CN201952226U - 低浓度氢气回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低浓度氢气回收装置，其在膜分离回收氢气的装置上增加了变压吸附回收氢气的装置，包括依次串接于进气管路上的原料气压缩机，循环水冷却器，气液分离器，与所述气液分离器液体出口相连接的液体烃类管线，自所述气液分离器的气体出口通过管路依次串接聚结过滤器、加热器和膜分离器，在膜的截留侧通过管路串接压力控制阀后连接至排放气管线，在膜的渗透侧通过管路依次串接富氢压缩机、冷却器、变压吸附床；所述变压吸附床的顶部氢气出口连接至产品氢管线；所述变压吸附床下部的杂质气体出口连接至排放气管线。整个低浓度氢气回收装置可以得到纯度大于95％的产品氢气，同时氢气的回收率大于75％。

Description

低浓度氢气回收装置

技术领域

本实用新型涉及排放气中含有低浓度氢气的氢气回收装置，具体涉及一种在石油炼制过程中，炼厂气体中低浓度氢气回收装置。

背景技术

随着对优质油品与化工原料的需求以及环境保护两方面的挑战，石油炼制工业更多的采用加氢技术。氢气作为石油化学工业的基本原料，随着我国石油加氢技术的发展，氢气需要量也日益增加。从炼厂气中回收氢气，是满足氢气的需求的一条有效途径。

炼厂气主要有催化裂化干气、焦化干气、重整干气、加氢裂化干气等，在这些炼厂气中一般都含有一定浓度的氢气，对于其中氢气浓度比较高的，如重整干气、加氢裂化干气，其氢气的含量在60～80％(V)，采用单一的膜分离技术或者变压吸附技术就能有效的实现氢气的回收。对氢气浓度比较低，如催化裂化干气、焦化干气，其氢气的含量在10～40％(V)，采用膜技术回收其中的氢气，得到的氢气的含量在60～80％(V)，不能作为加氢原料使用。采用变压吸附技术，可以得到氢气含量在95％(V)以上，但氢气的回收率只有20～40％，经济上不合理。目前对于低浓度氢气的炼厂气一般都送入瓦斯管网作燃料气用，造成了氢气资源的浪费。

发明内容

鉴于现有技术所存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种氢气回收率高、纯度高并且结构简单的低浓度氢气回收装置。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种低浓度氢气回收装置，其特征在于其在膜分离回收氢气的装置上增加了变压吸附回收氢气的装置，包括：

依次串接于进气管路上的原料气压缩机，循环水冷却器，气液分离器，与所述气液分离器液体出口相连接的液体烃类管线，自所述气液分离器的气体出口通过管路依次串接聚结过滤器、加热器和膜分离器，在膜的截留侧通过管路串接压力控制阀后连接至排放气管线，在膜的渗透侧通过管路依次串接富氢压缩机、冷却器、变压吸附床；所述变压吸附床的顶部氢气出口连接至产品氢管线；所述变压吸附床下部的杂质气体出口连接至排放气管线；

所述膜分离器中装有膜组件，所述膜组件的结构形式可以是螺旋卷式膜组件、板框式膜组件、中空纤维膜组件，该膜组件的分离特性是优先透过氢气；所述变压吸附床内放置吸附剂，所述吸附剂一般采用硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等，可以选择性的吸附气体中的水分、烃类、CO2、CO、氮气、甲烷等气体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

它巧妙有效地集成了膜分离技术和变压吸附技术，将原先无法单独用于低浓度氢气回收的单一分离技术结合在一起：首先采用膜分离技术将低浓度的氢气的浓度提高至60％(V)以上；继而采用变压吸附技术将膜分离过程提浓的氢气精制到95％(V)以上，达到产品氢气使用的标准；

使用该装置可使低浓度氢气的总回收率达到75％。

同时在原料气增压、冷却过程中，回收了一部分液态烃类，进一步实现了资源的有效利用和绿色环保。

附图说明

图1是本实用新型低浓度氢气回收装置的系统图。图中，

1.进气管路，2.原料气压缩机，3.循环水冷却器，4.气液分离器，5.聚结过滤器，6.加热器，7.膜分离器，8.压力控制阀，9.排放气管线。10.富氢压缩机，11.冷却器，12.变压吸附床，13.产品氢管线，14.液体烃类管线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

一种低浓度氢气回收装置，如图1所示，含低浓度氢气的炼厂气，通过进气管路1进入到原料气压缩机2，气体的压力升高到1～4MPaG，然后进入循环水冷却器3中进行冷却，将温度降到常温，得到的气液混合物送入到气液分离器4进行分离，得到的液体烃类经液体烃类管线14送出装置，而从气液分离器4顶部出来的不凝气体，进入到聚结过滤器5中，除去气流中夹带的颗粒和液滴，并通过加热器6，将气体温度升高到60～80℃，以防止气流中有液体出现；然后进入装有膜组件的膜分离器7内，发生如下的分离过程：当气体经过膜组件时，氢气组分优先透过膜，在膜的渗透侧富集，而得到浓度为60～80％(V)的富氢气体；而膜的截留侧气流即贫氢气流则通过压力控制阀8和排放气管线9送出装置。进一步的，所述膜分离器7渗透侧富集的富氢气流经过富氢压缩机10将气体的压力升高到1.5～4MPaG，经过冷却器11降温后，进入变压吸附床12：在吸附床内，烃类、一氧化碳、二氧化碳、氮气等杂质被吸附剂吸附，继而通过吸附床解析过程，将上述杂质气体通过排放气管线9送出装置；而精制后的产品氢气，则通过产品氢管线13送出装置。

整个低浓度氢气回收装置可以得到纯度大于95％(V)的产品氢气，同时氢气的回收率大于75％。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种低浓度氢气回收装置，其特征在于其在膜分离回收氢气的装置上增加了变压吸附回收氢气的装置，包括：

依次串接于进气管路上的原料气压缩机，循环水冷却器，气液分离器，与所述气液分离器液体出口相连接的液体烃类管线，自所述气液分离器的气体出口通过管路依次串接聚结过滤器、加热器和膜分离器，在膜的截留侧通过管路串接压力控制阀后连接至排放气管线，在膜的渗透侧通过管路依次串接富氢压缩机、冷却器、变压吸附床；所述变压吸附床的顶部氢气出口连接至产品氢管线；所述变压吸附床下部的杂质气体出口连接至排放气管线；

所述膜分离器中装有膜组件，所述变压吸附床内放置吸附剂。