺旋盘管下半部的基础油的芳烃进行加氢饱和；进一步，基础油在螺旋盘管和氢气充分反应后流入储液箱b内，加氢后的基础油沿连接油管b从氢气分离器的中部进入氢气分离器内，脱除掉加氢后基础油内混有的氢气；进一步，脱除后的氢气沿氢气分离器顶部设有的氢气回流管回到连接气管b内和自连接气管a、氢气进气管过来的氢气汇合，再经气泵打入到储液箱b内，进入氢气循环；进一步、脱除氢气后的加氢基础油从氢气分离器的底部出来，从双层精馏塔外塔中部进入腔体b内，加热棒对腔体c进行加热并将热量自内塔的塔壁传递到腔体b内，腔体b内的温度为腔体c内的温度的1/4到1/2，在腔体b内间隔设置的环形塔板a和环形塔板b对加氢基础油进行分馏，加氢基础油内混合的低馏点混合加氢基础油被气化后从外塔顶部设有的低馏点混合加氢基础油出油管流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油，剩余的加氢基础油从腔体b底部设有的连接油管c流入腔体c内，在腔体c内间隔设置的环形塔板c和环形塔板d对剩余的加氢基础油进行分馏，在腔体c内高温的作用下，加氢基础油中的中低至中高馏点混合加氢基础油被气化后从内塔顶部设有的中低至中高馏点混合加氢基础油出油管流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油，高馏点混合加氢基础油未被气化从内塔底部设有的高馏点混合加氢基础油出油管流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的制备轻质白油的反应装置及其使用方法，通过将除杂加氢用的两个加氢反应器改造为一体式结构，在精馏阶段增加了利用热辐射原理将除杂后的加氢基础油先粗分为几个馏程混合油的双层精馏塔，实现了简化工艺步骤、节约成本的目的；本发明结构新颖、节能降耗显著、使用效果好、充分地利用了热辐射的原理，适合大范围推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明加氢反应器的结构示意图；

图3为本发明加氢反应器的内部结构示意图；

图4为本发明插块a的结构示意图；

图5为本发明双层精馏塔的结构示意图；

图6为本发明环形塔板a的结构示意图；

图7为本发明环形塔板b的结构示意图。

图中：1、基础油进料管；2、储液箱a；3、插块a；4、螺旋盘管；5、连接气管a；6、氢气进气管；7、连接气管b；8、气泵；9、氢气回流管；10、氢气分离器；11、连接油管a；12、低馏点混合加氢基础油出油管；13、外塔；14、中低至中高馏点混合加氢基础油出油管；15、锥形加热筒；16、插块b；17、储液箱b；18、连接油管b；19、半球头；20、连接油管c；21、凸出板；22、内塔；23、高馏点混合加氢基础油出油管；24、穿孔；25、腔体a；26、螺旋加热管a；27、锥形腔体；28、钢丝笼；29、翻边a；30、环形塔板a；31、翻边b；32、环形塔板b；33、翻边c；34、环形塔板c；35、翻边d；36、环形塔板d；37、漏液孔；38、腔体b；39、加热棒；40、螺旋加热管b；41、腔体c；42、腔体d；43、支撑杆。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进；

结合附图1～7所述的制备轻质白油的反应装置，包括加氢反应器、氢气分离器和双层精馏塔，加氢反应器包括锥形加热筒15，在锥形加热筒15内设有锥形腔体27，在锥形腔体27的上半部设有螺旋加热管a26，在锥形加热筒15的外壁缠绕有螺旋盘管4，在螺旋盘管4内设有腔体a25，在螺旋盘管4的上端设有贯通腔体a25的储液箱a2，在螺旋盘管4的下端设有贯通腔体a25的储液箱b17，在螺旋盘管4的外侧壁上间隔设有多个穿孔24，在位于螺旋盘管4上半部的多个穿孔24内分别插有插块a3，在位于螺旋盘管4下半部的多个穿孔24内分别插有插块b16，在多个插块a3和多个插块b16上分别设有钢丝笼28，多个钢丝笼28分别沿穿孔24伸入到腔体a25内，钢丝笼28的形状和螺旋盘管4截面的形状相同，在插块a3设有的钢丝笼28内装有ni-mo催化剂，在插块b16设有的钢丝笼28内装有镍、铂、钯催化剂，在储液箱a2的侧壁上设有基础油进料管1，在储液箱a2的顶部设有连接气管a5，在氢气分离器10的顶部设有氢气回流管9，在储液箱b17的顶部设有连接气管b7，连接气管a5、氢气回流管9、氢气进气管6分别和连接气管b7连通，在连接气管b7上设有气泵8，在储液箱b17的底部和氢气分离器10的中部之间设有连接油管b18，双层精馏塔包括内塔22，在内塔22内设有腔体c41，在内塔22的上部罩有外塔13，在外塔13和内塔22之间设有腔体b38，在外塔13底部的相对两侧分别设有向下延伸且底部和内塔22连接的凸出板21，在两凸出板21的下端分别设有半球头19，在两半球头19的下端和内塔22之间分别设有贯通腔体b38和腔体c41的连接油管c20，在腔体b38内间隔设有外缘面和外塔13内壁固接的环形塔板a30、内缘面和内塔22外壁固接的环形塔板b32，在环形塔板a30和内塔22外壁、环形塔板b32和外塔13内壁之间分别设有缝隙，在环形塔板a30的内缘面设有向上延伸的翻边a29，在环形塔板b32的外缘面设有向上延伸的翻边b31，在内塔22的中心部位设有加热棒39，在加热棒39内设有腔体d42，在腔体d42内设有螺旋加热管b40，在加热棒39的顶端和腔体c41的顶端之间及加热棒39的底端和腔体c41的底端之间分别设有支撑杆43，在腔体c41内间隔设有外缘面和内塔22内壁固接的环形塔板c34、内缘面和加热棒39外壁固接的环形塔板d36，在环形塔板c34和加热棒39外壁、环形塔板d36和内塔22内壁之间也分别设有缝隙，在环形塔板c34的内缘面设有向上延伸的翻边c33，在环形塔板d36的外缘面设有向上延伸的翻边d35，在环形塔板a30、环形塔板b32、环形塔板c34和环形塔板d36上分别设有漏液孔37，在氢气分离器10的底部和外塔13的中部之间设有连接油管a11，在外塔13的顶部设有低馏点混合加氢基础油出油管12，在内塔22的顶部设有穿过腔体b38并延伸到外塔13外部的中低至中高馏点混合加氢基础油出油管14，在内塔22的底部设有高馏点混合加氢基础油出油管23。

实施本发明所述的制备轻质白油的反应装置使用方法，首先，将气泵8、螺旋加热管a26、螺旋加热管b40分别连接控制开关及电源，启动气泵8、螺旋加热管a26和螺旋加热管b40，气泵8将沿氢气进气管6进入到连接气管b7的氢气打入到储液箱b17内，位于锥形腔体27上半部的螺旋加热管a26对锥形加热筒15的上半部进行加热至所需温度，螺旋加热管b40对加热棒39进行加热至所需温度；进一步，在气泵8压力及氢气气体上浮的作用下，氢气沿储液箱b17顶部连接的螺旋盘管4向储液箱a2流动，流入到储液箱a2内的氢气沿储液箱a2顶部连接的连接气管a5流入连接气管b7，形成了氢气的循环；进一步，基础油从基础油进料管1进入储液箱a2内，并利用自身重力顺储液箱a2底部连接的螺旋盘管4向储液箱b17流动，基础油在进入螺旋盘管4后遇到上浮的氢气，并被加热至所需温度，在螺旋盘管4的上半部间隔设置的多个插块a3内分别装有的ni-mo催化剂形成了多个切片，使基础油在适合的温度及ni-mo催化剂的作用下，和氢气能够充分反应，目的是在高氢气压力和高温条件下，脱除基础油中的硫、氮、氧等杂原子，同时还将基础油中的一部分芳烃加氢饱和；进一步，由于基础油和氢气反应时会产生热量，所以锥形腔体27的下半部不再设置螺旋加热管a26，流入到螺旋盘管4下半部的基础油在螺旋盘管4的下半部间隔设置的多个插块b16内分别装有的镍、铂、钯催化剂作用下，将流入到螺旋盘管4下半部的基础油的芳烃进行加氢饱和，螺旋盘管4的设置，有效的延长了反应距离，在螺旋盘管4上间隔设置的多个插块a3、多个插块b16也对基础油形成了阻挡，使基础油降低了流速，增加了反应时间，使之反应更加充分，由于多个插块a3、多个插块b16均为插入式，所以更容易更换；进一步，基础油在螺旋盘管4和氢气充分反应后流入储液箱b17内，加氢后的基础油沿连接油管b18从氢气分离器10的中部进入氢气分离器10内，脱除掉加氢后基础油内混有的氢气；进一步，脱除后的氢气沿氢气分离器10顶部设有的氢气回流管9回到连接气管b7内和自连接气管a5、氢气进气管6过来的氢气汇合，再经气泵8打入到储液箱b17内，进入氢气循环；进一步，脱除氢气后的加氢基础油从氢气分离器10的底部出来，从双层精馏塔外塔13中部进入腔体b38内，加热棒39对腔体c41进行加热并将热量自内塔22的塔壁传递到腔体b38内，腔体b38内的温度为腔体c41内的温度的1/4到1/2，在腔体b38内间隔设置的环形塔板a30和环形塔板b32对加氢基础油进行分馏，加氢基础油内混合的低馏点混合加氢基础油被气化后从外塔13顶部设有的低馏点混合加氢基础油出油管12流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油，剩余的加氢基础油从腔体b38底部设有的连接油管c20流入腔体c41内，在腔体c41内间隔设置的环形塔板c34和环形塔板d36对剩余的加氢基础油进行分馏，在腔体c41内高温的作用下，加氢基础油中的中低至中高馏点混合加氢基础油被气化后从内塔22顶部设有的中低至中高馏点混合加氢基础油出油管14流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油，高馏点混合加氢基础油未被气化从内塔22底部设有的高馏点混合加氢基础油出油管23流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油。

本发明未详述部分为现有技术。