CN117025252A - 一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，包括用于对凝析油进行储存的原液罐和用于精制氢气的加氢精制反应器，所述原液罐的出液端通过管道连通有水浴加热器，所述水浴加热器的出液端通过管道连通有加氢脱硫器，所述加氢精制反应器的出气端通过管道连通有加氢裂化反应器，本发明通过设置的初次混合器配合旋转的主催化剂筒与辅助催化剂筒和催化剂板与搅拌杆形成三道对凝析油和氢气的混合机构，使得加氢脱硫器能够有效提高对凝析油和氢气的混合效率与反应速率，从而能够加快凝析油的脱硫效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置。
背景技术
凝析油是指从天然气或油田伴生气凝析出来的液相组分，天然气中某些烃类组成在油藏中的高温、高压条件下呈现气体状态，在开采过程到地面的过程随着压力与温度的下降，这些较重的烃类从气体中凝析出来，即为凝析油。其主要成分是C5-C11组分的混合物，杂质主要是硫醇类、噻吩类或硫醚类的硫杂质，其中的硫醇属于活性硫具有恶臭的气味，同时对金属铜等有严重的腐蚀作用，脱除凝析油中的硫杂质并实现高附加值利用成为了石化领域的重要技术难点。目前凝析油的脱硫工艺分为非加氢脱硫与加氢脱硫两大类，非加氢脱硫包括吸附脱硫、酸碱中和等，凝析油加氢脱硫是在较缓和的工艺条件在催化剂的作用下将硫杂质脱除，加氢脱硫工艺技术高效，适合大处理量的加工情况
而在加氢脱硫工艺中，人员需要将凝析油预热后与氢气进行混合并在催化剂的作用下发生反应产生硫化氢，并在后续通过分馏塔的作用将凝析油中的硫化物进行去除，而在具体工艺中，现有技术是直接将凝析油与氢气一起通入加氢脱硫器内，并通过加氢脱硫器中内置的催化剂板来加快氢气与凝析油的反应，而选用直接通入的方式会使得凝析油与氢气的混合较为粗糙，导致二者发生反应的效率较差，从而会延长凝析油在加氢脱硫器中的反应时长，导致凝析油的脱硫效率较低，因而还存有一定的不足之处。
综上，发明一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，以解决现有技术是直接将凝析油与氢气一起通入加氢脱硫器内，并通过加氢脱硫器中内置的催化剂板来加快氢气与凝析油的反应，而选用直接通入的方式会使得凝析油有氢气的混合较为粗糙，导致二者发生反应的效率较差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，包括用于对凝析油进行储存的原液罐和用于精制氢气的加氢精制反应器，所述原液罐的出液端通过管道连通有水浴加热器，所述水浴加热器的出液端通过管道连通有加氢脱硫器，所述加氢精制反应器的出气端通过管道连通有加氢裂化反应器，所述加氢脱硫器包括罐体，所述罐体的内壁底端设置有第一混合部件，所述罐体的内壁且位于第一混合部件的上方设置有第二混合部件。
优选的，所述加氢脱硫器的出液端和出气端均通过管道连通有分馏净化塔a，所述加氢裂化反应器的出液端通过管道与分馏净化塔b连通，所述分馏净化塔b的出气端通过输气管与第一混合部件连通。
优选的，所述第一混合部件为初次混合器，所述初次混合器包括下储存腔体和上盖板，所述下储存腔体安装在罐体的内壁底部，所述上盖板安装在下储存腔体的外壁上端，所述下储存腔体的内壁设置有漩涡板，所述漩涡板呈螺旋设置，所述初次混合器的外壁侧端且位于漩涡板出料口对应位置处开设有排料孔。
优选的，所述初次混合器的内壁且位于漩涡板下方开设有透氢腔，所述透氢腔的顶端且与漩涡板对应位置处开设有透氢腔，所述透氢腔的内壁均固定有透气膜，所述分馏净化塔b连通的输气管与透氢腔的内壁底端连通。
优选的，所述上盖板的内壁底端且位于漩涡板的空隙处上方均安装有第一固定杆，所述第一固定杆远离上盖板的一侧外壁均安装存储有催化剂的催化剂球，所述催化剂球的顶端均与第一固定杆的外壁底端螺纹连接。
优选的，所述第二混合部件包括固定架，所述固定架的外壁与罐体的内壁固定连接，所述固定架为镂空设置，所述固定架的外壁底端转动连接有安装座，所述安装座的外壁底端中心处设置有主催化剂筒，所述安装座的外壁底端且位于主催化剂筒的外侧均安装有辅助催化剂筒。
优选的，所述主催化剂筒与辅助催化剂筒的结构相同，所述主催化剂筒的直径尺寸大于辅助催化剂筒的直径尺寸，所述主催化剂筒包括内筒，所述内筒的外壁套设有外储存筒。
优选的，所述内筒的外壁与外储存筒的内壁之间通过第二固定杆连接，多个所述第二固定杆均通过环形阵列的方式均匀布置，所述外储存筒的外壁均开设有对催化剂进行储存的储存槽，多个所述 储存槽均通过环形阵列的方式布置，所述外储存筒的外壁均缠绕包裹有纱布。
优选的，所述罐体的内壁且位于固定架的外壁上方均安装有催化剂板，所述催化剂板设置的数量为两个，所述催化剂板为镂空设置，所述罐体的外壁顶端中心处安装有驱动电机。
优选的，所述驱动电机的底部输出端连接有输出轴，所述输出轴底端穿过催化剂板并与安装座的外壁顶端固定，所述输出轴的外壁且位于两个所述催化剂板之间固定有搅拌杆。
本发明的有益效果是：
本发明中，通过设置的初次混合器配合旋转的主催化剂筒与辅助催化剂筒和催化剂板与搅拌杆形成三道对凝析油和氢气的混合机构，使得加氢脱硫器能够有效提高对凝析油和氢气的混合效率与反应速率，从而能够加快凝析油的脱硫效率，降低凝析油脱硫所耗费的时间，进而能够在一定范围内提高对凝析油的生产效率，方便人员进行使用。
附图说明
图1为本发明整体的***结构示意图；
图2为本发明中罐体正视方向的剖视结构示意图；
图3为本发明中初次混合器正视方向的剖视结构示意图；
图4为本发明中下储存腔体俯视方向的结构示意图；
图5为本发明中下储存腔体的立体结构示意图；
图6为本发明中主催化剂筒俯视方向的截面结构示意图；
图7为本发明中外储存筒正视方向的外部结构示意图；
图8为本发明中固定杆与催化剂球的立体结构示意图。
图中：100、原液罐；200、水浴加热器；300、加氢脱硫器；310、罐体；320、驱动电机；330、初次混合器；331、下储存腔体；332、上盖板；333、漩涡板；334、透氢腔；335、第一固定杆；336、催化剂球；340、固定架；341、主催化剂筒；342、辅助催化剂筒；343、内筒；344、第二固定杆；345、外储存筒；346、纱布；347、储存槽；350、催化剂板；351、搅拌杆；400、分馏净化塔a；500、加氢精制反应器；600、加氢裂化反应器；700、分馏净化塔b。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
参照附图1-8，本发明提供的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，包括用于对凝析油进行储存的原液罐100和用于精制氢气的加氢精制反应器500，原液罐100的出液端通过管道连通有水浴加热器200，设置的水浴加热器200主要通过水加热的方式对待脱硫的凝析油进行预热，提高其脱硫效果，水浴加热器200的出液端通过管道连通有加氢脱硫器300，加氢精制反应器500的出气端通过管道连通有加氢裂化反应器600，设置的加氢裂化反应器600主要是对加氢精制反应器500生成的加氢精制反应流出物进行加氢裂化反应，加氢脱硫器300的出液端和出气端均通过管道连通有分馏净化塔a400，加氢裂化反应器600的出液端通过管道与分馏净化塔b700连通，分馏净化塔b700的出气端通过输气管与第一混合部件连通，设置的分馏净化塔a400主要是对脱硫后的凝析油进行分层，从而能够对脱硫后形成的各个产物进行分离储存；
加氢脱硫器300包括罐体310，罐体310的内壁底端设置有第一混合部件，设置的第一混合部件是为了对添加至加氢脱硫器300内的凝析油和氢气进行初次混合，第一混合部件为初次混合器330，初次混合器330包括下储存腔体331和上盖板332，下储存腔体331安装在罐体310的内壁底部，上盖板332安装在下储存腔体331的外壁上端，下储存腔体331的内壁设置有漩涡板333，漩涡板333呈螺旋设置，而设置的漩涡板333主要是对输送至下储存腔体331内的凝析油起导流的作用，使得凝析油能够沿着漩涡板333形成的轨迹进行流动，初次混合器330的外壁侧端且位于漩涡板333出料口对应位置处开设有排料孔，开设的排料孔是为了能够将混合后的凝析油与氢气进行排出，初次混合器330的内壁且位于漩涡板333下方开设有透氢腔334，透氢腔334的顶端且与漩涡板333对应位置处开设有透氢腔334，透氢腔334的内壁均固定有透气膜，设置的透气膜只允许空气通过，而氢气在通过输气管输送后能够通过透气膜与流动的凝析油进行混合，分馏净化塔b700连通的输气管与透氢腔334的内壁底端连通，上盖板332的内壁底端且位于漩涡板333的空隙处上方均安装有第一固定杆335，第一固定杆335远离上盖板332的一侧外壁均安装存储有催化剂的催化剂球336，催化剂球336的顶端均与第一固定杆335的外壁底端螺纹连接，而设置的第一固定杆335与催化剂球336是为了在凝析油流动时通过催化剂球336与氢气进行反应，而水浴加热器200上设置的输送凝析油的管道可与上盖板332的外壁顶端且位于漩涡板333中心处位置处进行连通；
罐体310的内壁且位于第一混合部件的上方设置有第二混合部件，第二混合部件包括固定架340，固定架340的外壁与罐体310的内壁固定连接，固定架340为镂空设置，设置的固定架340是为了对安装座进行安装，固定架340的外壁底端转动连接有安装座，安装座的外壁底端中心处设置有主催化剂筒341，安装座的外壁底端且位于主催化剂筒341的外侧均安装有辅助催化剂筒342，主催化剂筒341与辅助催化剂筒342的结构相同，而设置的安装座是为了能够安装主催化剂筒341与辅助催化剂筒342，而设置的主催化剂筒341与辅助催化剂筒342是为了能够对凝析油与氢气的反应再次提供催化，主催化剂筒341的直径尺寸大于辅助催化剂筒342的直径尺寸，主催化剂筒341包括内筒343，内筒343的外壁套设有外储存筒345，内筒343的外壁与外储存筒345的内壁之间通过第二固定杆344连接，设置的内筒343是为了通过第二固定杆344对外储存筒345进行固定，而设置的内筒343是为了能够与安装座底端开设的安装孔进行固定，多个第二固定杆344均通过环形阵列的方式均匀布置，外储存筒345的外壁均开设有对催化剂进行储存的储存槽347，多个 储存槽347均通过环形阵列的方式布置，外储存筒345的外壁均缠绕包裹有纱布346，当人员在储存槽347内填充好催化剂后，可通过纱布346对储存槽347的外壁进行包裹，避免催化剂溢出的同时也不好对凝析油与催化剂的接触而造成影响，罐体310的内壁且位于固定架340的外壁上方均安装有催化剂板350，催化剂板350设置的数量为两个，催化剂板350为镂空设置，罐体310的外壁顶端中心处安装有驱动电机320，驱动电机320的底部输出端连接有输出轴，输出轴底端穿过催化剂板350并与安装座的外壁顶端固定，输出轴的外壁且位于两个催化剂板350之间固定有搅拌杆351，设置的驱动电机320在通电后可通过输出轴驱动搅拌杆351与安装座进行旋转，使得主催化剂筒341与辅助催化剂筒342在旋转时能够对凝析油和氢气进行搅拌的同时也能提高凝析油与催化剂的接触范围，提高催化效果，而设置的搅拌杆351是为了在凝析油的添加量增多时继续对凝析油和氢气进行混合搅拌，以此配合催化剂板350再次提高凝析油与氢气的混合效果。
本发明的使用过程如下：首先，人员可按照上述说明将所用的装置进行安装连接，连接完成后设置的在原液罐100内的凝析油原料会在管道以及输送泵的作用下先输送水浴加热器200内进行水浴加热后输送至加氢脱硫器300内，而加氢精制反应器500和加氢裂化反应器600制备的氢气也会通过输气管输送至加氢脱硫器300内的透氢腔334内，凝析油会在通过管道输送至漩涡板333内的中心处，而随着凝析油的添加，其会沿着漩涡板333形成的轨迹进行流动，而氢气会通过透气膜与流动的凝析油进行混合，并由催化剂球336进行催化来先进行一部分的反应，而后凝析油会通过下储存腔体331侧壁开设的排料孔排出而进入到罐体310的内壁，与此同时设置的驱动电机320在通电后可通过输出轴驱动搅拌杆351与安装座进行旋转，使得主催化剂筒341与辅助催化剂筒342在旋转时能够通过储存槽347内壁储存的催化剂对凝析油和氢气进行搅拌的同时也能提高凝析油与氢气的反应速率，而随着凝析油的添加，凝析油量会逐渐增加，其会进入到催化剂板350与搅拌杆351内，而旋转的搅拌杆351能够再次提高凝析油与氢气的混合与反应效果，一段时间后，反应完成的凝析油和杂质会通过罐体310侧壁上下端设置的排料管道进入到分馏净化塔a400内进行分馏，从而使得凝析油料与硫化物进行分离，达到对凝析油进行脱硫的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，包括用于对凝析油进行储存的原液罐（100）和用于精制氢气的加氢精制反应器（500），所述原液罐（100）的出液端通过管道连通有水浴加热器（200），所述水浴加热器（200）的出液端通过管道连通有加氢脱硫器（300），所述加氢精制反应器（500）的出气端通过管道连通有加氢裂化反应器（600），其特征在于：所述加氢脱硫器（300）包括罐体（310），所述罐体（310）的内壁底端设置有第一混合部件，所述第一混合部件为初次混合器（330），所述初次混合器（330）包括下储存腔体（331）和上盖板（332），所述下储存腔体（331）安装在罐体（310）的内壁底部，所述上盖板（332）安装在下储存腔体（331）的外壁上端，所述下储存腔体（331）的内壁设置有漩涡板（333），所述漩涡板（333）呈螺旋设置，所述初次混合器（330）的外壁侧端且位于漩涡板（333）出料口对应位置处开设有排料孔，所述罐体（310）的内壁且位于第一混合部件的上方设置有第二混合部件，所述第二混合部件包括固定架（340），所述固定架（340）的外壁与罐体（310）的内壁固定连接，所述固定架（340）为镂空设置，所述固定架（340）的外壁底端转动连接有安装座，所述安装座的外壁底端中心处设置有主催化剂筒（341），所述安装座的外壁底端且位于主催化剂筒（341）的外侧均安装有辅助催化剂筒（342）。
2.根据权利要求1所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述加氢脱硫器（300）的出液端和出气端均通过管道连通有分馏净化塔a（400），所述加氢裂化反应器（600）的出液端通过管道与分馏净化塔b（700）连通，所述分馏净化塔b（700）的出气端通过输气管与第一混合部件连通。
3.根据权利要求1所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述初次混合器（330）的内壁且位于漩涡板（333）下方开设有透氢腔（334），所述透氢腔（334）的顶端且与漩涡板（333）对应位置处开设有透氢腔（334），所述透氢腔（334）的内壁均固定有透气膜，所述分馏净化塔b（700）连通的输气管与透氢腔（334）的内壁底端连通。
4.根据权利要求3所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述上盖板（332）的内壁底端且位于漩涡板（333）的空隙处上方均安装有第一固定杆（335），所述第一固定杆（335）远离上盖板（332）的一侧外壁均安装存储有催化剂的催化剂球（336），所述催化剂球（336）的顶端均与第一固定杆（335）的外壁底端螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述主催化剂筒（341）与辅助催化剂筒（342）的结构相同，所述主催化剂筒（341）的直径尺寸大于辅助催化剂筒（342）的直径尺寸，所述主催化剂筒（341）包括内筒（343），所述内筒（343）的外壁套设有外储存筒（345）。
6.根据权利要求5所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述内筒（343）的外壁与外储存筒（345）的内壁之间通过第二固定杆（344）连接，多个所述第二固定杆（344）均通过环形阵列的方式均匀布置，所述外储存筒（345）的外壁均开设有对催化剂进行储存的储存槽（347），多个所述 储存槽（347）均通过环形阵列的方式布置，所述外储存筒（345）的外壁均缠绕包裹有纱布（346）。
7.根据权利要求6所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述罐体（310）的内壁且位于固定架（340）的外壁上方均安装有催化剂板（350），所述催化剂板（350）设置的数量为两个，所述催化剂板（350）为镂空设置，所述罐体（310）的外壁顶端中心处安装有驱动电机（320）。
8.根据权利要求7所述的一种加氢裂化和加氢脱硫联合装置，其特征在于：所述驱动电机（320）的底部输出端连接有输出轴，所述输出轴底端穿过催化剂板（350）并与安装座的外壁顶端固定，所述输出轴的外壁且位于两个所述催化剂板（350）之间固定有搅拌杆（351）。
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