[發(fā)明專利]一種富烯烴煉油尾氣深加工利用中熱量回收的方法

無效

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• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104150442A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬利海;李寶琴;楊惠琳;孔凡靚;楊曉麗;黃浩;楊學(xué)彥
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號: C01B3/48
• 分類號: C01B3/48;C01B3/38
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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。

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H₂S、CO₂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l％摩爾的烯烴在加成反應(yīng)時將會引起約20~25℃的溫升，這部分熱量往往會被忽視。

發(fā)明內(nèi)容

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。

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0.5%~5%烯烴含量，充分回收利用每l％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1ppm，氯含量小于0.2ppm；3、配置較低的H₂O/C比、較高的爐進(jìn)/出口溫度，從而降低能耗。?

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3~5：2~4：1~5質(zhì)量比混合，混合后原料氣烯烴含量占總組成氣體的0.5%~5%。

（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3.5~4.0MPa、預(yù)熱器預(yù)熱至260℃左右，不再進(jìn)入傳統(tǒng)工藝中的第二加熱器，而是利用每l％摩爾的烯烴加成時產(chǎn)生的約20~25℃的溫升熱量，導(dǎo)熱油吸收反應(yīng)熱量加以利用。

（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℃左右與另一部分走旁路原料氣體進(jìn)入鈷鉬加氫反應(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≤1ppm，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%。

（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?500~520℃，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。

（5）出轉(zhuǎn)化爐的高溫轉(zhuǎn)化氣，出口溫度為840℃。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℃，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。

附圖說明

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

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0.5%~5%，將此混合干氣通入原料氣緩沖罐，由壓縮機(jī)升壓至3.5~4.0MPa、預(yù)熱器預(yù)熱至260℃左右，不再進(jìn)入第二加熱器，利用每l％摩爾的烯烴加成時產(chǎn)生的約25℃的溫升熱量。

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℃左右與另一部分走旁路原料氣體進(jìn)入鈷鉬加氫反應(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1ppm，氯含量小于0.2ppm。