一种富烯烃炼油尾气深加工利用中热量回收的方法
【专利摘要】本发明是一种富烯烃炼油尾气深加工利用中热量回收的方法。本发明通过调配炼油尾气，使混合干气烯烃含量占总组成气体的0.5%~5%，利用导热油回收烯烃加成反应时放出的反应热，减少加热设备，并对混合干气进行预处理脱硫、脱氯，净化原料气，减少对设备的腐蚀，提高催化剂的寿命和反应活性，同时配置较低的水碳比以降低能耗，进而与工艺蒸汽混合，进入蒸汽转化、中温变换、变压吸附环节，制得产品氢气。
【专利说明】-种富烯烃炼油尾气深加工利用中热量回收的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油炼制领域，具体涉及干气制氢的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，炼油厂制氢大多数通过回收利用催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、加氢精制、 柴油加氢及渣油加氢等装置排出的混合干气，将其作为原料气，经压缩机加压送入干气制 氢装置中，生产氢气。这种干气制氢技术所得氢气产品纯度高、应用领域广，避免了炼油加 工过程中副产气直接燃烧，提高了能源利用率。
[0003] 但是，这项技术由于多数设备处在中压、高温、临氢的状态下，使得操作条件苛刻， 加热设备繁多。加之工艺流体中含有H 2S、C02等介质，这些介质将会使催化剂的活性组分易 中毒而丧失活性，这就对烃类原料提出较为严格的要求。值得注意的是，进入脱硫部分的原 料气里往往含有大量的未饱和烯烃，研究发现每1%摩尔的烯烃在加成反应时将会引起约 2(T25°C的温升，这部分热量往往会被忽视。
【发明内容】
[0004] 本发明针对上述现有技术中的不足，提供一种环保、高效的干气制氢方法。
[0005] 本发明通过以下技术方案实现：1、配比混合干气，保证原料气含有0. 59Γ5%烯烃 含量，充分回收利用每1 %摩尔的烯烃在加成反应时产生的热量，使用导热油作预热源，减 少加热器设备；2、设置预处理转化净化装置，净化后原料中硫含量小于lppm，氯含量小于 0. 2ppm ;3、配置较低的H20/C比、较高的炉进/出口温度，从而降低能耗。
[0006] 依技术方案所述步骤如下： (1)配比炼油尾气，将加氢裂化、加氢精制、渣油加氢装置排出的干气按烯烃所占组成 以：Γ5 :2~4 :1飞质量比混合，混合后原料气烯烃含量占总组成气体的0. 59Γ5%。
[0007] (2)将配置好的混合干气通入原料气缓冲罐，由压缩机升压至3. 5~4. OMPa、预热器 预热至260°C左右，不再进入传统工艺中的第二加热器，而是利用每1%摩尔的烯烃加成时 产生的约20~25°C的温升热量，导热油吸收反应热量加以利用。
[0008] (3)将原料气分成两部分，一部分进入变温反应器，原料气在催化剂作用下进行烯 烃加成反应，其间的反应热由导热油带走；出变温反应器的气体约290°C左右与另一部分 走旁路原料气体进入钴钥加氢反应器，在催化剂作用下，将有机硫转化为无机硫、有机氯转 化为氯化氢。然后通过装有脱氯剂、脱硫剂的反应装置脱氯、脱硫。经净化装置处理后的气 体，其硫含量< lppm，氯含量< 0. 2ppm，含有烯烃的原料气在反应中产生的反应热量由导 热油吸收，加以利用，反应后的烯烃含量< 1%，芳烃< 13%。
[0009] (4)净化后，按水碳比2. 5~3. 2与工艺蒸汽混合，经转化炉对流段预热至 50(T52(TC，由上集合管进入转化炉辐射段。转化炉管内装有转化催化剂，在催化剂的作用 下，原料气与水蒸汽发生复杂的转化反应，整个反应过程表现为强吸热反应，反应所需的热 量由设在转化炉顶部的气体燃料烧嘴提供。
[0010] (5)出转化炉的高温转化气，出口温度为840°C。经转化气蒸汽发生器发生 2. 55?2. 75MPa Mpa中压蒸汽，而后温度降至360?380°C，再依次进入中温变换、变压吸附 环节，制得产品氢气。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是利用炼油尾气制备氢气的工艺路线图。
【具体实施方式】
[0012] 炼厂尾气制备氢气的工艺路线图如图1所示，将由加氢裂化、加氢精制、渣油加氢 装置排出的干气按烯烃所占组成以3 :2 :2质量比混合，混合后原料气烯烃含量占总组成气 体的0. 59Γ5%，将此混合干气通入原料气缓冲罐，由压缩机升压至3. 5~4. OMPa、预热器预热 至260°C左右，不再进入第二加热器，利用每1 %摩尔的烯烃加成时产生的约25°C的温升热 量。
[0013] 将原料气分成两部分，一部分进入变温反应器，原料气在催化剂作用下进行烯烃 加成反应，其间的反应热由导热油带走；出变温反应器的气体约290°c左右与另一部分走 旁路原料气体进入钴钥加氢反应器，在催化剂作用下，将有机硫转化为无机硫、有机氯转化 为氯化氢。然后通过装有脱氯剂、脱硫剂的反应装置脱氯、脱硫，此时净化后的气体中硫含 量小于lppm，氯含量小于0. 2ppm。
[0014] 预处理后的原料气按水碳比2.8与工艺蒸汽混合，经转化炉对流段预热至 520°C，由上集合管进入转化炉辐射段。转化炉管内装有转化催化剂，在催化剂的作用下，原 料气与水蒸汽发生复杂的转化反应，整个反应过程表现为强吸热反应，反应所需的热量由 设在转化炉顶部的气体燃料烧嘴提供。出转化炉的高温转化气，出口温度为840°C。经转 化气蒸汽发生器发生2. 65 Mpa中压蒸汽，而后温度降至360°C进入中温变换反应器，在催 化剂的作用下发生变换反应，将变换气C0含量降至3% (干基）左右。中温变换反应是C0 与水反应生成氏和0)2。
[0015] 中变气经锅炉给水第二预热器预热锅炉给水、锅炉给水第一预热器预热锅炉给水 回收大部分的余热后，再经中变气空冷器及中变气水冷却器降温至40°C，并经分水后进入 变压吸附（PSA)部分。 来自中温变换部分的中变气压力2. 5Mpa、温度40°C，进入界区后，自塔底进入吸附塔 正处于吸附工况的塔，在其中多种吸附剂的依次选择吸附下，一次性除去氢以外的CO、C02、 甲烧等杂质，获得纯度大于99. 9%的广品氧气。 本发明公开的炼油尾气制氢方法，优化了资源利用，炼厂混合干气用量4. 71万吨/年， 折合标准煤为7. 401万吨，氢气量可达16000 X 104 Nm3/年，该装置在正常运转中还副产蒸 汽共6. 24万吨，折合标准煤为0. 784万吨，这两项共节约标准煤8. 185万吨/年，节能效果 明显。
【权利要求】
1. 一种富烯烃炼油尾气深加工利用中热量回收的方法，其特征在于所述尾气由加氢裂 化、加氢精制、渣油加氢装置排出的干气按烯烃所占组成以:Γ5 :2~4 :1飞质量比混合，混合 后干气烯烃含量占总组成气体的〇. 59Γ5%，将混合干气通入气体净化装置脱氯、脱硫，净化 后，按水碳比2. 5~3. 2与工艺蒸汽混合，再依次进入蒸汽转化、中温变换、变压吸附环节， 制得产品氢气。
2. 根据权利要求1所述的一种富烯烃炼油尾气深加工利用中热量回收的方法，其特征 在于炼油尾气的净化处理及对反应过程中所产热量由导热油吸收利用，经净化装置处理后 的气体，其硫含量彡lppm，氯含量彡〇· 2ppm。
【文档编号】C01B3/48GK104150442SQ201410316221
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】马利海, 李宝琴, 杨惠琳, 孔凡靓, 杨晓丽, 黄浩, 杨学彦 申请人:宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司