一種煉油廠氫氣和輕烴資源綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種煉油廠氫氣和輕烴資源綜合利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括順序相連的氫氣供給系統(tǒng)、耗氫系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)；所述氫氣供給系統(tǒng)包括分別與耗氫系統(tǒng)直接相連的氫氣重整裝置、制氫裝置和氫氣提純裝置；所述耗氫系統(tǒng)包括一組或多組并列的耗氫裝置；所述氣體回收系統(tǒng)包括輕烴回收裝置。本實用新型提供的系統(tǒng)可以對氫氣和輕烴進行綜合利用，使資源得到合理優(yōu)化，從而使煉油廠獲得可觀的整體收益。
【專利說明】
一種煉油廠氫氣和輕烴資源綜合利用系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及氫氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具體涉及一種煉油廠氫氣和輕烴資源的綜合利用 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為適應(yīng)原油劣質(zhì)化、產(chǎn)品質(zhì)量升級、清潔生產(chǎn)要求，煉油廠催化加氫裝置加工能力 不斷增加、操作苛刻度增大，對氫氣的需求量越來越大，氫氣已成為煉油廠原料成本中僅次 于原油成本的第二大成本要素。然而，增設(shè)制氫裝置，不僅投資成本高、操作費用高，而且消 耗能源、污染環(huán)境，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。
[0003] 現(xiàn)有的煉油廠氫氣系統(tǒng)中，加氫裝置低分氣、干氣中往往含有大量輕烴，經(jīng)過氫提 純裝置后，這部分輕烴進入提純裝置尾氣，進而進入燃料氣系統(tǒng)，造成輕烴浪費。并且，富烴 流股進入PSA后，易造成裝置積液，造成吸附劑性能下降，氫氣回收率降低。
[0004] 因此，如何開發(fā)低成本氫氣，滿足生產(chǎn)需求，降低氫氣成本成為煉油企業(yè)非常關(guān)心 的議題。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種煉油廠氫氣和輕烴資源綜合利用系 統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對氫氣和輕烴進行綜合利用，提高煉油廠的綜合收益。
[0006] 本實用新型提供了一種煉油廠氫氣和輕烴資源綜合利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次順 序相連的氫氣供給系統(tǒng)、耗氫系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)。
[0007] 所述氫氣供給系統(tǒng)包括并列的重整裝置、制氫裝置和氫氣提純裝置，三者分別與 耗氫系統(tǒng)直接相連，通過氫氣輸送管道向氫氣管網(wǎng)輸送氫氣。所述重整裝置主要為II重整 裝置。所述氫氣提純裝置優(yōu)選為變壓吸附裝置(Pressure Swing Adsorption，PSA)〇
[0008] 所述耗氫系統(tǒng)包括一組或多組并列的耗氫裝置。所述耗氫系統(tǒng)可以包括并列的柴 油加氫裝置、汽油加氫裝置、加氫裂化裝置、渣油加氫裝置等。為了實現(xiàn)氫氣資源的充分利 用，所述耗氫系統(tǒng)中的部分或全部裝置設(shè)有循環(huán)氫氣壓縮機。
[0009] 所述氣體回收系統(tǒng)包括一組或多組并列的輕烴回收裝置;優(yōu)選包括兩組以上并列 的輕烴回收裝置。耗氫系統(tǒng)中各個耗氫裝置排出的氣體都優(yōu)選經(jīng)過輕烴回收裝置進行輕烴 回收。
[0010] 由于柴油加氫裝置的出口端一般設(shè)有脫硫裝置，為了增加對脫硫后柴油加氫干氣 中輕烴的回收效率，耗氫系統(tǒng)中的柴油加氫裝置優(yōu)選經(jīng)過柴油加氫干氣壓縮機對加氫干氣 進行壓縮后，再通入輕烴回收裝置。
[0011] 所述重整裝置可以將全部氫氣物料供給耗氫系統(tǒng)，也可以通過重整氫氣管道與所 述氫氣提純裝置的入口端相連。在重整裝置與所述氫氣提純裝置的入口端相連的情況下， 為了對從氫氣提純裝置輸出的廢氣，如解吸氣，進行輕烴回收，所述氫氣提純裝置可以通過 解吸氣管道與輕烴回收裝置相連。
[0012] 所述輕烴回收裝置的出口端優(yōu)選與氫氣提純裝置相連。該結(jié)構(gòu)可以防止富烴流股 進入氫氣提純裝置后造成裝置積液，導(dǎo)致其提純性能下降。為了確?；厥蛰p烴后的氣體能 夠順利通入氫氣提純裝置進行氫氣提純，所述輕烴回收裝置的出口端優(yōu)選設(shè)有加壓裝置。
[0013] 所述輕烴回收裝置可以為本領(lǐng)域常規(guī)的輕烴回收裝置，也可以為柴油吸收塔。當(dāng) 所述氣體回收系統(tǒng)中包含兩組以上輕烴回收裝置時，優(yōu)選其中一組為柴油吸收塔。
[0014] 所述柴油吸收塔的入口端可以與一組或多組耗氫裝置相連，所述耗氫裝置包括汽 油加氫裝置、加氫裂化裝置、渣油加氫裝置等。所述柴油吸收塔的出口端優(yōu)選與燃料氣管網(wǎng) 相連。所述柴油吸收塔還通過柴油輸入管道和柴油輸出管道與加氫裂化裝置相連，在柴油 吸收塔和加氫裂化裝置之間形成循環(huán)通路。利用加氫裂化的原料柴油對干氣中的輕烴進行 回收，將富柴油送回加氫裂化裝置。
[0015] 本實用新型提供的系統(tǒng)可以防止氫氣提純裝置積液，提高其氫氣回收率，并對氫 氣和輕烴進行綜合利用，可以獲得十分可觀的綜合收益。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實施例1所述氫氣資源綜合利用系統(tǒng)的示意圖；其中，1、11重整氫氣裝置，2、 制氫裝置，3、PSA，4、II柴油加氫裝置，5、111柴油加氫裝置，6、1汽油加氫裝置，7、111汽油加 氫裝置，8、IV汽油加氫裝置，9、II加氫裂化裝置，10、I渣油加氫裝置，11、柴油加氫干氣壓縮 機，12、輕烴回收裝置，13、柴油吸收塔。
【具體實施方式】
[0017] 以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0018] 實施例1
[0019] 某煉油廠氫氣資源綜合利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括順序相連的氫氣供給系統(tǒng)、耗 氫系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)；
[0020] 所述氫氣供給系統(tǒng)包括并列的II重整氫氣裝置1、制氫裝置2和PSA裝置3,三者分 別通過氫氣輸送管道向氫氣管網(wǎng)輸送氫氣;所述II重整氫氣裝置1還通過重整氫氣管道與 所述PSA裝置3相連；
[0021] 所述耗氫系統(tǒng)包括并列的II柴油加氫裝置4、111柴油加氫裝置5、1汽油加氫裝置 6、III汽油加氫裝置7、IV汽油加氫裝置8、II加氫裂化裝置9和I渣油加氫裝置10;所述氫氣 管網(wǎng)中各裝置均設(shè)有循環(huán)氫氣壓縮機；
[0022] 所述氣體回收系統(tǒng)包括輕烴回收裝置12和柴油吸收塔13;
[0023] 所述II柴油加氫裝置4和III柴油加氫裝置5分別經(jīng)過柴油加氫干氣壓縮機11后與 所述輕烴回收裝置12的入口端相連，所述I汽油加氫裝置6和III汽油加氫裝置7分別與輕烴 回收裝置12的入口端相連;所述輕烴回收裝置12的出口端經(jīng)過加壓裝置與PSA裝置3相連；
[0024] 所述柴油吸收塔13的入口端分別與IV汽油加氫裝置8、11加氫裂化裝置9、I渣油加 氫裝置10以及PSA裝置3相連;所述柴油吸收塔13的出口端與燃料氣管網(wǎng)相連;所述柴油吸 收塔還通過柴油輸入管道和柴油輸出管道與I加氫裂化裝置相連。
[0025] 實施例2
[0026]某煉油廠氫氣資源綜合利用系統(tǒng)，包括順序相連的氫氣供給系統(tǒng)、耗氫系統(tǒng)和氣 體回收系統(tǒng)；
[0027] 所述氫氣供給系統(tǒng)包括并列的II重整氫氣裝置、制氫裝置和PSA裝置，三者分別通 過氫氣輸送管道直接向氫氣管網(wǎng)輸送氫氣；
[0028] 所述耗氫系統(tǒng)包括并列的II柴油加氫裝置、III柴油加氫裝置、I汽油加氫裝置、 III汽油加氫裝置、IV汽油加氫裝置、II加氫裂化裝置和I渣油加氫裝置;所述氫氣管網(wǎng)中各 裝置均設(shè)有循環(huán)氫氣壓縮機；
[0029] 所述氣體回收系統(tǒng)包括輕烴回收裝置12和柴油吸收塔13;
[0030] 所述II柴油加氫裝置4和III柴油加氫裝置5分別經(jīng)過柴油加氫干氣壓縮機11后與 所述輕烴回收裝置12的入口端相連，所述I汽油加氫裝置6和III汽油加氫裝置7分別與輕烴 回收裝置12的入口端相連;所述輕烴回收裝置12的出口端經(jīng)過加壓裝置與PSA裝置3相連； 所述柴油吸收塔13的入口端分別與IV汽油加氫裝置8、II加氫裂化裝置9、1渣油加氫裝置10 相連;所述柴油吸收塔13的出口端與燃料氣管網(wǎng)相連;所述柴油吸收塔還通過柴油輸入管 道和柴油輸出管道與I加氫裂化裝置相連。
[0031] 實施例3
[0032] 某煉油廠氫氣資源綜合利用系統(tǒng)，包括順序相連的氫氣供給系統(tǒng)、耗氫系統(tǒng)和氣 體回收系統(tǒng)；
[0033] 所述氫氣供給系統(tǒng)包括并列的II重整氫氣裝置、制氫裝置和PSA裝置，三者分別通 過氫氣輸送管道向氫氣管網(wǎng)輸送氫氣;所述II重整氫氣裝置還通過重整氫氣管道與所述 PSA裝置相連；
[0034] 所述耗氫系統(tǒng)包括并列的II柴油加氫裝置、III柴油加氫裝置、I汽油加氫裝置、 III汽油加氫裝置、IV汽油加氫裝置、II加氫裂化裝置和I渣油加氫裝置;所述氫氣管網(wǎng)中各 裝置均設(shè)有循環(huán)氫氣壓縮機；
[0035] 所述氣體回收系統(tǒng)包括輕烴回收裝置和柴油吸收塔；
[0036] 所述II柴油加氫裝置、III柴油加氫裝置、I汽油加氫裝置、III汽油加氫裝置與所 述輕烴回收裝置的入口端相連;所述輕烴回收裝置12的出口端經(jīng)過加壓裝置與PSA裝置3相 連；
[0037] 所述柴油吸收塔13的入口端分別與IV汽油加氫裝置、II加氫裂化裝置、I渣油加氫 裝置以及PSA裝置相連;所述柴油吸收塔的出口端與燃料氣管網(wǎng)相連;所述柴油吸收塔還通 過柴油輸入管道和柴油輸出管道與I加氫裂化裝置相連。
[0038] 實施例4
[0039]某煉油廠氫氣資源綜合利用系統(tǒng)，包括順序相連的氫氣供給系統(tǒng)、耗氫系統(tǒng)和氣 體回收系統(tǒng)；
[0040] 所述氫氣供給系統(tǒng)包括并列的II重整氫氣裝置、制氫裝置和PSA裝置，三者分別通 過氫氣輸送管道向氫氣管網(wǎng)輸送氫氣;所述II重整氫氣裝置1還通過重整氫氣管道與所述 PSA裝置相連；
[0041] 所述耗氫系統(tǒng)包括并列的II柴油加氫裝置、III柴油加氫裝置、I汽油加氫裝置、 III汽油加氫裝置、IV汽油加氫裝置、II加氫裂化裝置和I渣油加氫裝置;所述氫氣管網(wǎng)中各 裝置均設(shè)有循環(huán)氫氣壓縮機；
[0042] 所述氣體回收系統(tǒng)為輕烴回收裝置;各個加氫裝置以及PSA裝置均與所述輕烴回 收裝置的入口相連;所述輕烴回收裝置的出口端經(jīng)過加壓裝置與PSA裝置相連。
[0043] 實施例5
[0044] 按照以下工藝，利用實施例1提供的系統(tǒng)進行實際生產(chǎn)：
[0045] S1:分別從重整裝置、制氫裝置和PSA向耗氫系統(tǒng)輸出氫氣物料;其中，重整氫氣裝 置輸出流量為12000Nm3/h，制氫裝置輸出流量為13477Nm3/h，氫氣提純裝置輸出流量為 26032Nm 3/h;
[0046] 同時，從重整裝置以流量43276Nm3/h向PSA輸出氫氣物料；
[0047] S2:將所述氫氣物料分別輸入耗氫系統(tǒng)中的II柴油加氫裝置、III柴油加氫裝置、I 汽油加氫裝置、III汽油加氫裝置、IV汽油加氫裝置、II加氫裂化裝置和I渣油加氫裝置;所 述耗氫系統(tǒng)中各耗氫裝置的均與循環(huán)壓縮機相連，實現(xiàn)氫氣物料的循環(huán)利用；
[0048]其中，II柴油加氫裝置輸入流量為15709Nm3/h，I汽油加氫裝置輸入流量為 6156_3/11，111柴油加氫裝置輸入流量為23406_3/11，111汽油加氫裝置輸入流量為 4256Nm 3/h，IV汽油加氫裝置輸入流量為2696Nm3/h，II加氫裂化裝置輸入流量為62736Nm 3/ h，I渣油加氫裝置輸入流量為38550Nm3/h;
[0049] S3:將分別從II柴油加氫裝置和III柴油加氫裝置輸出的氣體經(jīng)柴油加氫干氣壓 縮處理后通入輕烴回收裝置，從II柴油加氫裝置輸出的氣體流量為4801Nm3/h，氫氣體積百 分比為30%，從III柴油加氫裝置輸出的氣體流量為1819Nm 3/h，氫氣體積百分比為53% ;經(jīng) 輕烴回收裝置后，氣體流量為l〇341Nm3/h，氫氣體積百分比為42%，將氣體加壓輸出至PSA;
[0050] 同時，將分別從IV汽油加氫裝置、II加氫裂化裝置、渣油加氫裝置輸出的氣體以及 PSA輸出的解吸氣通入柴油吸收裝置，輸入所述柴油吸收裝置的總氣體流量為26168Nm 3/h， 氫氣體積百分比為3 5 %，其中，從IV汽油加氫裝置輸出至柴油吸收裝置的氣體流量為 1432Nm3/h，其中氫氣體積百分比為71%;從II加氫裂化裝置輸出至柴油吸收裝置的氣體流 量為2264Nm 3/h，其中氫氣體積百分比為55%;從I渣油加氫裝置輸出至柴油吸收裝置的氣 體流量為1347Nm3/h，其中氫氣體積百分比為32% ;從PSA輸出至柴油吸收裝置的解吸氣流 量為20100Nm3/h，其中氫氣體積百分比為29% ;經(jīng)過柴油吸收裝置進行輕經(jīng)回收后，氣體流 量為23534Nm3/h，氫氣體積百分比為39%，將該氣體輸出至燃料氣管網(wǎng)。
[0051] 對比例1
[0052]某煉油廠氫氣資源綜合利用系統(tǒng)，與實施例1相比，區(qū)別僅在于：用膜分離裝置代 替所述柴油吸收塔，經(jīng)膜分離裝置回收的氫氣送入低壓氫管網(wǎng)，廢氣送入燃料氣管網(wǎng)。
[0053]分別將實施例1與對比例1提供的系統(tǒng)用于煉油廠實際生產(chǎn)，設(shè)備投資對比如表1 所示。由表1的對比結(jié)果可知，實施例1的設(shè)備投資低于對比例1。
[0054] 表1:設(shè)備投資對比
[0056]分別將實施例1與對比例1提供的系統(tǒng)用于煉油廠實際生產(chǎn)，收益對比如表2所示。 由表2的對比結(jié)果可知，實施例1的總效益幾乎兩倍于對比例1，投資回收期較對比例1縮短 了 50%〇
[0057] 表2:收益對比
[0060]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、【具體實施方式】對本實用新型作了詳盡的描述，但 在本實用新型基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見 的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本實用新型要 求保護的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種煉油廠氫氣和輕烴資源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，包括依次順序相連的氫氣 供給系統(tǒng)、耗氫系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)； 所述氫氣供給系統(tǒng)包括分別與耗氫系統(tǒng)直接相連的氫氣重整裝置、制氫裝置和氫氣提 純裝置； 所述耗氫系統(tǒng)包括一組或多組并列的耗氫裝置； 所述氣體回收系統(tǒng)包括輕烴回收裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輕烴回收裝置的出口端經(jīng)過加壓裝置 與所述氫氣提純裝置的入口端相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣重整裝置還與所述氫氣提純 裝置的入口端相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣提純裝置還通過解吸氣管道與所 述輕烴回收裝置的入口端相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述耗氫系統(tǒng)包括并列的柴油加氫裝置、 汽油加氫裝置、加氫裂化裝置和渣油加氫裝置;其中部分或全部裝置設(shè)有循環(huán)氫氣壓縮機。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述耗氫系統(tǒng)中各個耗氫裝置均與輕烴回 收裝置的入口端相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油加氫裝置經(jīng)過柴油加氫干氣壓縮 機與輕烴回收裝置的入口端相連。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體回收系統(tǒng)包括兩組以上并列的輕 烴回收裝置。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩組以上并列的輕烴回收裝置中，至 少一組輕烴回收裝置為柴油吸收塔。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油吸收塔還分別通過柴油輸入管 道和柴油輸出管道與加氫裂化裝置相連。
【文檔編號】C10G45/00GK205635493SQ201520926370
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年11月19日
【發(fā)明人】孟凡忠, 張英, 胡丞, 邢兵
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院