本实用新型专利技术公开了一种降低油品中苯含量的装置，该装置包括反应精馏塔、一级冷凝器、二级冷凝器、一级分离罐、二级分离罐和塔底换热器；反应精馏塔底部设有液相出口，中下部设有液相进料口，中部设有气相进料口，上部设有液相回流口，顶部设有气相出料口；原料油品先进入反应精馏塔内实现轻重组分分离，轻组分及回流液相中的苯在反应段催化剂作用下与氢气发生苯加氢反应，降低油品中苯含量，顶部出口气相经两级冷凝、分离，液相部分采出作为塔顶采出产品，未冷凝气相经循环重新利用；底部液相经塔底换热器回收热量后作为塔底采出产品。本实用新型专利技术解决了气相加氢易飞温难控制和液相加氢单程转化率低的问题，同时实现了系统中热量和氢气的合理利用。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种降低油品中苯含量的装置，具体地是一种利用催化精馏技术实现油品尤其是重整油中苯加氢饱和从而降低油品中苯含量的装置及方法，属于石油化工领域。
技术介绍
随着环保要求不断提高及汽车尾气污染日益严重，环保法规对汽车尾气排放的限制也日益严格。由于汽油中苯是致癌物质，燃烧不充分会严重危害公众健康，世界各国对汽油中苯含量要求的限制十分严格。目前，国Ⅳ、国Ⅴ车用汽油的苯体积含量的限制为不大于1.0％，世界燃料规范中Ⅲ、Ⅳ类车用汽油的苯体积含量亦限制为不大于1.0％，美国EPA MSATⅡ中要求从2011年1月开始全部汽油池最高平均苯体积分数为0.62％。汽油池中调合组分一般包括重整油、FCC汽油、烷基化油和异构化油等油品，尽管不同国家或地区的各种汽油调合组分的比例不尽相同，但重整油和FCC汽油是汽油池中的主要组分，同时也是其中苯含量的主要来源，因此，降低汽油中苯含量在于降低汽油池中调和组分的油品尤其是重整油中苯含量。目前，关于如何降低油品尤其是重整油中苯含量的研究日益增多，同时也取得了很多成果。专利US9074144B2为法国IFP公司的Benfree工艺，该专利提出从重整油分离塔的侧线抽出富苯馏分进入另一个反应器，在此反应器中进行苯加氢饱和转化为环己烷；由于该工艺中采用了反应和蒸馏分离的方案，反应产物经冷凝分离后部分液相再回到反应器作为冷凝液带走反应放热，该法不易控制，并且大大降低苯的转化率，同时需要额外增加反应器、分离器和稳定塔等设备投资。专利US7910070B2为美国UOP公司的Bensat工艺，类似IFP的Benfree工艺，该专利提出从重整油抽出富苯馏分后先经过汽提塔继续提浓后再与氢气混合进入加氢反应器，该法汽提塔的设置能够将对含有烯烃的重整原料油较有利，避免了烯烃加氢饱和，同样存在反应热不易移除，流程复杂，投资大等问题。专利US5856602提出用反应精馏的方式实现苯选择性加氢生成环己烷，降低重整油中苯含量，其中苯的转化率达87.9％，该专利条件温和，工艺流程短，设备投资少，但是存在催化剂构件结构复杂、塔顶及塔顶热量未能充分合理利用及氢气用量大等问题。专利CN1978595A提出将汽油在负载型固体催化剂、添加剂和水的存在下进行苯的选择性加氢，该法利用苯和其他芳烃在水中溶解度不同实现苯选择性加氢，但是需要后续分离装置，增加投资成本，同时转化率只有60％左右，并且反应压力达3.0-8.0MPaG,运行成本较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种降低油品中苯含量的装置，该技术将催化剂装填在特殊填料构件中通过反应精馏的方式实现油品中苯加氢饱和，加氢反应热直接用于塔内轻组分气化，增强了塔内精馏效率；同时反应产物作为轻组分及时移出反应系统，增加加氢反应转化率；因此本技术解决了气相加氢易飞温不易控制和液相加氢单程转化率低需要后反应的问题，同时实现了系统中热量和氢气的合理利用。本技术采取的技术方案为：一种降低油品中苯含量的装置，该装置包括反应精馏塔(含再沸器)、一级冷凝器、二级冷凝器、一级分离罐、二级分离罐和塔底换热器；所述反应精馏塔的底部设有液相出料口并与管线C相连，中下部设有液相进料口并与管线B相连，中部设有气相进料口并与管线F相连，上部设有液相回流口并与管线H相连，顶部设有气相出料口并与管线G相连；所述一级冷凝器的进口通过管线G与反应精馏塔的气相出料口相连，出口与一级分离罐的进口相连；所述一级分离罐的气相出口通过管线K与二级冷凝器的进口相连，一级分离罐的液相出口分两路，其中一路通过管线H回流至反应精馏塔,另一路通过管线I与二级分离罐的液相出口处管线J汇合后作为塔顶产品送出界区；所述二级分离罐的气相进口与二级冷凝器的出口相连，二级分离罐的气相出口分两路，其中一路通过管线L作为循环管线与管线E混合后由管线F进入反应精馏塔，另一路通过管线M放空至火炬；所述塔底换热器的管程进口通过管线C与反应精馏塔的液相出料口相连，出口通过管线D送出界区，壳程进口与进料管线A相连，壳程出口通过管线B与反应精馏塔的液相进料口相连。进一步地，所述反应精馏塔精馏段和提馏段均采用填料或板式结构或者分别采用填料和板式结构形式；反应段采用催化精馏构件，该构件由催化剂装填框、框间填充弹性丝网和外围缠绕弹性丝网组成。进一步地，所述催化剂装填框为多列多层条状结构，每列由两张对称的多层折叠丝网点焊而成，交错排布，每层折叠形状为方形、半圆形或类似形状，所述填充弹性丝网和外围缠绕弹性丝网为1-100目，材质为材质为碳钢、不锈钢、铝等类似金属或聚四氟乙烯等惰性非金属。进一步地，所述反应精馏塔提馏段设置1-20块理论塔板，精馏段设置1-40块理论塔板，反应段开始于液相进料口以上设置1-20块理论塔板。进一步地，所述反应精馏塔上部的液相回流口分两层独立回流，一层位于顶部塔板，另一层位于反应段上侧塔板。进一步地，所述反应精馏塔中下部的液相进料口分三层独立进料，每层相隔1-4块塔板。本技术的有益效果是：本技术将反应和精馏集中在同一设备内进行，利用精馏回收加氢反应热，解决苯加氢放热问题的同时相对降低精馏的能耗，同时节省了设备投资，简化了工艺流程；整个系统在塔顶设两级逐步冷凝，避免回流带走冷量，降低了塔顶冷凝负荷，同时设置塔底换热器预热进料油品回收系统热量，另外设置氢循环使氢气得到合理利用。因而本技术实现了热能的循环回收利用，提高了资源利用率，更加经济、节能；该装置的每个催化精馏构件中催化剂框列列交错，并且列列之间设有缓冲间隙，增强气质传递的同时，大大降低了床层阻力。附图说明图1是本技术中降低油品中苯含量装置的结构示意图。图2是本技术中催化精馏构件中心剖面图及俯视图。图3是本技术中催化精馏构件俯视图。图中：1-反应精馏塔，2-一级冷凝器，3-二级冷凝器，4-一级分离罐，5-二级分离罐，6-塔底换热器，7-催化剂装填框，8-框间填充弹性丝网，9-外围缠绕弹性丝网。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例一。如图1所示，一种降低油品中苯含量的装置，该装置包括反应精馏塔1、一级冷凝器2、二级冷凝器3、一级分离罐4、二级分离罐5和塔底换热器6；所述反应精馏塔1的底部设有液相出料口并与管线C相连，中下部设有液相进料口并与管线B相连，中部设有气相进料口并与管线F相连，上部设有液相回流口并与管线H相连，顶部设有气相出料口并与管线G相连；所述一级冷凝器2的进口通过管线G与反应精馏塔1的气相出料口相连，出口与一级分离罐4的进口相连；所述一级分离罐4的气相出口通过管线K与二级冷凝器3的进口相连，一级分离罐4的液相出口分两路，其中一路通过管线H回流至反应精馏塔1,另一路通过管线I与二级分离罐5的液相出口处管线J汇合后作为塔顶产品送出界区；所述二级分离罐5的气相进口与二级冷凝器3的出口相连，二级分离罐5的气相出口分两路，其中一路通过管线L作为循环管线与管线E混合后由管线F进入反应精馏塔1，另一路通过管线M放空至火炬；所述塔底换热器6的管程进口通过管线C与反应精馏塔1的液相出料口相连，出口通过管线D送出界区，壳程进口与进料管线A相连，壳程出口通过管线B与反应精馏塔1的液相进料口相连。作为本实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低油品中苯含量的装置，其特征在于：该装置包括反应精馏塔(1)、一级冷凝器(2)、二级冷凝器(3)、一级分离罐(4)、二级分离罐(5)和塔底换热器(6)；所述反应精馏塔(1)的底部设有液相出料口并与管线C相连，中下部设有液相进料口并与管线B相连，中部设有气相进料口并与管线F相连，上部设有液相回流口并与管线H相连，顶部设有气相出料口并与管线G相连；所述一级冷凝器(2)的进口通过管线G与反应精馏塔(1)的气相出料口相连，出口与一级分离罐(4)的进口相连；所述一级分离罐(4)的气相出口通过管线K与二级冷凝器(3)的进口相连，一级分离罐(4)的液相出口分两路，其中一路通过管线H回流至反应精馏塔(1),另一路通过管线I与二级分离罐(5)的液相出口处管线J汇合后作为塔顶产品送出界区；所述二级分离罐(5)的气相进口与二级冷凝器(3)的出口相连，二级分离罐(5)的气相出口分两路，其中一路通过管线L作为循环管线与管线E混合后由管线F进入反应精馏塔(1)，另一路通过管线M放空至火炬；所述塔底换热器(6)的管程进口通过管线C与反应精馏塔(1)的液相出料口相连，出口通过管线D送出界区，壳程进口与进料管线A相连，壳程出口通过管线B与反应精馏塔(1)的液相进料口相连。...
【技术特征摘要】
1.一种降低油品中苯含量的装置，其特征在于：该装置包括反应精馏塔(1)、一级冷凝器(2)、二级冷凝器(3)、一级分离罐(4)、二级分离罐(5)和塔底换热器(6)；所述反应精馏塔(1)的底部设有液相出料口并与管线C相连，中下部设有液相进料口并与管线B相连，中部设有气相进料口并与管线F相连，上部设有液相回流口并与管线H相连，顶部设有气相出料口并与管线G相连；所述一级冷凝器(2)的进口通过管线G与反应精馏塔(1)的气相出料口相连，出口与一级分离罐(4)的进口相连；所述一级分离罐(4)的气相出口通过管线K与二级冷凝器(3)的进口相连，一级分离罐(4)的液相出口分两路，其中一路通过管线H回流至反应精馏塔(1),另一路通过管线I与二级分离罐(5)的液相出口处管线J汇合后作为塔顶产品送出界区；所述二级分离罐(5)的气相进口与二级冷凝器(3)的出口相连，二级分离罐(5)的气相出口分两路，其中一路通过管线L作为循环管线与管线E混合后由管线F进入反应精馏塔(1)，另一路通过管线M放空至火炬；所述塔底换热器(6)的管程进口通过管线C与反应精馏塔(1)的液相出料口相连，出口通过管线D送出界区，壳程进口与进料管线A相连，壳程出口通过管线B与反应精馏塔(1)的液相进...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，张结喜，刘小平，吕航，
申请(专利权)人：南京国昌化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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