提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112374459A(43)申请公布日2021.02.19(21)申请号202011346168.X(51)Int.Cl.(22)申请日2020.11.26C01B3/50(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100020北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石化青岛炼油化工有限责任公司山东三维石化工程股份有限公司(72)发明人梁峰聂涛赵培录杜博华孙浩王大同尹雅棠秦卫龙郝文亮高炬杨想全张保申(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人张洒洒权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法(57)摘要本发明公开了一种提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法，属于炼油厂氢回收技术领域。其技术方案为：包括炼油厂用的制氢变压吸附单元和高纯氢变压吸附单元，制氢变压吸附单元设置有制氢变换气进口、苯乙烯脱氢尾气进口、解吸气出口和工业氢出口，苯乙烯脱氢尾气进口连接有压缩机，解吸气出口连接有燃料气管网，工业氢出口连接有工业氢出气管和工业氢传输管；所述高纯氢变压吸附单元设置有进气口、解吸气出口和高纯氢出口，高纯氢变压吸附单元的进气口与工业氢传输管连接，高纯氢变压吸附单元的解吸气出口与压缩机的进气口连接。本发明实现耦合梯级回收，达到双高的目的，生产出氢能产业所需的氢燃料电池用高品质氢气。CN112374459ACN112374459A权利要求书1/1页1.提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统，其特征在于，包括炼油厂用的制氢变压吸附单元和高纯氢变压吸附单元，制氢变压吸附单元设置有制氢变换气进口、苯乙烯脱氢尾气进口、解吸气出口和工业氢出口，苯乙烯脱氢尾气进口连接有压缩机，解吸气出口连接有燃料气管网，工业氢出口连接有工业氢出气管和工业氢传输管；所述高纯氢变压吸附单元设置有进气口、解吸气出口和高纯氢出口，高纯氢变压吸附单元的进气口与工业氢传输管连接，高纯氢变压吸附单元的解吸气出口与压缩机的进气口连接。2.如权利要求1所述的提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统，其特征在于，所述压缩机的进气口连接有缓冲罐，缓冲罐上设置有苯乙烯脱氢尾气进口和解吸气进口，高纯氢变压吸附单元的解吸气出口与缓冲罐的解吸气进口连接。3.利用如权利要求1或2所述的系统提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的方法，其特征在于，将炼油厂的制氢变换气由制氢变换气进口通入到制氢变压吸附单元中，同时将苯乙烯脱氢尾气加入压缩机中增压并由苯乙烯脱氢尾气进口压入到制氢变压吸附单元中；制氢变压吸附单元产生的解吸气由解吸气出口排出到燃料气管网中，产生的工业氢则一部分进入工业氢出气管中，另一部分通过工业氢传输管传输至高纯氢变压吸附单元中；高纯氢变压吸附单元产生的解吸气由解吸气出口再循环回压缩机中增压并压入到制氢变压吸附单元中，产生的高纯氢则由高纯氢出口排出。2CN112374459A说明书1/5页提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法技术领域[0001]本发明涉及炼油厂氢回收技术领域，具体涉及一种提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法。背景技术[0002]根据氢能产业发展规律，现阶段必须充分回收和利用好工业副产氢，实现氢能产业起步入轨，这是我国氢能产业发展的客观需要，也是山东、广东等众多地方政府在出台氢能产业发展规划时提出的具体要求。[0003]1.炼油厂制氢特点受炼油产品质量升级、原油劣质化等因素影响，炼油厂普遍采用制氢装置作为其氢气的一个重要来源。炼油厂制氢装置普遍建有PSA（变压吸附）单元对制氢变换气进行提纯生产炼油厂加氢装置所用的工业氢气。即使初建时使用非PSA方式，也通过后期改造实现了PSA提纯生产工业氢。[0004]炼油厂制氢装置规模大，一般达到数万标准立方米/时，如以千万吨级的炼油厂青岛炼化公司为例，2套制氢装置PSA单元的工业氢产出能力分别为3万标准立方米/时、4万标准立方米/时，合计达到7万标准立方米/时。[0005]炼油厂普遍建有制氢装置或PSA单元、制氢规模大，是炼油厂制氢的特点。[0006]2.炼油厂乙苯脱氢与苯乙烯生产炼油厂乙苯与苯乙烯装置是以催化裂化干气和苯为原料，分为乙苯单元和苯乙烯单元。乙苯单元主要是催化裂化干气中的稀乙烯组分与液相苯在装有催化剂的反应器内发生烷基化反应，生成乙苯。苯乙烯单元主要是乙苯在反应器内发生脱氢反应生成目的产品苯乙烯。[0007]乙苯脱氢生成苯乙烯的反应过程中，副产的苯乙烯脱氢尾气中，含有约85%（体积含量，下同）的氢气。表1为典型的炼油厂青岛炼化公司苯乙烯装置苯乙烯脱氢尾气组成（2020年7月平均数据）。[0008]表1苯乙烯脱氢尾气组成组分组成