重整产氢中液化气的回收装置的制作方法

1.本技术涉及石油加工领域，特别涉及一种重整产氢中液化气的回收装置。

背景技术：

2.催化重整是一种石油加工工艺，其以石脑油为原料催化重整炼出重整生成油，同时副产氢气，即重整产氢。
3.上述重整产氢中含有石油气，工业上可以通过压缩、降温的方法从重整产氢中回收液化气。示例性的，对重整产氢进行一次增压，一次增压后的重整产氢经空气冷却器冷却之后与2号再接触罐底来的重整生成油混合，对混合后的重整产物(包括重整生成油和重整产氢)进一步冷却，之后进入1号再接触罐，在1号再接触罐内进行气液平衡，1号再接触罐的罐底输出吸收了液化气的重整生成油，1号再接触罐的罐顶的重整产氢根据外送压力要求进行二次压缩，二次压缩后的重整产氢和重整产物分离罐底来的重整生成油再次混合，再次混合后的重整产物经过冷却器冷却后再进入2号再接触罐进行气液平衡，由2号再接触罐的罐顶输出重整产氢，罐底的重整生成油送往1号再接触罐。
4.上述重整产氢中液化气的回收过程中需要与重整生成油进行多次混合接触，以对重整产氢中的液化气进行接触吸收，整个流程复杂，能耗高，吸收效果差。

技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种重整产氢中液化气的回收装置，可以简化从重整产氢中回收液化气的流程，提高液化气的回收效率。所述技术方案如下：
6.根据本技术的一个方面，提供了一种重整产氢中液化气的回收装置，该装置包括吸收装置、产物分离装置和n个加压分液装置；
7.n个加压分液装置中第i个加压分液装置上设置有重整产氢的i级气体入口；第i个加压分液装置的i级气体出口与第i+1个加压分液装置的i+1级气体入口相连接；n个加压分液装置中第n个加压分液装置的n级气体出口与吸收装置的气体入口相连接；吸收装置上设置有重整产氢的提纯气体出口；
8.n个加压分液装置中每一个加压分液装置的液体出口与产物分离装置的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接；产物分离装置的重整生成油出口与吸收装置的吸收液体入口相连接；吸收装置上设置有回收重整生成油的吸收液体出口；其中，i为正整数，n为大于1的正整数，i+1为小于或者等于n。
9.根据本技术的另一个方面，提供了一种重整产氢中液化气的回收装置，该装置包括1个吸收装置、1个产物分离装置、1个加压分液装置和1个中间冷却器；
10.加压分液装置包括一级增压机、一级空冷器、一级水冷器和一级分液罐；吸收装置包括二级增压机、塔顶换热器、塔底换热器和吸收塔；
11.一级增压机上设置有重整产氢的一级气体入口，一级增压机的增压出口与一级空冷器的空冷入口相连接，一级空冷器的空冷出口与一级水冷器的水冷入口相连接，一级水
冷器的水冷出口与一级分液罐的分液入口相连接，设置在一级分液罐的罐顶上的一级气体出口与二级增压机上的二级气体入口相连接，设置在一级分液罐的罐底上的液体出口与产物分离装置的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接；
12.二级增压机的增压出口与塔底换热器的第一换热入口相连接，塔底换热器的第一换热出口与塔顶换热器的第一换热入口相连接，塔顶换热器的第一换热出口与吸收塔的塔体下部设置的气体入口相连接，产物分离装置中的重整生成油出口与吸收塔的塔体上部设置的吸收液体入口之间通过中间冷却器相连接，吸收塔的塔底液体出口与塔底换热器的第二换热入口相连接，吸收塔的塔顶气体出口与塔顶换热器的第二换热入口相连接；
13.塔底换热器上设置有重整生成油的吸收液体出口，塔顶换热器上设置有重整产氢的提纯气体出口。
14.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
15.上述重整产氢中液化气的回收装置通过加压分液装置对重整产氢进行顺向压缩，从重整产氢中液化出混合液相，再通过产物分离装置从混合液相中分离出液化气和重整生成油，迅速的从重整产氢中分离出了液化气；之后还对加压分液装置分离出的重整产氢和产物分离装置分离出的重整生成油进行逆向接触，从上述分离出的重整产氢中再次吸收液化气，即二次分离重整产氢中的液化气，通过气体压缩的方式与重整生成油的吸收方式的结合，能够迅速的实现对液化气的回收，无需多次通过重整生成油来吸收重整产氢中的液化气，简化了从重整产氢中回收液化气的流程，提高液化气的回收效率，还提高了液化气和重整生成油的收率、以及重整产氢的提纯效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的重整产氢中液化气的回收装置的结构示意图；
18.图2示出了本技术另一个示例性实施例提供的重整产氢中液化气的回收装置的结构示意图；
19.图3示出了本技术一个示例性实施例提供的传统的重整产氢中液化气的回收装置的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
21.首先对本技术涉及的几个名词进行介绍：
22.催化重整，是指以石脑油为原料生产高辛烷值汽油、轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯)，同时副产氢气的重要炼油过程；通过催化重整炼出的油即是重整生成油，副产的氢气即是重整产氢。
23.石脑油，是指以原油或其他原料加工生产的用于化工原料的轻质油。
24.液化石油气，也叫液化气，是炼油精制过程中产生并回收的气体(比如石油气)经加压降温液化而成的无挥发性液态产品。其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯。
25.图1示出了本技术的一个示例性实施例提供的重整产氢中液化气的回收装置的结构示意图，该装置包括吸收装置120、产物分离装置140和n个加压分液装置160；
26.n个加压分液装置160中第i个加压分液装置160上设置有重整产氢的i级气体入口；第i个加压分液装置160的i级气体出口与第i+1个加压分液装置160的i+1级气体入口相连接；n个加压分液装置160中第n个加压分液装置160的n级气体出口与吸收装置120的气体入口相连接；吸收装置120上设置有重整产氢的提纯气体出口；
27.n个加压分液装置160中每一个加压分液装置160的液体出口与产物分离装置140的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接；产物分离装置140的重整生成油出口与吸收装置120的吸收液体入口相连接；吸收装置120上设置有回收重整生成油的吸收液体出口；其中，i为正整数，n为大于1的正整数，i+1为小于或者等于n。
28.在一些实施例中，第i个加压分液装置160包括i级增压机162、i级冷却器164和i级分液罐166；
29.n个加压分液装置160中第i个加压分液装置160的i级气体入口设置在i级增压机162上，i级增压机162的增压出口与i级冷却器164的冷却入口相连接，i级冷却器164的冷却出口与i级分液罐166的分液入口相连接，设置在i级分液罐166的罐顶上的i级气体出口与i+1级气体入口相连接；设置在i级分液罐166的罐底上的液体出口与产物分离装置140的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接。其中，上述设置在i级分液罐166罐底上的液体出口即是加压分液装置160的液体出口。
30.在一些实施例中，i级冷却器164包括空冷器、水冷器、换热器中的至少一种。
31.在一些实施例中，吸收装置120包括n+1级增压机122、塔底换热器124、塔顶换热器126和吸收塔128；
32.吸收装置120的气体入口设置在n+1级增压机122上，n+1级增压机122的增压出口与塔底换热器124的第一换热入口相连接，塔底换热器124的第一换热出口与塔顶换热器126的第一换热入口相连接，塔顶换热器126的第一换热出口与吸收塔128的塔体下部设置的气体入口相连接，重整生成油出口与吸收塔128的塔体上部设置的吸收液体入口相连接，吸收塔128的塔底液体出口与塔底换热器124的第二换热入口相连接，吸收塔128的塔顶气体出口与塔顶换热器126的第二换热入口相连接，塔底换热器124上设置了吸收液体出口，塔顶换热器126上设置了提纯气体出口。
33.在一些实施例中，重整生成油出口与吸收液体入口之间通过中间冷却器180相连接；中间冷却器180用于将重整生成油出口输出的重整生成油的温度冷却至0至40摄氏度的温度区间，温度区间包括0摄氏度和40摄氏度。
34.在一些实施例中，吸收塔128是板式塔或者填料塔。
35.在一些实施例中，提纯气体出口的气体压力取值属于氢气管网的气体压力取值范围。
36.对采用上述回收装置来回收重整产氢中液化气的过程进行说明，首先，将重整产氢从一级加压分液装置160的一级气体入口进入上述回收装置，重整产氢首先经过一级增
压机162，得到增压后的重整产氢；增压后的重整产氢进入一级冷却器164进行冷却，得到冷却后的重整产氢；冷却后的重整产氢进入一级分液罐166进行分液处理，由一级分液罐166的罐底流出第1组混合液相，由一级分液罐166的罐顶流出一级重整产氢；第1组混合液相流入产物分离装置140进行物质分离，一级重整产氢进入二级增压机162，之后在剩余的n-1个加压分液装置160中重复一级加压分液装置160中对重整氢气的压缩、冷却、分液的过程，从每一个加压分液装置160中流出1组混合液相进入产物分离装置140，从i级加压分液装置160的i级分液罐166中流出的i级重整产氢进入第i+1级加压分液装置160的i+1级增压机162，从n级加压分液装置160的n级分液罐166中流出的n级重整产氢(也即提取后的重整产氢)流入吸收装置120。
37.上述n组混合液相中包含了重整生成油和液化气；上述n组混合液相依次进入产物分离装置140进行物质分离，从混合液相中分离出液化气和重整生成油，由产物分离装置140中流出分离后的液化气和分离后的重整生成油。上述产物分离装置140中流出的分离后的重整生成油在经过中间冷却器180的冷却后进入吸收装置120，该分离后的重整生成油被作为提取后的重整产氢中液化气的吸收液体。
38.上述提取后的重整产氢从n+1级增压机122上的气体入口进入吸收装置120，在经过n+1级增压机122的压缩处理后，得到增压后的重整产氢，增压后的重整产氢进入吸收塔底的塔底换热器124，再经塔底换热器124后进入吸收塔顶的塔顶换热器126，通过两次换热对增压后的重整产氢进行冷却，之后冷却后的重整产氢从吸收塔128的塔体下部设置的气体入口进入吸收塔，上述分离后的重整生成油从吸收塔128的塔体上部设置的吸收液体入口进入吸收塔128，冷却后的重整产氢从吸收塔128的下部往上流动，分离后的重整生成油从吸收塔128的上部往下流动，提取后的重整产氢和分离后的重整生成油进行逆向接触，使得分离后的重整生成油从提取后的重整产氢中充分吸收液化气。
39.对上述液化气和重整生成油进行单独回收，示例性的，对分离后的重整生成油进行物质分离，分离出液化气和重整生成油，将液化气存储至液化气的储集设备，将重整生成油存储至重整生成油的储集设备；或者，直接回收上述分离后的重整生成油。
40.氢气管网是氢气的传输网络，上述吸收装置在对提取后的重整产氢中液化气进行吸收之后得到提纯后的重整产氢，将上述提纯后的重整产氢按照指定的气体压力取值范围向氢气管网输入提纯后的重整产氢。
41.示例性的，上述一级、i级、
……
、n级这一系列的级别表示气体压力等级，其中，级别与气体压力呈现正相关关系，比如，i+1级的气体压力大于i级的气体压力。
42.示例性的，上述冷却器164可以是冷却器组合，比如，上述冷却器164是由一个空冷器和一个水冷器串联组合而成，在对增压后的重整产氢进行冷却时，首先由空冷器对增压后的重整产氢进行一次冷却，之后一次冷却后的重整产氢进入水冷器，由水冷器对一次冷却后的重整产氢进行二次冷却，最终二次冷却后的重整产氢进入分液罐。
43.示例性的，上述中间冷却器180可以是冷冻系统。吸收塔压力一定时，进入吸收塔128的重整生成油温度越低，对重整产氢中液化气的吸收效果越好，重整产氢的提纯度越高，可以根据重整产氢的提纯度与重整生成油的温度的负相关关系设置冷冻系统的温度，比如，重整产氢的提纯度要求越高时将冷冻系统的温度设置的越低。示例性的，在0到40摄氏度的温度范围内设置冷冻系统。
44.示例性的，上述吸收塔128上气体入口设置在塔体靠近塔底的位置上，吸收塔128上吸收液体入口设置在塔体靠近塔顶的位置上。
45.上述指定压力取值范围是指氢气管网的气体压力取值范围，也就是说，提纯气体出口的气压取值属于氢气管网的气体压力取值范围。示例性的，上述气体压力的调整可以是压缩调整的方式。可选地，上述氢气管网的气体压力取值范围是大于等于1mpag且小于等于4mpag，mpag中mpa是压强单位兆帕斯卡，g表示是压力表指示的压力，即表压。示例性的，重整产氢的压缩级数j+1可以根据氢气管网的压力来设置，上述重整产氢的压缩级数与提纯度成正相关关系，即重整产氢的压缩级数越高、重整产氢输出时的压力越大，重整产氢的提纯度越高，同时能耗也越高。
46.示例性的，其他下游装置是指用于重整生成油的处理的其他设备，比如，重整生成油的烯烃抽提装置。
47.综上所述，本实施例提供的重整产氢中液化气的回收装置，通过加压分液装置对重整产氢进行顺向压缩，从重整产氢中液化出混合液相；之后还对加压分液装置分离出的重整产氢和产物分离装置分离出的重整生成油进行逆向接触，通过重整生成油从上述分离出的重整产氢中再次吸收液化气，即二次分离重整产氢中的液化气。上述装置通过气体压缩的方式与重整生成油的吸收方式的结合，能够迅速的实现对液化气的回收，无需多次通过重整生成油来吸收重整产氢中的液化气，简化了从重整产氢中回收液化气的流程，提高液化气的回收效率，还提高了液化气和重整生成油的收率、以及重整产氢的提纯效果。另外，由于重整产氢在压缩过程中不与重整生成油混合，减少了重整产氢压缩机气缸结焦的风险。
48.图2示出了本技术的另一个示例性实施例提供的重整产氢中液化气的回收装置的结构示意图，该装置包括1个吸收装置320、1个产物分离装置340、1个加压分液装置360和1个中间冷却器380；
49.加压分液装置360包括一级增压机362、一级空冷器364、一级水冷器366和一级分液罐368；吸收装置320包括二级增压机322、塔底换热器324、塔顶换热器326和吸收塔328；
50.一级增压机362上设置有重整产氢的一级气体入口，一级增压机362的增压出口与一级空冷器364的空冷入口相连接，一级空冷器364的空冷出口与一级水冷器366的水冷入口相连接，一级水冷器366的水冷出口与一级分液罐368的分液入口相连接，设置在一级分液罐368的罐顶上的一级气体出口与二级增压机322上的二级气体入口相连接，设置在一级分液罐368的罐底上的液体出口与产物分离装置340的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接；
51.二级增压机322的增压出口与塔底换热器324的第一换热入口相连接，塔底换热器324的第一换热出口与塔顶换热器326的第一换热入口相连接，塔顶换热器326的第一换热出口与吸收塔328的塔体下部设置的气体入口相连接，产物分离装置340中的重整生成油出口与吸收塔328的塔体上部设置的吸收液体入口之间通过中间冷却器380相连接，吸收塔328的塔底液体出口与塔底换热器324的第二换热入口相连接，吸收塔328的塔顶气体出口与塔顶换热器326的第二换热入口相连接；
52.塔底换热器324上设置有重整生成油的吸收液体出口，塔顶换热器326上设置有重整产氢的提纯气体出口。
53.在一些实施例中，上述中间冷却器380用于将重整生成油出口输出的重整生成油的温度冷却至0至40摄氏度的温度区间，上述温度区间包括0摄氏度和40摄氏度。
54.在一些实施例中，吸收塔328是板式塔或者填料塔。
55.在一些实施例中，提纯气体出口的气体压力取值属于氢气管网的气体压力取值范围。
56.综上所述，本实施例提供的重整产氢中液化气的回收装置，通过加压分液装置对重整产氢进行顺向压缩，从重整产氢中液化出混合液相；之后还对加压分液装置分离出的重整产氢和产物分离装置分离出的重整生成油进行逆向接触，通过重整生成油从上述分离出的重整产氢中再次吸收液化气，即二次分离重整产氢中的液化气。上述装置通过气体压缩的方式与重整生成油的吸收方式的结合，能够迅速的实现对液化气的回收，无需多次通过重整生成油来吸收重整产氢中的液化气，简化了从重整产氢中回收液化气的流程，提高液化气的回收效率，还提高了液化气和重整生成油的收率、以及重整产氢的提纯效果。另外，由于重整产氢在压缩过程中不与重整生成油混合，减少了重整产氢压缩机气缸结焦的风险。
57.示例性的，以100万吨/年的连续重整规模，外送氢气压力(即输送至氢气管网的重整产氢的气体压力)为2.7mpag，以及重整产氢需要二级压缩为例，对重整产氢中液化气的回收效果进行验证，即基于图2所示的装置进行效果验证，得到如表1和表2所示的实验数据。与重整产氢中液化气的传统回收方法的回收效果进行对比，可以明显的获知本技术提供的重整产氢中液化气的回收方法可以回收更多的液化气，相比于传统回收方法(传统回收方法采用的装置如图3所示)，采用本技术的回收方法回收的重整生成油中液化气增加了56％，氢气纯度也提纯至了95.6％。其中，c5+是指含碳数量大于或者等于5的烃类。
58.表1
[0059] 产氢，千克/时(kg/h)氢气纯度，摩尔(mol)传统回收方法1002294.7％本技术的回收方法877995.6％
[0060]
表2
[0061][0062]
示例性的，对图3中图标进行说明如下：501，一级压缩机；502，空冷器；503，水冷器；504，1号再接触罐；505，二级压缩机；506，空冷器；507，水冷器；508，冷冻系统；509，2号再接触罐。
[0063]
综上所述，本技术提供的重整产氢中液化气的回收装置，从重整产氢中回收液化气与重整生成油的效果更佳，还能够提高重整产氢的提纯度。
[0064]
应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联
对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0065]
以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种重整产氢中液化气的回收装置，其特征在于，所述装置包括吸收装置、产物分离装置和n个加压分液装置；所述n个加压分液装置中第i个加压分液装置上设置有重整产氢的i级气体入口；所述第i个加压分液装置的i级气体出口与第i+1个加压分液装置的i+1级气体入口相连接；所述n个加压分液装置中第n个加压分液装置的n级气体出口与所述吸收装置的气体入口相连接；所述吸收装置上设置有重整产氢的提纯气体出口；所述n个加压分液装置中每一个加压分液装置的液体出口与所述产物分离装置的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接；所述产物分离装置的重整生成油出口与所述吸收装置的吸收液体入口相连接；所述吸收装置上设置有回收重整生成油的吸收液体出口；其中，i为正整数，n为大于1的正整数，i+1为小于或者等于n。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第i个加压分液装置包括i级增压机、i级冷却器和i级分液罐；所述n个加压分液装置中第i个加压分液装置的i级气体入口设置在所述i级增压机上，所述i级增压机的增压出口与所述i级冷却器的冷却入口相连接，所述i级冷却器的冷却出口与所述i级分液罐的分液入口相连接，设置在所述i级分液罐的罐顶上的i级气体出口与所述i+1级气体入口相连接；设置在所述i级分液罐的罐底上的液体出口与所述产物分离装置的液体入口相连接，或者，与所述其他下游装置的液体入口相连接。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述i级冷却器包括空冷器、水冷器、换热器中的至少一种。4.根据权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述吸收装置包括n+1级增压机、塔顶换热器、塔底换热器和吸收塔；所述吸收装置的气体入口设置在所述n+1级增压机上，所述n+1级增压机的增压出口与所述塔底换热器的第一换热入口相连接，所述塔底换热器的第一换热出口与所述塔顶换热器的第一换热入口相连接，所述塔顶换热器的第一换热出口与所述吸收塔的塔体下部设置的气体入口相连接，所述重整生成油出口与所述吸收塔的塔体上部设置的所述吸收液体入口相连接，所述吸收塔的塔底液体出口与所述塔底换热器的第二换热入口相连接，所述吸收塔的塔顶气体出口与所述塔顶换热器的第二换热入口相连接，所述塔底换热器上设置了所述吸收液体出口，所述塔顶换热器上设置了所述提纯气体出口。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述重整生成油出口与所述吸收液体入口之间通过中间冷却器相连接；所述中间冷却器用于将所述重整生成油出口输出的重整生成油的温度冷却至0至40摄氏度的温度区间，所述温度区间包括0摄氏度和40摄氏度。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述吸收塔是板式塔或者填料塔。7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述提纯气体出口的气体压力取值属于氢气管网的气体压力取值范围。8.一种重整产氢中液化气的回收装置，其特征在于，所述装置包括1个吸收装置、1个产物分离装置、1个加压分液装置和1个中间冷却器；所述加压分液装置包括一级增压机、一级空冷器、一级水冷器和一级分液罐；所述吸收装置包括二级增压机、塔顶换热器、塔底换热器和吸收塔；所述一级增压机上设置有重整产氢的一级气体入口，所述一级增压机的增压出口与所
述一级空冷器的空冷入口相连接，所述一级空冷器的空冷出口与所述一级水冷器的水冷入口相连接，所述一级水冷器的水冷出口与所述一级分液罐的分液入口相连接，设置在所述一级分液罐的罐顶上的一级气体出口与所述二级增压机上的二级气体入口相连接，设置在所述一级分液罐的罐底上的液体出口与所述产物分离装置的液体入口相连接，或者，与其他下游装置的液体入口相连接；所述二级增压机的增压出口与所述塔底换热器的第一换热入口相连接，所述塔底换热器的第一换热出口与所述塔顶换热器的第一换热入口相连接，所述塔顶换热器的第一换热出口与所述吸收塔的塔体下部设置的气体入口相连接，所述产物分离装置中的重整生成油出口与所述吸收塔的塔体上部设置的吸收液体入口之间通过所述中间冷却器相连接，所述吸收塔的塔底液体出口与所述塔底换热器的第二换热入口相连接，所述吸收塔的塔顶气体出口与所述塔顶换热器的第二换热入口相连接；所述塔底换热器上设置有重整生成油的吸收液体出口，所述塔顶换热器上设置有重整产氢的提纯气体出口。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述中间冷却器用于将所述重整生成油出口输出的重整生成油的温度冷却至0至40摄氏度的温度区间，所述温度区间包括0摄氏度和40摄氏度。10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述吸收塔是板式塔或者填料塔。

技术总结

本申请公开了一种重整产氢中液化气的回收装置，属于石油加工领域。该装置通过串行连接的n个加压分液装置对重整产氢中携带重整产物进行n次提取，得到提取后的重整产氢和n组混合液相；通过产物分离装置对所述n组混合液相进行物质分离，得到分离后的液化气和分离后的重整生成油；通过吸收装置对所述提取后的重整产氢与所述分离后的重整生成油进行逆向接触，得到接触后的重整生成油；对所述分离后的液化气和所述接触后的重整生成油中吸收的液化气进行回收，n为正整数。该装置可以简化从重整产氢中回收液化气的流程，提高液化气的回收效率。率。率。