一种柴油加氢精制分馏方法及其装置
专利汇可以提供一种柴油加氢精制分馏方法及其装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种柴油加氢精制 分馏 方法，包括一个反应生成油 蒸汽 汽提 分馏过程和一个精制柴油脱 水 过程。本方法的具体技术方案是：由低压分离器来的加氢精制反应生成油以一定的 温度 进入 分馏塔 的进料口，分馏塔采用蒸汽汽提分馏，在塔底通入 过热 汽提蒸汽，塔顶油气经 过冷 却后进入塔顶回流罐，塔底的精制柴油由 增压 泵 增压经过换热冷却后进入一个或一个以上 串联 的立式电离脱水罐，通过电离脱水罐内的高压 电场 作用使精制柴油中的微量蒸汽 凝结 水聚集成较大的水滴沉降到罐底并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从电离脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。本发明同时还提供了实现该方法的装置。，下面是一种柴油加氢精制分馏方法及其装置专利的具体信息内容。
1.一种柴油加氢精制产物的分馏方法，其特征在于该方法包括一个加氢反应 生成油蒸汽汽提分馏过程和一个精制柴油电离脱水过程，其中，
所述的蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为210～290℃，分馏塔顶温度为120～160℃，塔顶压力为0.3～0.6Mpa， 在分馏塔底通入过热汽提蒸汽，过热汽提蒸汽的温度为250～400℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至30～50℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
所述的电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 20～50℃，冷却后进入立式电离脱水罐；
(2)通过立式电离脱水罐内的1.5～2.2万伏的高压直流电场作用，使精制柴 油中的微量蒸汽凝结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不 含水的精制柴油从电离脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
2.根据权利要求1所述的一种柴油加氢精制产物的分馏方法，其特征在于：
所述的蒸汽汽提过程中，步骤(1)中的塔顶压力为0.6Mpa，过热汽提蒸汽的 温度为250℃；步骤(2)中的加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进 入塔顶冷却器后冷却至40℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
所述的电离脱水过程中，步骤(1)中的精制柴油由增压泵增压，然后经过换 热冷却单元冷却至50℃，冷却后进入电离脱水罐。
3.根据权利要求1或2所述的一种柴油加氢精制产物的分馏方法，其特征在 于：所述的汽提蒸汽是利用装置内余热锅炉的自产蒸汽或全厂1.0Mpa蒸汽系统的 蒸汽，并且是经过反应加热炉对流段与加热炉高温烟气换热后的过热蒸汽。
4.一种实现权利要求1所述的柴油加氢精制产物的分馏方法的装置，其包括 加氢反应生成油蒸汽汽提分馏单元，该蒸汽汽提分馏单元包括分馏塔、塔顶冷却 器和塔顶回流罐，其特征在于：所述的柴油加氢精制产物的分馏装置还包括增压 泵、精制柴油换热冷却单元和精制柴油电离脱水罐，该脱水罐采用立式脱水罐， 所述的分馏塔、增压泵、精制柴油换热冷却单元和精制柴油电离脱水罐依次相连。
5.根据权利要求4所述的一种柴油加氢精制产物的分馏装置，其特征在于： 所述的立式电离脱水罐为一个或一个以上，多个电离脱水罐串联。
6.根据权利要求4或5所述的一种柴油加氢精制产物的分馏装置，其特征在 于：所述的电离脱水罐罐体的中下部安装有进料分布管，罐体的中上部安装有电 极板，进料口开在罐体的侧壁，且低于进料分布管的安装位置，罐顶和罐底在中 心位置处分别开有出料口和脱水口，罐体内和所述的出料口相对应位置处还装设 有挡流板，罐顶还开有罐顶放空口、高压电引入口和安全阀口。
7.根据权利要求4或5所述的一种柴油加氢精制产物的分馏装置，其特征在 于：所述的换热冷却单元为换热器，该换热器的进口端和增压泵的出口端相连， 该换热器的出口端与电离脱水罐的进口端相连。
8.根据权利要求7所述的一种柴油加氢精制产物的分馏装置，其特征在于： 所述的换热器为一个或一个以上，多个换热器依次串联。
技术领域
本发明涉及一种柴油加氢精制分馏方法，本发明同时还涉及一种实现该方法 的装置。
背景技术
现在新建柴油加氢装置比较多采用的是分馏塔底设置重沸炉的工艺流程，该 流程是在分馏塔底设有加热炉，一部分塔底油用泵强制循环经加热炉加热后返回 分馏塔底，为产品分馏提供热量，另一部分塔底油经泵升压换热冷却后作为精制 柴油产品；
采用重沸炉流程的优点是产品质量高，精制柴油不含水，但其缺点是投资较 大、操作复杂、装置能耗高。采用分馏塔蒸汽汽提流程的优点是投资省、操作简 单、装置能耗低，但缺点是精制柴油易带水。
《石油炼制与化工》2006年第4期曾披露了一篇名称为柴油加氢精制装置生 产喷气燃料存在问题及解决措施的文章，其中的分馏塔也是采用蒸汽汽提，但装 置无有效的脱水手段，塔底精制油经常带水。
《炼油设计》1995年第3期曾披露了一篇名称为柴油加氢精制装置新型分馏 流程设计的文章，其在分馏塔底设置重沸炉，不使用蒸汽汽提，塔底精制柴油产 品换热冷却后直接作为合格产品。其产品不含水，质量稳定，但存在的问题是， 使用重沸炉使装置投资增加，并且运行能耗也高，炉子操作也较复杂。
因此，综上所述，现有技术中均存在不足之处。
发明内容
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种柴油加氢精制分馏方法， 其特征在于该方法包括一个加氢反应生成油蒸汽汽提分馏过程和一个精制柴油电 离脱水过程，其中，
所述的蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为210～290℃，分馏塔顶温度为120～160℃，塔顶压力为0.3～0.6Mpa， 在分馏塔底通入过热汽提蒸汽，过热汽提蒸汽的温度为250～400℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至30～50℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
所述的电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 20～50℃，冷却后进入立式电离脱水罐；
(2)通过立式电离脱水罐内的1.5～2.2万伏的高压直流电场作用，使精制柴 油中的微量蒸汽凝结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不 含水的精制柴油从电离脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
为了延长电脱水罐电离脱水的时间，保证精制柴油脱水的效果，电脱水罐采 用立式结构，并采用多级电脱水，即两个或两个以上的电脱水罐串联使用。
本发明柴油加氢精制分馏方法的较佳的实施方式为：该方法包括一个加氢反 应生成油蒸汽汽提分馏过程和一个精制柴油电离脱水过程，其中，
所述的蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为210～290℃，分馏塔顶温度为120～160℃，塔顶压力为0.6Mpa，在 分馏塔底通入过热汽提蒸汽，汽提蒸汽的温度为250℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至40℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
所述的电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 50℃，冷却后进入电脱水罐；
(2)通过电脱水罐内的1.5～2.2万伏的高压直流电场作用，使精制柴油中的 微量蒸汽凝结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不含水的 精制柴油从电脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
本发明中所述的汽提蒸汽可以是装置内余热锅炉的自产蒸汽，也可以是厂内 蒸汽系统管网的蒸汽，实际操作中只要蒸汽压力大于分馏塔内压力即可，通常是 采用1.0Mpa的系统蒸汽。为使汽提蒸汽成为250℃～400℃的过热蒸汽，可将汽提 蒸汽先经过反应加热炉对流段与加热炉烟气余热换热后再进分馏塔。
本发明的另一目的是提供一种柴油加氢精制分馏装置，该装置具有操作能耗 低和操作简单的优点。
本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种柴油加氢精制分馏装 置，其包括加氢反应生成油蒸汽汽提分馏单元，该蒸汽汽提分馏单元包括分馏塔、 塔顶冷却器和塔顶回流罐，其特征在于所述的柴油加氢精制分馏装置还包括增压 泵、精制柴油换热冷却单元和精制柴油电离脱水罐，该脱水罐采用立式脱水罐， 所述的分馏塔、增压泵、精制柴油换热冷却单元和精制柴油电离脱水罐依次相连。
由低压分离器来的加氢精制反应生成油以一定的温度进入分馏塔的进料口， 分馏塔采用蒸汽汽提分馏，在塔底通入汽提蒸汽，塔顶油气经过冷却后进入塔顶 回流罐，塔底的精制柴油由增压泵增压经过换热冷却后进入一个或一个以上串联 的立式电离脱水罐，通过电离脱水罐内的高压电场作用使精制柴油中的微量蒸汽 凝结水聚集成较大的水滴沉降到罐底并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从 电离脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品，电脱水罐底沉降的 水通过调节阀控制一定的水位。
本发明采用立式电离脱水罐，立式电离脱水罐由于其进料口、出料口的高度 差大，物料在脱水罐内受电场的作用时间长，起到延长电脱水罐电离脱水时间的 目的，保证精制柴油脱水的效果。另一方面，其进料口、出料口较大的高度差， 有利于水滴在罐内的沉降，从而可降低精制柴油产品的含水量，提高产品的精度。 同时，采用立式电离脱水罐，特别是当多个立式电离脱水罐串联时，可以大大节 省空间。
本发明可以作如下改进：所述的电离脱水罐为一个或一个以上，多个电离脱 水罐串联。采用多个电离脱水罐串联，可以延长电离脱水罐电离脱水的时间，保 证精制柴油脱水的效果。
本发明中所述的电脱水罐罐体的中下部安装有进料分布管，罐体的中上部安 装有电极板，进料口开在罐体的侧壁，且低于进料分布管的安装位置，罐顶和罐 底在中心位置处分别开有出料口和脱水口，罐体内和所述的出料口相对应位置处 还装设有挡流板，罐顶还开有罐顶放空口、高压电引入口和安全阀口。
本发明中所述的换热冷却单元为换热器，换热器的进口端和增压泵的出口端 相连，换热器的出口端与电离脱水罐的进口端相连。进入电离脱水罐的柴油温度 越低，其脱水效果越好。但通常从增压泵过来的柴油温度仍然很高，这时需将高 温柴油与装置内其它需要升温的低温物流通过换热器换热，从而达到柴油温度降 低的目的。
本发明中的换热冷却单元主要包括一个或多个塔底精制柴油换热器及冷却 器，这些换热器及冷却器一般以串联的方式相连，以达到更好的换热效果。
通常塔底精制柴油先通过一个或多个塔底精制柴油换热器与装置内其它需升 温的低温物流换热，换热后塔底柴油的温度如还没能达到要求的温度，则还要通 过空冷器或水冷器与空气或水换热。其具体换热的流程要根据装置设计时考虑， 主要是以节能为目的。较典型的换热流程是：分馏塔底油与进反应进料加热炉前 的原料柴油换热后再通过空冷器降低柴油的温度。
本发明是在传统的柴油加氢精制装置分馏塔汽提分馏流程的基础上，通过在 分馏塔后部新增加一个电离脱水过程，从而解决传统的汽提分馏流程精制柴油含 水不合格的问题。与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、设备投资相对较省。本发明工艺与重沸炉工艺相比，减少了一台重沸炉、 两台循环泵，虽然增加了电脱水罐，但电脱水罐为一般容器设备，投资并不大， 总体上投资还是节省的。
2、操作能耗较低。本发明工艺正常操作中的能耗主要为汽提蒸汽和电脱水罐 用电。而重沸炉工艺正常操作中的能耗主要为重沸炉的燃料消耗和循环泵的耗电 量，而重沸炉的燃料消耗是非常大的。同类装置采用本发明工艺比采用重沸炉工 艺可节约15％左右的能耗。
3、操作简单、安全性高。本发明工艺中的汽提蒸汽及电脱水罐在装置开停工 及正常操作时都无需过多调整。而重沸炉工艺则因多了加热炉，增加了装置开停 工及正常操作的难度，并且加热炉的安全性相对较差。
本发明所述的柴油加氢精制分馏装置可用于各类柴油加氢精制装置的分馏系 统。随着我国柴油产品质量升级，在未来几年将不断新建或改造柴油加氢精制装 置，因此该发明将有很大的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是图1中电脱水罐的结构示意图；
图3是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种柴油加氢精制分馏装置，包括加氢反应生成油蒸汽汽 提分馏单元，该蒸汽汽提分馏单元包括分馏塔3、塔顶冷却器14和塔顶回流罐4， 分馏塔3的侧壁分别开有加氢反应生成油的进料口1和汽提蒸汽入口2，其中加氢 反应生成油的进料口1位于汽提蒸汽入口2的上方，分馏塔3的塔顶和塔顶冷却 器14之间通过塔顶油气挥发管线9相连，从塔顶回流罐4引出两条管线，分别为 回流管线15和汽油出口管线15，其中回流管线15与分馏塔3的塔顶相连，汽油 出口管线15直接将汽油输出。
该柴油加氢精制分馏装置还包括增压泵5、精制柴油换热冷却单元6和立式的 电脱水罐7，分馏塔3、增压泵5、精制柴油换热冷却单元6和立式的电脱水罐7 依次相连，本实施例中的换热冷却单元6为换热器，也可以采用多个换热器串联 的方式，该换热器的进口端和增压泵5的增压泵出口线10相连，该换热器的出口 管线11与电脱水罐7的进料口72相连。
如图2所示，电脱水罐7罐体的中下部安装有进料分布管71，罐体的中上部 安装有电极板74，进料口72开在罐体的侧壁，且其开口位置低于进料分布管71 的安装位置，罐顶和罐底在中心位置处分别开有出料口77和脱水口73，其中出料 口77和精制油出口管线.12相连，将合格的精制柴油成品输出，脱水口73和脱水 管线13相连，用于将水排出，电脱水罐7罐底沉降的水可通过调节阀控制一定的 水位，罐体内和出料口77相对应位置处还装设有挡流板75，罐顶还开有罐顶放空 口79、高压电引入口78和安全阀口76。
采用上述装置进行柴油加氢精制分馏的方法，该方法可分为加氢反应生成油 蒸汽汽提分馏过程和精制柴油电离脱水过程，其中，
蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为210℃，分馏塔顶温度为120℃，塔顶压力为0.3Mpa，在分馏塔底 通入过热汽提蒸汽，汽提蒸汽采用余热锅炉自产的0.5Mpa蒸汽，并经反应加热炉 对流段换热至250℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至30℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 20℃，冷却后进入电脱水罐；
(2)通过电脱水罐内1.5万伏的高压电场作用，使精制柴油中的微量蒸汽凝 结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从 电脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
采用上述装置进行柴油加氢精制分馏的方法，其操作步骤也可以采用如下的 步骤：
蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为290℃，分馏塔顶温度为160℃，塔顶压力为0.6Mpa，在分馏塔底 通入过热汽提蒸汽，汽提蒸汽采用1.0MPa系统蒸汽，并经反应加热炉对流段换热 至350℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至50℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 20～50℃，冷却后进入电脱水罐；
(2)通过电脱水罐内2.2万伏的高压电场作用，使精制柴油中的微量蒸汽凝 结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从 电脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
采用上述装置进行柴油加氢精制分馏的方法，其操作步骤还可以采用如下的 步骤：
蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为240℃，分馏塔顶温度为130℃，塔顶压力为0.6Mpa，在分馏塔底 通入过热汽提蒸汽，汽提蒸汽采用1.0MPa系统蒸汽，并经反应加热炉对流段换热 至260℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至40℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 50℃，冷却后进入电脱水罐；
(2)通过电脱水罐内2.2万伏的高压电场作用，使精制柴油中的微量蒸汽凝 结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从 电脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
实施例二
图3所示的是本发明柴油加氢精制分馏装置的第二个实施例，和实施例一不 同的是，本发明中采用两个串联的立式的电脱水罐进行脱水处理，当然也可以采 用多个立式的电脱水罐进行脱水处理。
采用本实施例的装置进行柴油加氢精制分馏的方法，该方法可分为加氢反应 生成油蒸汽汽提分馏过程和精制柴油电离脱水过程，其中，
蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为250℃，分馏塔顶温度为150℃，塔顶压力为0.6Mpa，在分馏塔底 通入过热汽提蒸汽，汽提蒸汽采用1.0MPa系统蒸汽，并经反应加热炉对流段换热 至250℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至40℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热冷却单元冷却至 50℃，冷却后从中部进入两个串联的立式的电脱水罐；
(2)通过电脱水罐内2.2万伏的高压电场作用，使精制柴油中的微量蒸汽凝 结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从 电脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
实施例三
和实施例一不同的是，本实施例中的换热冷却单元采用换热器和空冷器串联 组合式结构，即该换热冷却单元6采用一个或多个换热器与空冷器串联的方式， 最后一个换热器的出口端和空冷器的进口端相连，第一个换热器的进口端和增压 泵5的出口端相连，空冷器的出口端与电脱水罐7的进口端相连。
采用本实施例的装置进行柴油加氢精制分馏的方法，该方法可分为加氢反应 生成油蒸汽汽提分馏过程和精制柴油电离脱水过程，其中，
蒸汽汽提过程包括如下步骤：
(1)从反应系统低压分离器来的加氢反应生成油进入分馏塔的进料口，分馏 塔的进料温度为250℃，分馏塔顶温度为150℃，塔顶压力为0.6Mpa，在分馏塔底 通入过热汽提蒸汽，汽提蒸汽采用1.0MPa系统蒸汽，并经反应加热炉对流段换热 至250℃；
(2)加氢反应生成油中汽油组分及硫化氢随汽提蒸汽进入塔顶冷却器后冷却 至40℃后进入塔顶回流罐，进行气、油、水三相分离；
电离脱水过程包括如下步骤：
(1)将分馏塔底的精制柴油由增压泵增压，然后经过换热器和空冷器后冷却 至50℃，冷却后进入电脱水罐；
(2)通过电脱水罐内2.2万伏的高压电场作用，使精制柴油中的微量蒸汽凝 结水聚集成较大的水滴沉降到罐底，并通过脱水管线脱掉，不含水的精制柴油从 电脱水罐的顶部出来后成为各项指标合格的精制柴油产品。
实施例四
和实施例三不同的是，本实施例中的换热冷却单元6采用一个或多个换热器 与水冷器串联的方式，最后一个换热器的出口端和水冷器的进口端相连，第一个 换热器的进口端和增压泵5的出口端相连，水冷器的出口端与电脱水罐7的进口 端相连。由于水具有较大比热，可将进入电脱水罐7的柴油温度冷却到一个较低 的值。
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