一種富烯烴煉油尾氣深加工利用中熱量回收的方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種富烯烴煉油尾氣深加工利用中熱量回收的方法。本發(fā)明通過調(diào)配煉油尾氣，使混合干氣烯烴含量占總組成氣體的0.5%~5%，利用導(dǎo)熱油回收烯烴加成反應(yīng)時放出的反應(yīng)熱，減少加熱設(shè)備，并對混合干氣進(jìn)行預(yù)處理脫硫、脫氯，凈化原料氣，減少對設(shè)備的腐蝕，提高催化劑的壽命和反應(yīng)活性，同時配置較低的水碳比以降低能耗，進(jìn)而與工藝蒸汽混合，進(jìn)入蒸汽轉(zhuǎn)化、中溫變換、變壓吸附環(huán)節(jié)，制得產(chǎn)品氫氣。
【專利說明】-種富烯烴煉油尾氣深加工利用中熱量回收的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油煉制領(lǐng)域，具體涉及干氣制氫的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，煉油廠制氫大多數(shù)通過回收利用催化裂化、延遲焦化、加氫裂化、加氫精制、 柴油加氫及渣油加氫等裝置排出的混合干氣，將其作為原料氣，經(jīng)壓縮機(jī)加壓送入干氣制 氫裝置中，生產(chǎn)氫氣。這種干氣制氫技術(shù)所得氫氣產(chǎn)品純度高、應(yīng)用領(lǐng)域廣，避免了煉油加 工過程中副產(chǎn)氣直接燃燒，提高了能源利用率。
[0003] 但是，這項技術(shù)由于多數(shù)設(shè)備處在中壓、高溫、臨氫的狀態(tài)下，使得操作條件苛刻， 加熱設(shè)備繁多。加之工藝流體中含有H 2S、C02等介質(zhì)，這些介質(zhì)將會使催化劑的活性組分易 中毒而喪失活性，這就對烴類原料提出較為嚴(yán)格的要求。值得注意的是，進(jìn)入脫硫部分的原 料氣里往往含有大量的未飽和烯烴，研究發(fā)現(xiàn)每1%摩爾的烯烴在加成反應(yīng)時將會引起約 2(T25°C的溫升，這部分熱量往往會被忽視。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種環(huán)保、高效的干氣制氫方法。
[0005] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：1、配比混合干氣，保證原料氣含有0. 59Γ5%烯烴 含量，充分回收利用每1 %摩爾的烯烴在加成反應(yīng)時產(chǎn)生的熱量，使用導(dǎo)熱油作預(yù)熱源，減 少加熱器設(shè)備；2、設(shè)置預(yù)處理轉(zhuǎn)化凈化裝置，凈化后原料中硫含量小于lppm，氯含量小于 0. 2ppm ;3、配置較低的H20/C比、較高的爐進(jìn)/出口溫度，從而降低能耗。
[0006] 依技術(shù)方案所述步驟如下： (1)配比煉油尾氣，將加氫裂化、加氫精制、渣油加氫裝置排出的干氣按烯烴所占組成 以：Γ5 :2~4 :1飛質(zhì)量比混合，混合后原料氣烯烴含量占總組成氣體的0. 59Γ5%。
[0007] (2)將配置好的混合干氣通入原料氣緩沖罐，由壓縮機(jī)升壓至3. 5~4. OMPa、預(yù)熱器 預(yù)熱至260°C左右，不再進(jìn)入傳統(tǒng)工藝中的第二加熱器，而是利用每1%摩爾的烯烴加成時 產(chǎn)生的約20~25°C的溫升熱量，導(dǎo)熱油吸收反應(yīng)熱量加以利用。
[0008] (3)將原料氣分成兩部分，一部分進(jìn)入變溫反應(yīng)器，原料氣在催化劑作用下進(jìn)行烯 烴加成反應(yīng)，其間的反應(yīng)熱由導(dǎo)熱油帶走；出變溫反應(yīng)器的氣體約290°C左右與另一部分 走旁路原料氣體進(jìn)入鈷鑰加氫反應(yīng)器，在催化劑作用下，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫、有機(jī)氯轉(zhuǎn) 化為氯化氫。然后通過裝有脫氯劑、脫硫劑的反應(yīng)裝置脫氯、脫硫。經(jīng)凈化裝置處理后的氣 體，其硫含量< lppm，氯含量< 0. 2ppm，含有烯烴的原料氣在反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱量由導(dǎo) 熱油吸收，加以利用，反應(yīng)后的烯烴含量< 1%，芳烴< 13%。
[0009] (4)凈化后，按水碳比2. 5~3. 2與工藝蒸汽混合，經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對流段預(yù)熱至 50(T52(TC，由上集合管進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段。轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)化催化劑，在催化劑的作用 下，原料氣與水蒸汽發(fā)生復(fù)雜的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，整個反應(yīng)過程表現(xiàn)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需的熱 量由設(shè)在轉(zhuǎn)化爐頂部的氣體燃料燒嘴提供。
[0010] (5)出轉(zhuǎn)化爐的高溫轉(zhuǎn)化氣，出口溫度為840°C。經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器發(fā)生 2. 55?2. 75MPa Mpa中壓蒸汽，而后溫度降至360?380°C，再依次進(jìn)入中溫變換、變壓吸附 環(huán)節(jié)，制得產(chǎn)品氫氣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是利用煉油尾氣制備氫氣的工藝路線圖。

【具體實施方式】
[0012] 煉廠尾氣制備氫氣的工藝路線圖如圖1所示，將由加氫裂化、加氫精制、渣油加氫 裝置排出的干氣按烯烴所占組成以3 :2 :2質(zhì)量比混合，混合后原料氣烯烴含量占總組成氣 體的0. 59Γ5%，將此混合干氣通入原料氣緩沖罐，由壓縮機(jī)升壓至3. 5~4. OMPa、預(yù)熱器預(yù)熱 至260°C左右，不再進(jìn)入第二加熱器，利用每1 %摩爾的烯烴加成時產(chǎn)生的約25°C的溫升熱 量。
[0013] 將原料氣分成兩部分，一部分進(jìn)入變溫反應(yīng)器，原料氣在催化劑作用下進(jìn)行烯烴 加成反應(yīng)，其間的反應(yīng)熱由導(dǎo)熱油帶走；出變溫反應(yīng)器的氣體約290°c左右與另一部分走 旁路原料氣體進(jìn)入鈷鑰加氫反應(yīng)器，在催化劑作用下，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫、有機(jī)氯轉(zhuǎn)化 為氯化氫。然后通過裝有脫氯劑、脫硫劑的反應(yīng)裝置脫氯、脫硫，此時凈化后的氣體中硫含 量小于lppm，氯含量小于0. 2ppm。
[0014] 預(yù)處理后的原料氣按水碳比2.8與工藝蒸汽混合，經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對流段預(yù)熱至 520°C，由上集合管進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段。轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)化催化劑，在催化劑的作用下，原 料氣與水蒸汽發(fā)生復(fù)雜的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，整個反應(yīng)過程表現(xiàn)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需的熱量由 設(shè)在轉(zhuǎn)化爐頂部的氣體燃料燒嘴提供。出轉(zhuǎn)化爐的高溫轉(zhuǎn)化氣，出口溫度為840°C。經(jīng)轉(zhuǎn) 化氣蒸汽發(fā)生器發(fā)生2. 65 Mpa中壓蒸汽，而后溫度降至360°C進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器，在催 化劑的作用下發(fā)生變換反應(yīng)，將變換氣C0含量降至3% (干基）左右。中溫變換反應(yīng)是C0 與水反應(yīng)生成氏和0)2。
[0015] 中變氣經(jīng)鍋爐給水第二預(yù)熱器預(yù)熱鍋爐給水、鍋爐給水第一預(yù)熱器預(yù)熱鍋爐給水 回收大部分的余熱后，再經(jīng)中變氣空冷器及中變氣水冷卻器降溫至40°C，并經(jīng)分水后進(jìn)入 變壓吸附（PSA)部分。 來自中溫變換部分的中變氣壓力2. 5Mpa、溫度40°C，進(jìn)入界區(qū)后，自塔底進(jìn)入吸附塔 正處于吸附工況的塔，在其中多種吸附劑的依次選擇吸附下，一次性除去氫以外的CO、C02、 甲燒等雜質(zhì)，獲得純度大于99. 9%的廣品氧氣。 本發(fā)明公開的煉油尾氣制氫方法，優(yōu)化了資源利用，煉廠混合干氣用量4. 71萬噸/年， 折合標(biāo)準(zhǔn)煤為7. 401萬噸，氫氣量可達(dá)16000 X 104 Nm3/年，該裝置在正常運轉(zhuǎn)中還副產(chǎn)蒸 汽共6. 24萬噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤為0. 784萬噸，這兩項共節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8. 185萬噸/年，節(jié)能效果 明顯。
【權(quán)利要求】
1. 一種富烯烴煉油尾氣深加工利用中熱量回收的方法，其特征在于所述尾氣由加氫裂 化、加氫精制、渣油加氫裝置排出的干氣按烯烴所占組成以:Γ5 :2~4 :1飛質(zhì)量比混合，混合 后干氣烯烴含量占總組成氣體的〇. 59Γ5%，將混合干氣通入氣體凈化裝置脫氯、脫硫，凈化 后，按水碳比2. 5~3. 2與工藝蒸汽混合，再依次進(jìn)入蒸汽轉(zhuǎn)化、中溫變換、變壓吸附環(huán)節(jié)， 制得產(chǎn)品氫氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富烯烴煉油尾氣深加工利用中熱量回收的方法，其特征 在于煉油尾氣的凈化處理及對反應(yīng)過程中所產(chǎn)熱量由導(dǎo)熱油吸收利用，經(jīng)凈化裝置處理后 的氣體，其硫含量彡lppm，氯含量彡〇· 2ppm。
【文檔編號】C01B3/48GK104150442SQ201410316221
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】馬利海, 李寶琴, 楊惠琳, 孔凡靚, 楊曉麗, 黃浩, 楊學(xué)彥 申請人:寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司