用膜分离技术从催化干气中回收氢气的装置的利记博彩app

文档序号:4916761阅读:597来源:国知局
专利名称:用膜分离技术从催化干气中回收氢气的装置的利记博彩app
技术领域
本发明属于石油炼制工艺过程,尤其涉及到催化装置及其配套装置处理后的催化干气,利用膜分离技术回收氢气的工艺装置。
众所周知随着薄膜制造技术的不断发展,世界上用膜分离方法从炼厂气体中回收轻组分或氢气的领域不断地扩大,例如美国专利(US4892564)公开一种“用于回收液态烃的膜工艺”见附图2,其发明目的是为了回收液态烃,并取代oleflex工艺的后处理系统-深冷分离部分,其原料气是催化脱氢(oleflex)后的气体,采用原料气升压、冷却、换热后分离出一部分液态烃,再用膜进行气-气分离,将轻组分(H2,CH4)渗透出去后,不凝气进入膜分离器渗透出轻组分(H2,CH4),尾气再进行冷却分液得到液态烃,该过程不断进行,直至达到回收液态烃为目的产品,该专利是计算机模拟结果,未进行工业小试和放大。
法国专利FR2636249是将膜分离,变压吸附和深冷分离三者结合起来,用以回收氢气、液态烃和燃料气的工艺过程,该专利工艺过程复杂,涉及气体的三种分离过程。欧洲专利EP0445041A1是一种膜分离与深冷分离相结合的专利,用来回收液态烃、氢气和燃料气的工艺,该专利工艺过程复杂,还需要制冷设备。
本发明的目的是提供一种工艺流程简单,操作条件方便,适合于从炼油厂现有催化装置及其配套装置处理后的催化干气中回收高收率,高浓度氢气的工艺装置。
附图及其说明如下附

图1是本发明装置工艺流程示意图附图2是美国专利(US4892564)用于液态烃回收的膜工艺流程图附图1中的说明1a-原料气缓冲罐A原料气2a-原料气压缩机B产品氢气3a-原料气水冷器4a-原料气分液除雾罐5a-原料气加热器6a-一级膜分离器7a-富氢气体(一级渗透气)水冷器8a-富氢气体缓冲罐9a-富氢气体压缩机10a-富氢气体水冷器11a-富氢气体分液除雾罐12a-富氢气体加热器13a-二级膜分离器14a-脱氧器15a-水冷器附图2中的说明1-一段压缩机3-一段压缩机出口空冷器5-一段压缩机出口水冷器
7-一段压缩机出口分液罐9-二段压缩机出11-二段压缩机出口空冷器13-二段压缩机出口水冷器15-二段压缩机出口分液罐17-换热器19-冷却器21-分液罐23-膜分离器25-水冷器27-分液罐29-换热器31-冷却器33-分液罐35-膜分离器37-水冷器39-换热器41-冷却器43-分液罐45-加热器47-膜分离器49-水冷器51-冷却器
53-分液罐55-分液罐57-分馏塔本发明的工艺装置见附图1,适合于经过吸收稳定、脱硫后,含氢在30~70%(V)的催化干气,其压力为0.5~1.8MPa(a)作为原料气(A)进入缓冲罐(1a),在缓冲罐中除去原料气中携带的液体,并对原料气(A)起到缓冲作用,经缓冲、分液后的催化干气由原料气压缩机(2a)升压,由进口压力0.5~1.8MPa(a)升至出口压力2.0~7.0MPa(a),再进入水冷器(3a),水冷器(3a)操作压力2.0~7.0MPa(a),温度为30~50℃,进入分液除雾罐(4a)除去冷凝下来的液体和气体中的雾滴,防止液体粘附在膜表面上,原料气在加热器(5a)中加热至45~100℃进入一级膜分离器(6a),(6a)是由多个膜分离器组成的,富集氢气的渗透压力为0.4~1.5MPa(a)富氢气体,先经水冷器(7a)冷却至40℃以下并经分液罐(8a)分液后,进入到富氢压缩机(9a),其进口压力为0.4~1.5MPa(a),出口压力为2.3~7.3MPa(a),进入水冷器(10a),操作压力为2.3~7.3MPa(a),温度为30~50℃。至分液除雾罐(11a)分液后,再由加热器(12a)加热至45~100℃,进入由多个膜分离器组成的二级膜分离器(13a),其进口压力为2.3~7.3MPa(a),进口温度45~100℃,从二级膜分离器的渗透气侧得到的压力为0.1~1.5MPa(a)的渗透气,先经过脱氧器(14a),再经过水冷器(15a)分水后,即为提浓氢气产品(B),其浓度达到97%(V),收率达到92%(V),可直接送至加氢装置使用。
从二级膜分离器(13a)排出的尾气氢浓度较高,为了提高装置氢的回收率,将该尾气返回到原料预处理部分水冷器(3a)的前面,与原料气压缩机(2a)排出的气体混合;一级分离器(6a)排出的尾气,压力为2.0~7.0MPa(a),氢的浓度很低,作为燃料气出装置,也可带压吸收或深冷以得到液化气、乙烯等产品。
本发明的积极效果在于用简单的流程,在方便的操作条件下能从催化干气中回收高浓度、高收率的氢气。
实施例1处理能力为10000Nm3/hr的催化干气回收氢气装置,进入装置原料气压力为0.88MPa(a),温度40℃,其干气组成如下气体名称 H2N2O2CH4C2H6C2H4C3H8含量%(V)59.5811.170.917.646.379.240.18气体名称 C3H6C4H10C4H8C+5CO2CO H2S 合计含量%(V)0.701.622.120.47---100%上述催化干气采用本发明见附图1的工艺流程,其主要操作条件如下原料气压缩机(2a)进口压力0.88MPa(a),出口压力6.2MPa(a),水冷器(3a)的出口压力6.1MPa(a),出口温度40℃,一级膜分离器(6a)共计14根Dg200(面积5600m2)的硅橡胶-聚砜非对称复合中空纤维膜,其进口压力6.0MPa(a),进口温度60℃,渗透气(富氢气体)压力0.8MPa(a),富氢压缩机(9a)进口压力0.75MPa(a),出口压力6.5MPa(a),水冷器(10a)出口压力6.4MPa(a),出口温度40℃,二级膜分离器(13a)共计4根Dg200(面积1600m2)硅橡胶-聚砜非对称复合中空纤维膜,进口压力6.3MPa(a),进口温度60℃,渗透气(氢气)压力1.3MPa(a),脱氧器(14a)进口压力1.3MPa(a),进口温度50℃,经过本装置处理后所得到的氢气组成如下气体名称 H2N2O2CH4C2H6含量%(V)97.00000.03450.1ppm2.93960.0096气体名称 C2H4C3H8C3H6C4H10C4H8C+5含量%(V)0.00950.00020.00090.00340.00410.0021合计100.0000氢气回收率为92%,产品氢气浓度为97%。
权利要求
1.一种用膜分离技术从催化干气中回收氢气的装置,其特征在于经过吸收稳定,气体脱硫后的催化干气作为原料气(A)经过缓冲罐(1a),进入原料气压缩机(2a)升压,再经水冷器(3a)冷却后进入分液除雾罐(4a),在加热器(5a)加热后进入一级膜分离器(6a)进行气-气分离,从一级膜分离器(6a)渗透气侧出来的富氢气体经水冷器(7a)冷却后进入缓冲罐(8a),再至富氢压缩机(9a)升压,水冷器(10a)冷却,分液除雾罐(11a)和加热器(12a)加热后,进入到二级膜分离器(13a)进行气-气分离,从二级膜分离器(13a)渗透气侧出来的高浓度氢气先经过脱氧器(14a),再经过水冷器(15a)分水后,就可以得到浓度达97%(V),收率达92%的氢气(B)作为产品出装置。
2.根据权利要求1所述的用膜分离技术从催化干气中回收氢气装置,其特征在于该装置的工艺操作条件是原料气压缩机(2a)的进口压力为0.5~1.8MPa(a),出口压力为2.0~7.0MPa(a);一级膜分离器(6a)的进口压力为2.0~7.0MPa(a),进口温度为45~100℃,渗透气压力为0.4~1.5MPa(a);富氢压缩机(9a)的进口压力为0.4~1.5MPa(a),出口压力为2.3~7.3MPa(a);二级膜分离器(13a)的进口压力为2.3~7.3MPa(a),进口温度为45~100℃,渗透气压力为0.1~1.5MPa(a);尾气压力为2.0~7.0MPa(a)。
全文摘要
本发明提供一种用膜分离技术从催化干气中回收氢气的装置。该装置采用升压、冷却、分液除雾、加热后,用膜进行气-气分离,从一级膜分离器渗透气侧出来的富氢气体再经过冷却、缓冲、升压、冷却、分液除雾、加热,再用膜进行气-气分离出高浓度氢气,并通过脱氧、分水就可以得到浓度达97%(V),收率达92%的氢气产品,本工艺流程简单,操作方便,适合于含氢在30~70%(V)的催化干气中回收高浓度的氢气产品。
文档编号B01D61/58GK1092696SQ93103019
公开日1994年9月28日 申请日期1993年3月24日 优先权日1993年3月24日
发明者石宗年, 蒋国梁, 崔民利, 范连枝, 金圣德, 于莲花, 刘振声, 于培德, 于衍卿, 张玉荣, 边福明, 姜昕, 徐仁贤, 李秀荣, 董子丰 申请人:中国石油化工总公司, 中国石油化工总公司北京设计院, 中国科学院大连化学物理研究所, 中国石油化工总公司石家庄炼油厂
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