[实用新型]一种炼厂低分气提纯制氢的装置

说明书

本实用新型涉及一种炼厂低分气提纯制氢的装置，包括与炼化厂的低分气管道连接的甲烷化单元，所述甲烷化单元通过管道依次连接预冷器、纯化器、主换热器、冷箱分离器一，所述冷箱分离器一分别连接用于输出燃料气的燃料气管道和用于将分离的富氢尾气进行解吸的PSA提氢单元，提纯后的氢气经管道输送至外部的PSA装置；采用深冷分离及PSA组合后工艺，并将PSA解吸气再次压缩进入深冷分离，氢气回收率可以达到100％，得到氢气产品的纯度99.9％；其次，液化分离获得液化轻烃，经过精馏和后处理即可作为产品，脱除轻烃以后也会延长PSA吸附剂寿命，降低吸附剂再生能耗。

技术领域

本实用新型涉及石化工行业的重整加氢装置领域，具体是一种炼厂低分气提纯制氢的装置。

背景技术

炼油厂的氢气用量一般占原油加工量的0.8％～1.4％。在炼油厂中，重整副产氢是最理想的氢源，但重整原料占原油比例约为15％，副产氢最多只占原油的0.5％，远不能满足炼油厂对氢气日益增加的需求，炼油厂不得不建设独立的制氢装置以弥补氢气的不足。世界原油的质量日益变差，一是原油密度越来越大，二是原油的硫含量越来越高，加氢是原油轻质化和清洁化的重要手段。

随着炼厂加氢装置的不断投产，炼油厂对氢气的需求量也日益增加，同时大量的富氢炼厂气外排瓦斯管网，造成资源的极大浪费。若将加氢装置炼厂尾气中的高附加值氢气完全回收，氢气产品则可以填补炼厂油品升级、结构优化过程的不足及短缺。

大多数的炼化厂重整装置、焦油加氢装置、乙苯烃化装置、炼化厂含氢都有含氢尾气。虽然氢气纯度不同，但这些含氢尾气都需要进行氢气回收利用。目前常规的方法是采用变压吸附技术进行氢气的提纯，得到纯度≥99.9％的氢气，氢气收率一般在90％左右。

在实际开车过程中，由于原料气波动、装置负荷变化等原因，随着时间的推移，PSA装置运行参数逐渐进行调整，会出现吸附时间变短，解析压力升高等现象，伴随着这些情况出现，就意味着回收氢气的纯度逐渐降低，氢气的损失逐渐增大。这主要是由于少量烃类分子附着在分子筛内表面，不易解析，逐渐积累后造成分子筛对烃类吸附效果降低引起的。为改变这种状态，现在采用的手段一是更换吸附剂，二是采用热氮多次吹扫解析来提高吸附剂的活性，这两种方法都增加了企业的生产成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种炼厂低分气提纯制氢的装置，以解决现有技术中存在的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种炼厂低分气提纯制氢的装置，包括与炼化厂的低分气管道连接的甲烷化单元，所述甲烷化单元通过管道依次连接预冷器、纯化器、主换热器、冷箱分离器一，所述冷箱分离器一分别连接用于输出燃料气的燃料气管道和用于将分离的富氢尾气进行解吸的PSA提氢单元，提纯后的氢气经管道输送至外部的PSA装置；

进一步的，所述纯化器采用活性碳及分子筛，吸附脱除低分气中含有的水分及CO2；

进一步的，所述预冷器和主换热器联通分别通过管道与制冷单元联通，所述的制冷单元采用混合冷剂压缩机进行制冷，所述管道上设置有节流阀，混合冷剂采用C1-C5的烃类中的三种及氮气中的组合；

进一步的，所述预冷器将低分气温度降至-2到5°之间；

进一步的，所述PSA提氢单元解析出来的富氢解吸气经解吸气压缩机压缩后进入冷箱分离器二中冷却分离含有的甲烷，分离后的液态甲烷输送至燃料气管道，分离后的富氢气并至冷箱分离器富氢尾气管道；

进一步的，所述主换热器将低分气冷却至-160°到-120°之间；