一种加氢换热工艺制造技术

一种加氢换热工艺，当缠绕管式换热器内的工作负荷M与设计负荷N之间满足N60％≤M≤N 110％时，原料油与氢气混合后走缠绕管式换热器的两个管程，且各管程中氢油比为500～1100Nm3/m3；当工作负荷M与设计负荷N之间满足N 30％≤M＜N 60％时，氢气分为两路，第一路氢气与原料油混合后走第一管程，且第一管程中氢油比为475～1050Nm3/m3；第二路氢气走第二管程，且第二管程中氢气的流速不低于0.1m/s；当工作负荷M与设计负荷N满足M＞N 110％时，原料油与氢气混合后走缠绕管式换热器的两个管程，且各管程中氢油比为450～1000Nm3/m3。与现有技术相比，本申请能适应负荷波动及实现炉前混氢和炉后混氢不同加工工艺的转换。氢和炉后混氢不同加工工艺的转换。氢和炉后混氢不同加工工艺的转换。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢换热工艺


[0001]本专利技术属于换热
，具体涉及一种加氢换热工艺。

技术介绍

[0002]加氢处理是石油产品中较为重要的处理方法之一，是指在一定温度、氢分压及催化剂条件下，脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子及金属杂质，使烯烃饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的使用性能。
[0003]加氢处理的过程为：油品与氢气混合后，送入加热炉加热到规定温度，再进入装有催化剂的反应器中；反应完成后，氢气在分离器中分出，并经压缩机循环使用；产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。
[0004]现有的加氢换热系统及工艺如申请号为CN202110477804.0的专利技术专利申请《采用多股流缠绕管式换热器的加氢换热系统及换热工艺》(申请公开号为CN113063309A)、申请号为CN202110477790.2的专利技术专利申请《一种加氢工艺用的换热系统及换热工艺》(申请公开号为CN113267075A)公开的方案。
[0005]现有加氢换热系统中换热器的工作负荷一般需要维持在设计负荷的60～100％之间，当在开工阶段或原料供应不足时，很难维持在60％以上的工作负荷。低负荷运行往往会导致换热器内结垢、结焦的发生，使得整套系统难以长期运行。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能适应负荷波动的加氢换热工艺。
[0007]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种加氢换热工艺，其特征在于：r/>[0008]采用具有一个壳程和两个管程的缠绕管式换热器进行换热，该两个管程为第一管程、第二管程，换热工艺为：
[0009]当缠绕管式换热器内的工作负荷M与设计负荷N之间满足N 60％≤M≤N 110％的第一工况时，原料油与氢气混合后走缠绕管式换热器的两个管程，且各管程中氢油比为500～1100Nm3/m3；
[0010]当缠绕管式换热器内的工作负荷M与设计负荷N之间满足N 30％≤M＜N 60％的第二工况时，氢气分为两路，第一路氢气与所有的原料油混合后走第一管程，且第一管程中氢油比为475～1050Nm3/m3；第二路氢气走第二管程，且第二管程中氢气的流速不低于0.1m/s；加氢反应中氢油比是由催化剂性能决定的，当催化剂性能一定时，原料油加工减少，氢气可同步减小。因第二工况下原料油只走一个管程，相比于第一工况氢气流速变化不大。
[0011]本申请中的“氢气”可为从加氢装置输出的循环氢(循环氢中可能带有杂质)，或者是直接从外部接入的氢气。
[0012]当缠绕管式换热器内的工作负荷M与设计负荷N满足M＞N 110％的第三工况时，原料油与氢气混合后走缠绕管式换热器的两个管程，且各管程中氢油比为450～1000Nm3/m3。
[0013]本申请中，从加工原料油的量和设计值的比例，可以判断缠绕管式换热器内的工作负荷的多少。且各工况下，原料油的压力和温度一般略高于氢气的压力和温度。
[0014]为降低换热器结垢的风险，优选地，当缠绕管式换热器内由M≥N 60％的高负荷运行转至M＜N 60％的低负荷运行时，先清洗第一管程，具体如下：将所有的原料油以及部分氢气通入第一管程，将流速为0.1～0.7m/s的部分氢气通入第二管程(注：除保证第二管程内有0.1～0.7m/s低流速的氢气外，其他氢气全部通入第一管程内，且原料油和氢气的温度、压力不变)，维持48～72h时间后，将全部的氢气通入第一管程，将所有的原料油输入第二管程，并维持12～24h时间后，完成第一管程的清洗；
[0015]然后清洗第二管程，具体如下：将所有的原料油以及部分氢气通入第二管程，将流速为0.1～0.7m/s的部分氢气通入第一管程(注：除保证第一管程内有0.1～0.7m/s低流速的氢气外，其他氢气全部通入第二管程内，且原料油和氢气的温度、压力不变)，维持48～72h时间后完成第二管程的清洗。
[0016]在上述方案中，优选地，采用具有上述缠绕管式换热器的加氢换热系统，该加氢换热系统还包括有用于输送原料油的原料油总管线、用于输送氢气的氢气总管线，
[0017]所述原料油总管线的输出端连接有第一原料油管线、第二原料油管线；
[0018]所述氢气总管线的输出端连接有第一氢气管线、第二氢气管线；
[0019]上述第一原料油管线、第二原料油管线、第一氢气管线、第二氢气管线上均设有用于控制流量的第一阀门；
[0020]第一管程的入口端与第一原料油管线的出口端、第一氢气管线的出口端相连通，第二管程的入口端与第二原料油管线的出口端、第二氢气管线的出口端相连通；
[0021]当缠绕管式换热器处于第一工况时，各第一阀门均打开；
[0022]当缠绕管式换热器处于第二工况时，第一原料油管线上的第一阀门打开，第二原料油管线上的第一阀门闭合，第一、第二氢气管线上的第一阀门均打开；
[0023]当缠绕管式换热器处于第三工况时，各第一阀门均打开。
[0024]为保证换热效果，优选地，所述缠绕管式换热器的换热管由内而外逐层螺旋缠绕成多层螺旋管，各层螺旋管中均具有第一管程、第二管程的换热管，且第一、第二管程的换热管均布在各层螺旋管中。如此，使得壳程介质与各层螺旋管的介质进行均匀换热，特别是当第一管程中通原料油与氢气、第二管程中仅通少量氢气时，能有效保证换热效果。
[0025]优选地，所述第一管程的出口端、第二管程的出口端为独立分开而形成两路；
[0026]或，所述第一管程的出口端、第二管程的出口端合并为一路。
[0027]优选地，所述第一管程的出口端、第二管程的出口端为独立分开的两路出缠绕管式换热器，加氢换热系统还包括有：
[0028]第一原料油旁路管线，其输入端与第一原料油管线相连通，并位于第一原料油管线的入口端和第一原料油管线上的第一阀门之间；其输出端与上述第一管程的出口端相连通；
[0029]第二原料油旁路管线，其输入端与第二原料油管线相连通，并位于第二原料油管线的入口端和第二原料油管线上的第一阀门之间；其输出端与上述第二管程的出口端相连通；
[0030]上述第一原料油旁路管线、第二原料油旁路管线上均设有用于控制流量的第三阀
门。如此，可根据换热器的管程出口温度控制第三阀门，如当换热器的管程出口温度较高时，可打开对应的第三阀门，使得未换热的低温原料油与管程出口的介质混合，从而降低管程出口介质的温度。
[0031]同样优选地，所述第一管程的出口端、第二管程的出口端合并为一路的状态下；加氢换热系统还包括有：
[0032]第三原料油旁路管线，其输入端与上述原料油总管线相连通，输出端与第一管程的出口端、第二管程的出口端合并后的一路相连通；
[0033]且所述第三原料油旁路管线上设有第三阀门。
[0034]在上述各方案中，优选地，加氢换热系统还包括有加热炉、与加热炉的输出端相连通的加氢反应器，第一管程的出口端、第二管程的出口端与上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加氢换热工艺，其特征在于：采用具有一个壳程和两个管程的缠绕管式换热器(1)进行换热，该两个管程为第一管程(11)、第二管程(12)，换热工艺为：当缠绕管式换热器(1)内的工作负荷M与设计负荷N之间满足N 60％≤M≤N 110％的第一工况时，原料油与氢气混合后走缠绕管式换热器(1)的两个管程，且各管程中氢油比为500～1100Nm3/m3；当缠绕管式换热器(1)内的工作负荷M与设计负荷N之间满足N 30％≤M＜N 60％的第二工况时，氢气分为两路，第一路氢气与所有的原料油混合后走第一管程(11)，且第一管程(11)中氢油比为475～1050Nm3/m3；第二路氢气走第二管程(12)，且第二管程(12)中氢气的流速不低于0.1m/s；当缠绕管式换热器(1)内的工作负荷M与设计负荷N满足M＞N 110％的第三工况时，原料油与氢气混合后走缠绕管式换热器(1)的两个管程，且各管程中氢油比为450～1000Nm3/m3；2.根据权利要求1所述的加氢换热工艺，其特征在于：当缠绕管式换热器(1)内由M≥N 60％的高负荷运行转至M＜N 60％的低负荷运行时，先清洗第一管程(11)，具体如下：将所有的原料油以及部分氢气通入第一管程(11)，将流速为0.1～0.7m/s的部分氢气通入第二管程(12)，维持48～72h时间后，将全部的氢气通入第一管程(11)，将所有的原料油输入第二管程(12)，并维持12～24h时间后，完成第一管程(11)的清洗；然后清洗第二管程(12)，具体如下：将所有的原料油以及部分氢气通入第二管程(12)，将流速为0.1～0.7m/s的部分氢气通入第一管程(11)，维持48～72h时间后完成第二管程(12)的清洗。3.根据权利要求1所述的加氢换热工艺，其特征在于：采用具有上述缠绕管式换热器(1)的加氢换热系统，该加氢换热系统还包括有用于输送原料油的原料油总管线(2)、用于输送氢气的氢气总管线(3)，所述原料油总管线(2)的输出端连接有第一原料油管线(21)、第二原料油管线(22)；所述氢气总管线(3)的输出端连接有第一氢气管线(31)、第二氢气管线(32)；上述第一原料油管线(21)、第二原料油管线(22)、第一氢气管线(31)、第二氢气管线(32)上均设有用于控制流量的第一阀门(41)；第一管程(11)的入口端与第一原料油管线(21)的出口端、第一氢气管线(31)的出口端相连通，第二管程(12)的入口端与第二原料油管线(22)的出口端、第二氢气管线(32)的出口端相连通；当缠绕管式换热器(1)处于第一工况时，各第一阀门(41)均打开；当缠绕管式换热器(1)处于第二工况时，第一原料油管线(21)上的第一阀门(41)打开，第二原料油管线(22)上的第一阀门(41)闭合，第一、第二氢气管线上的第一阀门(41)均打开；当缠绕管式换热器(1)处于第三工况时，各第一阀门(41)均打开。4.根据权利要求3所述的加氢换热工艺，其特征在于：所述缠绕管式换热器(1)的换...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤安，陶江，胡兴苗，王健良，任红亮，马慧丽，吕书明，王艳，
申请(专利权)人：镇海石化建安工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：