[實(shí)用新型]一種靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420190156.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203833607U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱代希;蘭治淮;余蘭金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省達(dá)科特能源科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B3/16
• 分類號(hào): C01B3/16;C01B3/56
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于石油化工企業(yè)的靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

靈活焦化技術(shù)是ExxonMobil公司針對(duì)API重度0~20、康氏殘?zhí)?~40%的物料所開(kāi)發(fā)的一種焦化技術(shù)，其與常規(guī)的延遲焦化技術(shù)相比，顯著特點(diǎn)是將絕大部分低附加值的石油焦在氣化器中密閉轉(zhuǎn)化為低熱值氣化氣（熱值為1020~1250kcal/m³），最終僅副產(chǎn)約1%的焦炭產(chǎn)品，體現(xiàn)出了較好的環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)性，在最近十年引起了國(guó)內(nèi)外大型煉油企業(yè)的極大關(guān)注，有望獲得較大范圍的應(yīng)用；

靈活焦化裝置產(chǎn)生的焦化氣化氣經(jīng)換熱降溫、除焦粉、脫硫后最終獲得清潔的低熱值氣化氣，靈活焦化技術(shù)存在以下問(wèn)題：

1．目前對(duì)于靈活焦化技術(shù)產(chǎn)生的低熱值氣化氣，沒(méi)有合適的經(jīng)濟(jì)化回收工藝技術(shù)，僅是將其作為燃料氣使用，其中的H₂和CO（兩種氣體合計(jì)占40vol%左右）資源直接白白燃燒浪費(fèi)掉了，造成資源利用率低；

2．目前對(duì)于靈活焦化技術(shù)產(chǎn)生的氣化氣，由于其含有約45~50vol%的惰性氣體N₂和約7~10?vol%的CO₂，相應(yīng)的熱值較低，用于加熱爐燃燒時(shí)所用的火嘴必須經(jīng)過(guò)特殊加工改造，以滿足可同時(shí)燃燒常規(guī)燃料氣和低熱值氣化氣，所需的處理設(shè)備復(fù)雜；

另一方面隨著原油資源品質(zhì)日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化，煉廠對(duì)氫氣的需求急劇增長(zhǎng)，而氫氣來(lái)源又偏少，大部分煉廠甚至需要單獨(dú)投資建設(shè)制氫裝置，這無(wú)疑大大增加了煉廠氫氣的使用成本。

針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型研發(fā)了一種靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗的、經(jīng)濟(jì)化的回收利用靈活焦化氣化氣中寶貴的H₂和CO資源，同時(shí)為煉廠油品加工提供大量H₂資源，有效緩解煉廠H₂來(lái)源不足的問(wèn)題；

該系統(tǒng)能將靈活焦化氣化氣中的H₂和CO資源通過(guò)CO水蒸氣變換和H₂提純來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化、最經(jīng)濟(jì)化獲得H₂的目的，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗低，CO變換溫度低、變換壓力低和汽氣比小，CO變換率高，產(chǎn)品H₂純度和收率高。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)，包括CO水蒸氣變換裝置和變壓吸附H₂提純裝置：

（1）所述CO水蒸氣變換裝置包括預(yù)處理器、第一變換爐、第二變換爐、主熱交換器、開(kāi)工電爐、中間換熱器、第一噴水器、第二噴水器、調(diào)溫水加熱器、脫鹽水加熱器、變換氣冷卻器、汽水分離器、除氧水貯槽、噴水泵；

（2）所述變壓吸附H₂提純裝置包括兩級(jí)變壓吸附裝置。

由一種靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)中的CO水蒸氣變換裝置，其中：所述主熱交換器（2）管程入口之前設(shè)置預(yù)處理器（1），所述主熱交換器（2）管程出口之后還依次設(shè)置脫鹽水加熱器（10）、變換氣冷卻器（11）和汽水分離器（12）。

作為優(yōu)選，所述脫鹽水加熱器殼程出口與變換氣冷卻器殼程入口相連；所述中間換熱器與第一噴水器之間設(shè)置開(kāi)工電爐，用于裝置開(kāi)工時(shí)加熱原料氣至預(yù)設(shè)溫度；所述變換氣冷卻器下部設(shè)置汽水分離器，用于脫除變換氣中的水分；所述除氧水貯槽出口與噴水泵入口相連，所述噴水泵出口與調(diào)溫水加熱器管程入口相連。

作為優(yōu)選，所述CO水蒸氣變換裝置采用全低溫、低壓、低汽氣比變換工藝以及段間移出式換熱和冷激噴水增濕降溫工藝，目的是最大程度降低CO水蒸氣變換裝置的蒸汽消耗，實(shí)現(xiàn)低能耗CO水蒸氣變換制氫。

作為優(yōu)選，所述變換爐內(nèi)分段裝填抗毒型催化劑和低溫高活性抗水型耐硫變換催化劑。

作為優(yōu)選，所述主熱交換器殼程出口與中間換熱器殼程入口之間設(shè)置外加蒸汽管線。

作為優(yōu)選，所述脫鹽水加熱器管程通入脫鹽水，所述變換氣冷卻器管程通入循環(huán)冷卻水，所述脫鹽水用作鍋爐給水，這樣的目的是進(jìn)一步回收變換氣的余熱能量，同時(shí)將變換氣的溫度降低以滿足所述變壓吸附H2提純裝置的要求。

???由一種靈活焦化氣化氣制氫系統(tǒng)中的變壓吸附H₂提純裝置，其中：所述第一級(jí)變壓吸附裝置和第二級(jí)變壓吸附裝置各自包括至少4個(gè)通過(guò)管道連通的吸附塔、至少1個(gè)緩沖罐、至少1個(gè)真空泵以及配套的程控閥門。