CN202297110U - 一种连续重整装置氢气冷量回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连续重整装置氢气冷量回收利用系统，包括连续重整装置中的氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元，在所述氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元之间增设换热器，所述换热器的冷却氢气入口与所述氢气提取及脱氯单元的冷却氢气出口连接，所述换热器的氢气出口与所述氢气提取及脱氯单元的氢气入口连接从而构成一循环管路；所述换热器的液化气进气口与所述液化气冷却单元的液化气出气口连接。该装置通过将来自氨冷装置的低温氢气与来自稳定塔塔顶放入挥发物换热，节能效果显著，通过换热器换热能同时提高氢气产品温度，避免管线外壁凝结空气中的水，减少腐蚀，同时还能降低分馏塔塔顶挥发物的温度，充分回收液态烃。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工生产冷量回收技术领域，尤其涉及一种连续重整装置氢气冷量回收系统。
背景技术
连续重整装置普遍采用氨冷系统将重整反应副产的氢气产品进行提纯，氢气经过冷却后的纯度可达92~94%，氢气冷却后温度为4℃。然而在常年气温较高的地区，由于氢气冷却后的温度较低，氢气输送管网外壁上会凝结空气中的水份，凝结水滴落在地面上导致大面积积水，而积水处易生青苔，不仅严重影响了化工设备的安装环境，而且容易导致设备腐蚀，缩短设备使用寿命，还会引发设备安全事故，危及工作人员的人身安全。
如图1所示，将氨冷装置11与再接触罐12连接，在再接触罐12中对冷却后的氢气进行再接触处理，但是氢气出再接触罐12后的经由的管网外壁上具有凝结水的问题仍未解决。
另外，如图2所示，稳定塔21塔顶挥发物（主要成分为乙烷、丙烷和丁烷等）是用循环水冷却器22中循环水进行冷却，但是因为受制于循环水温度的限制，挥发物的温度很难降到35℃以下，这样挥发物中C3以上组分不能得到充分冷凝，而稳定塔21塔顶挥发物气体中含液化气组分较多，C3以上组分达到94.51v%（体积百分含量），液化气组分夹带在气体中经过回流罐23进入用于回收其中轻烃的再接触罐15中，其中一部分轻烃被重整生成油吸收后再返回稳定塔21，如此使得部分轻烃在稳定塔21与再接触之间循环流动，导致了能量的浪费，与此同时，其余部分轻烃混合在氢气产品中，降低了氢气产品的纯度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种节能、延长设备使用寿命、保障人身安全、提高氢气产品的纯度及增加液化气产量、减少循环水用量的连续重整装置氢气冷量回收利用系统。
本实用新型的上述目的是通过如下技术方案来实现的：一种连续重整装置氢气冷量回收利用系统，包括连续重整装置中的氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元，氢气提取及脱氯单元具有冷却氢气出口和氢气入口，所述液化气冷却单元具有液化气出气口，其特征在于：在所述氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元之间增设换热器，所述换热器分别具有液化气进气口、液化气出气口、冷却氢气入口和氢气出口，所述换热器的冷却氢气入口与所述氢气提取及脱氯单元的冷却氢气出口连接，所述换热器的氢气出口与所述氢气提取及脱氯单元的氢气入口连接从而构成一循环管路；所述换热器的液化气进气口与所述液化气冷却单元的液化气出气口连接，通过液化气与冷却氢气在换热器内换热使液化气温度降低后从换热器液化气出口排出至所述氢气提取及脱氯单元，而所述氢气温度提升后则返回氢气提取及脱氯单元。
本实用新型将低温的氢气与稳定塔塔顶挥发物换热，节能效果显著，通过换热器换热能提高氢气产品温度，避免管线外壁凝结空气中的水，减少腐蚀；同时能降低稳定塔塔顶挥发物的温度，充分回收液态烃。
本实用新型所述氢气提取及脱氯单元包括氨冷装置、再接触罐和脱氯罐，所述氨冷装置、再接触罐与脱氯罐通过各自进、出气口顺次连接，所述冷却氢气出口和氢气入口设于所述再接触罐与所述脱氯罐之间的管路上，其中，所述冷却氢气出口与所述再接触罐的出口连通，而所述氢气入口与脱氯罐的入口连通。
其中本实用新型所述脱氯罐优选为一个以上，脱氯罐通过各自的进、出口相应连接并联在一起。
本实用新型所述液化气冷却单元包括稳定塔，其中所述稳定塔的出口即为所述液化气冷却单元的液化气出口。
作为本实用新型的一种改进：本实用新型所述液化气冷却单元还包括回流罐，所述回流罐具有回流入口与回流出口，所述回流入口与所述液化气出口连接，所述回流出口与所述再接触罐的入口连接。
作为本实用新型的进一步改进：本实用新型所述液化气冷却单元还包括冷却器，所述冷却器设置在所述稳定塔与所述换热器之间的管路上，所述冷却器内的冷却介质采用循环水。
如经换热器换热后的液化气的温度仍然过高，在所述冷却器与回流罐之间的管路上设有回流管，即所述回流管的两端分别连接在所述换热器的液化气进气口与液化气出气口处。
作为本实用新型的一种实施方式，所述冷却器将液化气体冷却成30-40℃的液化气。
本实用新型在换热器的氢气进口处的管道上设有氢气通过或截止阀，在换热器的氢气出口处的管道上设有氢气通过或截止阀，在再接触罐与换热器的氢气进口相连通的管道上靠近再接触罐出口处设有氢气通过或截止阀，在脱氯罐与换热器的氢气出口相连通的管道上靠近脱氯罐入口处设有氢气通过或截止阀，在再接触罐与脱氯罐相连通的管道上设有氢气截止阀，在换热器的液化气进口处的管道上设有液化气通过或截止阀，在换热器的液化气出口处的管道上设有液化气通过或截止阀。
本实用新型的优点是：
(1) 通过换热器换热氢气产品出装置温度提高至25-30℃，避免了二段再接触罐12等后续设备、流程外壁凝结空气中的水份，减少了设备腐蚀，改善了装置及厂区环境，提高氢气产品纯度约0.5v%（体积百分含量，下同）；
(2) 通过换热器换热稳定塔21塔顶冷后温度降至25℃左右，塔顶挥发物中的液化气组分得到充分冷却，增产液化气约1wt%（质量百分含量，下同）；
(3) 本实用新型通过换热器换热可以减少稳定塔21塔顶循环水冷却器22循环水用量50t/h以上。
附图说明
图1是现有技术中氢气的再接触和提纯流程图；
图2是现有技术中稳定塔塔顶高温挥发物冷却的流程图；
图3是本实用新型具体实施方式中的连续重整装置氢气冷量回收装置图。
具体实施方式
如图3所示，一种连续重整装置氢气冷量回收利用系统，包括连续重整装置中的氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元，氢气提取及脱氯单元具有冷却氢气出口和氢气入口，液化气冷却单元具有液化气出气口，在氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元之间增设换热器24，换热器24分别具有液化气进气口、液化气出口、冷却氢气入口和氢气出口，换热器24的冷却氢气入口与氢气提取及脱氯单元的冷却氢气出口连接，换热器的氢气出口与氢气提取及脱氯单元的氢气入口连接从而构成一循环管路；换热器的液化气进气口与液化气冷却单元的液化气出气口连接，通过液化气与冷却氢气在换热器内换热使液化气温度降低从换热器液化气出口排出至氢气提取及脱氯单元，而氢气温度提升后则返回氢气提取及脱氯单元。
本实用新型将低温的氢气与稳定塔塔顶挥发物换热，节能效果显著，通过换热器换热能提高氢气产品温度，避免管线外壁凝结空气中的水，减少腐蚀；同时能降低稳定塔塔顶挥发物的温度，充分回收液态烃。
其中氢气提取及脱氯单元包括氨冷装置11、再接触罐12、脱氯罐13和脱氯罐14，氨冷装置11、再接触罐12与脱氯罐13和脱氯罐14通过各自进、出气口顺次连接，冷却氢气出口和氢气入口设于再接触罐12与脱氯罐13和脱氯罐14之间的管路上，其中，冷却氢气出口121与再接触罐12的出口连通，而氢气入口与脱氯罐的入口连通。
其中，在本实施例中，脱氯罐为两个，分别为脱氯罐13和脱氯罐14，实际上，脱氯罐可以为一个以上，各个脱氯罐通过各自的进、出口相应连接并联在一起。也可以根据经过氨冷装置11的氢气的量，来确定是否需要采用一个以上氢气脱氯罐，所以在脱氯罐13和14的管道入口处也设置氢气通过或截止阀9和氢气通过或截止阀10，当氢气的量比较小时，可以通过打开其中任一氢气通过或截止阀，关闭另一个氢气通过或截止阀，只采用其中任意一个氢气脱氯罐即可。
其中液化气冷却单元包括稳定塔21，稳定塔21的出口即为液化气冷却单元的液化气出口。
其中液化气冷却单元还可以包括回流罐23，回流罐23具有回流入口与回流出口，回流入口与液化气出口连接，回流出口与再接触罐15的入口连接。
其中液化气冷却单元还包括冷却器22，冷却器22设置在稳定塔21与换热器24之间的管路上，冷却器24内的冷却介质采用循环水。
当来自氢气的冷量不足时，通过在稳定塔21和换热器24之间增设冷却器22，可以通过冷却器22初步将液化气体冷却成30-40℃的液化气，再通过换热器24与氢气中的冷量进一步换热。
如果经过换热器24换热后的液化气的温度仍然过高，可以在冷却器22与回流罐23之间的管路上设有回流管，即回流管的两端分别连接在换热器24的液化气进气口与液化气出气口处，将液化气再次经过换热器24换热至达到合适出口温度为止，为了便于控制液化气的流量及是否回流的需要，在液化气的回流管道上设有液化气通过或截止阀3。
本实施例在换热器的氢气进口处的管道上设有氢气通过或截止阀5，在换热器的氢气出口处的管道上设有氢气通过或截止阀4，在再接触罐与换热器的氢气进气口相连通的管道上靠近再接触罐出口处设有氢气通过或截止阀7，在脱氯罐与换热器的氢气出口相连通的管道上靠近脱氯罐入口处设有氢气通过或截止阀6，在再接触罐与脱氯罐相连通的管道上设有氢气截止阀8，在换热器的液化气进口处的管道上设有液化气通过或截止阀1，在换热器的液化气出口处设有液化气通过或截止阀2。
氨冷装置11出来的4~6℃氢气经过再接触罐12提取和保冷处理后，再通过新增管线送至换热器24（壳程）与稳定塔21塔顶挥发物（管程）进行换热，将塔顶挥发物冷却至25~30℃，使其中的C3以上组分充分冷凝成液体，同时氢气温度从4~6℃提高至25~30℃，使氢气脱氯罐及氢气出装置管线外壁免于常年滴水。
具体对原有的稳定塔21塔顶挥发物冷却装置进行改造时，可以在原稳定塔21塔顶循环水冷却器22框架上作∏型支撑，将原循环水冷却器22抬高，将换热器24放在原框架上，来自稳定塔21塔顶挥发物先经过循环水冷却装置22初步换热降温后，再进入换热器24与来自在接触罐12的氢气进一步换热。
经过上述换热处理，氢气产品出换热器的温度提高至25~30℃，避免了二段再接触罐等氢气后续设备和流程，减少了氢气出装置管线外壁凝结空气中的水份，使氢气脱氯罐及氢气出装置管线外壁免于常年滴水，减少了设备腐蚀，改善了装置及厂区环境，同时提高了氢气产品纯度约0.5v%。
经过上述换热处理，稳定塔21塔顶冷后温度降至25~30℃，塔顶挥发物中的液化气组分得到充分冷却，增产液化气约1wt%。
本实用新型不局限于上述特定的实施方案范围内，本领域技术人员根据前文的描述，就能够根据各自需要找到不同的调整方案，这些调整都应在本文所附的权利要求书的范围内 。
Claims (8)
1.一种连续重整装置氢气冷量回收利用系统，包括连续重整装置中的氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元，氢气提取及脱氯单元具有冷却氢气出口和氢气入口，所述液化气冷却单元具有液化气出气口，其特征在于：在所述氢气提取及脱氯单元和液化气冷却单元之间增设换热器，所述换热器分别具有液化气进气口、液化气出气口、冷却氢气入口和氢气出口，所述换热器的冷却氢气入口与所述氢气提取及脱氯单元的冷却氢气出口连接，所述换热器的氢气出口与所述氢气提取及脱氯单元的氢气入口连接从而构成一循环管路；所述换热器的液化气进气口与所述液化气冷却单元的液化气出气口连接，通过液化气与冷却氢气在换热器内换热使液化气温度降低后从换热器液化气出口排出至所述氢气提取及脱氯单元，而所述氢气温度提升后则返回氢气提取及脱氯单元。
2.根据权利要求1所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：所述氢气提取及脱氯单元包括氨冷装置、再接触罐和脱氯罐，所述氨冷装置、再接触罐与脱氯罐通过各自进、出气口顺次连接，所述冷却氢气出口和氢气入口设于所述再接触罐与所述脱氯罐之间的管路上，其中，所述冷却氢气出口与所述再接触罐的出口连通，而所述氢气入口与脱氯罐的入口连通。
3.根据权利要求2所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：所述脱氯罐为一个以上，脱氯罐通过各自的进、出口相应连接并联在一起。
4.根据权利要求3所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：所述液化气冷却单元包括稳定塔。
5.根据权利要求4所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：所述液化气冷却单元还包括回流罐，所述回流罐具有回流入口与回流出口，所述回流入口与所述液化气出口连接，所述回流出口与所述再接触罐的入口连接。
6.根据权利要求5所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：所述液化气冷却单元还包括冷却器，所述冷却器设置在所述稳定塔与所述换热器之间的管路上，所述冷却器内的冷却介质采用循环水。
7.根据权利要求6所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：所述冷却器与回流罐之间的管路上设有回流管，即所述回流管的两端分别连接在所述换热器的液化气进气口与液化气出气口处。
8.根据权利要求1所述的连续重整装置氢气冷量回收利用系统，其特征在于：在换热器的氢气进口处的管道上设有氢气通过或截止阀，在换热器的氢气出口处的管道上设有氢气通过或截止阀，在再接触罐与换热器的氢气进口相连通的管道上靠近再接触罐出口处设有氢气通过或截止阀，在脱氯罐与换热器的氢气出口相连通的管道上靠近脱氯罐入口处设有氢气通过或截止阀，在再接触罐与脱氯罐相连通的管道上设有氢气截止阀，在换热器的液化气进口处的管道上设有液化气通过或截止阀，在换热器的液化气出口处的管道上设有液化气通过或截止阀。
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