一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统，涉及炼油厂、化肥厂氢气资源综合利用技术领域。该系统将炼油厂的富氢气体和过剩氢气用作化肥厂合成氨装置中的氢气资源，通过将炼油厂与化肥厂之间的氢气资源联合优化，解决炼油厂氢气资源浪费和化肥厂合成氨装置制氢成本高、能耗高的问题，在保证合成氨装置平稳运行的同时，既能有效回收利用炼油厂富氢气体和过剩氢气，又能降低合成氨装置制氢成本和能耗，从而提高经济效益和总体能源利用水平。

A system for recovering the waste hydrogen from a refinery for ammonia plant in a chemical fertilizer plant

The utility model discloses a system for recovering waste hydrogen from refinery for ammonia plant in chemical fertilizer plant, which relates to the comprehensive utilization technology of hydrogen resources in refinery and fertilizer plant. The system will be a hydrogen rich gas refinery hydrogen resources and excess hydrogen is used as a synthetic ammonia plant in chemical fertilizer plant, the hydrogen resources between refinery and chemical fertilizer plant joint optimization, solve the hydrogen resource waste and ammonia chemical fertilizer plant of refinery hydrogen production cost is high, the problem of high energy consumption, to ensure the smooth operation of ammonia synthesis the device at the same time, can effectively recycle refinery hydrogen rich gas and excess hydrogen, and reduce ammonia hydrogen production cost and energy consumption, so as to improve the economic benefit and the overall level of energy utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统
本技术涉及炼油厂、化肥厂氢气资源综合利用
，特别涉及一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统。
技术介绍
在炼油和化工生产过程中，氢气是一种重要的原料。近年来随着原油重质化、劣质化和环保要求的不断提高，油品向深度精制、无害化加工的趋势发展，氢气作为原料的消耗量大幅增长。由于氢气需求和成本的增加，氢气资源优化和综合利用已成为现代炼化企业的一个重要发展战略要素。炼油厂普遍存在加氢装置低分气、汽提塔顶气、分馏塔顶气、循环氢排放气等大量富氢气体(氢气纯度介于60v％～90v％之间)，由于加氢装置处理能力的不断增加，使得炼油厂类似富氢气体的量同时增加，许多炼化企业将富氢气体排放至燃料气系统燃烧，不但造成氢气资源的浪费，而且造成燃料气管网氢含量超高、热值降低，燃料气管网压力不稳定，对各装置加热炉影响较大。尤其是以连续重整装置为主要产氢装置的炼油厂多数存在氢气过剩的现象，而过剩氢气(氢气纯度93v％左右)一般被送至燃料气管网作为燃料消耗，造成氢气资源的严重浪费。氢气是化肥厂合成氨的重要原料。现有的化肥厂合成氨装置工艺流程如图1所示，一般包括空分、气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、液氮洗、压缩、氨合成等。即：天然气同空分来的氧气和饱和蒸汽一起进入汽化炉，进行部分氧化反应，生成以CO、H2、CO2为主要原料的粗原料气；粗原料气进入一氧化碳变换炉，使一氧化碳和水蒸汽作用生成氢气和二氧化碳，以获得更多的氢气，变换气中CO含量降至2.5v％；然后变换气进入甲醇洗涤塔，采用低温甲醇洗的方法来脱除变换气中H2S、CO2等酸性气体，出塔气中CO2≦20PPM，H2S≦1PPM；在液氮洗工段先通过分子筛吸附剂除去CO2、甲醇(CO2+甲醇﹤0.5PPM)，再通过液氮洗除去CO和CH4，使净化后氢气中CO+CO2﹤5ppm。然后，净化后的氢气按照3：1比例配制混合空分工段产生的氮气，作为合格工艺气供氨合成使用。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有的炼油厂和化肥厂合成氨装置氢气资源利用存在以下问题：(1)炼油厂存在大量富氢气体或过剩氢气，多数被排放至燃料气系统燃烧，没有充分回收和有效利用，不但造成氢气资源的严重浪费，而且使燃料气管网氢含量超高、热值降低，燃料气管网压力不稳定，对各装置加热炉影响较大；(2)氢气是化肥厂合成氨装置的重要原料，而化肥厂合成氨装置主要通过天然气部分氧化法制取氢气，需要消耗大量的天然气，制氢成本高，合成氨装置能耗高；(3)氢气资源的优化和综合利用仅局限在炼油厂或化肥厂本身，缺少厂与厂之间的氢气资源互供、优化和综合利用，能源利用水平低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统。具体而言，包括以下的技术方案：一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统，包括炼油厂产氢装置，化肥厂合成氨装置以及连接所述炼油厂产氢装置和所述化肥厂合成氨装置、且用于输送氢气的连通管线；其中，所述连通管线的一端与所述炼油厂产氢装置的富氢气体管线和过剩氢气管线连通；所述连通管线的另一端与所述化肥厂合成氨装置的酸性气脱除工段连通。进一步地，在所述连通管线上设置有用于提纯所述氢气的氢气提纯装置。优选地，所述氢气提纯装置包括脱氯、干燥、脱氧处理系统和变压吸附系统。进一步地，在所述连通管线上还设置有氢气压缩机，所述氢气压缩机位于所述氢气提纯装置和所述化肥厂合成氨装置之间。进一步地，所述连通管线的所述另一端还与所述化肥厂合成氨装置的液氮洗工段连接，且：当经所述氢气提纯装置提纯后的所述氢气中CO+CO2≧5ppm或含硫时，则将所述氢气并入所述化肥厂合成氨装置的所述酸性气脱除工段中；当经所述氢气提纯装置提纯后的所述氢气中CO+CO2＜5ppm且不含硫时，则将所述氢气并入所述化肥厂合成氨装置的液氮洗工段中。进一步地，在所述连通管线上还设置有流量控制阀和压力控制阀，所述流量控制阀和所述压力控制阀设置于所述氢气压缩机和所述化肥厂合成氨装置之间，用于控制所述氢气进入所述化肥厂合成氨装置的量。进一步地，所述富氢气体管线和所述过剩氢气管线还分别与燃料气管网连通。优选地，在所述富氢气体管线上还设置有富氢气体压缩机。优选地，所述化肥厂合成氨装置还包括空分工段、气化工段、变换工段、压缩工段、合成工段和氨冷冻储存工段。本技术实施例提供的技术方案的有益效果是：提供了一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统，该系统将炼油厂的富氢气体和过剩氢气用作化肥厂合成氨装置中的氢气资源，通过将炼油厂与化肥厂之间的氢气资源联合优化，解决炼油厂氢气资源浪费和化肥厂合成氨装置制氢成本高、能耗高的问题，在保证合成氨装置平稳运行的同时，既能有效回收利用炼油厂富氢气体和过剩氢气，又能降低合成氨装置制氢成本和能耗，从而提高经济效益和总体能源利用水平。附图说明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。图1为现有的化肥厂合成氨装置的工艺流程示意图；图2为本技术实施例提供的一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统的结构示意图；图3是本技术实施例提供的将炼油厂氢气并入酸性气脱除工段的具体位置的示意图；图4是本技术实施例提供的将炼油厂氢气并入液氮洗工段的具体位置的示意图。图中的附图标记分别表示：1、炼油厂产氢装置；11、富氢气体管线；12、过剩氢气管线；13、燃料气管网；14、第一阀；15、第二阀；16、第三阀；17、第四阀；18、富氢气体压缩机；2、化肥厂合成氨装置；21、空分工段；22、气化工段；23、变换工段；24、酸性气脱除工段；25、液氮洗工段；26、压缩工段；27、合成工段；28、氨冷冻储存工段；3、连通管线；31、氢气提纯装置；311、脱氯、干燥、脱氧处理系统；312、变压吸附系统；32、氢气压缩机；33、流量控制阀；34、压力控制阀；35、第五阀；36、第六阀。具体实施方式为使本技术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。本技术实施例提供一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统，如图2所示，该系统包括炼油厂产氢装置1，化肥厂合成氨装置2以及连接炼油厂产氢装置1和化肥厂合成氨装置2、且用于输送氢气的连通管线3；其中，连通管线3的一端与炼油厂产氢装置1的富氢气体管线11和过剩氢气管线12连通；连通管线3的另一端通过第五阀35与化肥厂合成氨装置2的酸性气脱除工段24连通。需要说明的是，连通管线3的一端分别通过第一阀14和第二阀15与炼油厂产氢装置1的富氢气体管线11和过剩氢气管线12连通，第一阀14和第二阀15分别控制富氢气体和过剩氢气，使得富氢气体和过剩氢气可单独进入化肥厂合成氨装置2中，也可同时进入化肥厂合成氨装置2中。本技术实施例借助连通管线3将炼油厂产氢装置1和化肥厂合成氨装置2连通，从而将炼油厂产氢装置1中的过量的氢输送到合成氨装置2中，用于充当化肥厂合成氨装置2中所需的氢，避免化肥厂合成氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统，其特征在于，包括炼油厂产氢装置(1)，化肥厂合成氨装置(2)以及连接所述炼油厂产氢装置(1)和所述化肥厂合成氨装置(2)、且用于输送氢气的连通管线(3)；其中，所述连通管线(3)的一端与所述炼油厂产氢装置(1)的富氢气体管线(11)和过剩氢气管线(12)连通；所述连通管线(3)的另一端与所述化肥厂合成氨装置(2)的酸性气脱除工段(24)连通。

【技术特征摘要】
1.一种回收炼油厂废氢用于化肥厂合成氨装置的系统，其特征在于，包括炼油厂产氢装置(1)，化肥厂合成氨装置(2)以及连接所述炼油厂产氢装置(1)和所述化肥厂合成氨装置(2)、且用于输送氢气的连通管线(3)；其中，所述连通管线(3)的一端与所述炼油厂产氢装置(1)的富氢气体管线(11)和过剩氢气管线(12)连通；所述连通管线(3)的另一端与所述化肥厂合成氨装置(2)的酸性气脱除工段(24)连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述连通管线(3)上设置有用于提纯所述氢气的氢气提纯装置(31)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氢气提纯装置(31)包括脱氯、干燥、脱氧处理系统(311)和变压吸附系统(312)。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述连通管线(3)上还设置有氢气压缩机(32)，所述氢气压缩机(32)位于所述氢气提纯装置(31)和所述化肥厂合成氨装置(2)之间。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述连通管线(3)上还设置有流量控制阀(33)和压力控制阀(34)，所述流量控制阀(33)和所述压力控制阀(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树林，王广河，李向进，陈卫军，龚燕，段伟，王如强，游晓艳，李宇龙，王弘历，赵金海，黄明富，郭彦，曾庆峰，于型伟，姜磊，崔勇，朱建立，袁志峰，冯晓滨，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11