[发明专利]一种制备轻质白油的反应装置及其使用方法

权利要求书

1.一种制备轻质白油的反应装置，其特征是：包括加氢反应器、氢气分离器和双层精馏塔，加氢反应器包括锥形加热筒（15），在锥形加热筒（15）内设有锥形腔体（27），在锥形腔体（27）的上半部设有螺旋加热管A（26），在锥形加热筒（15）的外壁缠绕有螺旋盘管（4），在螺旋盘管（4）内设有腔体A（25），在螺旋盘管（4）的上端设有贯通腔体A（25）的储液箱A（2），在螺旋盘管（4）的下端设有贯通腔体A（25）的储液箱B（17），在螺旋盘管（4）的外侧壁上间隔设有多个穿孔（24），在位于螺旋盘管（4）上半部的多个穿孔（24）内分别插有插块A（3），在位于螺旋盘管（4）下半部的多个穿孔（24）内分别插有插块B（16），在储液箱A（2）的侧壁上设有基础油进料管（1），在储液箱A（2）的顶部设有连接气管A（5），在氢气分离器（10）的顶部设有氢气回流管（9），在储液箱B（17）的顶部设有连接气管B（7），连接气管A（5）、氢气回流管（9）、氢气进气管（6）分别和连接气管B（7）连通，在储液箱B（17）的底部和氢气分离器（10）的中部之间设有连接油管B（18），双层精馏塔包括内塔（22），在内塔（22）内设有腔体C（41），在内塔（22）的上部罩有外塔（13），在外塔（13）和内塔（22）之间设有腔体B（38），在外塔（13）底部的相对两侧分别设有向下延伸且底部和内塔（22）连接的凸出板（21），在两凸出板（21）的端部和内塔（22）之间分别设有贯通腔体B（38）和腔体C（41）的连接油管C（20），在腔体B（38）内间隔设有外缘面和外塔（13）内壁固接的环形塔板A（30）、内缘面和内塔（22）外壁固接的环形塔板B（32），在环形塔板A（30）和内塔（22）外壁、环形塔板B（32）和外塔（13）内壁之间分别设有缝隙，在内塔（22）的中心部位设有加热棒（39），在腔体C（41）内间隔设有外缘面和内塔（22）内壁固接的环形塔板C（34）、内缘面和加热棒（39）外壁固接的环形塔板D（36），在环形塔板C（34）和加热棒（39）外壁、环形塔板D（36）和内塔（22）内壁之间也分别设有缝隙，在氢气分离器（10）的底部和外塔（13）的中部之间设有连接油管A（11），在外塔（13）的顶部设有低馏点混合加氢基础油出油管（12），在内塔（22）的顶部设有穿过腔体B（38）并延伸到外塔（13）外部的中低至中高馏点混合加氢基础油出油管（14），在内塔（22）的底部设有高馏点混合加氢基础油出油管（23）；

在连接气管B（7）上设有气泵（8）；

在两凸出板（21）的下端分别设有半球头（19），在两半球头（19）的下端和内塔（22）之间分别设有贯通腔体B（38）和腔体C（41）的连接油管C（20）；

在多个插块A（3）和多个插块B（16）上分别设有钢丝笼（28），多个钢丝笼（28）分别沿穿孔（24）伸入到腔体A（25）内，钢丝笼（28）的形状和螺旋盘管（4）截面的形状相同，在插块A（3）设有的钢丝笼（28）内装有Ni-Mo催化剂，在插块B（16）设有的钢丝笼（28）内装有镍、铂、钯催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备轻质白油的反应装置，其特征是：在环形塔板A（30）的内缘面设有向上延伸的翻边A（29），在环形塔板B（32）的外缘面设有向上延伸的翻边B（31）。

3.根据权利要求1所述的制备轻质白油的反应装置，其特征是：在环形塔板C（34）的内缘面设有向上延伸的翻边C（33），在环形塔板D（36）的外缘面设有向上延伸的翻边D（35）。

4.根据权利要求1所述的制备轻质白油的反应装置，其特征是：在环形塔板A（30）、环形塔板B（32）、环形塔板C（34）和环形塔板D（36）上分别设有漏液孔（37）。

5.根据权利要求1所述的制备轻质白油的反应装置，其特征是：在加热棒（39）内设有腔体D（42），在腔体D（42）内设有螺旋加热管B（40）。

6.根据权利要求1所述的制备轻质白油的反应装置，其特征是：在加热棒（39）的顶端和腔体C（41）的顶端之间及加热棒（39）的底端和腔体C（41）的底端之间分别设有支撑杆（43）。

7.利用权利要求1～6所述的制备轻质白油的反应装置实施的一种制备轻质白油的反应装置的使用方法，其特征是：步骤如下：首先，将气泵（8）、螺旋加热管A（26）、螺旋加热管B（40）分别连接控制开关及电源，启动气泵（8）、螺旋加热管A（26）和螺旋加热管B（40），气泵（8）将沿氢气进气管（6）进入到连接气管B（7）的氢气打入到储液箱B（17）内，位于锥形腔体（27）上半部的螺旋加热管A（26）对锥形加热筒（15）的上半部进行加热至所需温度，螺旋加热管B（40）对加热棒（39）进行加热至所需温度；进一步，氢气沿储液箱B（17）顶部连接的螺旋盘管（4）向储液箱A（2）流动，流入到储液箱A（2）内的氢气沿储液箱A（2）顶部连接的连接气管A（5）流入连接气管B（7），形成了氢气的循环；进一步，基础油从基础油进料管（1）进入储液箱A（2）内，沿储液箱A（2）底部连接的螺旋盘管（4）向储液箱B（17）流动，基础油在进入螺旋盘管（4）后遇到上浮的氢气，并被加热至所需温度，在螺旋盘管（4）的上半部间隔设置的多个插块A（3）内分别装有的Ni-Mo催化剂形成了多个切片，使基础油在适合的温度及Ni-Mo催化剂的作用下，和氢气能够充分反应，在高氢气压力和高温条件下，脱除基础油中的硫、氮、氧杂原子，同时还将基础油中的一部分芳烃加氢饱和；进一步，流入到螺旋盘管（4）下半部的基础油在螺旋盘管（4）的下半部间隔设置的多个插块B（16）内分别装有的镍、铂、钯催化剂作用下，将流入到螺旋盘管（4）下半部的基础油的芳烃进行加氢饱和；进一步，基础油在螺旋盘管（4）和氢气充分反应后流入储液箱B（17）内，加氢后的基础油沿连接油管B（18）从氢气分离器（10）的中部进入氢气分离器（10）内，脱除掉加氢后基础油内混有的氢气；进一步，脱除后的氢气沿氢气分离器（10）顶部设有的氢气回流管（9）回到连接气管B（7）内和自连接气管A（5）、氢气进气管（6）过来的氢气汇合，再经气泵（8）打入到储液箱B（17）内，进入氢气循环；进一步、脱除氢气后的加氢基础油从氢气分离器（10）的底部出来，从双层精馏塔外塔（13）中部进入腔体B（38）内，加热棒（39）对腔体C（41）进行加热并将热量自内塔（22）的塔壁传递到腔体B（38）内，腔体B（38）内的温度为腔体C（41）内的温度的1/4到1/2，在腔体B（38）内间隔设置的环形塔板A（30）和环形塔板B（32）对加氢基础油进行分馏，加氢基础油内混合的低馏点混合加氢基础油被气化后从外塔（13）顶部设有的低馏点混合加氢基础油出油管（12）流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油，剩余的加氢基础油从腔体B（38）底部设有的连接油管C（20）流入腔体C（41）内，在腔体C（41）内间隔设置的环形塔板C（34）和环形塔板D（36）对剩余的加氢基础油进行分馏，在腔体C（41）内高温的作用下，加氢基础油中的中低至中高馏点混合加氢基础油被气化后从内塔（22）顶部设有的中低至中高馏点混合加氢基础油出油管（14）流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油，高馏点混合加氢基础油未被气化从内塔（22）底部设有的高馏点混合加氢基础油出油管（23）流出并经所需的精馏塔精细切割成多种不同标号的轻质白油。