一种炼油厂氢气和轻烃资源综合利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种炼油厂氢气和轻烃资源综合利用系统，该系统包括顺序相连的氢气供给系统、耗氢系统和气体回收系统；所述氢气供给系统包括分别与耗氢系统直接相连的氢气重整装置、制氢装置和氢气提纯装置；所述耗氢系统包括一组或多组并列的耗氢装置；所述气体回收系统包括轻烃回收装置。本实用新型提供的系统可以对氢气和轻烃进行综合利用，使资源得到合理优化，从而使炼油厂获得可观的整体收益。
【专利说明】
一种炼油厂氢气和轻烃资源综合利用系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及氢气网络系统，具体涉及一种炼油厂氢气和轻烃资源的综合利用 系统。
【背景技术】
[0002] 为适应原油劣质化、产品质量升级、清洁生产要求，炼油厂催化加氢装置加工能力 不断增加、操作苛刻度增大，对氢气的需求量越来越大，氢气已成为炼油厂原料成本中仅次 于原油成本的第二大成本要素。然而，增设制氢装置，不仅投资成本高、操作费用高，而且消 耗能源、污染环境，不符合节能环保的要求。
[0003] 现有的炼油厂氢气系统中，加氢装置低分气、干气中往往含有大量轻烃，经过氢提 纯装置后，这部分轻烃进入提纯装置尾气，进而进入燃料气系统，造成轻烃浪费。并且，富烃 流股进入PSA后，易造成装置积液，造成吸附剂性能下降，氢气回收率降低。
[0004] 因此，如何开发低成本氢气，满足生产需求，降低氢气成本成为炼油企业非常关心 的议题。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型针对现有技术的不足，提供一种炼油厂氢气和轻烃资源综合利用系 统，该系统可以对氢气和轻烃进行综合利用，提高炼油厂的综合收益。
[0006] 本实用新型提供了一种炼油厂氢气和轻烃资源综合利用系统，该系统包括依次顺 序相连的氢气供给系统、耗氢系统和气体回收系统。
[0007] 所述氢气供给系统包括并列的重整装置、制氢装置和氢气提纯装置，三者分别与 耗氢系统直接相连，通过氢气输送管道向氢气管网输送氢气。所述重整装置主要为II重整 装置。所述氢气提纯装置优选为变压吸附装置(Pressure Swing Adsorption，PSA)〇
[0008] 所述耗氢系统包括一组或多组并列的耗氢装置。所述耗氢系统可以包括并列的柴 油加氢装置、汽油加氢装置、加氢裂化装置、渣油加氢装置等。为了实现氢气资源的充分利 用，所述耗氢系统中的部分或全部装置设有循环氢气压缩机。
[0009] 所述气体回收系统包括一组或多组并列的轻烃回收装置;优选包括两组以上并列 的轻烃回收装置。耗氢系统中各个耗氢装置排出的气体都优选经过轻烃回收装置进行轻烃 回收。
[0010] 由于柴油加氢装置的出口端一般设有脱硫装置，为了增加对脱硫后柴油加氢干气 中轻烃的回收效率，耗氢系统中的柴油加氢装置优选经过柴油加氢干气压缩机对加氢干气 进行压缩后，再通入轻烃回收装置。
[0011] 所述重整装置可以将全部氢气物料供给耗氢系统，也可以通过重整氢气管道与所 述氢气提纯装置的入口端相连。在重整装置与所述氢气提纯装置的入口端相连的情况下， 为了对从氢气提纯装置输出的废气，如解吸气，进行轻烃回收，所述氢气提纯装置可以通过 解吸气管道与轻烃回收装置相连。
[0012] 所述轻烃回收装置的出口端优选与氢气提纯装置相连。该结构可以防止富烃流股 进入氢气提纯装置后造成装置积液，导致其提纯性能下降。为了确保回收轻烃后的气体能 够顺利通入氢气提纯装置进行氢气提纯，所述轻烃回收装置的出口端优选设有加压装置。
[0013] 所述轻烃回收装置可以为本领域常规的轻烃回收装置，也可以为柴油吸收塔。当 所述气体回收系统中包含两组以上轻烃回收装置时，优选其中一组为柴油吸收塔。
[0014] 所述柴油吸收塔的入口端可以与一组或多组耗氢装置相连，所述耗氢装置包括汽 油加氢装置、加氢裂化装置、渣油加氢装置等。所述柴油吸收塔的出口端优选与燃料气管网 相连。所述柴油吸收塔还通过柴油输入管道和柴油输出管道与加氢裂化装置相连，在柴油 吸收塔和加氢裂化装置之间形成循环通路。利用加氢裂化的原料柴油对干气中的轻烃进行 回收，将富柴油送回加氢裂化装置。
[0015] 本实用新型提供的系统可以防止氢气提纯装置积液，提高其氢气回收率，并对氢 气和轻烃进行综合利用，可以获得十分可观的综合收益。
【附图说明】
[0016] 图1为实施例1所述氢气资源综合利用系统的示意图；其中，1、11重整氢气装置，2、 制氢装置，3、PSA，4、II柴油加氢装置，5、111柴油加氢装置，6、1汽油加氢装置，7、111汽油加 氢装置，8、IV汽油加氢装置，9、II加氢裂化装置，10、I渣油加氢装置，11、柴油加氢干气压缩 机，12、轻烃回收装置，13、柴油吸收塔。
【具体实施方式】
[0017] 以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0018] 实施例1
[0019] 某炼油厂氢气资源综合利用系统，如图1所示，包括顺序相连的氢气供给系统、耗 氢系统和气体回收系统；
[0020] 所述氢气供给系统包括并列的II重整氢气装置1、制氢装置2和PSA装置3,三者分 别通过氢气输送管道向氢气管网输送氢气;所述II重整氢气装置1还通过重整氢气管道与 所述PSA装置3相连；
[0021] 所述耗氢系统包括并列的II柴油加氢装置4、111柴油加氢装置5、1汽油加氢装置 6、III汽油加氢装置7、IV汽油加氢装置8、II加氢裂化装置9和I渣油加氢装置10;所述氢气 管网中各装置均设有循环氢气压缩机；
[0022] 所述气体回收系统包括轻烃回收装置12和柴油吸收塔13;
[0023] 所述II柴油加氢装置4和III柴油加氢装置5分别经过柴油加氢干气压缩机11后与 所述轻烃回收装置12的入口端相连，所述I汽油加氢装置6和III汽油加氢装置7分别与轻烃 回收装置12的入口端相连;所述轻烃回收装置12的出口端经过加压装置与PSA装置3相连；
[0024] 所述柴油吸收塔13的入口端分别与IV汽油加氢装置8、11加氢裂化装置9、I渣油加 氢装置10以及PSA装置3相连;所述柴油吸收塔13的出口端与燃料气管网相连;所述柴油吸 收塔还通过柴油输入管道和柴油输出管道与I加氢裂化装置相连。
[0025] 实施例2
[0026]某炼油厂氢气资源综合利用系统，包括顺序相连的氢气供给系统、耗氢系统和气 体回收系统；
[0027] 所述氢气供给系统包括并列的II重整氢气装置、制氢装置和PSA装置，三者分别通 过氢气输送管道直接向氢气管网输送氢气；
[0028] 所述耗氢系统包括并列的II柴油加氢装置、III柴油加氢装置、I汽油加氢装置、 III汽油加氢装置、IV汽油加氢装置、II加氢裂化装置和I渣油加氢装置;所述氢气管网中各 装置均设有循环氢气压缩机；
[0029] 所述气体回收系统包括轻烃回收装置12和柴油吸收塔13;
[0030] 所述II柴油加氢装置4和III柴油加氢装置5分别经过柴油加氢干气压缩机11后与 所述轻烃回收装置12的入口端相连，所述I汽油加氢装置6和III汽油加氢装置7分别与轻烃 回收装置12的入口端相连;所述轻烃回收装置12的出口端经过加压装置与PSA装置3相连； 所述柴油吸收塔13的入口端分别与IV汽油加氢装置8、II加氢裂化装置9、1渣油加氢装置10 相连;所述柴油吸收塔13的出口端与燃料气管网相连;所述柴油吸收塔还通过柴油输入管 道和柴油输出管道与I加氢裂化装置相连。
[0031] 实施例3
[0032] 某炼油厂氢气资源综合利用系统，包括顺序相连的氢气供给系统、耗氢系统和气 体回收系统；
[0033] 所述氢气供给系统包括并列的II重整氢气装置、制氢装置和PSA装置，三者分别通 过氢气输送管道向氢气管网输送氢气;所述II重整氢气装置还通过重整氢气管道与所述 PSA装置相连；
[0034] 所述耗氢系统包括并列的II柴油加氢装置、III柴油加氢装置、I汽油加氢装置、 III汽油加氢装置、IV汽油加氢装置、II加氢裂化装置和I渣油加氢装置;所述氢气管网中各 装置均设有循环氢气压缩机；
[0035] 所述气体回收系统包括轻烃回收装置和柴油吸收塔；
[0036] 所述II柴油加氢装置、III柴油加氢装置、I汽油加氢装置、III汽油加氢装置与所 述轻烃回收装置的入口端相连;所述轻烃回收装置12的出口端经过加压装置与PSA装置3相 连；
[0037] 所述柴油吸收塔13的入口端分别与IV汽油加氢装置、II加氢裂化装置、I渣油加氢 装置以及PSA装置相连;所述柴油吸收塔的出口端与燃料气管网相连;所述柴油吸收塔还通 过柴油输入管道和柴油输出管道与I加氢裂化装置相连。
[0038] 实施例4
[0039]某炼油厂氢气资源综合利用系统，包括顺序相连的氢气供给系统、耗氢系统和气 体回收系统；
[0040] 所述氢气供给系统包括并列的II重整氢气装置、制氢装置和PSA装置，三者分别通 过氢气输送管道向氢气管网输送氢气;所述II重整氢气装置1还通过重整氢气管道与所述 PSA装置相连；
[0041] 所述耗氢系统包括并列的II柴油加氢装置、III柴油加氢装置、I汽油加氢装置、 III汽油加氢装置、IV汽油加氢装置、II加氢裂化装置和I渣油加氢装置;所述氢气管网中各 装置均设有循环氢气压缩机；
[0042] 所述气体回收系统为轻烃回收装置;各个加氢装置以及PSA装置均与所述轻烃回 收装置的入口相连;所述轻烃回收装置的出口端经过加压装置与PSA装置相连。
[0043] 实施例5
[0044] 按照以下工艺，利用实施例1提供的系统进行实际生产：
[0045] S1:分别从重整装置、制氢装置和PSA向耗氢系统输出氢气物料;其中，重整氢气装 置输出流量为12000Nm3/h，制氢装置输出流量为13477Nm3/h，氢气提纯装置输出流量为 26032Nm 3/h;
[0046] 同时，从重整装置以流量43276Nm3/h向PSA输出氢气物料；
[0047] S2:将所述氢气物料分别输入耗氢系统中的II柴油加氢装置、III柴油加氢装置、I 汽油加氢装置、III汽油加氢装置、IV汽油加氢装置、II加氢裂化装置和I渣油加氢装置;所 述耗氢系统中各耗氢装置的均与循环压缩机相连，实现氢气物料的循环利用；
[0048]其中，II柴油加氢装置输入流量为15709Nm3/h，I汽油加氢装置输入流量为 6156_3/11，111柴油加氢装置输入流量为23406_3/11，111汽油加氢装置输入流量为 4256Nm 3/h，IV汽油加氢装置输入流量为2696Nm3/h，II加氢裂化装置输入流量为62736Nm 3/ h，I渣油加氢装置输入流量为38550Nm3/h;
[0049] S3:将分别从II柴油加氢装置和III柴油加氢装置输出的气体经柴油加氢干气压 缩处理后通入轻烃回收装置，从II柴油加氢装置输出的气体流量为4801Nm3/h，氢气体积百 分比为30%，从III柴油加氢装置输出的气体流量为1819Nm 3/h，氢气体积百分比为53% ;经 轻烃回收装置后，气体流量为l〇341Nm3/h，氢气体积百分比为42%，将气体加压输出至PSA;
[0050] 同时，将分别从IV汽油加氢装置、II加氢裂化装置、渣油加氢装置输出的气体以及 PSA输出的解吸气通入柴油吸收装置，输入所述柴油吸收装置的总气体流量为26168Nm 3/h， 氢气体积百分比为3 5 %，其中，从IV汽油加氢装置输出至柴油吸收装置的气体流量为 1432Nm3/h，其中氢气体积百分比为71%;从II加氢裂化装置输出至柴油吸收装置的气体流 量为2264Nm 3/h，其中氢气体积百分比为55%;从I渣油加氢装置输出至柴油吸收装置的气 体流量为1347Nm3/h，其中氢气体积百分比为32% ;从PSA输出至柴油吸收装置的解吸气流 量为20100Nm3/h，其中氢气体积百分比为29% ;经过柴油吸收装置进行轻经回收后，气体流 量为23534Nm3/h，氢气体积百分比为39%，将该气体输出至燃料气管网。
[0051] 对比例1
[0052]某炼油厂氢气资源综合利用系统，与实施例1相比，区别仅在于：用膜分离装置代 替所述柴油吸收塔，经膜分离装置回收的氢气送入低压氢管网，废气送入燃料气管网。
[0053]分别将实施例1与对比例1提供的系统用于炼油厂实际生产，设备投资对比如表1 所示。由表1的对比结果可知，实施例1的设备投资低于对比例1。
[0054] 表1:设备投资对比
[0056]分别将实施例1与对比例1提供的系统用于炼油厂实际生产，收益对比如表2所示。 由表2的对比结果可知，实施例1的总效益几乎两倍于对比例1，投资回收期较对比例1缩短 了 50%〇
[0057] 表2:收益对比
[0060]虽然，上文中已经用一般性说明、【具体实施方式】对本实用新型作了详尽的描述，但 在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见 的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要 求保护的范围。
【主权项】
1. 一种炼油厂氢气和轻烃资源综合利用系统，其特征在于，包括依次顺序相连的氢气 供给系统、耗氢系统和气体回收系统； 所述氢气供给系统包括分别与耗氢系统直接相连的氢气重整装置、制氢装置和氢气提 纯装置； 所述耗氢系统包括一组或多组并列的耗氢装置； 所述气体回收系统包括轻烃回收装置。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轻烃回收装置的出口端经过加压装置 与所述氢气提纯装置的入口端相连。3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述氢气重整装置还与所述氢气提纯 装置的入口端相连。4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述氢气提纯装置还通过解吸气管道与所 述轻烃回收装置的入口端相连。5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耗氢系统包括并列的柴油加氢装置、 汽油加氢装置、加氢裂化装置和渣油加氢装置;其中部分或全部装置设有循环氢气压缩机。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述耗氢系统中各个耗氢装置均与轻烃回 收装置的入口端相连。7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述柴油加氢装置经过柴油加氢干气压缩 机与轻烃回收装置的入口端相连。8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体回收系统包括两组以上并列的轻 烃回收装置。9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述两组以上并列的轻烃回收装置中，至 少一组轻烃回收装置为柴油吸收塔。10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述柴油吸收塔还分别通过柴油输入管 道和柴油输出管道与加氢裂化装置相连。
【文档编号】C10G45/00GK205635493SQ201520926370
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年11月19日
【发明人】孟凡忠, 张英, 胡丞, 邢兵
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院