[發明專利]一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法

無效

• 申請號: 201310520217.0
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103552984A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 鐘雨明;高聳;潘鵬;牟樹榮
• 申請（專利權）人: 四川天采科技有限責任公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: C01B3/48
• 分類號: C01B3/48;C01B3/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）膜分離：將氫氣濃度為10-40%（體積比）、甲烷濃度為20-50%（體積比）、氮氣濃度為10-30%（體積比）、C2及C2以上餾分濃度為1-4%（體積比）的煉廠干氣通過膜分離，滲透側富集氫氣，非滲透側富集甲烷、乙烯、乙烷及C2以上餾分；

（2）精制提氫：將步驟（1）中滲透側富集的氫氣在壓強為1-2MPa、溫度為20-40℃的條件下進行變壓吸附，得到產品氫氣；

（3）粗制脫乙烯：將步驟（1）中非滲透側的混合氣體進行變壓吸附，排出不吸附的甲烷、乙烷及其它輕烴氣；

（4）催化反應：步驟（3）中排出的甲烷、乙烷及其它輕烴氣在溫度為650-900℃、壓強為1-3MPa、水蒸汽與碳之比為3-7的條件下，通過催化劑，與水蒸汽反應產生一氧化碳、氫氣和二氧化碳混合氣體；

（5）中變反應：步驟（4）中產生的混合氣體再與水蒸汽反應，其中的一氧化碳進一步轉化生成氫氣和二氧化碳，與步驟（4）中產生的混合氣中未參與反應的氫氣和二氧化碳一起形成中變反應混合氣體；

（6）再次精制提氫：將步驟（5）中得到的含氫氣和二氧化碳的中變反應混合氣體經換熱后，在壓強為1-2MPa、溫度為20-40℃的條件下，進入步驟（2）進行變壓吸附，得到產品氫氣。

2.根據權利要求1所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：還包括凈化步驟，所述凈化步驟的具體過程為：在進行步驟（1）之前，采用低溫甲醇洗工藝脫除煉廠干氣中的酸性氣體，再進行膜分離。

3.根據權利要求2所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：還包括干燥步驟，所述干燥步驟的具體過程為：采用活性碳變溫吸附塔對經過凈化步驟后的煉廠干氣進行干燥。

4.根據權利要求3所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：還包括除霧除塵除油步驟，其具體過程為：分別采用除霧器、捕塵器和捕油器對干燥后的氣體進行除霧、除塵和除油處理，并將處理后的氣體送入膜分離系統。

5.根據權利要求1~4任一項所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：在進行步驟（4）之前，先進行加氫預處理步驟，其過程如下：將步驟（3）中的甲烷和其他烯烴依次通過加氫等溫反應器、加氫絕熱反應器，經預處理后，再開始進行催化反應。

6.根據權利要求5所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：還包括進一步的除氯除硫步驟，其過程如下：經加氫預處理后的混合氣體分別通過脫氯槽、脫硫槽，除去混合氣體中的氯、硫雜質，再開始催化反應。

7.根據權利要求6所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：還包括余熱回收步驟，其過程為：催化反應后的轉化氣體進入余熱鍋爐進行余熱回收，再進行中變反應。

8.根據權利要求7所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：還包括換熱步驟，其過程為：步驟（5）中得到的混合氣體先與初始的煉廠干氣進行換熱，再進行變壓吸附。

9.根據權利要求8所述的一種高收率、高純度煉廠干氣重整轉化制氫的方法，其特征在于：所述混合氣體換熱后，先進行冷凝、分液，分離出易被冷凝的C2以上餾分以及其他雜質液體、不易冷凝的氣體，再進行變壓吸附。