本申请要求2015年12月18日提交的美国申请第62/269,209号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
领域
该领域是从加氢加工的汽提塔废气中回收氢气。
背景
加氢加工可以包括在加氢加工催化剂和氢气存在下将烃转化成更有价值的产物的方法。
加氢处理是用于从烃料流中除去杂原子如硫和氮以满足燃料规格并使烯烃或芳族化合物饱和的加氢加工方法。加氢处理可以在高压或低压下进行，但通常在比加氢裂化低的压力下操作。加氢裂化是加氢加工方法，其中烃在氢气和加氢裂化催化剂存在下裂化成低分子量烃。
由于环境问题和新制定的规则和法规，可销售燃料必须满足污染物如硫和氮的越来越低的限制。新法规要求基本上完全去除柴油中的硫。例如，超低硫柴油(ULSD)要求通常低于10wppm硫。
在炼油厂中，氢气具有重要意义，氢气的回收显著改进了炼油厂的盈利能力。变压吸附(PSA)单元可用于通过在高压下从氢气料流中吸附较大分子而纯化氢气并随后变成较低压力而释放较大分子以提供尾气料流。
因此，一直需要从加氢加工的流出物料流中回收氢气的改进方法。
概述
本文所述的方法和装置使得能够从低压汽提塔废气料流中回收氢气。建议将汽提塔废气完全循环回氢气回收装置。使用PSA装置可以回收补充氢气的8-10重量％，从而按比例降低运营费用。
在一个实施方案中，加氢加工方法包括在加氢加工反应器中加氢加工烃进料流以提供加氢加工流出物料流。加氢加工流出物料流可以在分离器中分离以提供气体料流和液体料流。可以从液体料流中汽提轻气体以提供汽提塔废气料流和汽提加氢加工料流。可以压缩汽提塔废气料流并从汽提塔废气料流中回收氢气。
在另外的实施方案中，加氢加工可以在不超过6.9MPa(表压)(1000psig)的压力下进行以提供加氢加工流出物料流，并且可以通过从汽提塔废气料流中的氢气中吸附杂质而从汽提塔废气料流中回收氢气以提供氢气料流。
在另一个实施方案中，加氢加工装置包含加氢处理反应器和与加氢处理反应器连通的分离器。汽提塔可以与分离器的底部管线连通。压缩机可以与汽提塔的顶部管线连通且氢气回收单元可以与汽提塔的顶部连通。
附图的简要说明
图1是简化的工艺流程图。
图2是图1的PSA单元的更多细节。
定义
术语“连通”意指在列举的组件之间可操作地允许材料流动。
术语“下游连通”意指流向下游连通对象的材料的至少一部分可以可操作地从与其连通的对象流出。
术语“上游连通”意指从上游连通对象流出的材料的至少一部分可以可操作地流向与其连通的对象。
术语“直接连通”意指来自上游组件的流体进入下游组件而不经历由于物理分馏或化学转化而引起的组成变化。
术语“旁路”意指对象不与旁路对象下游连通至少至旁路的程度。
如本文所用，术语“富组分料流”意指从容器出来的富料流具有比供入容器的进料更高浓度的该组分。
如本文所用，术语“贫组分料流”是指从容器出来的贫料流具有比供入容器的进料更小浓度的该组分。
术语“塔”是指用于分离一种或多种不同挥发性组分的一个或多个蒸馏塔。除非另外指出，否则每个塔都包括位于塔顶部的冷凝器，以将一部分顶部料流冷凝并回流回塔的顶部，和在塔底部的再沸器以将一部分底部料流蒸发并送回塔的底部。吸收器和洗涤塔在塔顶部不包括冷凝器而将一部分顶部料流冷凝并回流回塔的顶部和在塔底部的再沸器而将一部分底部料流蒸发并送回塔的底部。塔的进料可以被预热。顶部压力是塔的蒸气出口处顶部蒸气的压力。底部温度是液体底部出口温度。顶部管线和底部管线是指从塔下游任何回流或再沸腾到塔的净管线。汽提塔在塔的底部省略了再沸器，取而代之的是由流化的惰性介质如蒸汽提供加热要求和分离推动力。
如本文所用，术语“真沸点”(TBP)意指用于测定材料的沸点的试验方法，其对应于ASTM D-2892-13，其用于生产标准质量的液化气、馏出物馏分和渣油，且基于此可获得分析数据，以及通过质量和体积两者确定上述馏分的产率，其中使用具有5:1回流比的塔中的十五个理论塔产生温度对蒸馏质量％的曲线图。
如本文所用，术语“始沸点”(IBP)意指使用ASTM D-86样品开始沸腾时的温度。
如本文所用，术语“T5”或“T95”意指使用ASTM D-86，5体积％或95体积％(视情况而定)样品分别沸腾时的温度。
如本文所用，术语“柴油分馏点”是使用TBP蒸馏方法在343℃(650°F)和399℃(750°F)之间。
如本文所用，术语“柴油沸程”意指在132℃(270°F)至210℃(410°F)范围内的IBP和使用TBP蒸馏方法的柴油分馏点沸腾的烃。
如本文所用，术语“柴油转化率”意指将进料转化为在柴油沸程的柴油分馏点或柴油分馏点以下沸腾的材料的转化率。
如本文所用，术语“煤油沸程”意指在120℃(248°F)至150℃(302°F)范围内的IBP和使用TBP蒸馏方法在132℃(270°F)和260℃(500°F)之间的煤油分馏点沸腾的烃。
如本文所用，术语“分离器”是指具有入口和至少顶部蒸气出口和底部液体出口并且还具有来自接受器的含水料流出口的容器。闪蒸槽是一种分离器，其可以与分离器下游连通，分离器可以在更高的压力下操作。
如本文所用，术语“主要”或“占优势”意指大于50％，合适地大于75％，优选大于90％。
发明详述
氢气的生产成本昂贵，并且在大多数炼油厂中并且由于氢气生产装置的容量有限而受到限制。在加氢加工单元中，氢气损失可归因于热分离器和冷分离器液体料流中的溶液损失。热分离器和冷分离器液体料流进入汽提塔中并随后进入顶部废气料流中。
低压加氢加工方法如加氢处理和温和加氢裂化从汽提塔顶部产生含有高氢含量的废气。废气料流通常混入炼油厂燃料气中并燃烧。通常，如果加氢加工方法在低压下进行，则从汽提塔废气中回收氢气被认为是不可行的。因此，可以从这些料流中回收氢气以减少总氢消耗。
用于加氢加工烃的装置和方法10包括加氢加工单元12，分离器段30，氢气回收单元100和产物回收单元14。烃管线16中的烃质料流和氢气管线18中的氢气料流被供到加氢加工单元12。加氢加工流出物在产物回收单元14中分离。
再循环氢气管线20中的再循环氢气料流可以通过来自管线22的补充氢气料流补充以提供在氢气管线18中的氢气料流。氢气料流可以在进料管线16中结合烃质料流以提供在进料管线23中的烃进料流。管线23中的烃进料流可在火焰加热器中加热并供到加氢加工反应器24中。烃进料流在加氢加工反应器24中进行加氢加工。
在一个方面，本文所述的方法和装置对包含烃质原料的烃进料流的加氢加工特别有用。示例性的烃质原料包括具有高于288℃(550°F)的始沸点(IBP)的烃质料流，如常压瓦斯油，具有315℃(600°F)和600℃(1100°F)之间的T5和T95的减压瓦斯油(VGO)，脱沥青油，焦化馏出物，直馏馏出物，热解衍生油，高沸点合成油，循环油，加氢裂化进料，催化裂化器馏出物，IBP等于或高于343℃(650°F)的常压渣油和IBP高于510℃(950°F)的减压渣油。优选的原料包括在柴油沸程和煤油沸程内沸腾的烃进料。
在加氢加工单元12中发生的加氢加工可以是加氢裂化或加氢处理。加氢裂化是指其中烃在氢气存在下裂化成较低分子量烃的方法。
在加氢加工单元中发生的加氢加工也可以是加氢处理。加氢处理是这样一种方法，其中氢气在合适催化剂存在下与烃接触，所述催化剂主要对于从烃原料中除去杂原子如硫、氮和金属呈活性。在加氢处理中，具有双键和三键的烃可被饱和。芳烃也可被饱和。一些加氢处理工艺专门设计用于饱和芳烃。加氢处理产物的浊点或倾点也可以通过加氢异构化来降低。加氢裂化反应器之前可以有加氢处理反应器和分离器(未示出)，以从加氢裂化反应器的进料中除去硫和氮污染物。加氢处理是加氢加工单元12中的优选工艺。因此，术语“加氢加工”在此将包括术语“加氢处理”。
加氢加工反应器24可以是固定床反应器，其包括一个或多个容器，每个容器中的单个或多个催化剂床，以及在一个或多个容器中加氢处理催化剂和/或加氢裂化催化剂的各种组合。预期加氢加工反应器24在连续液相中操作，其中液体烃进料的体积大于氢气的体积。加氢加工反应器24也可以在常规的连续气相、移动床或流化床加氢加工反应器中操作。
如果加氢加工反应器24作为加氢裂化反应器操作，则其可提供至少20体积％且通常大于60体积％的烃进料至沸点低于柴油分馏点的产物的总转化率。基于总转化率，加氢裂化反应器可以以进料的超过30体积％的部分转化或至少90体积％的完全转化进行操作。加氢裂化反应器可以在温和的加氢裂化条件下操作，其将提供20-60体积％，优选20-50体积％的烃进料至沸点低于柴油分馏点的产物的总转化率。如果加氢加工反应器24作为加氢处理反应器运行，则其可以提供10至30体积％的单程转化率。
如果加氢加工反应器24是加氢裂化反应器，则加氢裂化反应器24中的第一容器或床可以包括加氢处理催化剂，用于烃进料在加氢裂化反应器24中的随后的容器或床中用加氢裂化催化剂加氢裂化之前饱和、脱金属、脱硫或脱氮的目的。如果加氢裂化反应器是温和加氢裂化反应器，则其可包含几个加氢处理催化剂床，随后是少量加氢裂化催化剂床。如果加氢加工反应器24是加氢处理反应器，则其可以包含多于一个容器和多个加氢处理催化剂床。加氢处理反应器还可以包含适于饱和芳族化合物、加氢脱蜡和加氢异构化的加氢处理催化剂。
合适的加氢处理催化剂是任何已知的常规加氢处理催化剂，包括包含在高表面积载体材料上，优选氧化铝上的至少一种第VIII族金属，优选铁、钴和镍，更优选钴和/或镍和至少一种第VI族金属，优选钼和钨的那些。其它合适的加氢处理催化剂包括沸石催化剂，以及其中贵金属选自钯和铂的贵金属催化剂。在本说明书的范围内，在同一加氢处理反应器24中使用多于一种类型的加氢处理催化剂。第VIII族金属通常以2至20重量％，优选4至12重量％的量存在。第VI族金属通常以1至25重量％，优选2至25重量％的量存在。
优选的加氢处理反应条件包括290℃(550°F)至455℃(850°F)，合适的316℃(600°F)至427℃(800°F)，优选343℃(650°F)至399℃(750°F)的温度，2.1MPa(表压)(300psig)，优选4.1MPa(表压)(600psig)至11.0MPa(表压)(1600psig)，优选不超过6.9MPa(表压)(1000psig)的压力，新鲜烃质原料的液时空速为0.1hr-1，合适地0.5hr-1至5hr-1，优选1.5至4hr-1，氢气速率为84Nm3/m3(500scf/bbl)至1011Nm3/m3油(6,000scf/bbl)，优选168Nm3/m3油(1,000scf/bbl)至674Nm3/m3油(4,000scf/bbl)，加氢处理催化剂或加氢处理催化剂的组合。
如果期望温和的加氢裂化以产生中间馏出物和汽油的平衡，则合适的加氢裂化催化剂可以使用无定形二氧化硅-氧化铝基底或低水平沸石基底与一种或多种第VIII族或第VIB族金属氢化组分结合。另一方面，当在转化产物中中间馏出物显著优于汽油生产时，可以在第一加氢裂化反应器24中用催化剂进行部分或全部加氢裂化，所述催化剂通常包含任何结晶沸石裂化基底，其上沉积第VIII族金属氢化组分。另外的氢化组分可以选自第VIB族以与沸石基底结合。
沸石裂化基底在本领域中有时被称为分子筛并且通常由二氧化硅，氧化铝和一种或多种可交换阳离子如钠，镁，钙，稀土金属等组成。它们的特征还在于4至14埃(10-10米)的相对均匀直径的晶孔。优选使用具有3-12的相对高的二氧化硅/氧化铝摩尔比的沸石。在自然界中发现的合适沸石包括例如丝光沸石，辉沸石，片沸石，碱沸石，环晶沸石，菱沸石，毛沸石和八面沸石。合适的合成沸石包括例如B，X，Y和L晶型，例如合成八面沸石和丝光沸石。优选的沸石是具有8至12埃(10-10米)的晶体孔径的那些，其中二氧化硅/氧化铝的摩尔比为4至6。优选组中的沸石的一个实例是合成Y分子筛。
在本发明优选的加氢裂化催化剂中用作氢化组分的活性金属是第VIII族的那些，即铁，钴，镍，钌，铑，钯，锇，铱和铂。除了这些金属之外，其它促进剂也可以与其结合使用，包括VIB族金属，例如钼和钨。催化剂中氢化金属的量可以在宽范围内变化。广义而言，可以使用0.05重量％至30重量％之间的任何量。在贵金属的情况下，通常优选使用0.05至2重量％的贵金属。
加入氢化金属的方法是使基础材料与合适的所需金属的化合物的水溶液接触，其中金属以阳离子形式存在。在加入选定的一种或多种氢化金属之后，然后过滤得到的催化剂粉末，干燥，如果需要，加入润滑剂、粘合剂等造粒，并在371℃(700°F)到648℃(1200°F)的温度下在空气中煅烧以活化催化剂并分解铵离子。或者，可首先将基底组分造粒，接着加入氢化组分并通过煅烧进行活化。
通过一种方法，加氢裂化条件可以包括290℃(550°F)至468℃(875°F)，优选343℃(650°F)至445℃(833°F)的温度，4.8MPa(表压)(700psig)至11.0MPa(表压)(1600psig)，优选不超过6.9MPa(表压)(1000psig)的压力，0.4至小于2.5hr-1的液时空速(LHSV)和421(2,500scf/bbl)至2,527Nm3/m3油(15,000scf/bbl)的氢气速率。如果需要温和加氢裂化，则条件可以包括315℃(600°F)至441℃(825°F)的温度，5.5MPa(表压)(800psig)至8.3MPa(表压)(1200psig)且优选不超过6.9MPa(表压)(1000psig)的压力，0.5至2hr-1，优选0.7至1.5hr-1的液时空速(LHSV)，421Nm3/m3油(2,500scf/bbl)至1,685Nm3/m3油(10,000scf/bbl)的氢气速率。
加氢加工反应器24提供在加氢加工流出物管线26中离开加氢加工反应器24的加氢加工流出物料流。加氢加工流出物料流包含将在包含一个或多个分离器的分离段30中分离成液体加氢加工料流和气体加氢加工料流的材料。分离段30与加氢加工反应器24下游连通。
加氢加工流出物管线26中的加氢加工流出物料流在一方面可与管线16中的烃进料流进行热交换以在进入热分离器32之前被冷却。热分离器分离加氢加工流出物以提供在顶部管线34中的烃质热气体料流和在底部管线36中的烃质热液体料流。热分离器32可与加氢加工反应器24下游连通。热分离器32在177℃(350°F)至371℃(700°F)下操作，优选在232℃(450°F)至315℃(600°F)下操作。考虑到中间设备的压降，热分离器32可以在比加氢加工反应器24略低的压力下操作。热分离器可以在加氢加工反应器24的压力附近的压力下操作，减少摩擦损失。液体烃质热液体料流36可以具有热分离器32的操作温度的温度。
顶部管线34中的热气体料流可以在进入冷分离器38之前冷却。作为在加氢加工反应器24中发生反应的结果，其中氮、氯和硫从进料中除去，形成氨和硫化氢。在特征温度下，氨和硫化氢会结合形成二硫化铵，氨和氯会结合形成氯化铵。每种化合物都具有特征升华温度，可使化合物涂覆设备，特别是热交换设备，从而降低其性能。为防止在输送热气体料流的管线34中沉积二硫化铵或氯化铵盐，可将适量的洗涤水引入冷却器上游的管线34中，在管线34中温度高于任一化合物的特征升华温度的点引入。
热气体料流可以在冷分离器38中分离以提供在顶部管线40中的包含富氢气料流的冷气体料流和在冷底部管线42中的冷液体料流。冷分离器38用于以从加氢加工流出物中的烃中分离氢气以在冷顶部管线40中再循环至加氢加工反应器24。因此，冷分离器38与热分离器32的顶部管线34和加氢加工反应器24下游连通。冷分离器38可以在100°F(38℃)至150°F(66℃)，合适地115°F(46℃)至145°F(63℃)下操作，恰好低于加氢处理反应器24和热分离器30的压力，这说明中间设备的压力下降，以将氢气和轻气体保持在顶部产物中并且通常液体烃保留在底部产物中。冷分离器38还可以具有用于收集水相的接受器。冷液体料流可以具有冷分离器38的操作温度的温度。
热底部管线36中的烃质热液体料流可在汽提塔90中作为热加氢加工流出物料流汽提。在一方面，热底部管线36中的热液体料流可以被减压并在热闪蒸槽(未示出)中闪蒸以降低管线36中的热液体料流的压力。
在一个方面，冷底部管线42中的冷液体料流可以在汽提塔90中作为冷加氢加工流出物料流汽提。在另一方面，冷液体料流可以被减压并在冷闪蒸槽(未示出)中闪蒸以降低底部管线42中的冷液体料流的压力。冷水料流可以从冷分离器38中的接受器中移除。
顶部管线40中的冷气体料流富含氢气。因此，可以从冷气体料流中回收氢气。顶部管线40中的冷气体料流可以传送通过板式或填充式循环洗涤塔56，在塔56中经由洗涤萃取液如胺水溶液洗涤，以通过将酸性气体萃取到水溶液而除去它们，酸性气体包括硫化氢和二氧化碳。在循环洗涤塔56中，冷气体料流在靠近底部的入口进入循环洗涤塔56并向上流动，而溶剂管线中的贫胺料流在顶部附近的入口进入汽提塔洗涤塔并向下流动。优选的贫胺包括链烷醇胺DEA，MEA和MDEA。除了优选的胺之外可以使用其它胺或者可以使用其它胺代替优选的胺。来自底部的废洗涤液可以再生并再循环回循环洗涤塔56。经洗涤的富氢气料流通过顶部管线58从洗涤塔出来，并且可以在循环压缩机中压缩以提供在管线20中的循环氢料流。再循环氢料流可用补充氢气料流22补充以在氢气管线18中提供氢气料流。管线20中的一部分材料可被引导至加氢加工反应器24中的中间催化剂床出口以控制后续催化剂床(未示出)的入口温度。
产物回收段14可以包括汽提塔90和汽提洗涤塔160。汽提塔90可以与分离段30中的底部管线下游连通。例如，汽提塔90可以与加氢加工反应器24、热底部管线36和/或冷底部管线42下游连通。在一个方面，汽提塔90可以包括两个汽提塔。汽提塔90可与冷底部管线42下游连通以汽提冷加氢加工液体料流。汽提塔90可与热底部管线36下游连通以汽提比冷加氢加工液体料流更热的热加氢加工液体料流。热加氢加工液体料流比冷加氢加工液体料流热至少25℃，优选至少50℃。
冷加氢加工液体料流可以被加热并且在可以位于汽提塔90上半部分中的位置供给到汽提塔90。热加氢加工流出物料流可以被加热并且在可以位于汽提塔90下半部分中的位置供到汽提塔90。各自包含至少一部分加氢加工流出物料流的冷加氢加工流出物料流和热加氢加工料流出物料流可以在汽提塔90中用汽提介质汽提出轻气体以在汽提塔顶部管线120中提供石脑油、氢气、硫化氢、蒸汽和其它气体的顶部蒸气料流，所述汽提介质是来自汽提介质管线96的惰性气体如蒸汽。或者，汽提塔可使用再沸器并省略汽提介质管线96，再沸器可以是燃烧加热器，但是未示出该实施方案。汽提塔90从热液体料流和/或冷液体料流中汽提轻气体，以提供汽提塔废气料流和汽提加氢加工料流。
可将至少一部分汽提塔顶部废气料流冷凝并在接收器122中分离。来自接收器122的汽提塔净顶部管线124携带净汽提塔废气料流用于进一步处理。汽提塔可以在全回流下操作，因此所有冷凝的物质可以回流到塔中。或者，来自接收器122底部的未稳定化的液体石脑油可以分割为回流到汽提塔90顶部的回流部分和可回收的汽提塔顶部液体料流，但汽提塔顶部液体料流未示出。酸性水料流(未示出)可从顶部接收器122的接受器收集。
汽提塔90可以在160℃(320°F)和360℃(680°F)之间的底部温度和0.35MPa(表压)(50psig)，优选0.70MPa(表压)(100psig)至2.0MPa(表压)(300psig)的顶部压力下操作。顶部接收器122中的温度在38℃(100°F)至66℃(150°F)的范围内，压力基本上与汽提塔90顶部中的压力相同。
当加氢加工反应器24的进料流是柴油料流时，底部管线128中的汽提加氢加工料流主要包含柴油范围沸腾材料。因此，汽提底部管线128中的汽提加氢加工料流可被运送到柴油混合池并储存。当加氢加工反应器24的进料流为煤油料流时，底部管线128中的汽提加氢加工料流主要包含煤油范围沸腾材料。因此，汽提底部管线128中的汽提加氢加工料流可被运送到煤油混合池中并储存。如果加氢加工反应器24的进料流是较重的料流如瓦斯油，则汽提底部管线128中的汽提加氢加工料流可以供到分馏塔(未示出)中以回收石脑油，煤油，柴油和未转化的油料流。
净汽提塔顶部管线124中的富含氢气的净汽提塔废气料流可被引导至汽提塔洗涤塔160。在汽提塔洗涤塔160中，汽提塔废气料流在靠近底部的入口进入汽提塔洗涤塔并向上流动，而溶剂管线162中的贫胺料流在靠近顶部的入口进入汽提塔洗涤塔并向下流动。优选的贫胺包括链烷醇胺DEA，MEA和MDEA。除了优选的胺之外可以使用其它胺或者可以使用其它胺代替优选的胺。贫胺与净汽提塔废气料流接触，并从汽提塔废气料流中吸收酸性气体污染物如硫化氢和二氧化碳。在汽提塔洗涤塔顶部管线164中从汽提塔洗涤塔的顶部出口取出所得到的“脱硫”汽提塔废气料流，在洗涤塔底部管线166中从汽提塔洗涤底部出口的底部产物中取出富胺。富胺可经历再生以除去硫化氢以进行加工以产生单质硫并再循环至汽提塔洗涤塔160。
我们发现脱硫的汽提塔废气料流可以占补充氢气流率的5至15重量％。但是，对于氢气回收来说，它的压力可能太低。因此，建议将压缩机200中的脱硫汽提塔废气料流压缩至促进氢气回收单元100中氢气回收的压力。在一个方面，脱硫汽提塔废气料流可以在汽提塔废压缩机200中压缩到2200kPa(表压)(320psig)至3100kPa(表压)(450psig)。压缩的脱硫汽提塔废气料流可以在压缩机管线201中从汽提塔废气压缩机200供到分离罐202中以在底部管线206中除去压缩冷凝料流，以输送到汽提塔90。分离罐202可以与压缩机200下游连通。底部管线206可以将压缩冷凝料流输送到冷底部管线42，冷底部管线42将压缩冷凝料流和冷底部管线42中的冷液体料流一起输送到汽提塔90。可将剩余的压缩脱硫汽提塔废气在氢气回收进料管线204中从分离罐202输送到氢气回收单元100，所述氢气回收进料管线204可以是来自分离罐202的顶部管线。汽提塔废气压缩机可以与汽提塔90、汽提塔顶部管线120和净汽提塔顶部管线124下游连通。
氢气回收单元100从压缩脱硫汽提塔废气料流中回收氢气。氢气回收单元100可以与汽提塔90和吸收塔160的顶部管线下游连通。氢气回收单元100可以包括用于回收氢气料流的膜。一方面，氢气回收单元包括变压吸附(PSA)单元102，变压吸附(PSA)单元102包含多个吸附床。
PSA单元102可以与汽提塔90和吸收塔160的顶部管线下游连通。在PSA单元102中，从压缩脱硫汽提塔废气料流的氢气中吸收不纯气体。在一个实施方案中，气体料流中的氢气可以在图2所示的变压吸附(PSA)单元102中纯化以回收具有降低的硫化氢、氨、胺和烃浓度的富氢气体料流。变压吸附方法将氢气与氢气回收进料管线204中的较大分子分离。较大的杂质以较高的吸附压力吸附在吸附剂上，同时允许较小的氢气分子通过。减压进行到较低的解吸压力以解吸吸附的较大物质。通常希望在多床系统如US 3,430,418中所述的那些中使用PSA方法，其中使用至少四个吸附床。PSA方法在这样的系统中以循环的方式进行，采用一个加工序列。
参考图2，PSA单元102可具有四个床108-114，其分别具有入口端108a-114a和出口端108b-114b。在第一步中，将氢气回收进料管线204中的洗涤料流以高吸附压力如1MPa(150psia)至1.7MPa(250psia)供到第一吸附床108的入口端108a以将可吸附物质吸附到吸附剂上，产物氢气通过床层108的排放端108b 5至10分钟。纯化的氢气料流可以从PSA单元102传送通过产物管线104，其氢气纯度高于氢气回收进料管线204中的氢气纯度。在较大的分子穿透到第一床108的排放端108b之前，进料流终止进入第一床108。其次，通过从第一床的排放端108b释放空隙空间气体至第二床110的排放端110b而将第一床108并流减压至中间压力如0.7MPa(100psia)至1MPa(150psia)0.5至2分钟从而使刚刚清洗出解吸的较大分子的第二床再次加压。第一床108进一步并流减压至0.7MPa(50psia)至0.5MPa(75psia)的压力可以通过将剩余的空隙空间气体释放到第三床112的排放端112b以清洗第三床的解吸较大分子5到10分钟而进行。在第三步中，第一床108的入口108a在逆流减压或卸料步骤中打开，其中气体通过入口端108a离开第一床，使第一床108处于足够低的压力如34.5kPa(5psia)至172kPa(25psia)以从吸附剂解吸吸附物质0.5至2分钟。解吸物质通过入口108a释放并在尾气管线106中回收，尾气管线106中具有比氢气回收进料管线204中更高的可吸附物质浓度。在第四步中，来自第四床114的空隙空间气体可通过其排放端114b释放并进料通过第一床108的排放端108b以清洗出解吸物质。在最后一步中，来自第二床110的空隙空间气体从其排放端110b供入第一床108的排放端108b以使第一床再加压。然后将来自第三床112的排放端112b的产物气体供到第一床108的排放端108b，以实现第一床108中的吸附压力为1MPa(150psia)至1.7MPa(250psia)5到10分钟。由于第一床108现在处于吸附压力下，第一床中的循环重新开始。对其它床110-114以相同的工艺顺序操作，与按顺序的床110-114的位置相关的方面具有不同。
合适的吸附剂可以是具有或不具有活性炭的活化钙沸石A。具有比氢气回收进料管线204中的压缩脱硫汽提塔废气料流中更高的氢气浓度和更低的烃浓度的纯化氢气可以在管线104中输送用于循环或运输到氢气集管以用于炼油厂中的任何地方。尾气管线106包含具有相对于氢气回收进料管线204中的浓度降低的氢气浓度和增加的烃浓度的烃。因为尾气管线106中的尾气料流包含实质的烃，所以其可在尾气压缩机142中压缩并输送到烃回收段。
通过使用汽提塔尾气压缩机和氢气回收单元，可以回收并再循环7-12％重量的补充氢气，从而相应地减少氢气消耗。
实施例
我们通过压缩来自在4.1MPa(表压)(600psig)下操作的馏出物加氢处理单元的脱硫汽提塔废气来计算氢气回收的改进。脱硫汽提塔废气料流被压缩至2670kPa(表压)(390psig)并在PSA单元中加工。与未从该料流中回收氢气相比，氢气回收改进了87重量％。
具体实施方式
尽管结合具体实施方案描述了以下内容，但应理解的是，该描述旨在说明而不是限制前面的描述和所附权利要求的范围。
本发明的第一实施方案是一种方法，其包括在加氢加工反应器中加氢加工烃进料流以提供加氢加工流出物料流；在分离器中分离加氢加工流出物料流以提供气体料流和液体料流；从液体料流中汽提轻气体以提供汽提塔废气料流和汽提加氢加工料流；将汽提塔废气料流压缩；并从汽提塔废气料流中回收氢气。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中从汽提塔废气料流中回收氢气包括从汽提塔废气料流中的氢气中吸附杂质以提供氢气料流。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在压缩之前从汽提塔废气料流中吸收酸性气体。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在冷分离器中分离分离器气体料流以提供冷气体料流和冷液体料流并汽提冷液体料流以提供汽提塔废气料流。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括一起汽提冷液体料流和热液体料流。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将汽提加氢加工料流作为产物存储。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在小于2.0MPa(g)(300psig)下从分离器液体料流中汽提轻气体。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括冷却汽提塔顶部废气料流并将汽提塔顶部废气料流分离成汽提塔废气料流和汽提塔顶部液体料流。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在不超过6.9MPa(表压)(1000psig)的压力下加氢加工烃进料流。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将汽提塔废气料流加压到2200kPa(表压)(320psig)至3100kPa(表压)(450psig)的压力。
本发明的第二实施方案是一种方法，其包括在加氢加工反应器中在不超过6.9MPa(表压)(1000psig)的压力下加氢加工烃进料流以提供加氢加工流出物料流；在分离器中分离加氢加工流出物料流以提供气体料流和液体料流；从液体料流中汽提轻气体以提供汽提塔废气料流和汽提加氢加工料流；将汽提塔废气料流压缩；通过从汽提塔废气料流中的氢气中吸收杂质而从汽提塔废气料流中回收氢气以提供氢气料流。本发明的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在冷分离器中分离分离器气体料流以提供冷气体料流和冷液体料流并汽提冷液体料流以提供汽提塔废气料流。本发明的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括一起汽提冷液体料流和热液体料流。本发明的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在压缩之前从汽提塔废气料流中吸收酸性气体。本发明的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括将汽提加氢加工料流作为产物储存。本发明的一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括在小于2.0MPa(g)(300psig)下从分离器液体料流中汽提轻气体。
本发明的第三实施方案是一种装置，其包括加氢处理反应器；与加氢处理反应器连通的分离器；与分离器的底部管线连通的汽提塔；与汽提塔的顶部管线连通的压缩机；以及与汽提塔的顶部连通的氢气回收单元。本发明的一个实施方案为从该段中第三实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括与汽提塔的顶部管线下游连通的吸收塔，和与吸收塔下游连通的氢气回收单元。本发明的一个实施方案为从该段中第三实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，其中氢气回收单元是变压吸附单元。本发明的一个实施方案为从该段中第三实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或全部，还包括与分离器的顶部管线下游连通的冷分离器，且汽提塔与冷分离器的底部管线下游连通。
无需进一步详述，相信使用前面的描述，本领域技术人员可以最大程度地利用本发明，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下容易地确定本发明的基本特征，对本发明进行各种改变和修改并使其适应各种用途和条件。因此，上述优选的具体实施方案应被解释为仅是说明性的，并且不以任何方式限制本公开的其余部分，并且其旨在覆盖包括在所附权利要求范围内的各种修改和等同布置。
在前文中，除非另外指明，否则所有温度均以摄氏度列出，且所有份数和百分数均以重量计。