一种石脑油联合异构系统的制作方法

1.本实用新型属于炼油化工技术领域，具体涉及一种石脑油联合异构系统。

背景技术：

2.随着国家对环境保护的日益重视，汽油产品标准的不断升级，高辛烷值汽油的需求也在不断地持续增长。异构烷烃由于其不含芳烃、烯烃等的特性，成为越来越重要的高辛烷值汽油的组分。通过把直链的饱和烷烃转变成支链的异构烷烃，可大幅度地提高汽油辛烷值，而且对于减少环境污染、改善人类生存环境都有重大的现实意义。
3.直馏汽油中c5～c8的比例接近50％，而其中正构烷烃的比例也接近 50％，以大庆直馏汽油为例，正庚烷的含量最高，达12.69％。如果能通过异构化反应将辛烷值为零的正庚烷转化成高辛烷值的异庚烷无疑是非常理想的。目前，c4～c6的异构化已有广泛的研究，成功运转的工业化装置也比比皆是。但是至今还没有应用于c7以上的长链烷烃异构化的工业化装置。随着对绿化工的日益重视和清洁燃料需求的持续增长，作为直馏汽油中含量较高的正庚烷的异构化，正逐渐成为研究人员关注的焦点。
4.轻石脑油异构化装置的原料通常来自于上游加氢装置的轻石脑油和重整抽余油。原料里边必然含有一定量的庚烷及更重的组分，且比例不低(尤其是苯、甲苯抽提的抽余油原料)，而庚烷及重组分会在碳五碳六异构化催化剂的作用下发生裂化反应，并会促进c5和c6烷烃的裂解副反应。裂解反应约90％的产品是正丁烷、异丁烷和丙烷。庚烷及重组分还会抑制异构化反应，并加速催化剂的积炭，从而缩短催化剂寿命。因此碳五碳六异构化反应进料中c7以上的含量应控制在2％以下。
5.通常情况下，庚烷及重组分(碳七及以上)会在进入异构化反应器之前分离出来而不能作为异构化的产品。而这部分碳七(庚烷)由于辛烷值较低(正庚烷的辛烷值为0，甲基己烷的辛烷值大致在46-65)，一般不直接参与汽油调和。在现有技术中，轻石脑油进入脱异戊烷塔后顶部采出异戊烷馏分，在脱异戊烷塔出料侧采出富含正戊烷和碳六(包括正己烷、甲基戊烷、二甲基丁烷)的馏分，抽余油进入抽余油切割塔后顶部采出碳六的馏分，底部采出碳七及以上的馏分，脱异戊烷塔采出的正戊烷和碳六、抽余油切割塔采出的碳六进入碳五碳六异构化反应单元、异构化反应产物分离罐分理处异构化油，异构化油进入稳定塔后从顶部分出气体、从底部分出稳定后的异构化油，稳定后的异构化油进入脱异己烷塔后顶部采出轻异构化油产品、底部采出重异构化油产品、出料侧采出正己烷和甲基戊烷循环返回至碳五碳六异构化反应单元进行进一步异构化反应。以上现有技术，轻石脑油、抽余油分别进行预处理或分馏，分出的正戊烷和碳六进入碳五碳六异构化反应单元进行异构化反应，碳七及以上需要另外一套装置进行异构化反应，需要较大的设备投资，同时占用更大的工业用地。

技术实现要素：

6.为解决上述轻石脑油、抽余油的异构化反应装置分开设置造成浪费的技术问题，
本实用新型提供一种石脑油联合异构系统。
7.本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种石脑油联合异构系统，包括碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元、循环氢单元、异构化反应产物空冷器及水冷器、异构化反应产物分离罐、稳定塔，还包括内部设置第一垂直隔板的脱异戊烷塔、内部设置第二垂直隔板的脱异己烷塔，第一垂直隔板将脱异戊烷塔分为用于输入轻石脑油和抽余油的进料侧、用于输出正戊烷和碳六的出料侧；脱异戊烷塔的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接、底部通过管道与碳七异构化反应单元的输入端连接；碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元的输入端还通过管道与同一套循环氢单元的输出端连接且两者的输出端通过管道依次与同一套异构化反应产物空冷器及水冷器、异构化反应产物分离罐串联，异构化反应产物分离罐的顶部与循环氢单元的输入端连接、底部与稳定塔的进料侧连接；第二垂直隔板将脱异己烷塔分为输入稳定后的异构化油的进料侧、输出正己烷和甲基戊烷的出料侧，稳定塔的底部通过管道与脱异己烷塔的进料侧连接，脱异己烷塔的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接。
8.进一步的，所述脱异戊烷塔的顶部输出异戊烷。
9.进一步的，与所述碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元两者输出端连接的输出管道合并，且输出管道上依次设置异构化反应产物空冷器、异构化反应产物水冷器。
10.进一步的，所述稳定塔的顶部输出气体。
11.进一步的，所述脱异己烷塔的顶部输出轻异构化油产品、底部输出重异构化油产品。
12.进一步的，碳五碳六异构化反应单元包括缓冲罐、进料泵、换热器i、换热器ii、反应加热炉i、异构化反应器i、异构化反应器ii，缓冲罐的入口与脱异戊烷塔的出料侧通过管道连接，缓冲罐的出口与进料泵的入口通过管道连接，进料泵的出口与换热器i的入口通过管道连接，循环氢单元的输出端也通过管道与换热器i的入口连接，换热器i的出口与换热器 ii的入口通过管道连接，换热器ii的出口与反应加热炉i的入口通过管道连接，反应加热炉i的出口与异构化反应器i的入口通过管道连接，异构化反应器i的出口与换热器ii的另一入口通过管道连接，换热器ii的另一出口与异构化反应器ii的入口通过管道连接，异构化反应器ii的出口与换热器i的另一入口通过管道连接，换热器i的另一出口作为碳五碳六异构化反应单元1的输出端。
13.进一步的，碳七异构化反应单元包括碳七反应进料泵、换热器iii、反应加热炉ii、异构化反应器iii，碳七反应进料泵的入口与脱异戊烷塔的底部通过管道连接，碳七反应进料泵的出口与换热器iii的入口通过管道连接，循环氢单元的输出端也通过管道与换热器iii的入口连接，换热器iii的出口与反应加热炉ii的入口通过管道连接，反应加热炉ii的出口与异构化反应器iii的入口通过管道连接，异构化反应器iii的出口与换热器iii的另一入口通过管道连接，换热器iii的另一出口作为碳七异构化反应单元的输出端。
14.与现有技术相比，该实用新型的有益之处在于：石脑油联合异构装置是在常规轻石脑油异构化装置的基础上，将作为基础的碳五碳六异构反应单元和碳七异构反应单元联合起来，形成并联的异构化反应体系，并共用一套循环氢单元、产品冷却和分馏系统，其中
仅增加一个反应器及相关的换热设备，就能将碳七及以上进行异构处理，最大限度的节省了投资和占地面积，却提高了轻石脑油产品的整体辛烷值，并在常规的dip塔(脱异戊烷塔)和dih塔(脱异己烷塔)流程中创造性地应用了隔壁塔技术，同时实现了节能降耗和降低设备投资的双重节约，提高馏分精度。
15.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
16.图1为本实用新型一种石脑油联合异构系统实施例的框图；
17.图2为图1中碳五碳六异构化反应单元的框图；
18.图3为图1中碳七异构化反应单元的框图。
19.【附图标记】
20.脱异戊烷塔c-01，稳定塔c-02，脱异己烷塔c-03，异构化反应产物空冷器a-01，异构化反应产物水冷器e-01，异构化反应产物分离罐v-01，碳五碳六异构化反应单元1，碳七异构化反应单元2，循环氢单元3，第一垂直隔板4，第二垂直隔板5，缓冲罐v-02，进料泵p-01，换热器i e-02，换热器ii e-03，反应加热炉i f-01，异构化反应器i r-01，异构化反应器 ii r-02，碳七反应进料泵p-02，换热器iiie-04，反应加热炉ii f-02，异构化反应器iiir-03。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.本实用新型一种石脑油联合异构系统实施例，如图1所示，包括脱异戊烷塔c-01、稳定塔c-02、脱异己烷塔c-03、碳五碳六异构化反应单元1、碳七异构化反应单元2、循环氢单元3、异构化反应产物空冷器a-01、异构化反应产物水冷器e-01、异构化反应产物分离罐v-01。
23.脱异戊烷塔c-01的内部设置第一垂直隔板4，使脱异戊烷塔c-01成为隔壁塔，第一垂直隔板4将脱异戊烷塔c-01分为进料侧和出料侧。脱异戊烷塔c-01的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元1的输入端连接、底部通过管道与碳七异构化反应单元2的输入端连接。碳五碳六异构化反应单元1、碳七异构化反应单元2均为现有技术，分别用于对碳五碳六、碳七的烷烃进行异构反应处理，以生成对应的异构化反应产物。
24.轻石脑油和抽余油进料后经换热器换热直接送入脱异戊烷塔c-01的进料侧，在脱异戊烷塔c-01的顶部采出异戊烷的馏分，在脱异戊烷塔c-01 出料侧采出富含正戊烷和碳六的馏分，在脱异戊烷塔c-01底部采出碳七及以上的馏分。异戊烷可以直接作为产品送出装置。脱异戊烷塔c-01采出的正戊烷和碳六送至碳五碳六异构化反应单元1，脱异戊烷塔c-01底部采出的碳七及以上送至碳七异构化反应单元2。
25.碳五碳六异构化和碳七异构化所使用的催化剂同属于超强酸类型，反应操作条件相差不大，故两个反应体系可以连接设置同一套循环氢单元3，循环氢单元3包括循环氢压缩机、新氢压缩机、循环氢干燥器。自界区来的新氢经新氢压缩机升压后与自异构化反应产物分离罐顶部来的循环氢气混合后直接进入循环氢干燥器中进行水分脱除，然后进入压缩机进口气液分离罐。从压缩机进口气液分离罐出来的循环氢气进入循环氢压缩机被增压后与异构化进料混合，以满足异构化反应所需的氢油比。从而被碳五碳六异构化单元1和碳七异构化单元2重新利用，形成循环，这样可以节省投资，该循环氢技术为现有技术，在此不再赘述。
26.碳五碳六异构化反应单元1包括缓冲罐v-02、进料泵p-01、换热器ie-02、换热器ii e-03、反应加热炉i f-01、异构化反应器i r-01、异构化反应器ii r-02，缓冲罐v-02用于异构化反应进料的缓冲，进料泵为进料提供输入的动力，换热器i e-02、换热器ii e-03用于异构化反应产物的进料或出料时的换热。缓冲罐v-02的入口与脱异戊烷塔的出料侧通过管道连接，缓冲罐v-02的出口与进料泵的入口p-01通过管道连接，进料泵p-01的出口与换热器i e-02的入口通过管道连接，循环氢单元的输出端也通过管道与换热器i e-02的入口连接，换热器i e-02的出口与换热器ii e-03的入口通过管道连接，换热器ii e-03的出口与反应加热炉i f-01的入口通过管道连接，反应加热炉i f-01的出口与异构化反应器i r-01的入口通过管道连接，异构化反应器i r-01的出口与换热器ii e-03的另一入口通过管道连接，换热器ii e-03的另一出口与异构化反应器ii r-02的入口通过管道连接，异构化反应器ii r-02的出口与换热器i e-02的另一入口通过管道连接，换热器i e-02的另一出口作为碳五碳六异构化反应单元1的输出端。正戊烷和碳六经过石脑油干燥单元干燥后进入碳五碳六异构化反应单元1后，首先经过缓冲罐v-02、进料泵p-01，然后和循环氢气依次送至换热器i e-02、换热器ii e-03换热，然后经管线进入反应加热炉i f-01进行加热升温，再经管线进入异构化反应器i r-01与催化剂接触并进行异构化反应，反应产物进入换热器ii e-03换热后，进入异构化反应器ii r-02与催化剂接触进行异构化反应，经过在此反应的反应产物进入换热器i e-02换热，产生的异构化产物排出碳五碳六异构化反应单元1。
27.碳七异构化反应单元2包括碳七反应进料泵p-02、换热器iiie-04、反应加热炉ii f-02、异构化反应器iiir-03，碳七反应进料泵p-02为碳七进料提供输入的动力，换热器iiie-04用于异构化反应产物的进料或出料时的换热。碳七反应进料泵p-02的入口与脱异戊烷塔的底部通过管道连接，碳七反应进料泵p-02的出口与换热器iiie-04的入口通过管道连接，循环氢单元的输出端也通过管道与换热器iiie-04的入口连接，换热器iiie-04的出口与反应加热炉ii f-02的入口通过管道连接，反应加热炉ii f-02的出口与异构化反应器iiir-03的入口通过管道连接，异构化反应器iiir-03的出口与换热器iiie-04的另一入口通过管道连接，换热器iiie-04的另一出口作为碳七异构化反应单元2的输出端。碳七首先经过碳七反应进料泵p-02，然后和循环氢气一同进入换热器iiie-04，经过换热的碳七进入反应加热炉ii f-02进行加热，然后再进入异构化反应器iiir-03进行异构化反应，产生的异构化反应产物经过换热器iiie-04换热后输出。
28.常规的脱异戊烷塔c-01因为用于正异构烷烃的分离，通常气液相负荷大、能耗高，分离精度不一定能够达到要求，另一方面由于碳五碳六异构化反应的催化剂对于碳七含量
的敏感性，通常还需要设置一个抽余油切割塔将进料中的碳七及以上分离出来再进行异构化反应。脱异戊烷塔c-01采用隔壁塔设计，不需要使用抽余油切割塔，不仅分离精度可以达到要求，还能节省设备投资，降低能耗，减少占地面积。
29.碳五碳六异构化反应单元1和碳七异构化反应单元2的输出端连接的输出管道合并并通过合并后的管道依次与异构化反应产物空冷器a-01、异构化反应产物水冷器e-01连接。上述两单元的异构化反应产物分别与进料处的换热器换热后，全部送入异构化反应产物空冷器a-01、异构化反应产物水冷器e-01冷却至40℃。异构化反应产物水冷器e-01与异构化反应产物分离罐v-01通过管道连接。冷却后的异构化反应产物送至异构化反应产物分离罐v-01的进料侧并进行气液分离。异构化反应产物分离罐v-01的顶部与循环氢单元3的输入端通过管道连接，用于向循环氢单元3输送从异构化反应产物分离出的氢气，循环氢单元3的输出端通过管道分别与碳五碳六异构化反应单元1、碳七异构化反应单元2的输入端连接，循环氢单元3将氢气输送至上述两单元重新进行反应，以实现氢气的回收再利用。异构化反应产物分离罐v-01的底部通过管道与稳定塔c-02的进料侧连接，异构化反应产物分离后的异构化油输入稳定塔c-02中。
30.稳定塔c-02的底部通过管道与脱异己烷塔c-03连接，脱异己烷塔c-03 塔内设置第二垂直隔板5，将脱异己烷塔(c-03)分为进料侧和出料侧。异构化油送至稳定塔c-02脱除轻烃后，将稳定后的异构化油送入脱异己烷塔 c-03的进料侧，轻烃作为气体从稳定塔c-03的顶部排出。在脱异己烷塔 c-03顶部采出异戊烷和二甲基丁烷的馏分，在脱异己烷塔c-03的出料侧采出富含正己烷和甲基戊烷的馏分，在脱异己烷塔c-03的底部采出碳七及以上的馏分。异戊烷和二甲基丁烷可以作为轻异构化油产品送出装置。脱异己烷塔c-03的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接，出料侧采出的正己烷和甲基戊烷可以循环返回至碳五碳六异构化反应单元进行进一步异构化反应，脱异己烷塔底c-03采出碳七及以上可以作为重异构化油产品送出装置。
31.石脑油联合异构装置是在常规轻石脑油异构化装置的基础上，将作为基础的碳五碳六异构反应单元和碳七异构反应单元联合起来，形成并联的异构化反应体系，并共用一套循环氢单元3、冷却和分馏系统(冷却系统包括异构化反应产物空冷器、异构化反应产物水冷器，分馏系统包括异构化反应产物分离罐、稳定塔、脱异戊烷塔)，其中仅增加一个反应器及相关的换热(碳七异构化反应单元)，就能将碳七及以上进行异构处理，最大限度的节省了投资和占地面积，提高了轻石脑油产品的整体辛烷值，并在常规的dip塔(脱异戊烷塔)和dih塔(脱异己烷塔)流程中创造性地应用了隔壁塔技术，同时实现了节能降耗和降低设备投资的双重节约，提高馏分精度。
32.尽管已经展示和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种石脑油联合异构系统，包括碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元、循环氢单元、异构化反应产物空冷器及水冷器、异构化反应产物分离罐、稳定塔，其特征在于：还包括内部设置第一垂直隔板的脱异戊烷塔、内部设置第二垂直隔板的脱异己烷塔，第一垂直隔板将脱异戊烷塔分为用于输入轻石脑油和抽余油的进料侧、用于输出正戊烷和碳六的出料侧；脱异戊烷塔的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接、底部通过管道与碳七异构化反应单元的输入端连接；碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元的输入端还通过管道与同一套循环氢单元的输出端连接且两者的输出端通过管道依次与同一套异构化反应产物空冷器及水冷器、异构化反应产物分离罐串联，异构化反应产物分离罐的顶部与循环氢单元的输入端连接、底部与稳定塔的进料侧连接；第二垂直隔板将脱异己烷塔分为输入稳定后的异构化油的进料侧、输出正己烷和甲基戊烷的出料侧，稳定塔的底部通过管道与脱异己烷塔的进料侧连接，脱异己烷塔的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种石脑油联合异构系统，其特征在于：所述脱异戊烷塔的顶部输出异戊烷。3.根据权利要求1所述的一种石脑油联合异构系统，其特征在于：与所述碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元两者输出端连接的输出管道合并，且输出管道上依次设置异构化反应产物空冷器、异构化反应产物水冷器。4.根据权利要求1所述的一种石脑油联合异构系统，其特征在于：所述稳定塔的顶部输出气体。5.根据权利要求1所述的一种石脑油联合异构系统，其特征在于：所述脱异己烷塔的顶部输出轻异构化油产品、底部输出重异构化油产品。6.根据权利要求1所述的一种石脑油联合异构系统，其特征在于：碳五碳六异构化反应单元包括缓冲罐、进料泵、换热器i、换热器ii、反应加热炉i、异构化反应器i、异构化反应器ii，缓冲罐的入口与脱异戊烷塔的出料侧通过管道连接，缓冲罐的出口与进料泵的入口通过管道连接，进料泵的出口与换热器i的入口通过管道连接，循环氢单元的输出端也通过管道与换热器i的入口连接，换热器i的出口与换热器ii的入口通过管道连接，换热器ii的出口与反应加热炉i的入口通过管道连接，反应加热炉i的出口与异构化反应器i的入口通过管道连接，异构化反应器i的出口与换热器ii的另一入口通过管道连接，换热器ii的另一出口与异构化反应器ii的入口通过管道连接，异构化反应器ii的出口与换热器i的另一入口通过管道连接，换热器i的另一出口作为碳五碳六异构化反应单元的输出端。7.根据权利要求1所述的一种石脑油联合异构系统，其特征在于：所述碳七异构化反应单元包括碳七反应进料泵、换热器iii、反应加热炉ii、异构化反应器iii，碳七反应进料泵的入口与脱异戊烷塔的底部通过管道连接，碳七反应进料泵的出口与换热器iii的入口通过管道连接，循环氢单元的输出端也通过管道与换热器iii的入口连接，换热器iii的出口与反应加热炉ii的入口通过管道连接，反应加热炉ii的出口与异构化反应器iii的入口通过管道连接，异构化反应器iii的出口与换热器iii的另一入口通过管道连接，换热器iii的另一出口作为碳七异构化反应单元的输出端。

技术总结

一种石脑油联合异构系统，包括内部设置第一垂直隔板的脱异戊烷塔、内部设置第二垂直隔板的脱异己烷塔，脱异戊烷塔的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接、底部通过管道与碳七异构化反应单元的输入端连接；碳五碳六异构化反应单元、碳七异构化反应单元的输入端还通过管道与同一套循环氢单元的输出端连接且两者的输出端通过管道依次与同一套异构化反应产物空冷器及水冷器、异构化反应产物分离罐串联，异构化反应产物分离罐的顶部与循环氢单元的输入端连接、底部与稳定塔的进料侧连接；稳定塔的底部通过管道与脱异己烷塔的进料侧连接，脱异己烷塔的出料侧通过管道与碳五碳六异构化反应单元的输入端连接。该系统成本低，精度高。精度高。精度高。