[实用新型]一种制氢装置互补能量优化装置

说明书

本实用新型公开了一种制氢装置互补能量优化装置，包括原料气压缩机，原料气压缩机通过第一原料气管路连通到加氢精制系统，加氢精制系统通过中变气管路连通到转化炉，转化炉通过第一管路连通到第一换热系统，第一换热系统通过第二管路连通到中变反应器，中变换热系统通过出气管路连通到PSA，原料气压缩机还通过第二原料气管路连通到加氢精制系统，第二原料气管路上设有可将原料气加热的中变气/原料气换热器，第一原料气管路和第二原料气管路上均设有闸阀，第三管路依次通过热源进管和热源出管与中变气/原料气换热器连通。本实用新型有效回收了中变气中的热量，降低加热炉和原料气加热炉消耗，降低了中变换热系统和空冷器的工作压力。

技术领域

本实用新型涉及一种制氢装置互补能量优化装置。

背景技术

炼油企业通过推进技术进步、深入开展节能技术改造、加强节能综合治理、优化用能等合理化措施，节能工作取得了显著的成效。就目前我国炼油企业的能源利用水平来看，大多数炼厂的能耗与现代技术所能达到的节能效果，还有一定的差距，节能潜力还较大。余热回收是炼油企业节能的重要潜力之一，回收利用好装置余热对实现节能减排、降本增效具有重要意义。制氢装置采用烃类水蒸气转化法造气和变压吸附法提纯氢气的工艺，产氢气1万标立/时，是重要的氢源装置。以焦化干气、重整PSA脱附气为原料，经原料预热炉加热至300℃左右进加氢反应器，原料气在转化炉、中变反应器中与中压蒸汽在催化剂的作用下生产氢气。制氢装置能耗主要由燃料气、蒸汽、水、电等构成，其中燃料气能耗最大。因此，降低燃料气消耗是降低制氢装置能耗的重要节能措施。经过梳理发现，制氢原料气经原料预热炉加热至300℃左右，消耗燃料气约120Nm³/h，而中变反应器出口温度在350℃左右，且含大量的蒸汽潜热。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种制氢装置互补能量优化装置，有效回收了中变气中的热量，降低加热炉和原料气加热炉消耗，降低了中变换热系统和空冷器的工作压力。

为了解决上述技术问题，本实用新型包括原料气压缩机，原料气压缩机通过第一原料气管路连通到加氢精制系统，第一原料气管路上连通有原料气加热炉，加氢精制系统通过中变气管路连通到转化炉，转化炉通过第一管路连通到第一换热系统，第一换热系统通过第二管路连通到中变反应器，中变反应器产生的气体通过第三管路送到中变换热系统，中变换热系统通过出气管路连通到PSA，其结构特点是原料气压缩机还通过第二原料气管路连通到加氢精制系统，所述第二原料气管路上设有可将原料气加热的中变气/原料气换热器，所述原料气加热炉前后的第一原料气管路和所述中变气/原料气换热器前后的第二原料气管路上均设有闸阀，所述第三管路依次通过热源进管和热源出管与中变气/原料气换热器连通。

采用上述结构后，开工前后，原料气经原料气压缩机压缩后送入加氢精制系统之前，原料气自第一原料气管路送入原料气加热炉中进行加热，当装置运行一段时间后，第三管路内的气体温度上升，关闭第一原料气管路的闸阀，原料气加热炉停止运行，打开第二原料气管路的闸阀，原料气自第二原料气管路送入加氢精制系统，中变气/原料气换热器开始运行，原料气经过中变气/原料气换热器的加热，热源来自中变气反应器送出的中变气，将第三管路中的中变气的热量送入原料气中，从而使原料气升温，有效回收了中变气中的热量，使原料气的加热脱离了原料气加热炉的加热，降低加热炉和原料气加热炉消耗，第三管路的中变气温度降低，从而降低了后续中变换热系统和空冷器的工作压力；当第三管路的温度低于正常标准时，关闭第二原料气管路，中变气/原料气换热器停止运行，打开第一原料气管路的闸阀，原料气加热炉开始运行，原料气加热炉对原料气进行加热，从而提高第三管路气体的温度，当第三管路的温度超出正常标准时，重复上述工作过程，实现了热量的回收再利用。

作为一种改进的技术方案，所述中变气/原料气换热器包括壳体，所述壳体的上下分别设有对称设置的热源管程出口和热源管程进口，热源管程进口与热源进管连通，热源管程出口与热源出管连通，所述壳体的上部设有靠近热源管程出口的原料气壳程进口，所述壳体的下部设有远离热源管程进口的原料气壳程出口，所述壳体内设有用以对原料气加热且分别与热源管程出口和热源管程进口连通的管束。