[发明专利]炼厂氢气流股的脱氮方法和装置

说明书

本发明涉及炼厂氢气流股脱氮，提供了一种炼厂氢气流股的脱氮方法和装置，该方法包括：当氢气流股中氮气含量较少时，不对流股进行脱氮处理；当氢气流股中的氮气含量达到一定值时，将含氮氢气流股送入脱氮装置中进行脱氮处理，由于脱氮过程导致的压力降低，所以脱氮后需送至压缩机加压。其中，氮气含量利用监测装置进行关联测量，并以此为判据启动脱氮操作。在该脱氮方法与装置中，氢气流股包括循环氢流股、副产氢装置的出料流股。该方法可以用来优化现有方法的设备，以提高副产氢气的利用率。本发明还提供了一种氢气流股脱氮装置。

技术领域

本发明属于化工环保处理领域，涉及一种加氢装置中富氢流股脱氮的方法与装置。具体地，本发明采用旁路脱氮装置及压缩机的方式，当氢气流股中的氮气含量达到一定值时，将其送入脱氮装置中脱氮后进行加压，避免氢气流股中氮气累积，从而避免了长期运行而对设备可能造成的不利影响，同时也能将一部分废气中的氢气利用起来，降低了操作成本。本发明还涉及一种氢气流股脱氮装置。

背景技术

加氢处理工艺是精制操作中常用的附加工艺。这些方法提高了低价值重质残余燃料油的价值，或者对含有污染物的精炼厂产物(例如煤油、柴油和汽油)进行处理。在加氢处理工艺中，重质或被污染的烃类产品和氢一起通过烃化裂解操作进行共处理，以生产高价值产物(例如来自残余燃料油的汽油)，或通过各种加氢处理工艺(脱氮或脱硫)例如柴油或汽油，以符合这些产品的高质量低污染规格。

炼油厂中，带有氮气保护的耗氢装置出口流股以及副产氢装置的出料流股中均含有氮气，这些氮气组分因无法在加氢反应中消耗掉而随着富氢流股的循环而积累下来。当氮气组分达到一定浓度时将影响加氢反应的氢分压，对汽柴油产品的质量不利。实际操作中往往采用间歇排放富氢流股的方式降低反应体系中氮气含量从而提高氢分压。但排放标准难于判断，同时排放过程也会浪费大量高纯氢气，经济效益不高，故对氢气流股中的氮气的处理亟需得到解决。

脱氮技术，如氮氢膜分离技术分离氮氢气体早有先例。中国科学院大连化学物理研究所经过十余年的膜法气体分离技术的研制工作，于1988年成功地在黑龙江化工厂首次应用氮氢膜分离技术，但该技术主要应用于从合成氨驰放气中回收氢气。并且，如果直接将膜分离等脱氮设备接入富氢流股主管路则会因低氮气浓度和高压降问题而经济效益不彰。

由于上述问题的存在，现有技术尚未合理地处理炼厂气中氮气的脱除问题。因此，本领域需要开发效果好的炼厂气的脱氮方法与装置。

发明内容

本发明提供了一种炼厂气脱氮的方法与装置，采用孔板流量计来控制氢气流股的流向：当流股中氮气含量较低时，旁路脱氮装置及压缩机；当氢气流股中的氮气含量达到一定值时，将其送入脱氮装置中脱氮后进行加压。采用该方法避免了氢气流股中氮气的累积，从而避免了长期运行而对设备可能造成的不利影响，同时也能将一部分废气中的氢气利用起来，降低了操作成本，提高经济效益。同时，由于是间歇性脱氮，可以最大程度地保证分离效果的最优，节省脱氮装置的操作成本。

一方面，本发明提供了炼厂气的脱氮方法，该方法包括：

当氢气流股中氮气含量较少时，流股不被送入脱氮装置进行脱氮操作；

当氢气流股中的氮气含量达到一定值时，将含氮氢气流股送入至脱氮装置中，从而脱除其中的氮气，由于脱氮过程导致的压力降低，所以脱氮后流股需送至压缩机加压。

在一个优选的实施方式中，所述氢气流股是循环氢流股、某些副产氢装置的出料流股的多组分混合物，且只有当其混合后氮气含量达到一定值时才送入脱氮及加压装置；氮气含量较低时，脱氮及加压装置被旁路。富含氢气流股包括氢气、氮气和其它气体组分，其中氢气体积含量在85％以上；所述的其它气体组分与氢气的体积比值保持不变。所述的其它气体组分为硫化氢气体或甲烷气体等气体。

在一个优化的实施方式中，氢气流股中氮气含量测定以及该流股是否需要被送入至脱氮装置进行脱氮处理都是由孔板流量计来控制的。