[发明专利]一种加氢装置的氢气回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢气回收方法，更具体地说，涉及一种石油化工/石油炼制过 程中加氢装置的氢气回收方法。

背景技术

石油化工/石油炼制过程一般包括：加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱杂质(氧、 金属等)、芳烃饱和、烯烃饱和、加氢裂化等加氢装置。

加氢装置的工艺流程根据加氢技术的不同而多种多样，但其组成单元基本相 同，主要包括：原料预处理系统、反应系统、反应产物换热、分离系统、循环 氢系统和补充氢系统。

在加氢装置中，氢气经过反应系统，部分氢气被反应利用，未反应的氢气经 过氢气回收系统回收，回收氢气与补充氢混合，作为加氢装置的氢气原料循环 使用。

目前，加氢装置的氢气回收方法通常是：系统外的补充氢和氢气回收系统得 到的回收氢气分别进入补充氢压缩机入口分液罐或级间分液罐，经过补充氢压 缩机升压后进入加氢装置的反应系统；在反应系统中，氢气、原料油经过加热 并在催化剂的作用下反应，得到的反应产物进入分离系统分离，分离系统一般 由热高压分离器、热低压分离器，冷高压分离器和冷低压分离器组成。

分离系统的流程一般是：经过换热的反应产物首先进入热高压分离器进行初 步的气液闪蒸；由热高压分离器顶部得到的气体(热高分气)经过换热和冷却 后进入冷高压分离器，为了防止在换热和冷却过程中出现铵盐结晶，在换热器 或冷却器前需要进行注水；(由于该气体中含有硫化氢、氨、有时也可能有氯化 物，如果在冷却的过程中没有游离水的存在，冷却器中就会有胺盐结晶，堵塞 和腐蚀冷却器，因此需要在冷却前注水，确保在冷却的过程中有游离水的存在。) 在冷高压分离器中进行汽、液和水的三相分离，冷高压分离器顶部的气体通过 循环氢压缩机升压返回至反应系统中，根据不同的工艺情况，在循环氢压缩机 和冷高压分离器之间可以设置循环氢脱硫塔和循环氢压缩机入口分液罐等设 施，冷高压分离器得到的液相经过减压后进入冷低压分离器。

由热高压分离器底部得到的液体经过减压后进入热低压分离器进行气液分 离；由热低压分离器顶部得的气体(热低分气)经过冷却(也可以先换热后冷 却)后进入冷低压分离器或者进入热低分气闪蒸罐。

在冷低压分离器中进行气液水三相分离，分离出的气体(冷低分气)通常进 入装置内或装置外的氢气回收系统。如果热低分气进入热低分气闪蒸罐，闪蒸 罐的气体与冷低分气混合后进入氢气回收系统。

氢气回收系统一般采用膜分离和变压/变温吸附分离的方法回收氢气，得到的 回收氢气返回至氢气管网或补充氢压缩机分液罐入口。

上述现有技术存在的主要缺点是：加氢装置的投资较大、氢气回收过程的回 收率较低。

中国专利CN1642860A提供了“一种在加氢处理反应器中用于氢气进料流体 的方法”，该进料流体含有重质烃液体组分和氢气进料组分，该氢气进料组分含 有循环气体和补充气体流体，反应器产生一种流出液流和一种流出气流，该流 出气流含有未反应的氢和甲烷和更重质的烃，该方法将流出气体冷却后与一种 贫液体溶剂流体在吸收区接触，溶剂流体吸收甲烷和更重质的烃，制备一种富 氢气体流体和一种富液体溶剂流体，富氢气体流体作为循环气体使用。

该方法通过吸收塔，去除循环氢中的甲烷和更重的烃类，提高循环氢的纯度， 但是没有达到提高氢气回收率、降低加氢装置投资的目的。

发明内容

为了提高氢气回收率、降低加氢装置的投资，本发明提供了一种加氢装置的 氢气回收方法，该回收方法是这样实现的：

一种加氢装置的氢气回收方法，该方法包括以下步骤：

a.由氢气管网来的补充氢进入加氢装置的反应系统2，反应产物进入热高 压分离器3进行气液分离；

b.由步骤a热高压分离器3分离得到的气体经过冷却后进入冷高压分离器 4；由冷高压分离器4得到的气体经过升压后返回至反应系统2，得到的液相经 过减压后进入冷低压分离器5；由冷低压分离器5得到的富氢气体进入氢气回收 系统8，得到的回收氢气返回至反应系统2或返回至氢气管网；

c.由步骤a热高压分离器3分离得到的液体经过减压后进入热低压分离器 6，由热低压分离器6得到的气体经过冷却后进入闪蒸罐7，得到的闪蒸气返回 至反应系统2。