一种烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺.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CN106540639A(43)申请公布日2017.03.29(21)申请号201610950938.9F28D7/00(2006.01)(22)申请日2016.10.26(71)申请人中石化宁波工程有限公司地址315103浙江省宁波市高新区院士路660号申请人中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程(集团)股份有限公司(72)发明人吴艳波黄彬峰田贵春潘旭明郭强周央应钊孔晓军余攀(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人刘凤钦(51)Int.Cl.B01J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺(57)摘要本发明涉及到一种烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺，包括下述步骤：来自中变反应器的中变气依次进入中变气/原料换热器和中变气/锅炉水换热器中换热，然后经中变气第一分液罐分离出液相，气相进入中变气/热水换热器中与来自热水缓冲罐的循环热水换热，再进入中变气水冷器换热，经中变气第二分液罐冷凝后分离出液相进入PSA装置生产纯氢气；循环热水在中变气/热水换热器中加热后，进入蒸发器与有机工质换热，降温后的热水进入热水缓冲罐，经热水循环泵升压后，进入热水冷却器换热，然后进入中变气/热水换热器与中变气换热；换热后的有机工质经蒸发器加热气化后，进入膨胀机驱动发电机发电，出膨胀机的有机工质冷却液化、升压后，返回蒸发器。CN106540639ACN106540639A权利要求书1/1页1.一种烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺，其特征在于包括下述步骤：来自中变反应器(1)出口的温度为400～450℃、压力为2.0～3.1MPaG的中变气依次进入中变气/原料换热器(2)和中变气/锅炉水换热器(3)中分别与原料气和锅炉水换热后温度降为130～170℃，然后经中变气第一分液罐(4)冷凝液后，分离出液相，气相进入中变气/热水换热器(5)中与来自热水冷却器(11)的温度为60～80℃的循环热水换热至70～90℃，再进入中变气水冷器(6)换热至20～45℃，经中变气第二分液罐(7)冷凝后分离出液相进入PSA装置生产纯氢气；所述循环热水为脱盐水，所述循环热水在中变气/热水换热器(5)中加热到80～110℃后，进入蒸发器(12)与有机工质换热，温度降为60～80℃，降温后的热水进入热水缓冲罐(9)，经热水循环泵(10)升压到0.5～1.5MPaG后，进入热水冷却器(11)，进一步调节热水温度为60～80℃，出热水冷却器(11)的循环热水进入中变气/热水换热器(5)与中变气换热；换热后的有机工质经蒸发器(12)加热气化后，进入膨胀机(13)，通过膨胀机(13)驱动发电机(14)发电，出膨胀机(13)的有机工质经冷凝器(15)冷却液化，再经有机工质循环泵(16)升压至0.8～1.4MPaG，返回蒸发器(12)与循环热水换热。2.根据权利要求1所述的烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺，其特征在于所述的热水冷却器(11)的壳程出口循环冷却回水管道上设置有用于控制返回中变气/热水换热器(5)的循环热水的温度的温度调节阀(20)。3.根据权利要求1或2所述的烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺，其特征在于所述的热水缓冲罐(9)连接有脱盐水补水管道(17)，所述补水管道(17)上设有用于控制所述热水缓冲罐(9)内液位的液位调节阀(18)。4.根据权利要求3所述的烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺，其特征在于所述的有机工质为五氟丙烷。2CN106540639A说明书1/3页一种烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺技术领域[0001]本发明涉及石化装置的节能领域，尤其涉及到一种烃类蒸汽转化制氢装置中变气低温余热回收工艺。背景技术[0002]目前，以烃类为原料采用蒸汽转化工艺生产氢气在工业氢气的生产中占有重要地位，烃类蒸汽转化制氢装置为高能耗装置，制氢装置中变反应器出口的中变气需要从420℃冷却到40℃，才能进入PSA装置对氢气进行提纯。如何充分回收中变气的热量，是制氢装置工艺设计中需要重点考虑的问题。[0003]传统制氢装置中变气热量回收主要由以下步骤组成：加热制氢原料气、加热锅炉给水、加热脱盐水或生产低压蒸汽，经过上述步骤后，中变气的温度依然还有130℃～170℃，再送入后续空冷器和水冷器进一步冷却到工艺要求的40℃。130℃～170℃的中变气直接送入空冷器和水冷器冷却，不仅中变气的低温余热得不到充分回收，而且还需要消耗大量的电能和循环水。因此，合理设计中变气的低温余热回收系统，对降低制氢装置的能耗至关重要。[0004]申请号为201110254586.0的中国