一种炼厂干气自加氢精制的方法技术

本发明专利技术涉及炼油厂的副产物－炼厂干气的开发利用。炼厂干气经二乙醇胺脱除其中的硫化氢、一氧化碳、二氧化碳，经气液分离、分液后的炼厂干气经压缩升压后，与石脑油混相进料，炼厂干气为混相进料的２０～８０％（ｗｔ）范围内任意调节，经加氢精制，脱硫，深度精制，使混相后的油气流成为优良的蒸汽转化进料，经转化反应生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳，为进一步生产合成氨、甲醇、蒸汽、氢气等提供了经济有效的方法。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炼油厂催化裂化、热裂化、焦化、重整、减粘及催化裂解等炼油加工过程中的副产物-炼厂干气（也称气态烃）的开发利用。炼厂干气的主要成份由H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、CO、CO2、H2S及少量的C4、C5等组成。现大部分炼厂干气未被开发利用，主要作为燃料气烧掉，十分可惜。如能将炼厂干气经过适当的处理，通过炼厂干气中的氢气自加氢精制，将其中的稀烃加氢饱和，硫等脱除，用以代替或部分代替石脑油，经过蒸汽转化反应生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳，成为进一步生产合成氨、甲醇、氢气等的宝贵化工原料。这对于石油的深度加工及资源优化将是很有意义的。70年代石油危机以来，石脑油资源短缺，价格上涨，以轻油为原料的合成氨装置纷纷寻找价格更为便宜的天然气、液化气、炼厂干气等作为替代原料。利用炼厂干气生产氨合成气中的氢气，现主要有四种方法：第一种采用部分氧化法，此法需要建空分装置供给富氧气体，其投资大，能耗高，催化剂积碳严重;第二种选用抗烯烃的转化催化剂，催化剂易积碳，活性低，炉管损坏严重，操作周期短;第三种选用组分单一的烷烃，此法需建立气分装置（主要是将气态烃中的烷烃和稀烃分开），将气分装置中的烷烃加以利用作为转化进料;第四种采用自成系统的加氢精制装置，以精制气冷却打循环控制反应温升，此法需增加专门的循环换热设备，能量利用不合理。本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种不需要分离装置，投资省，能耗低的采用炼厂干气和石脑油混相进料自加氢精制，成为优良的蒸汽转进料，经蒸汽转化反应生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳的经济、有效的方法。本专利技术的任务是这样实现的：如图1，炼厂干气经过二乙醇胺脱除其中的H2S、CO、CO2等酸性气后，经气液分离、压缩，与石脑油混相进料后，预热;然后进行加氢精制，将含10～20%（V）的稀烃加氢饱和至＜1%（V），COS、RSH等转化成H2S，再经ZnO脱硫，使总硫降至＜0.5ppm，脱硫后的热-->油气流与冷油气流换热降温至200℃左右，经过高镍催化剂的深度精制，可将石脑油中的芳烃由10～20%（wt）降至＜1%（wt），炼厂干气中的烯烃降至ppm级，油气流中的硫、氯、砷降至ppb级。这样，炼厂干气与石脑油混相进料后，经上述工序，进入蒸汽转化反应工序，生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。附图的图面说明如下：图1为本专利技术的工艺流程框图。图中：（1）炼厂干气，（2）二乙醇胺脱除酸性气工序，（3）气液分离工序，（4）压缩工序，（5）炼厂干气和石脑油混相、补氢工序，（6）预热工序（与热态油气流换热升温工序，与冷态油气流换热降温工序），（7）加氢精制工序，（8）氧化锌脱流工序，（9）深度精工序，（10）升温工序，（11）蒸汽转化反应工序。＊补氢的作用：1.炼厂干气中有时氢含量偏低，要保证氢/烯摩尔比＞1.102.石脑油加氢精制脱硫需要氢气3.深度精制中石脑油芳烃加氢饱和需耗氢4.为保证蒸汽转化反应正常进行，需补充必要的氢气图2为本专利技术的工艺流程图。图中：（1）二乙醇胺洗涤塔，（2）气液分离罐，（3）压缩机，（4）换热器，（5）加热炉，（6）加氢反应器，（7）氧化锌脱硫反应器，（8）深度精制反应器，（9）石脑油进料泵，（10）气液分离罐，（11）换热器，（12）加热炉，（13）石脑油罐。（A）二乙醇胺液，（B）含硫洗涤液，（C）炼厂干气，（D）脱除酸性气后的炼厂干气，（E）分离液（二乙醇胺液），（F）（当作）燃料气，（G）（当作）原料气，（Y）进压缩机的循环精制气，（H）升压后的原料气，（I）补充氢气，（J）石脑油，（V）混相后油气流，（K）换热后的油气流，（L）预热后的油气流，（M）加氢后的油气流，（N）氧化锌脱硫后的油气流，（X）降温后的油气流，（P）深度精制后的油气流，（Q）加热后的油气流，进入蒸汽转化反应工序，生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳，（W）冷却后的循环精制气。本专利技术结合附图2作进一步详述：炼厂干气的组成比较复杂，有H2、N2、H2S、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、CO、CO2、RSH、COS及少量的C4、C5、H2O等，详见表1。-->将炼厂干气（C）经二乙醇胺洗涤塔（1）将其中的H2S、CO、CO2脱至＜1%（V），脱除酸性气后的炼厂干气（D）进气液分离罐（2），分液后的炼厂干气分为两部分，一部分作为燃料气（F），一部分作为蒸汽转化进料的精制用原料气（G），原料气（G）经压缩机（3）升压，升压后的原料气（H）与补充氢气（I）（为保证炼厂干气加氢的氢/稀摩尔比、石脑油加氢脱硫及深度精制中石脑油芳烃加氢饱和用氢等）及石脑油（J）经泵（9）升压，（H）、（I）、（J）三者混合后的油气流（V）（即为炼厂干气与石脑油混相进料）与加氢精制后的油气流（N）在换热器（4）换热，换热后的油气流（K）进入加热炉（5）预热，预热后的油气流（L）进入加氢反应器（6）（器内装填481-3或CH-6催化剂），将炼厂干气中的10～20%（V）的稀烃加氢饱和，使总烯烃＜1%（V）、COS、RSH加氢转化成H2S。加氢后的油气流（M）进入氧化锌脱硫反应器（7），经氧化锌脱硫，将H2S转化成ZnS，使油气流中的总硫＜0.5ppm。经氧化锌脱硫后的热油气流（N）与冷油气流（V）在换热器（4）中换热，降温至200℃左右的油气流（X）分成两部分：在加氢反应器（6）操作温度许可的范围内，可将油气流（X）的全部或大部分经深度精制反应器（8）（器内装填0501高镍催化剂）进行深度精制，可将其中的有害杂质硫（S）、氯（CL）、砷（As）等脱至ppb级，炼厂干气中的烯烃降至ppm级，将石脑油中的芳烃由10～20%（wt）降至＜1%（wt），成为优良的蒸汽转化进料-油气流（P）。油气流（P）进入加热炉（12）加热至380℃左右-油气流（Q），油气流（Q）与水蒸汽混合后进转化炉进行蒸汽转化反应，生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳;当炼厂干气与石脑油的掺兑比例较高，加氢反应器（6）最高床层温度超过许可范围时，可从油气流（X）中引部分油气流经换热器（11）进一步冷却-油气流（W），并经气液分离器（10）分液后油气流（Y），进压缩机（3）打循环，作为调节加氢反应器（6）床层温度的手段，也可用此回路作为开停车或事故状态下进行闭路循环的回路。烃类的蒸汽转化反应通常在500～800℃下进行，C2以上的烃类都要经裂解、断键，生成甲烷这一阶段。甲烷再与H2O反应生成H2、CO、CO2。烃类在高温下极易发生裂解、脱氢、缩合、析碳等反应，特别是烯烃和芳烃，更加容易析碳。因此，防止烃类在转化催化剂上的积碳是转化工艺操作-->中的首要问题。通常要求烯烃≯1%（wt），芳烃≯13%（wt），石脑油干点≯220℃。炼厂干气中的烯烃通常为10～20%（V）。故本专利技术对炼厂干气在进蒸汽转化炉之前，必须将炼厂干气中的烯烃加氢饱和至＜1%（V），才能满足蒸汽转化进料的要求。为此，本专利技术利用炼厂干气中所含18～30%（V）的氢气（自加氢）将其所含的10～20%（V）的烯烃加氢饱和。烯烃加氢饱和是强放热反应。故防止炼厂干气在加氢反应器（6）中超温是关键。加氢精制催化剂的操作温度≯380℃，炼厂干气中乙烯和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼厂千气和石脑油混相进料，自加氢精制经蒸汽转化反应生成氢气（Ｈ↓［２］）、甲烷（ＣＨ↓［４］）、一氧化碳（ＣＯ）、二氧化碳（ＣＯ↓［２］）的方法。其特征在于：炼厂千气经二乙醇胺脱除其中的硫化氢（Ｈ↓［２］Ｓ）、一氧化碳（ＣＯ）、二氧化碳（ＣＯ↓［２］）后，经气液分离、分液后的炼厂千气经压缩升压后，与石脑油混相进料，经加氢精制、脱硫、深度精制，使混相后的油气流成为蒸汽转化进料，经转化反应生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。

【技术特征摘要】
1、一种炼厂千气和石脑油混相进料，自加氢精制经蒸汽转化反应生成氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)的方法。其特征在于：炼厂千气经二乙醇胺脱除其中的硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)后，经气液分离、分液后的炼厂千气经压缩升压后，与石脑油混相进料，经加氢精制、脱硫、深度精制，使混相后的油气流成为蒸汽转化进料，经转化反应生成氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：炼厂干气的量占整个混相进料的比例为20～80%（wt）范围内可任意调节。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：加氢精制工序中，利用炼厂干气中所含的18～30%（V）的氢气，将其所含的10～20%（V）的稀烃加氢饱和至＜1%（V），羰基硫（COS）、硫醇（RSH）转化成硫化氢（H2S）。其工艺条件为：反应压力：1.0～4.5MPa反应温度：180～380℃炼厂干气气空速：500～3000h-1石脑油液空速：0.5～4.0h-1氢/稀摩尔比：＞1.10进料含硫：≮3ppm4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：脱硫工序中，采用氧化锌（ZnO）脱硫，使总硫＜0.5ppm。其工艺条件为：反应总压：1.0～4.5MPa反应温度：250～400℃炼厂...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金文，程国柱，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司，中国石油化工总公司安庆石油化工总厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]