專利名稱：氫氣保溫保壓循環(huán)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉油化工的制氫工藝，尤其適合氫氣的循環(huán)回收工藝。
目前的煉油化工廠，制氫裝置所生產(chǎn)的氫氣不設貯存手段，只能隨加氫裝置生產(chǎn)的需求來調(diào)整產(chǎn)氫量。由于制氫和加氫裝置開工時間不能銜接；有時因加氫裝置某些故障，需要臨時停工，而制氫裝置不能停工。因為制氫工藝過程復雜，使用催化劑種類多，每次開汽所花的時間要比加氫裂化裝置長得多。所以遇到加氫裝置停工這種情況，制氫裝置只好采用降量運轉(zhuǎn)。每種制氫催化劑都有一定的最低活性溫度，并受到設備、儀表的限制，設計上規(guī)定制氫裝置最低生產(chǎn)負荷為正常值的40％，如低于此值，將維持不了整個系統(tǒng)必要的工藝條件，在這種情況下仍需進輕油3.6t/h(對于設計產(chǎn)氫量40000m3/h而言)，所生產(chǎn)的氫氣全部放空，浪費非常嚴重。
制氫裝置低負荷生產(chǎn)時的工藝流程是輕油從儲油罐進入原料油泵，經(jīng)加壓至2.5～4.0MPa后進入原料加熱爐加熱到360～380℃，進入脫硫反應器，經(jīng)脫硫后的原料氣與自產(chǎn)的2.1～2.5MPa蒸汽混合，進入轉(zhuǎn)化爐的對流室預熱，控制溫度470～500℃進入轉(zhuǎn)化爐爐管進行轉(zhuǎn)化反應，然后進入中溫變換反應器和低溫變換反應器，從低溫變換反應器出來的氣體，控制溫度115～120℃進入CO2吸收塔，最后經(jīng)甲烷化反應器出來，生產(chǎn)出合格的氫氣?，F(xiàn)有工藝技術(shù)的缺點是加氫裝置短期停工而制氫裝置不允許停工的情況下，制氫裝置必須繼續(xù)進行低負荷生產(chǎn)，從而造成原料油和燃料氣的極大浪費。
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種氫氣保溫保壓循環(huán)工藝。
本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案來實現(xiàn)的，見附圖
。制氫裝置不停汽，停止進原料。這時壓縮機(2)把氫氣(1)加壓至1.8～2.8MPa，與自產(chǎn)的蒸汽(3)混合，蒸汽壓力2.1～2.5MPa，控制H2O/H2在3～10之間，進入轉(zhuǎn)化爐的對流室(4)預熱，控制溫度470～480℃進入轉(zhuǎn)化爐爐管(5)，控制爐管出口溫度700～780℃，轉(zhuǎn)化爐氫空速400～800h-1，進入中溫變換反應器(6)，中溫變換反應器出口溫度280～350℃，從反應器出來的氫氣經(jīng)過冷卻器(7)返回到壓縮機入口進行循環(huán)，冷卻器溫度45℃左右。
循環(huán)系統(tǒng)所損耗的氫氣從壓縮機入口處補入，補充的氫氣(1)量，一般為100～300m3/h，氫氣純度＞60％(V)。所補入的氫氣(1)從重整裝置、外廠的制氫裝置或乙烯廠引入。
以氫氣、水蒸氣作熱載體進行系統(tǒng)循環(huán)，轉(zhuǎn)化爐爐管入口溫度470～500℃，出口溫度740～760℃，轉(zhuǎn)化爐氫空速400～800h-1，轉(zhuǎn)化爐進蒸汽量16.0t/h，轉(zhuǎn)化爐蒸汽空速1500～3500h-1。
需要恢復生產(chǎn)時，制氫裝置進油20分鐘后，即制得合格的工業(yè)氫，氫氣純度＞95％(V)。
采用本發(fā)明具有如下的優(yōu)點1.氫氣循環(huán)工藝的特點，使整個系統(tǒng)都處于氫氣氣氛下操作，對轉(zhuǎn)化催化劑的輕微結(jié)碳，起到了消碳作用。
2.氫氣保溫保壓循環(huán)工藝代替進油放空生產(chǎn)，可節(jié)約輕油86噸/天，燃料氣21噸/天，經(jīng)濟效益顯著。
3.氫氣保溫保壓循環(huán)工藝，操作條件沒有特殊要求，調(diào)節(jié)方便，操作穩(wěn)定。整個過程的工藝參數(shù)與進油生產(chǎn)時的工藝參數(shù)一樣。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的陳述。
實施例1加氫裂化裝置因設備故障停工。制氫裝置實行氫氣保溫保壓循環(huán)工藝，使用Z403H輕油轉(zhuǎn)化催化劑?？刂茐嚎s機出口壓力2.5MPa，氫氣循環(huán)量7000m3/h，H2O/H2控制5，轉(zhuǎn)化爐爐管出口溫度控制710℃，中變反應器出口溫度控制300℃，氫氣保溫保壓循環(huán)6天，共節(jié)省輕石腦油516噸，燃料氣126噸，效益顯著?；謴瓦M油3.5t/h生產(chǎn)，20分鐘工業(yè)氫即合格，氫氣純度達到98.1％(V)。
實施例2加氫裂化裝置停工5天。制氫裝置實行氫氣保溫保壓循環(huán)工藝，使用Z402/Z405輕油轉(zhuǎn)化催化劑?？刂茐嚎s機出口壓力1.9MPa，氫氣循環(huán)量5000m3/h，H2O/H2控制7，轉(zhuǎn)化爐爐管出口溫度控制720℃，中變反應器出口溫度控制330℃，氫氣保溫保壓循環(huán)5天，共節(jié)省輕石腦油300噸，燃料氣105噸，效益顯著?；謴瓦M油3.5t/h生產(chǎn)，18分鐘工業(yè)氫即合格，氫氣純度達到98.5％(V)。
權(quán)利要求
1.氫氣保溫保壓循環(huán)工藝，其特征是壓縮機(2)把氫氣(1)加壓至1. 8～2.8MPa，與蒸汽(3)混合，控制H2O/H2比在3～10之間，經(jīng)轉(zhuǎn)化爐的對流室(4)預熱，進入轉(zhuǎn)化爐爐管(5)，控制爐管出口溫度700～780℃，轉(zhuǎn)化爐氫空速400～800h-1，然后進入中溫變換反應器(6)，中溫變換反應器出口溫度280～350℃，從反應器出來的氫氣經(jīng)過冷卻器(7)，返回到壓縮機進行循環(huán)，冷卻器溫度45℃左右。
2.按權(quán)利要求1所述的工藝，轉(zhuǎn)化爐爐管出口溫度740～760℃，轉(zhuǎn)化爐氫空速400～800h-1，轉(zhuǎn)化爐蒸汽空速1500～3500h-1。
3.按權(quán)利要求1所述的工藝，循環(huán)系統(tǒng)所損耗的氫氣(1)從壓縮機(2)入口處補入，補入的氫氣量為100～300m3/h，氫氣純度＞60％(V)。
4.按權(quán)利要求1所述的工藝，所補入的氫氣從重整裝置、外廠的制氫裝置或乙烯廠引入。
5.按權(quán)利要求1所述的工藝，控制壓縮機出口壓力2.5MPa，氫氣循環(huán)量7000m3/h，H2O/H2比為5，轉(zhuǎn)化爐爐管出口溫度710℃，中溫變換反應器出口溫度300℃，冷卻器溫度45℃，氫氣保溫保壓循環(huán)6天，恢復進油3.5t/h，20分鐘制得氫氣，氫氣純度達到98.1％。
6.按權(quán)利要求1所述的工藝，控制壓縮機出口壓力1.9MPa，氫氣循環(huán)量5000m3/h，H2O/H2比為7，轉(zhuǎn)化爐爐管出口溫度720℃，中溫變換反應器出口溫度330℃，冷卻器溫度40℃，氫氣保溫保壓循環(huán)5天，恢復進油2.5t/h，18分鐘制得氫氣，氫氣純度達到98.5％。
全文摘要
氫氣保溫保壓循環(huán)工藝是針對目前煉油化工廠制氫裝置只能進油生產(chǎn)而不能進行氫氣循環(huán)的情況提出來的。其工藝特點是裝置不停汽,只停止進油,引入少量外來氫氣,以氫氣、水蒸汽作熱載體進行整個系統(tǒng)循環(huán)的,使整個裝置維持于生產(chǎn)時所要求的溫度、壓力指標值,當恢復生產(chǎn)時,進油20分鐘后,即制得到合格工業(yè)氫,純度>95%。
文檔編號C01B3/00GK1185415SQ9612239
公開日1998年6月24日 申請日期1996年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日
發(fā)明者孔慶成, 羅志流, 梁兆宜, 顧國璋, 任秋君 申請人:中國石化茂名石油化工公司