本发明涉及化工产品生产领域，具体的涉及一种生产乙烯、丙烯用加氢装置及加氢方法。
背景技术：
随着我国最近几年甲醇制烯烃（mto）技术的大规模应用，如何有效提高目的产品（乙烯/丙烯）收率，降低mto技术副产物（c4、c5：是指mto副产物中分别具有4个碳和5个碳的有机物）收率成为当务之急。中国石化上海石油化工研究院利用具有独特择形性和酸性的zsm-5催化剂，开发c4/c5烯烃催化裂解制丙烯、乙烯的成套工艺在该领域实现了重大的技术突破。实践证明，occ技术作为mto技术的“黄金搭档”，优势互补，用于c4、c5烯烃裂解增产丙烯、乙烯，大幅度提升了mto装置的整体技术经济性。
occ技术是将mto装置副产c4、c5中的单烯烃通过进一步的催化裂解，再经压缩、分离后制取丙烯、乙烯的工艺，occ原料中的c4、c5中单烯烃含量越高，越有利于提高双烯（乙烯、丙烯）的生成，其优点是流程简单，操作方便，且能耗较低。缺点是在实际生产过程中，原料c4、c5中不可避免的会有一定量的二烯烃及炔烃组分，这部分组分在一定条件下容易聚合堵塞下游occ反应器内催化剂的孔道，进而产生焦炭，降低了反应器切换周期，降低了目的产品（乙烯、丙烯）的收率。因此如何降低occ装置c4/c5原料中二烯烃、炔烃含量，最大化的提高c4/c5中单烯烃的含量成为occ技术改造亟需解决的问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可有效降低occ装置中c4、c5原料中二烯烃、炔烃含量，提高c4、c5原料中单烯烃含量，进而提高双烯收率的生产乙烯、丙烯用加氢装置及加氢方法。
为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种生产乙烯、丙烯用加氢装置，分别包括c4加氢装置和c5加氢装置；
c4加氢装置包括c4原料、氢气原料，c4原料和氢气原料均为装置外供应，c4用氢气原料通过c4加氢管路分别联通有一段加氢反应器和二段加氢反应器；
c4原料通过管道联通有c4原料缓冲罐的进料端，c4原料缓冲罐的进料端设有用于控制c4原料液位的液位调节阀，c4原料缓冲罐的出料端通过管道联通有c4原料进料泵，c4原料进料泵的出料端通过依次联通的c4凝结脱水器、c4过滤器、c4原料预热器后与c4静态混合器ⅰ的进料端联通，c4原料进料泵的出料端设有流量控制阀，c4静态混合器ⅰ的出料端与一段加氢反应器的底端进料口连通；
c4加氢管路包括并联设置且带有阀门的一段加氢主管路、一段加氢辅管路、二段加氢主管路、二段加氢辅管路，一段加氢主管路的出料端与c4静态混合器ⅰ的进料端联通，一段加氢辅管路的出料端与一段加氢反应器的中部进料口联通，一段加氢反应器的顶部出料口通过管路连通有一段加氢冷却器；
一段加氢冷却器的进料端设有阀门，一段加氢冷却器的出料端、二段加氢主管路的出料端均通过管道与c4静态混合器ⅱ联通，c4静态混合器ⅱ的出料端与二段加氢反应器的底端进料口连通，二段加氢辅管路的出料端与二段加氢反应器的中部进料口联通，二段加氢反应器的顶部出料口通过二段加氢冷却器后与c4产品缓冲罐联通，c4产品缓冲罐的出料端通过压力调节阀后联通occ装置；
c5加氢装置包括由装置外供应而来的c5原料、氢气原料，c5原料通过管道联通有c5原料缓冲罐的进料端，c5原料缓冲罐的进料端设有控制液位的液位调节阀，c5原料缓冲罐的出料端通过管道联通有c5原料进料泵，c5原料进料泵的出料端联通有c5原料预热器，c5原料进料泵的出料端设有流量控制阀，c5原料预热器的出料端通过管道连通有c5静态混合器；
c5用氢气原料通过c5加氢管路与c5静态混合器联通，c静态混合器的出料端与c5加氢反应器的顶端联通，c5加氢反应器的底部出料端经c5加氢冷却器后与c5产品缓冲罐联通，c5产品缓冲罐的出料端设有压力调节阀并联通有occ装置。
需要说明的是，c4加氢装置和c5加氢装置原料不同，属同一发明构思，c4原料和c5原料均为mto技术（甲醇制烯烃技术）的副产物，是指mto副产物中碳链分别具有4个碳和5个碳的有机物，c4加氢装置和c5加氢装置的作用是将c4和c5原料中二烯烃及炔烃在催化剂的作用下进行加氢反应，使原料中的单烯烃含量上升，降低occ反应生焦量，提高双烯收率。
为提高c4加氢装置设计的合理性及应用的便捷性，本发明的技术方案还包括，所述一段加氢反应器的出料端与c4产品缓冲罐直接连通的c4出料管路，c4出料管路的进料端设有阀门。该设计使一段加氢反应器出料端的一段加氢产物可不经过二段加氢反应器（通过一段加氢冷却器进料端的阀门及c4出料管路进料端的阀门控制），直接进入c4产品缓冲罐并出料进入下游的occ装置，使c4原料既可以经过一次加氢，也可经过两次加氢，进而提高了该装置使用的灵活性。
为提高c5加氢产物的加氢反应效果，进而提高c5加氢产物中单烯烃的含量，本发明的技术方案还包括，所述c5产品缓冲罐的出料端设有压力调节阀并联通有出料管路ⅰ和出料管路ⅱ，出料管路ⅰ与occ装置联通；出料管路ⅱ通过c5循环泵与c5静态混合器的进料端联通，使加氢后c5加氢产物一部分靠c5循环泵加压后返回c5加氢反应器入口与新鲜c5原料混合进行循环加氢；另一部分靠自身压力直接送入下游occ装置。
本发明的目的之二是提供一种生产乙烯、丙烯用加氢装置的加氢方法，分别包括c4原料加氢方法和c5原料加氢方法；
c4原料加氢方法包括如下步骤：
（1）由装置外来的氢气通过c4加氢管路分别进入一段加氢反应器和二段加氢反应器，其中，一段加氢主管路的氢气由c4静态混合器ⅰ的进料端进入，一段加氢辅管路的氢气由一段加氢反应器的中部进料口进入，二段加氢主管路的氢气由c4静态混合器ⅱ的进料端进入，二段加氢辅管路的氢气由二段加氢反应器的中部进料口进入；
（2）由装置外来的c4原料在液位调节阀控制下进入c4原料缓冲罐，之后c4原料经c4原料进料泵加压（优选加压至2.1mpag）及流量控制后依次通过c4凝结脱水器、c4过滤器、c4原料预热器后进入c4静态混合器ⅰ与氢气充分混合，混合后的c4原料和氢气连同一段加氢辅管路的氢气进入一段加氢反应器中并在催化剂作用下进行加氢反应，生成一段加氢反应产物，一段加氢反应产物包括c4原料相对应的单烯烃，即c4原料中的丁二烯和炔烃在催化剂的作用下生成1-丁烯，部分异构化反应生成顺、反2-丁烯；
（3）一段加氢反应产物经一段加氢冷却器冷却后进入c4静态混合器ⅱ，并与二段加氢主管路的氢气充分混合，混合后的一段加氢反应产物和氢气连同二段加氢辅管路的氢气进入二段加氢反应器中并在催化剂作用下进行加氢反应，生成二段加氢反应产物，二段加氢反应产物为c4原料相对应的单烯烃，即c4原料中的丁二烯和炔烃在催化剂的作用下生成1-丁烯，部分异构化反应生成顺、反2-丁烯；
（4）二段加氢反应产物经二段加氢冷却器冷却后进入c4产品缓冲罐中进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置；
c5原料加氢方法包括如下步骤：
（1）由装置外来的氢气通过c5加氢管路进入c5静态混合器；
（2）由装置外来的c5原料在液位调节阀的控制下进入c5原料缓冲罐，之后c5原料经c5原料进料泵加压（优选加压至2.1mpag）及流量控制后进入c5原料预热器，预热后的c5原料进入c5静态混合器与氢气充分混合，混合后的c5原料和氢气进入c5加氢反应器并在催化剂作用下进行反应，生成相应单烯烃的c5加氢反应产物，即c5原料中的二烯烃及炔烃在催化剂作用下生成单烯烃。
（3）c5加氢反应产物由c5加氢反应器底端排出，经c5加氢冷却器冷却后进入c5产品缓冲罐内进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置。
本发明的技术方案还包括，所述c4原料加氢方法步骤（2）中，由一段加氢反应器排出的一段加氢反应产物直接通过c4出料管路输送至c4产品缓冲罐进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置，而不经过二段加氢反应器，提高了该装置使用的灵活性。
本发明的技术方案还包括，所述c5加氢方法步骤（3）中，经c5产品缓冲罐闪蒸后c5加氢反应产物一部分经c5循环泵加压后输送至c5静态混合器的进料端进行循环，另一部分输送至下游occ装置，循环加氢可使c5加氢反应更加完全，最大程度降低二烯烃及炔烃的含量。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的目的是提供一种可有效降低occ装置中c4、c5原料中二烯烃、炔烃含量，提高c4、c5原料中单烯烃含量，进而提高双烯收率的生产乙烯、丙烯用加氢装置及加氢方法，为实现上述技术效果：
首先，本发明的通过c4加氢装置，使c4原料依次通过c4原料缓冲罐、c4原料预热器等设备后在c4静态混合器中与氢气充分混合并依次进入一段加氢反应器和二段加氢反应器中，在催化剂作用下与氢气进行加氢反应，使c4原料中的丁二烯和炔烃在催化剂的作用下生成1-丁烯，部分异构化反应生成顺、反2-丁烯，完成c4原料中二烯烃及炔烃的脱除，之后进入下游的occ装置，避免了丁二烯和炔烃聚合堵塞下游occ反应器内催化剂的孔道，降低了生焦量，延长了反应器切换周期，进而提高目的产品（乙烯、丙烯）的收率，提高了装置经济效益；
其次，本发明通过c5加氢装置，使c5原料依次通过c5原料缓冲罐、c5原料预热器等设备后，进入c5静态混合器与氢气混合，并进入c5加氢反应器中在催化剂的作用下进行加氢反应，使c5原料中的二烯烃及炔烃在催化剂作用下生成相应的单烯烃，之后进入下游的occ装置，同c4加氢装置技术效果相同，避免了c5原料中二烯烃和炔烃聚合堵塞下游occ反应器内催化剂的孔道，降低了生焦量，延长了反应器切换周期，进而提高occ装置目的产品（乙烯、丙烯）的收率，提高了装置经济效益；
最后，本发明的加氢装置及加氢方法经实际生产测试，c4原料加氢前二烯烃及炔烃含量为1.56wt%，经加氢反应后二烯烃含量为0wt%，单烯烃含量提高；c5原料加氢前二烯烃及炔烃含量为5.18%，经加氢反应后二烯烃及炔烃含量为0wt%，单烯烃含量提高；实际生产数据表明，c4、c5原料在催化裂解反应前，通过本发明装置进行加氢反应，二烯烃及炔烃被全部脱除，且加氢后的单烯烃含量较加氢前提高，有利于降低反应生焦量，提高occ装置的双烯收率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为具体实施方式中c4加氢装置及加氢流程图。
图2为具体实施方式中c5加氢装置及加氢流程图。
其中，1为一段加氢反应器，2为二段加氢反应器，3为一段加氢主管路，4为c4静态混合器ⅰ，5为一段加氢辅管路，6为二段加氢主管路，7为c4静态混合器ⅱ，8为二段加氢辅管路，9为液位调节阀，10为c4原料缓冲罐，11为c4原料进料泵，12为c4凝结脱水器，13为c4过滤器，14为c4原料预热器，15为二段加氢冷却器，16为c4出料管路，17为c4产品缓冲罐，18为occ装置，19为一段加氢冷却器，20为c5静态混合器，21为c5原料缓冲罐，22为c5原料进料泵，23为c5原料预热器，24为c5加氢反应器，25为c5加氢冷却器，26为c5产品缓冲罐、27为c5循环泵、28为阀门。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述简化本发明的描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
由附图可以看出，一种生产乙烯、丙烯用加氢装置及加氢方法，包括c4原料加氢及c5原料加氢装置及方法；
c4原料加氢装置及方法包括如下步骤：
（1）由装置外来的氢气通过c4加氢管路分别进入一段加氢反应器1和二段加氢反应器2，其中，一段加氢主管路3的氢气由c4静态混合器ⅰ4的进料端进入，一段加氢辅管路5的氢气由一段加氢反应器1的中部进料口进入，二段加氢主管路6的氢气由c4静态混合器ⅱ7的进料端进入，二段加氢辅管路8的氢气由二段加氢反应器2的中部进料口进入；
（2）由装置外来的c4原料在液位调节阀9控制下进入c4原料缓冲罐10，之后c4原料经c4原料进料泵11加压及流量控制后依次通过c4凝结脱水器12、c4过滤器13、c4原料预热器14后进入c4静态混合器ⅰ4与氢气充分混合，混合后的c4原料和氢气连同一段加氢辅管路5的氢气进入一段加氢反应器1中并在催化剂作用下进行加氢反应，生成一段加氢反应产物，一段加氢反应产物包括c4原料相对应的单烯烃；另外，由一段加氢反应器1排出的一段加氢反应产物可直接通过c4出料管路16输送至c4产品缓冲罐17进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置18，通过控制相应阀门28，实现一段加氢而不经过二段加氢反应器2，提高了该装置使用的灵活性；
（3）一段加氢反应产物经一段加氢冷却器19冷却后进入c4静态混合器ⅱ7，并与二段加氢主管路6的氢气充分混合，混合后的一段加氢反应产物和氢气连同二段加氢辅管路8的氢气进入二段加氢反应器2中并在催化剂作用下进行加氢反应，生成二段加氢反应产物，二段加氢反应产物为c4原料相对应的单烯烃；
（4）二段加氢反应产物经二段加氢冷却器15冷却后进入c4产品缓冲罐17中进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置18；
c5原料加氢装置及方法包括如下步骤：
（1）由装置外来的氢气通过c5加氢管路进入c5静态混合器20；
（2）由装置外来的c5原料在液位调节阀9的控制下进入c5原料缓冲罐21，之后c5原料经c5原料进料泵22加压及流量控制后进入c5原料预热器23，预热后的c5原料进入c5静态混合器20与氢气充分混合，混合后的c5原料和氢气进入c5加氢反应器24并在催化剂作用下进行反应，生成相应单烯烃的c5加氢反应产物；
（3）c5加氢反应产物由c5加氢反应器24底端排出，经c5加氢冷却器25冷却后进入c5产品缓冲罐26内进行一级闪蒸，经c5产品缓冲罐26闪蒸后c5加氢反应产物一部分经c5循环泵27加压后输送至c5静态混合器20的进料端进行循环，另一部分输送至下游occ装置18。
本申请的生产乙烯丙烯用加氢装置及相应的加氢方法，c4原料、c5原料在催化剂的作用下进行选择加氢反应，可有效将c4原料、c5原料中二烯烃及炔烃转化为单烯烃，可实现c4、c5原料中的二烯烃及炔烃被全部脱除，脱除原料中二烯烃及炔烃的同时，使原料中的单烯烃含量上升，避免二烯烃及炔烃组分聚合堵塞下游occ装置反应器内催化剂的孔道，进而降低occ反应生焦量，延长反应器切换周期，提高双烯收率。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种生产乙烯、丙烯用加氢装置，其特征在于：包括c4加氢装置和c5加氢装置，所述c4加氢装置包括c4原料、氢气原料，所述氢气原料通过c4加氢管路分别联通有一段加氢反应器和二段加氢反应器；c4原料通过管道联通有c4原料缓冲罐的进料端，c4原料缓冲罐的进料端设有液位调节阀，c4原料缓冲罐的出料端通过管道联通有c4原料进料泵，c4原料进料泵的出料端通过依次联通的c4凝结脱水器、c4过滤器、c4原料预热器后与c4静态混合器ⅰ的进料端联通，所述c4原料进料泵的出料端设有流量控制阀，c4静态混合器ⅰ的出料端与一段加氢反应器的底端进料口连通；所述c4加氢管路包括并联设置且带有阀门的一段加氢主管路、一段加氢辅管路、二段加氢主管路、二段加氢辅管路，所述一段加氢主管路的出料端与c4静态混合器ⅰ的进料端联通，所述一段加氢辅管路的出料端与一段加氢反应器的中部进料口联通，所述一段加氢反应器的顶部出料口通过管路连通有一段加氢冷却器；一段加氢冷却器的进料端设有阀门，一段加氢冷却器的出料端、二段加氢主管路的出料端均通过管道与c4静态混合器ⅱ联通，c4静态混合器ⅱ的出料端与二段加氢反应器的底端进料口连通，二段加氢辅管路的出料端与二段加氢反应器的中部进料口联通，二段加氢反应器的顶部出料口通过二段加氢冷却器后与c4产品缓冲罐联通，c4产品缓冲罐的出料端通过压力调节阀后联通occ装置；
所述c5加氢装置包括c5原料、氢气原料，所述c5原料通过管道联通有c5原料缓冲罐的进料端，c5原料缓冲罐的进料端设有液位调节阀，c5原料缓冲罐的出料端通过管道联通有c5原料进料泵，c5原料进料泵的出料端联通有c5原料预热器，所述c5原料进料泵的出料端设有流量控制阀，c5原料预热器的出料端通过管道连通有c5静态混合器，所述氢气原料通过c5加氢管路与c5静态混合器联通，c5静态混合器的出料端与c5加氢反应器的顶端联通，c5加氢反应器的底部出料端经c5加氢冷却器后与c5产品缓冲罐联通，所述c5产品缓冲罐的出料端设有压力调节阀并联通有occ装置。
2.如权利要求1所述的生产乙烯、丙烯用加氢装置，其特征在于：所述一段加氢反应器的出料端与c4产品缓冲罐直接连通的c4出料管路，所述c4出料管路的进料端设有阀门。
3.如权利要求1所述的生产乙烯、丙烯用加氢装置，其特征在于：所述c5产品缓冲罐的出料端设有压力调节阀并联通有出料管路ⅰ和出料管路ⅱ，出料管路ⅰ与occ装置联通，出料管路ⅱ通过c5循环泵与c5静态混合器的进料端联通。
4.一种适用于权利要求1所述的生产乙烯、丙烯用加氢装置的加氢方法，包括c4原料加氢方法和c5原料加氢方法；
所述c4原料加氢方法包括如下步骤：
（1）由装置外来的氢气通过c4加氢管路分别进入一段加氢反应器和二段加氢反应器，其中，一段加氢主管路的氢气由c4静态混合器ⅰ的进料端进入，一段加氢辅管路的氢气由一段加氢反应器的中部进料口进入，二段加氢主管路的氢气由c4静态混合器ⅱ的进料端进入，二段加氢辅管路的氢气由二段加氢反应器的中部进料口进入；
（2）由装置外来的c4原料在液位调节阀控制下进入c4原料缓冲罐，之后c4原料经c4原料进料泵加压及流量控制后依次通过c4凝结脱水器、c4过滤器、c4原料预热器后进入c4静态混合器ⅰ与氢气充分混合，混合后的c4原料和氢气连同一段加氢辅管路的氢气进入一段加氢反应器中并在催化剂作用下进行加氢反应，生成一段加氢反应产物，所述一段加氢反应产物包括c4原料相对应的单烯烃；
（3）一段加氢反应产物经一段加氢冷却器冷却后进入c4静态混合器ⅱ，并与二段加氢主管路的氢气充分混合，混合后的一段加氢反应产物和氢气连同二段加氢辅管路的氢气进入二段加氢反应器中并在催化剂作用下进行加氢反应，生成二段加氢反应产物，所述二段加氢反应产物为c4原料相对应的单烯烃；
（4）二段加氢反应产物经二段加氢冷却器冷却后进入c4产品缓冲罐中进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置；
所述c5原料加氢方法包括如下步骤：
（1）由装置外来的氢气通过c5加氢管路进入c5静态混合器；
（2）由装置外来的c5原料在液位调节阀的控制下进入c5原料缓冲罐，之后c5原料经c5原料进料泵加压及流量控制后进入c5原料预热器，预热后的c5原料进入c5静态混合器与氢气充分混合，混合后的c5原料和氢气进入c5加氢反应器并在催化剂作用下进行反应，生成相应单烯烃的c5加氢反应产物；
（3）c5加氢反应产物由c5加氢反应器底端排出，经c5加氢冷却器冷却后进入c5产品缓冲罐内进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置。
5.如权利要求4所述的生产乙烯、丙烯用加氢装置的加氢方法，其特征在于：所述c4原料加氢方法步骤（2）中，由一段加氢反应器排出的一段加氢反应产物直接通过c4出料管路输送至c4产品缓冲罐进行一级闪蒸，之后送入下游的occ装置。
6.如权利要求4所述的生产乙烯、丙烯用加氢装置的加氢方法，其特征在于：所述c5加氢方法步骤（3）中，经c5产品缓冲罐闪蒸后c5加氢反应产物一部分经c5循环泵加压后输送至c5静态混合器的进料端进行循环，另一部分输送至下游occ装置。
技术总结