CN101597024B

CN101597024B - 一种炼厂干气生产氢气的方法

Info

Publication number: CN101597024B
Application number: CN2009100654052A
Authority: CN
Inventors: 马晓; 王天宇; 张喜文; 刘德辉; 王志中
Original assignee: LUOYANG RUIZE PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: LUOYANG RUIZE PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: CN101597024A

Abstract

本专利介绍了一种炼厂干气生产氢气的方法，包括脱硫单元、加氢精制单元、精脱硫单元、水蒸气重整和变压吸附过程，特征在于将由脱硫单元来的干气，引入催化脱烯烃单元，在脱烯烃催化剂作用下，在200～410℃，压力0.1～1.5MPa，干气重量空速为0.1～1h^-1，将大部分的烯烃脱除，反应后产物分离，未反应干气去加氢精制单元，将剩余烯烃饱和并将有机硫转化为硫化氢，然后进入精脱硫单元和水蒸气重整单元，生成氢气，再经变压吸附得到99％以上的氢气。本方法在不耗费氢气的情况下脱除干气中的烯烃，并将烯烃转化为汽油，实现过程效益最大化，控制过程简单，对干气原料中的烯烃含量无特别限制，适应性比较强。

Description

一种炼厂干气生产氢气的方法

技术领域

本发明涉及一种制氢的方法，特别是涉及一种炼厂干气生产氢气的方法。

背景技术

随着环保意识的提高和新环保法规的制定和执行，氢气在炼油化工企业成为越来越重要的生产清洁化过程的原料，诸如汽油、柴油需要进行加氢精制，生产满足环保要求的汽油、柴油产品；焦化蜡油、硫含量高的蜡油及重油也需要进行加氢精制处理，为其进一步进行加工创造条件等等。用炼油企业副产的焦化干气、催化裂化干气等炼厂干气为原料可以得到成本相对较低的氢气。一般来说炼厂干气的主要组成为氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气、硫化氢及丁烯、丁烷等。目前以炼厂干气为原料制氢需要经过以下过程：干气脱硫，脱除绝大部分的硫化氢；脱硫干气进入加氢工段，通过加氢过程将干气中的烯烃如乙烯、丙烯、丁烯等烯烃转化为乙烷、丙烷、丁烷等饱和烃，并将干气中的有机硫转化为硫化氢；由加氢工段出来的干气进入精脱硫工段；将烯烃、硫降低到ppm级的干气送入水蒸气重整工段，在催化剂及水蒸气的作用下将干气中的烃类(指甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等)转化为氢气、二氧化碳等；再经变压吸附过程得到浓度为99％以上的氢气。在以上过程中，采用了投资比较大、控制过程复杂的加氢方法来脱除干气中的烯烃，将烯烃饱和为烷烃需要耗费一定量的氢气，这与制氢的目的形成了矛盾。因此，迫切需要一种可以在不耗费氢气的情况下脱除干气中的烯烃，同时得到价值比较高的汽油的工艺方法，以实现过程效益最大化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有干气制氢过程中采用投资比大、控制过程复杂的加氢方法来脱除干气中烯烃的不足，而提出的一种炼厂干气生产氢气的方法，可以在不耗费氢气的情况下脱除干气中的烯烃，同时得到价值比较高的汽油，实现过程效益最大化。

本发明采用的的技术方案如下：

本发明的一种炼厂干气生产氢气的方法，包括脱硫单元、加氢精制单元、精脱硫单元、水蒸气重整和变压吸附过程，特征在于：将由脱硫单元来的干气，引入催化脱烯烃单元，在脱烯烃催化剂作用下，将干气中大部分的烯烃脱除，反应后的产物在气液分离系统进行分离，生成的液态烃送入液态烃系统，未反应干气去加氢精制单元，将剩余的少量烯烃饱和并将有机硫转化为硫化氢；由加氢精制单元出来的干气进入精脱硫单元；由精脱硫单元来的干气送入水蒸气重整单元，在此生成氢气、二氧化碳等；再经变压吸附过程得到浓度为99％以上的氢气。本发明的脱烯烃催化剂，见申请号为200810231560.2，名称为“一种降低汽油苯含量的方法及其催化剂”的中国发明专利申请文件中所述催化剂的组成和制备方法。

本发明的一种炼厂干气生产氢气的方法，所述的催化脱烯烃单元的操作条件为：反应温度为200～410℃，反应压力为0.1～1.5MPa，干气重量空速为0.1～1h^-1。在脱烯烃催化剂作用下，可以将干气中90％以上的烯烃脱除。

本发明的一种炼厂干气生产氢气的方法，所述的催化脱烯烃单元的操作条件优选为：反应压力0.3～0.80MPa，干气重量空速0.2～0.6h^-1。

本发明的一种炼厂干气生产氢气的方法，所述的炼厂干气原料可以是焦化干气也可以是催化裂化或催化裂解干气也可以是焦化干气与催化裂化和或催化裂解干气的混合物。

通过采用上述的技术方案，本发明具有下述有益效果：

一、采用本发明方法可以在不耗费氢气的情况下脱除干气中的烯烃。

二、采用本发明方法，可以将干气中的烯烃转化为价值比较高的汽油，实现过程效益最大化。

三、本发明方法的控制过程比较简单，适应性比较强，对干气原料中的烯烃含量无特别限制。

附图说明

图1是干气制氢流程图。

如图所示，干气在进入脱烯烃单元1之前，已经经过脱硫单元处理，除去了大部分硫。图中，1为脱烯烃单元，2为加氢精制单元，3为精脱硫单元，4为水蒸气重整单元，5为变压吸附单元。

具体实施方式

实施例1

将脱硫单元来的烯烃含量为26％(重量)的催化裂化干气，引入催化脱烯烃单元1，催化脱烯烃单元1的催化剂见申请号为200810231560.2，名称为“一种降低汽油苯含量的方法及其催化剂”的中国发明专利申请文件中说明书中实施例1所述催化剂A，操作条件为，反应温度为350℃，反应压力为0.7MPa，干气重量空速为0.5h^-1。反应产物在气液分离系统进行分离，生成的液态烃送入液态烃系统，干气中剩余烯烃重量含量为0.8％，催化裂化干气中烯烃的脱除率达到97％。将含0.8％烯烃的干气送入加氢精制单元2，在加氢精制单元2将0.8％的烯烃饱和并将有机硫转化为硫化氢。由加氢精制单元2出来的干气进入精脱硫单元3，在精脱硫单元3脱硫催化剂的作用下将干气中的硫降低到＜0.5ppm。由精脱硫单元来的干气送入水蒸气重整单元4，在水蒸气重整单元4将干气转化为氢气、二氧化碳等，再将水蒸气重整单元4产生的混合气送入变压吸附单元5，在变压吸附单元5得到浓度为99％以上的氢气。

实施例2

将脱硫单元来的烯烃重量含量为30％的焦化干气，引入催化脱烯烃单元1，脱烯烃催化剂见申请号为200810231560.2，名称为“一种降低汽油苯含量的方法及其催化剂”的中国发明专利申请文件中实施例3所述催化剂C，催化脱烯烃单元1的操作条件为，反应温度为330℃，反应压力为0.5MPa，干气重量空速为0.7h^-1。反应产物在气液分离系统进行分离，生成的液态烃送入液态烃系统，干气中剩余烯烃重量含量为1.2％，催化裂化干气中烯烃的脱除率达到96％。将含1.2％烯烃的干气送入加氢精制单元2，在加氢精制单元2将烯烃饱和并将有机硫转化为硫化氢。由加氢精制单元2出来的干气进入精脱硫单元3，在精脱硫单元3脱硫催化剂的作用下将干气中的硫降低到＜0.5ppm。由精脱硫单元来的干气送入水蒸气重整单元4，在水蒸气重整单元4将干气转化为氢气、二氧化碳等，再将水蒸气重整单元4产生的混合气送入变压吸附单元5，在变压吸附单元5得到浓度为99％以上的氢气。

实施例3

如同实施例1的过程，只是引入催化脱烯烃单元1的催化裂化干气烯烃重量含量为35％，脱烯烃催化剂见申请号为200810231560.2，名称为“一种降低汽油苯含量的方法及其催化剂”的中国发明专利申请文件说明书中实施例2所述催化剂B，催化脱烯烃单元1的操作条件为，反应温度为380℃，反应压力为0.4MPa，干气重量空速为0.4h^-1。反应产物在气液分离系统进行分离，生成的液态烃送入液态烃系统，干气中剩余烯烃重量含量为0.5％，催化裂化干气中烯烃的脱除率达到98.5％。

Claims

1.一种炼厂干气生产氢气的方法，包括脱硫单元、加氢精制单元、精脱硫单元、水蒸气重整和变压吸附过程，其特征在于：将由脱硫单元来的干气，引入催化脱烯烃单元，在脱烯烃催化剂作用下，将干气中大部分的烯烃脱除，反应后的产物在气液分离系统进行分离，生成的液态烃送入液态烃系统，未反应干气去加氢精制单元，将剩余的少量烯烃饱和并将有机硫转化为硫化氢；由加氢工段出来的干气进入精脱硫单元；由精脱硫工段来的干气送入水蒸气重整单元，在此生成氢气、二氧化碳等；再经变压吸附过程得到浓度为99％以上的氢气。

2.根据权利要求1所述一种炼厂干气生产氢气的方法，其特征在于：所述的催化脱烯烃单元的操作条件为反应温度为200～410℃，反应压力为0.1～1.5MPa，干气重量空速为0.1～1h^-1。

3.根据权利要求2所述一种炼厂干气生产氢气的方法，其特征在于：所述的催化脱烯烃单元的操作条件优选为：反应压力0.3～0.80MPa，干气重量空速0.2～0.6h^-1。

4.根据权利要求1所述一种炼厂干气生产氢气的方法，其特征在于：所述的炼厂干气原料可以是焦化干气也可以是催化裂化或催化裂解干气也可以是焦化干气与催化裂化和或催化裂解干气的混合物。