[发明专利]一种炼厂加氢装置富氢干气提浓循环利用的方法和系统

说明书

本发明涉及一种炼厂加氢装置富氢干气提浓循环利用的方法和系统，采用高压膜和低压膜组合的一级三段膜分离工艺，通过在各膜组件之间增加冷凝和预热单元，使进入膜装置的气体远离露点，提高了装置应对富氢干气轻烃含量波动的适应性，保障膜装置的连续稳定运行，同时副产液化气产品；通过高低压膜组合形式不仅可以提高氢气的回收率，而且充分梯度利用富氢干气压力，高压膜获得高压氢气产品返回加氢装置循环利用，低压膜获得的低压氢气产品无需加压即可直供柴油加氢等装置或作为原料气直供PSA装置；同时通过利用膜装置压缩机出口气体为装置加热，降低了装置的运行能耗。本发明涉及氢气提纯领域。

技术领域

本发明涉及氢气提纯领域，具体地，涉及一种炼厂加氢装置富氢干气提浓循环利用的方法和系统。

背景技术

原油能够完全高效利用的核心是渣油的利用，随着国内油品质量升级、提升炼厂效益和炼油产能的增加，有必要将占原油比例在40％-60％的渣油吃光榨尽，并变为高附加值的轻质液体产品。现阶段，对渣油进行加氢转化是渣油高效利用的重要途径之一。渣油加氢反应过程中，氢分压是影响加工过程最重要的参数之一，它由反应过程的总压和循环氢的纯度决定，提高氢分压对催化加氢反应有利。渣油加氢工程设计中，在满足催化剂氢分压条件下，应尽量提高富氢干气作为循环气利用过程中氢气的纯度，以降低装置反应系统总压。

为了提高渣油加氢装置富氢干气循环利用的循环氢纯度，目前主要有3种常见的工艺方案：膜分离、油洗及排废氢。排废氢方案工艺流程简单，但造成大量氢气被浪费，因此大部分炼厂均选择膜分离或油洗工艺对加氢装置富氢干气进行提浓循环利用。膜分离方案的操作费用、单位能耗均比油洗方案略低，氢气利用率高，从长期运行角度来看，经济性高于油洗方案。现阶段所采用的膜分离工艺主要是高压膜分离工艺，由于循环氢压力较高，在膜组件中随着气体流动方向C₃+轻烃被富集后易形成凝液，进而对膜的分离性能及膜的使用寿命产生非常不利的影响，导致工艺不能够稳定运行，且现有膜提浓工艺仍有大量较高压力的膜装置含氢尾气被浪费，降低了氢气的回收率，并且现有工艺未考虑压缩机出口气体热量的回收利用，导致膜分离提浓循环氢过程能耗较高。

发明内容

本发明为了实现炼厂加氢装置富氢干气高效循环利用，提高炼厂加氢装置的富氢干气氢纯度，提高氢气利用率，延长膜组件使用寿命，提供了一种炼厂加氢装置富氢干气提浓循环利用的方法和系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种炼厂加氢装置富氢干气提浓循环利用的方法，所述方法包括：

S1：使来自加氢装置的富氢干气预热至60-150℃，并加压至2.0-30.0MPaG后进行第一级膜分离，得到第一渗透气和第一渗余气；

S2：将所述第一渗余气冷凝、分离出液化气产品，并将不凝气预热至60-150℃后进行第二级膜分离，得到第二渗透气和第二渗余气；

S3：将所述第二渗余气冷凝、分离出液化气产品，将不凝气预热至60-150℃，并减压至1.0-20.0MPaG后进行第三级膜分离，得到低压富氢气体产品和外排气。

本发明的方法和系统采用高压膜和低压膜组合的一级三段膜分离工艺，通过在各膜组件之间增加冷凝和预热单元，使进入膜装置的气体远离露点，提高了装置应对富氢干气轻烃含量波动的适应性，保障膜装置的连续稳定运行，同时副产液化气产品；通过高低压膜组合形式不仅可以提高氢气的回收率，而且充分梯度利用富氢干气压力，高压膜获得高压氢气产品返回加氢装置循环利用，低压膜获得的低压氢气产品无需加压即可直供柴油加氢等装置或作为原料气直供PSA装置；同时通过利用膜装置压缩机出口气体为装置加热，降低了装置的运行能耗。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：