[发明专利]一种集成式回收氢气的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成式回收氢气的装置，特别是涉及一种根据含氢尾气的压力能、氢气浓度、流量等参数回收氢气的装置，属于石油化工技术领域。

背景技术

石油是一次性不可再生能源，它的储量越来越少，使得原油重质化、劣质化、硫含量、金属含量呈上升趋势，导致炼厂加工含硫原油和重质原油的比例逐年增大。为了应对优质油品与化工原料的需求以及环境保护两方面的挑战，各大炼厂普遍增设了焦化和加氢裂化工序，因此加氢技术是炼油厂深度加工的有效手段。然而炼厂中的氢源主要有两种，一种是用石油等来生产，成本较高，另一种是利用新技术从各种含氢尾气中回收氢。

由于各含氢尾气的浓度、压力、流量等参数不同，本发明将膜分离技术与变压吸附(Pressure Swing Adsorption，简称PSA)技术有机结合，从含氢尾气中分级回收氢气，可获得回收率和纯度都较高的氢气资源，并且联合工艺综合了膜分离技术工艺简单、投资费用少及变压吸附技术制氢产品纯度高的优点，具有较高的社会效益、环保效益及经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式回收氢气的装置。

该装置集成膜分离与变压吸附技术的优势，把膜分离系统及变压吸附系统通过管道连接在一起，按照各股含氢尾气的压力能、氢气浓度、流量等参数对其进行分类，分为高压高浓度大流量含氢尾气、中压较高浓度小流量含氢尾气、低压高浓度大流量含氢尾气，根据具体的回收目标，选择最佳分离工艺，实现氢气的分级回收，提高氢气的回收率及纯度。

所述高压高浓度大流量含氢尾气：例如表压力在1Mpa以上，浓度在30％以上和流量在150Nm³/h以上；中压较高浓度小流量含氢尾气：例如表压力在0.7～1Mpa之间，浓度在30％以上和流量在150Nm³/h以下；低压高浓度大流量含氢尾气：例如表压力在0.7Mpa以下，浓度在30％以上和流量在150Nm³/h以上。

所述回收装置膜分离系统包括尾气压缩机、脱硫系统、膜分离系统及氢气压缩机；变压吸附系统包括催化干气PSA系统，可选的根据需要增加催化吸收稳定系统；所述回收装置各设备及系统之间通过管道连接。

所述集成式回收氢气的装置布置方案分为以下3种：第一种为膜分离系统与催化干气PSA系统并列；第二种为膜分离系统与催化干气PSA系统串联；第三种为膜分离系统与催化干气PSA系统并列，且在变压吸附系统中增加催化吸收稳定系统。

本发明的有益效果是：项目环境效益好，不会造成新的污染；从含氢尾气中回收氢气，既减少了氢资源的无谓浪费，又缓解了企业需求大量氢源的问题；将膜分离及变压吸附技术集成，在不同的压力能、氢气浓度、流量下，实现氢气的分级回收，打破了单一技术的发展瓶颈。

附图说明

图1是本发明装置氢气回收流程图1；

图2是本发明装置氢气回收流程图2；

图3是本发明装置氢气回收流程图3。

附图：1-氢气管网、2-高压高浓度大流量含氢尾气、3-低压高浓度大流量含氢尾气、4-中压较高浓度小流量含氢尾气、5-尾气压缩机、6-脱硫系统、7-膜分离系统、8-氢气压缩机、9-催化干气PSA系统、10-C₃、C₄含量较低的含氢尾气、11-C₃、C₄含量较高的含氢尾气、12-催化吸收稳定系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

一种集成式回收氢气的装置其布置包括以下3个方案：