專利名稱：氫氣保溫保壓循環工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于煉油化工的制氫工藝，尤其適合氫氣的循環回收工藝。
目前的煉油化工廠，制氫裝置所生產的氫氣不設貯存手段，只能隨加氫裝置生產的需求來調整產氫量。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。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，設計上規定制氫裝置最低生產負荷為正常值的40％，如低于此值，將維持不了整個系統必要的工藝條件，在這種情況下仍需進輕油3.6t/h(對于設計產氫量40000m3/h而言)，所生產的氫氣全部放空，浪費非常嚴重。
制氫裝置低負荷生產時的工藝流程是輕油從儲油罐進入原料油泵，經加壓至2.5～4.0MPa后進入原料加熱爐加熱到360～380℃，進入脫硫反應器，經脫硫后的原料氣與自產的2.1～2.5MPa蒸汽混合，進入轉化爐的對流室預熱，控制溫度470～500℃進入轉化爐爐管進行轉化反應，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，最后經甲烷化反應器出來，生產出合格的氫氣。現有工藝技術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，制氫裝置必須繼續進行低負荷生產，從而造成原料油和燃料氣的極大浪費。
本發明的目的旨在克服現有技術的缺點，提供一種氫氣保溫保壓循環工藝。
本發明的目的是通過這樣的技術方案來實現的，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，進入轉化爐的對流室(4)預熱，控制溫度470～480℃進入轉化爐爐管(5)，控制爐管出口溫度700～780℃，轉化爐氫空速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過冷卻器(7)返回到壓縮機入口進行循環，冷卻器溫度45℃左右。
循環系統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循環，轉化爐爐管入口溫度470～500℃，出口溫度740～760℃，轉化爐氫空速400～800h-1，轉化爐進蒸汽量16.0t/h，轉化爐蒸汽空速1500～3500h-1。
需要恢復生產時，制氫裝置進油20分鐘后，即制得合格的工業氫，氫氣純度＞95％(V)。
采用本發明具有如下的優點1.氫氣循環工藝的特點，使整個系統都處于氫氣氣氛下操作，對轉化催化劑的輕微結碳，起到了消碳作用。
2.氫氣保溫保壓循環工藝代替進油放空生產，可節約輕油86噸/天，燃料氣21噸/天，經濟效益顯著。
3.氫氣保溫保壓循環工藝，操作條件沒有特殊要求，調節方便，操作穩定。整個過程的工藝參數與進油生產時的工藝參數一樣。
下面結合實施例對本發明的技術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工藝，使用Z403H輕油轉化催化劑。控制壓縮機出口壓力2.5MPa，氫氣循環量7000m3/h，H2O/H2控制5，轉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6天，共節省輕石腦油516噸，燃料氣126噸，效益顯著。恢復進油3.5t/h生產，20分鐘工業氫即合格，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工藝，使用Z402/Z405輕油轉化催化劑。控制壓縮機出口壓力1.9MPa，氫氣循環量5000m3/h，H2O/H2控制7，轉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5天，共節省輕石腦油300噸，燃料氣105噸，效益顯著。恢復進油3.5t/h生產，18分鐘工業氫即合格，氫氣純度達到98.5％(V)。
權利要求
1.氫氣保溫保壓循環工藝，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，經轉化爐的對流室(4)預熱，進入轉化爐爐管(5)，控制爐管出口溫度700～780℃，轉化爐氫空速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過冷卻器(7)，返回到壓縮機進行循環，冷卻器溫度45℃左右。
2.按權利要求1所述的工藝，轉化爐爐管出口溫度740～760℃，轉化爐氫空速400～800h-1，轉化爐蒸汽空速1500～3500h-1。
3.按權利要求1所述的工藝，循環系統所損耗的氫氣(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.按權利要求1所述的工藝，控制壓縮機出口壓力2.5MPa，氫氣循環量7000m3/h，H2O/H2比為5，轉化爐爐管出口溫度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.按權利要求1所述的工藝，控制壓縮機出口壓力1.9MPa，氫氣循環量5000m3/h，H2O/H2比為7，轉化爐爐管出口溫度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
氫氣保溫保壓循環工藝是針對目前煉油化工廠制氫裝置只能進油生產而不能進行氫氣循環的情況提出來的。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循環的,使整個裝置維持于生產時所要求的溫度、壓力指標值,當恢復生產時,進油20分鐘后,即制得到合格工業氫,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 優先權日1996年12月19日
發明者孔慶成, 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