[发明专利]一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法

权利要求书

1.一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）膜分离：将氢气浓度为10-40%（体积比）、甲烷浓度为20-50%（体积比）、氮气浓度为10-30%（体积比）、C2及C2以上馏分浓度为1-4%（体积比）的炼厂干气通过膜分离，渗透侧富集氢气，非渗透侧富集甲烷、乙烯、乙烷及C2以上馏分；

（2）精制提氢：将步骤（1）中渗透侧富集的氢气在压强为1-2MPa、温度为20-40℃的条件下进行变压吸附，得到产品氢气；

（3）粗制脱乙烯：将步骤（1）中非渗透侧的混合气体进行变压吸附，排出不吸附的甲烷、乙烷及其它轻烃气；

（4）催化反应：步骤（3）中排出的甲烷、乙烷及其它轻烃气在温度为650-900℃、压强为1-3MPa、水蒸汽与碳之比为3-7的条件下，通过催化剂，与水蒸汽反应产生一氧化碳、氢气和二氧化碳混合气体；

（5）中变反应：步骤（4）中产生的混合气体再与水蒸汽反应，其中的一氧化碳进一步转化生成氢气和二氧化碳，与步骤（4）中产生的混合气中未参与反应的氢气和二氧化碳一起形成中变反应混合气体；

（6）再次精制提氢：将步骤（5）中得到的含氢气和二氧化碳的中变反应混合气体经换热后，在压强为1-2MPa、温度为20-40℃的条件下，进入步骤（2）进行变压吸附，得到产品氢气。

2.根据权利要求1所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：还包括净化步骤，所述净化步骤的具体过程为：在进行步骤（1）之前，采用低温甲醇洗工艺脱除炼厂干气中的酸性气体，再进行膜分离。

3.根据权利要求2所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：还包括干燥步骤，所述干燥步骤的具体过程为：采用活性碳变温吸附塔对经过净化步骤后的炼厂干气进行干燥。

4.根据权利要求3所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：还包括除雾除尘除油步骤，其具体过程为：分别采用除雾器、捕尘器和捕油器对干燥后的气体进行除雾、除尘和除油处理，并将处理后的气体送入膜分离系统。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：在进行步骤（4）之前，先进行加氢预处理步骤，其过程如下：将步骤（3）中的甲烷和其他烯烃依次通过加氢等温反应器、加氢绝热反应器，经预处理后，再开始进行催化反应。

6.根据权利要求5所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：还包括进一步的除氯除硫步骤，其过程如下：经加氢预处理后的混合气体分别通过脱氯槽、脱硫槽，除去混合气体中的氯、硫杂质，再开始催化反应。

7.根据权利要求6所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：还包括余热回收步骤，其过程为：催化反应后的转化气体进入余热锅炉进行余热回收，再进行中变反应。

8.根据权利要求7所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：还包括换热步骤，其过程为：步骤（5）中得到的混合气体先与初始的炼厂干气进行换热，再进行变压吸附。

9.根据权利要求8所述的一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法，其特征在于：所述混合气体换热后，先进行冷凝、分液，分离出易被冷凝的C2以上馏分以及其他杂质液体、不易冷凝的气体，再进行变压吸附。