一种炼油厂低能耗氢气回收方法技术

本发明专利技术公开了一种炼油厂低能耗氢气回收方法，通过在炼油厂氢气回收系统中的原料气压缩机和产品气压缩机的各级气缸进气阀上设置执行机构，由控制单元控制执行机构以操作进气阀延迟关闭，使压缩循环只压缩需要压缩的气量，多余气体未经压缩而重新返回到进气总管，实现0～100%范围内气量无级调节。本发明专利技术控制进气阀延迟关闭，实现0～100%范围内气量无级调节，且能根据主控变量对压缩机进行控制，自动跟踪并稳定此值，实现压缩机的平稳启动、加载、切换和停机；当系统自身故障时可自动切除。

A low energy consumption hydrogen recovery method in Refinery

The invention discloses a low energy consumption hydrogen recovery method in a refinery. By setting an actuator on the inlet valve of each cylinder of the feed gas compressor and the product gas compressor in the hydrogen recovery system of the refinery, the actuator is controlled by a control unit to operate the inlet valve to delay closing, so that the compression cycle only compresses the required compression. The excess gas is returned to the main intake pipe without compression, and the stepless adjustment of the gas volume in the range of 0-100% is realized. The invention controls the delayed closing of the intake valve, realizes the stepless adjustment of the air volume in the range of 0-100%, and can control the compressor according to the main control variable, automatically track and stabilize the value, realizes the stable start-up, loading, switching and shutdown of the compressor, and automatically removes the compressor when the system itself fails.

【技术实现步骤摘要】
一种炼油厂低能耗氢气回收方法
本专利技术涉及一种炼油厂氢气回收方法，尤其涉及一种炼油厂低能耗氢气回收方法。
技术介绍
炼油厂氢气用量一般占原油加工量的0.8%～1.4%。在炼油厂中，重整副产氢是最理想的氢源，但重整原料占原油比例约为15%，副产氢最多只占原油的0.5%，远不能满足炼油厂对氢气日益增加的需求，炼油厂不得不建设独立的制氢装置来弥补氢气的不足。另外，由于世界原油质量日益变差，主要表现在两个方面：一是原油密度越来越大；二是原油硫含量越来越高，加氢是原油轻质化和清洁化的重要手段；同时人们对燃料清洁性要求却越来越严格，大量采用加氢技术才能满足燃料对硫、烯烃、芳烃的指标要求。在石油炼制过程中，副产的炼厂气中含有不同浓度的氢气组分，尽可能多的回收炼厂气中的氢气，获得相对廉价的氢气资源已成为业内的共识。目前工业上氢气提纯的主要工艺有：变压吸附、膜分离和深冷分离。这些工艺技术是基于不同的分离原理，因而其工艺技术的特性各不相同。在实际设计工作中，由于炼厂气来源于不同的石油加工过程，如催化裂化、热裂化、焦化、加氢裂化及催化重整等过程。不同来源的炼厂气其组成各不相同，其含氢量、压力、杂质含量等因素影响。针对不同性质的含氢气体，其氢气回收工艺也各不相同，选择合适的氢气提纯法，不仅要考虑装置的经济性，同时也要考虑其他因素的影响，如工艺的灵活性、可靠性、扩大装置能力的难易程度、原料气的处理规模。现有的炼油厂工艺中，常见以膜分离为基础的氢气提纯或氢气回收技术。通常情况下在膜分离系统中，原料气压力不足，达不到理想的分离效果，尾气压力不足无法直接进入氢气管网，在加入原料气压缩机及产品气压缩机后，机组耗电量大，所产生的能源消耗占整个系统能源消耗的90%，因此，现有技术的方案需要改进。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种炼油厂低能耗氢气回收方法。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术手段是：一种炼油厂低能耗氢气回收方法，通过在炼油厂氢气回收系统中的原料气压缩机和产品气压缩机的各级气缸进气阀上设置执行机构，由控制单元控制执行机构以操作进气阀延迟关闭，使压缩循环只压缩需要压缩的气量，多余气体未经压缩而重新返回到进气总管，实现0～100%范围内气量无级调节。进一步的，所述控制单元包括中控室服务器、分散控制系统、中间接口单元，分散控制系统连接中控室服务器，中间接口单元连接控制分散控制系统，所有液压执行组件的控制接口端连接中间接口单元，选取压缩机的一个过程变量作为主控变量，分散控制系统根据主控变量对压缩机进行控制，自动跟踪并稳定此值，实现压缩机的平稳启动、加载、切换和停机。更进一步的，所述中间接口单元通过隔离放大器和上死点位置传感器连接压缩机曲轴。更进一步的，所述上死点位置传感器为圆柱体感应式接近开关。更进一步的，所述控制单元还包括连接中间接口单元的调试服务器。进一步的，所述执行机构包括若干一对一对应各级气缸进气阀的液压执行组件；所述液压执行组件包括阀室、电气室和密封室，阀室下部连接密封室，阀室侧面连接电气室，阀室上部设置液压油入口，阀室侧面设置液压油出口，阀室内安装两位三通阀，阀室下部设置活塞腔，活塞腔内设置高压活塞，高压活塞连接密封室内的卸荷杆，在密封室侧面设置漏油出口，卸荷杆上设置刮油环、导向环、密封环，卸荷杆连接进气阀；液压油入口、液压油出口和漏油出口连接液压装置，由液压装置为执行机构提供动力。更进一步的，所述液压装置的出油管路和回油管路之间连接有蓄能器、单向阀、电磁阀，液压执行组件一端通过卸荷杆连接进气阀，另一端连接液压油缸，液压油缸通过电磁阀、单向阀、蓄能器连接液压装置，控制单元连接电磁阀，液压执行组件的电源接口端连接执行机构电源。更进一步的，所述液压装置的出油管路和回油管路之间还设置有旁通阀。更进一步的，所述执行机构电源为EPS。进一步的，所述炼油厂氢气回收系统包括原料气压缩机、一级膜分离器、二级膜分离器、产品气压缩机、控制单元、液压装置，原料气压缩机输入端连接氢气回收管路，输出端连接一级膜分离器的输入端，一级膜分离器的产出端连接产品气压缩机输入端，一级膜分离器的排气端连接二级膜分离器的输入端，二级膜分离器的产出端连接产品气压缩机输入端，二级膜分离器的排气端连接尾气排放管；执行机构的液压管路连接液压装置，控制单元连接原料气压缩机、一级膜分离器、二级膜分离器、产品气压缩机、液压装置以及执行机构。本专利技术的有益效果是：在原料气压缩机和产品气压缩机各级气缸进气阀上安装液压执行组件，控制进气阀延迟关闭，使多余部分气体未经压缩而重新返回到进气总管，压缩循环中只压缩了需要压缩的气量，实现0～100%范围内气量无级调节；根据主控变量对压缩机进行控制，自动跟踪并稳定此值，实现压缩机的平稳启动、加载、切换和停机；当系统自身故障时可自动切除，旁通阀打开，压缩机进入100%负荷运行。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的阐述。图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术液压执行组件连接结构示意图；图3为本专利技术回流省功原理图。具体实施方式一种炼油厂低能耗氢气回收方法，通过在炼油厂氢气回收系统中的原料气压缩机和产品气压缩机的各级气缸进气阀上设置执行机构，由控制单元控制执行机构以操作进气阀延迟关闭，使压缩循环只压缩需要压缩的气量，多余气体未经压缩而重新返回到进气总管，实现0～100%范围内气量无级调节。作为其中的一种方式，所述控制单元包括中控室服务器、分散控制系统、中间接口单元，分散控制系统连接中控室服务器，中间接口单元连接控制分散控制系统，所有液压执行组件的控制接口端连接中间接口单元，选取压缩机的一个过程变量作为主控变量，分散控制系统根据主控变量对压缩机进行控制，自动跟踪并稳定此值，实现压缩机的平稳启动、加载、切换和停机。其中所述中控室服务器、分散控制系统可以是原有炼油厂的系统。所述中间接口单元通过隔离放大器和上死点位置传感器连接压缩机曲轴。隔离放大器用于将上死点位置传感器信号从危险区（本安回路）传输到位于安全区的中间接口单元内。输入、输出和供电电源彼此之间电气绝缘。上死点位置传感器用于使本系统与压缩机速度同步，并测量曲轴的位置，飞轮每转一圈，上死点位置传感器就发出一个脉冲信号给中间接口单元，中间接口单元和上死点位置传感器之间信号由隔离放大器隔离。上死点传感器不仅同步测量压缩机的转速，更重要的功能是实时提供活塞在气缸中的即时位置给中间接口单元，执行机构正是据此来控制进气阀的开启和闭合时间。这样，对压缩机的气量调节更简化为在控制室内输入所需参数值即可。使用数字化控制技术在活塞的三个往复周期内便可改变压缩机的气量输出，所以在需要快速和精确控制的场合下，本专利技术是一种气量调节的理想选择。作为上死点位置传感器的一种方式，所述上死点位置传感器为圆柱体感应式接近开关。上死点位置传感器的外形是一个圆柱体，它是一个符合DIN19234（NAMUR）标准的电感式接近开关。如图3所示，气缸位置在下死点C时，压缩行程开始，在没有安装本系统的情况下，在满负荷工作时，一旦活塞通过B、D、C位置，气体很快就被压缩。当气缸指示压力达到D点时，排气阀打开，气体从气缸中排处。当活塞位于上死点A时，膨胀过程开始，气体在余隙一定的气缸内膨胀。当气缸压力达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：通过在炼油厂氢气回收系统中的原料气压缩机和产品气压缩机的各级气缸进气阀上设置执行机构，由控制单元控制执行机构以操作进气阀延迟关闭，使压缩循环只压缩需要压缩的气量，多余气体未经压缩而重新返回到进气总管，实现0～100%范围内气量无级调节。

【技术特征摘要】
1.一种炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：通过在炼油厂氢气回收系统中的原料气压缩机和产品气压缩机的各级气缸进气阀上设置执行机构，由控制单元控制执行机构以操作进气阀延迟关闭，使压缩循环只压缩需要压缩的气量，多余气体未经压缩而重新返回到进气总管，实现0～100%范围内气量无级调节。2.根据权利要求1所述的炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：所述控制单元包括中控室服务器、分散控制系统、中间接口单元，分散控制系统连接中控室服务器，中间接口单元连接控制分散控制系统，所有液压执行组件的控制接口端连接中间接口单元，选取压缩机的一个过程变量作为主控变量，分散控制系统根据主控变量对压缩机进行控制，自动跟踪并稳定此值，实现压缩机的平稳启动、加载、切换和停机。3.根据权利要求2所述的炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：所述中间接口单元通过隔离放大器和上死点位置传感器连接压缩机曲轴。4.根据权利要求2所述的炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：所述上死点位置传感器为圆柱体感应式接近开关。5.根据权利要求2所述的炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：所述控制单元还包括连接中间接口单元的调试服务器。6.根据权利要求1所述的炼油厂低能耗氢气回收方法，其特征在于：所述执行机构包括若干一对一对应各级气缸进气阀的液压执行组件；所述液压执行组件包括阀室、电气室和密封室，阀室下部连接密封室，阀室侧面连接电气室，阀室上部设置液压油入口，阀室侧面设置液压油出口，阀室内安装两位...

【专利技术属性】
技术研发人员：景毓秀，齐心，于永洋，洪家杰，孔令凯，
申请(专利权)人：北京华清微拓节能技术股份公司，
类型：发明
国别省市：北京,11