[發(fā)明專利]煉廠氫氣流股的脫氮方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611140437.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106731527B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖祖維;陽永榮;王靖岱;蔣斌波
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D53/047
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明涉及煉廠氫氣流股脫氮，提供了一種煉廠氫氣流股的脫氮方法和裝置，該方法包括：當氫氣流股中氮氣含量較少時，不對流股進行脫氮處理；當氫氣流股中的氮氣含量達到一定值時，將含氮氫氣流股送入脫氮裝置中進行脫氮處理，由于脫氮過程導(dǎo)致的壓力降低，所以脫氮后需送至壓縮機加壓。其中，氮氣含量利用監(jiān)測裝置進行關(guān)聯(lián)測量，并以此為判據(jù)啟動脫氮操作。在該脫氮方法與裝置中，氫氣流股包括循環(huán)氫流股、副產(chǎn)氫裝置的出料流股。該方法可以用來優(yōu)化現(xiàn)有方法的設(shè)備，以提高副產(chǎn)氫氣的利用率。本發(fā)明還提供了一種氫氣流股脫氮裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工環(huán)保處理領(lǐng)域，涉及一種加氫裝置中富氫流股脫氮的方法與裝置。具體地，本發(fā)明采用旁路脫氮裝置及壓縮機的方式，當氫氣流股中的氮氣含量達到一定值時，將其送入脫氮裝置中脫氮后進行加壓，避免氫氣流股中氮氣累積，從而避免了長期運行而對設(shè)備可能造成的不利影響，同時也能將一部分廢氣中的氫氣利用起來，降低了操作成本。本發(fā)明還涉及一種氫氣流股脫氮裝置。

背景技術(shù)

加氫處理工藝是精制操作中常用的附加工藝。這些方法提高了低價值重質(zhì)殘余燃料油的價值，或者對含有污染物的精煉廠產(chǎn)物(例如煤油、柴油和汽油)進行處理。在加氫處理工藝中，重質(zhì)或被污染的烴類產(chǎn)品和氫一起通過烴化裂解操作進行共處理，以生產(chǎn)高價值產(chǎn)物(例如來自殘余燃料油的汽油)，或通過各種加氫處理工藝(脫氮或脫硫)例如柴油或汽油，以符合這些產(chǎn)品的高質(zhì)量低污染規(guī)格。

煉油廠中，帶有氮氣保護的耗氫裝置出口流股以及副產(chǎn)氫裝置的出料流股中均含有氮氣，這些氮氣組分因無法在加氫反應(yīng)中消耗掉而隨著富氫流股的循環(huán)而積累下來。當?shù)獨饨M分達到一定濃度時將影響加氫反應(yīng)的氫分壓，對汽柴油產(chǎn)品的質(zhì)量不利。實際操作中往往采用間歇排放富氫流股的方式降低反應(yīng)體系中氮氣含量從而提高氫分壓。但排放標準難于判斷，同時排放過程也會浪費大量高純氫氣，經(jīng)濟效益不高，故對氫氣流股中的氮氣的處理亟需得到解決。

脫氮技術(shù)，如氮氫膜分離技術(shù)分離氮氫氣體早有先例。中國科學院大連化學物理研究所經(jīng)過十余年的膜法氣體分離技術(shù)的研制工作，于1988年成功地在黑龍江化工廠首次應(yīng)用氮氫膜分離技術(shù)，但該技術(shù)主要應(yīng)用于從合成氨馳放氣中回收氫氣。并且，如果直接將膜分離等脫氮設(shè)備接入富氫流股主管路則會因低氮氣濃度和高壓降問題而經(jīng)濟效益不彰。

由于上述問題的存在，現(xiàn)有技術(shù)尚未合理地處理煉廠氣中氮氣的脫除問題。因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)效果好的煉廠氣的脫氮方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種煉廠氣脫氮的方法與裝置，采用孔板流量計來控制氫氣流股的流向：當流股中氮氣含量較低時，旁路脫氮裝置及壓縮機；當氫氣流股中的氮氣含量達到一定值時，將其送入脫氮裝置中脫氮后進行加壓。采用該方法避免了氫氣流股中氮氣的累積，從而避免了長期運行而對設(shè)備可能造成的不利影響，同時也能將一部分廢氣中的氫氣利用起來，降低了操作成本，提高經(jīng)濟效益。同時，由于是間歇性脫氮，可以最大程度地保證分離效果的最優(yōu)，節(jié)省脫氮裝置的操作成本。

一方面，本發(fā)明提供了煉廠氣的脫氮方法，該方法包括：

當氫氣流股中氮氣含量較少時，流股不被送入脫氮裝置進行脫氮操作；

當氫氣流股中的氮氣含量達到一定值時，將含氮氫氣流股送入至脫氮裝置中，從而脫除其中的氮氣，由于脫氮過程導(dǎo)致的壓力降低，所以脫氮后流股需送至壓縮機加壓。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述氫氣流股是循環(huán)氫流股、某些副產(chǎn)氫裝置的出料流股的多組分混合物，且只有當其混合后氮氣含量達到一定值時才送入脫氮及加壓裝置；氮氣含量較低時，脫氮及加壓裝置被旁路。富含氫氣流股包括氫氣、氮氣和其它氣體組分，其中氫氣體積含量在85％以上；所述的其它氣體組分與氫氣的體積比值保持不變。所述的其它氣體組分為硫化氫氣體或甲烷氣體等氣體。

在一個優(yōu)化的實施方式中，氫氣流股中氮氣含量測定以及該流股是否需要被送入至脫氮裝置進行脫氮處理都是由孔板流量計來控制的。