[發明專利]天然氣重整制氫馳放氣回收裝置及回收方法

在審

• 申請號: 201810565502.7
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108622856A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 李強;張華;徐玉兵;馬國龍;茍國磊;闕蒙;王軍平
• 申請（專利權）人: 新疆敦華石油技術股份有限公司
• 主分類號: C01B3/52
• 分類號: C01B3/52;C01B32/50
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

本發明公開了一種天然氣重整制氫馳放氣回收裝置及回收方法，屬于化工廢氣回收領域。所述裝置包括：吸收塔，吸收塔的原料氣入口與第一馳放氣輸出管道相連；第一換熱器，第一換熱器的第一端入口與吸收塔底部出口相連；解吸塔單元，解吸塔單元的第一端與第一換熱器的第一端出口相連，解吸塔單元的第二端與第一換熱器的第二端入口相連，第一換熱器的第二端出口與吸收塔的頂部入口相連；氫氣回收單元，氫氣回收單元一端與吸收塔的頂部出口相連、另一端與PSA單元相連。第一PSA馳放氣經吸收塔脫碳后生成富胺液和馳放氣凈化氣，富胺液經第一換熱器換熱后進入解吸塔單元進行解吸，獲取二氧化碳；馳放氣凈化氣進入氫氣回收單元反應后經PSA單元輸出氫氣產品。

技術領域

本發明涉及化工廢氣回收技術領域，特別涉及一種天然氣重整制氫馳放氣回收裝置及回收方法。

背景技術

氫是主要的工業原料，也是最重要的工業氣體和特種氣體，在石油化工、電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天等方面有著廣泛的應用。同時，氫也是一種理想的二次能源。由于氫的高燃料性，航天工業使用液氫作為燃料。同時氫能也是公認的清潔能源，作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。

天然氣水蒸汽重整(Steam Methane Reforming，SMR)是目前制氫工藝中成本最低、制氫量最大的方法。后續通過變壓吸附(PSA)可得到高純度的工業用氫氣，但同時會排放大量PSA馳放氣，馳放氣中含有二氧化碳、氫氣、一氧化碳和甲烷等組分，如果直接排入大氣，不僅造成能源浪費，還會造成大氣污染。目前傳統的處理方法是將馳放氣作為燃料氣輸至轉化爐作為燃料，但PSA馳放氣中的氫氣和二氧化碳含量較高，因此將PSA馳放氣作為燃料，不僅降低了氫氣的提取率造成氫氣資源的浪費，并且，由于二氧化碳本身不能燃燒也不助燃還會增加燃料的消耗。

發明內容

本發明的目的是提供一種天然氣重整制氫馳放氣回收裝置及回收方法，對天然氣重整制氫PSA馳放氣中的氫氣和二氧化碳進行分離回收，既提高了氫氣提取率，同時使二氧化碳得到回收。

一方面，為實現上述目的，本發明提供了一種天然氣重整制氫馳放氣回收裝置，包括：

吸收塔，所述吸收塔的原料氣入口與第一馳放氣輸出管道相連，用于將第一PSA馳放氣中的二氧化碳與所述吸收塔內的貧胺液進行反應生成富胺液和馳放氣凈化氣；

第一換熱器，所述第一換熱器的第一端入口與所述吸收塔底部出口相連，所述第一換熱器用于利用解吸塔單元內的貧胺液與所述富胺液進行換熱；

解吸塔單元，所述解吸塔單元的第一端與所述第一換熱器的第一端出口相連，所述解吸塔單元的第二端與所述第一換熱器的第二端入口相連，所述第一換熱器的第二端出口與所述吸收塔的頂部入口相連，所述解吸塔單元用于對所述富胺液進行解吸，獲取貧胺液及二氧化碳；

氫氣回收單元，所述氫氣回收單元一端與所述吸收塔的頂部出口相連、另一端與PSA單元相連，所述氫氣回收單元用于將所述馳放氣凈化氣中的一氧化碳轉變為二氧化碳，生成中變氣，經所述PSA單元變壓吸附后輸出氫氣產品和第二PSA馳放氣。

進一步地，所述解吸塔單元包括：

解吸塔，所述解吸塔的進液口與所述第一換熱器的第一端出口相連，所述解吸塔的底部出口與所述第一換熱器的第二端入口相連，用于對所述富胺液進行氣提脫除二氧化碳；

再沸器，所述再沸器與所述解吸塔的底部相連，用于進一步對所述富胺液脫碳；

第一氣液分離器，所述第一氣液分離器與所述解吸塔的頂部出口相連，用于氣液分離出游離水后獲得所述二氧化碳。

進一步地，所述解吸塔單元還包括：

第一冷卻器，所述第一冷卻器的入口與所述解吸塔的頂部出口相連，所述第一冷卻器的出口與所述第一氣液分離器的入口相連；