[发明专利]烃类制氢冷凝液回收的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及烃类制氢工艺中冷凝液的回收方法。

背景技术

烃类转化制氢工艺中由于反应需要以及防止析碳，需要补入过量蒸汽,多余的蒸汽在随后换热系统中冷却后为冷凝液。目前国内的烃类制氢流程主要包括有变换的和无变换的两种，其基本装置如图4所示，主要包括转化炉F1、蒸汽发生器E1（即锅炉）、变换反应器R1（无变换的烃类制氢工艺中不含）、锅炉水加热器E2和冷凝器E4，所述装置依次通过管路首尾相连。其主要工艺流程为：原料气（包括来自锅炉的过量蒸汽）由转化炉F1入口进入转化炉进行反应；反应完的高温混合气体在蒸汽发生器E1中与其中的水进行换热使水蒸发形成蒸汽，所得蒸汽与原料气混合送人转化炉F1；混合气体经换热降温后的进入变换反应器R1进行变换反应（无变换的烃类制氢工艺中不含此步骤，混合气体从蒸汽发生器E1直接进入锅炉水加热器E2）；然后混合气体进入锅炉水加热器E2，与进入锅炉之前的锅炉水进行换热，混合气体进一步降温；最后混合气体进入冷凝器E4进行冷凝，所得气体进入变压吸附系统（PSA），所得的冷凝液降温后排放，没有对其进行充分利用，整个工艺的连续运行需要不断补充大量的锅炉用水，造成了资源和能源的浪费。

发明内容                             

本发明针对上述问题提出了一种烃类制氢冷凝液的回收方法，对传统烃类制氢工艺中的冷凝水加以回收利用减少资源浪费。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种烃类制氢冷凝液回收的方法，对来自烃类制氢系统的冷凝液进行汽提，将冷凝水和溶解于其中的气体分离，分别加以回收利用。

为充分利用所述烃类制氢系统中冷凝前的转化气中残余的热能，可以使所述冷凝液在进入汽提塔之前先与烃类制氢系统中冷凝前的转化气进行热交换，使所述冷凝前的转化气温度进一步降低，而所述冷凝液温度有所升高。

所述回收工艺中冷凝水经汽提后所得的冷凝水具有较高的温度，为充分利用其中的热能，可以使所述冷凝液在进入汽提塔之前先与来自汽提塔的经汽提后的冷凝水进行热交换，使所述冷凝水温度降低，而所述冷凝液温度有所升高。

为了更直接地回收利用所述冷凝液，可以将所述冷凝液经汽提后所得的溶解气体与原料气混合送人烃类制氢系统的转化炉，所得冷凝水送入锅炉或锅炉系统的除氧器。

为了充分回收利用所述冷凝液，降低制氢装置的水消耗，同时对制氢装置的综合热量平衡进行优化，还可以先将来自烃类制氢系统的冷凝液与烃类制氢系统中冷凝前的转化气进行热交换，然后通过泵将冷凝液加压（所述加压步骤也可以设置在冷凝液与转化气进行热交换之前，还可以设置在冷凝液与汽提所得的冷凝水进一步换热后）,通过热交换器与汽提塔出来的冷凝水进一步换热后送入汽提塔进行汽提,将溶解在所述冷凝液中的气体汽提出来,返回转化炉,汽提后冷凝水换热后加压送入锅炉或直接送入锅炉系统的除氧器。所述汽提塔的热源可由制氢系统中的管网蒸汽提供。所述工艺通过两次热交换充分利用了转化气和冷凝水中的残余热量，更加节约能源，将汽提所得的气体和冷凝水送人制氢系统回收利用，减少了水和原料气的消耗，节约了资源。所述汽提前的加压可以使冷凝液更顺利地进入汽提塔，在送入锅炉前的加压可以充分利用来自汽提塔的冷凝水原有的压力，只需略微加压即可满足锅炉要求，从而节约能源。

本发明还提供了一种烃类制氢冷凝液回收设备，在现有的烃类制氢系统中加设汽提塔T1，所述汽提塔T1上端设置有冷凝液入口1，下端设置有管网蒸汽入口2，顶部设置有气体出口3，底部设置有冷凝水出口4，所述冷凝液入口与烃类制氢系统中冷凝器上的冷凝液出口通过回收管路5相连，所述回收管路5中设置有加压泵P1，使冷凝液进入汽提塔。

为充分利用所述烃类制氢系统中冷凝前的转化气中残余的热能，可以在所述回收管路5中设置转化气换热器E3，使冷凝液返回到烃类制氢系统中与冷凝前的转化气进行换热。

为充分利用汽提后所得的冷凝水中的热能，可以在所述回收管路（5）中设置冷凝水换热器E5，所述汽提塔的冷凝水出口4与冷凝水换热器E5相通。

为了更直接地回收利用所述冷凝液，可以将所述汽提塔的气体出口3与所述烃类制氢系统中的转化炉F1相连通，所述汽提塔的冷凝水出口与锅炉或除氧器相连通。