一种蒸汽转化制氢的方法技术

本公开涉及一种蒸汽转化制氢的方法，该方法包括如下步骤：使变换气与有机物工质换热，以产生有机物工质蒸汽和低温变换气；使所述有机物工质蒸汽进入膨胀机做功以产生电；使所述低温变换气经冷却分液得到工艺凝液和含有氢气的分液后变换气，使所述工艺凝液经换热发生蒸汽，并使所得的工艺凝液蒸汽与原料气配汽。本公开的方法能够利用低温位的变换气加热低沸点有机物工质发生蒸汽并做功输出电，可供装置内的机械设备使用，也可将电送出装置；同时，该方法利用汽提后的工艺凝液发生蒸汽并过热，工艺凝液发生的蒸汽用来配汽，不产生外排水，且减少了除盐水的使用，有效降低了装置能耗。该方法可以极大地降低装置的能耗，每年还可以回收可观的费用。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽转化制氢的方法
本公开涉及煤气化
，具体地，涉及一种蒸汽转化制氢的方法。
技术介绍
随着环保法规的日益严格以及对油品质量要求的不断提高和含硫原油、重质原油数量的不断增加，例如加氢精制、加氢裂化的深加工技术已成为各炼厂重要的加工工艺，随之而来的是对氢气的需求量的迅速增长。大多数炼厂所需的氢气主要靠制氢装置提供，而在制氢装置中原料费用占了氢气成本的65％～85％左右。因此，如何显著有效地降低制氢成本，已成为石油化工领域迫切需要解决的问题。目前国内外制氢装置仍以烃类蒸汽转化法制氢为主，蒸汽转化制氢装置主要由原料净化、转化、变换、热回收、工艺凝液汽提和氢气提浓几部分组成。现有的蒸汽转化制氢装置尚存在装置能耗高的缺陷。
技术实现思路
本公开的专利技术人发现，现有的炼厂制氢装置在进空冷器前的温度都在130～150度之间。除了北方某些炼厂冬季需要采暖水会回收一部分热量，夏季这部分热量还是没有利用，其他厂更是没法回收，这部分热量几乎全是通过空冷器冷却，从而造成了热量的极大浪费，同时空冷的电负荷也较大。另外工艺凝液汽提后的凝结水往往外排至循环水厂；制氢装置的蒸汽全部用除盐水来发生，从而造成制氢装置能耗偏高。本公开的目的是提供一种蒸汽转化制氢的方法，该方法能够有效降低装置能耗。为了实现上述目的，本公开提供一种蒸汽转化制氢的方法，该方法包括如下步骤：使变换气与有机物工质换热，以产生有机物工质蒸汽和低温变换气；使所述有机物工质蒸汽进入膨胀机做功以产生电；使所述低温变换气经冷却分液得到工艺凝液和含有氢气的分液后变换气，使所述工艺凝液经换热发生蒸汽，并使所得的工艺凝液蒸汽与原料气配汽。可选地，所述变换气的温度为130～150℃，所述低温变换气的温度为55～70℃。可选地，所述有机物工质在1.2～1.8MPa压力下的沸点为102～120℃；压力范围1.2～1.8Mpag；所述有机物工质包括五氟丙烷，或者为它们中两者或三者的组合。可选地，该方法还包括：所述有机物工质蒸汽经做功后得到乏气，使所述乏气经冷却液化和升压后转化为所述有机物工质进行循环利用。可选地，该方法还包括：使原料气经进行净化，并与第一蒸汽进行配汽后进入转化炉，在蒸汽转化条件下进行转化反应，得到转化气；在变换反应条件下，使所述转化气进行变换反应，得到高温变换气；使所述分液后变换气经提浓，得到氢气。可选地，该方法还包括：使所述工艺凝液经汽提除去二氧化碳，并进行除氧、升压，得到的高压工艺凝液分为第一高压工艺凝液和第二高压工艺凝液；使所述第一高压工艺凝液与所述高温变换气进行换热，得到所述变换气和第一饱和工艺凝液蒸汽；使所述第二高压工艺凝液与所述转化炉的烟气换热，得到第二饱和工艺凝液蒸汽；使所述第一饱和工艺凝液蒸汽和所述第二饱和工艺凝液蒸汽经分液后与所述转化炉的烟气换热，并使得到的过热工艺凝液蒸汽作为所述第一蒸汽与所述原料气配汽。可选地，所述第一饱和工艺凝液蒸汽的压力为3.5～3.8MPa，所述第二饱和工艺凝液蒸汽的压力为3.5～3.8MPa。可选地，所述过热工艺凝液蒸汽与所述原料气进行配汽的水碳比为2。8～3.5。可选地，该方法还包括：使补充蒸汽和所述过热工艺凝液蒸汽混合后作为混合蒸汽与所述原料气配汽。可选地，该方法还包括：使除盐水经除氧、升压后与所述高温转化气换热，将得到的第三蒸汽与所述转化炉的烟气换热得到过热第三蒸汽，至少部分所述过热第三蒸汽用作所述补充蒸汽，所述补充蒸汽的压力为3.5～3.8MPa。本公开的方法能够利用低温位的变换气加热低沸点有机物工质发生蒸汽，蒸汽通过膨胀机做功输出电，可供装置内的机械设备使用，也可将电送出装置；同时，该方法利用汽提后的工艺凝液发生蒸汽并过热，工艺凝液发生的蒸汽用来配汽，不产生外排水，且减少了除盐水的使用，有效降低了装置能耗。本公开的方法可以极大地降低装置的能耗，同时每年还可以回收可观的费用。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1本公开的蒸汽转化制氢的方法的一种具体实施方式的工艺流程图。附图标记1.天然气2.净化原料气3.转化气4.变换气5.低温变换气6.有机物工质7.有机物工质蒸汽8.乏气9.工质凝液10.电11.分液后变换气12.氢气13.工艺凝液14.汽提后的工艺凝液15.低压工艺凝液16.除氧后的工艺凝液17.高压工艺凝液18.第二高压工艺凝液19.第二饱和工艺凝液蒸汽20.第一饱和工艺凝液蒸汽21.分液后的工艺凝液蒸汽22.过热工艺凝液蒸汽23.除盐水24.除氧水25.高压除氧水26.第三蒸汽27.分液后的第三蒸汽28.补充蒸汽29.外送过热蒸汽。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置在正常使用状态下的上和下。“内、外”是针对装置本身的轮廓而言的。本公开提供一种蒸汽转化制氢的方法，该方法包括如下步骤：使变换气与有机物工质换热，以产生有机物工质蒸汽和低温变换气；使有机物工质蒸汽进入膨胀机做功以产生电；使低温变换气经冷却分液得到工艺凝液和含有氢气的分液后变换气，使工艺凝液经换热发生蒸汽，并使所得的工艺凝液蒸汽与原料气配汽。本公开的方法能够利用低温位的变换气加热低沸点有机物工质发生蒸汽，蒸汽通过膨胀机做功输出电，可供装置的机械设备使用，也可将电送出装置；同时，该方法利用汽提后的工艺凝液发生蒸汽并过热，工艺凝液发生的蒸汽用来配汽，不产生外排水，且减少了除盐水的消耗。本公开的方法可以极大地降低装置的能耗，同时每年还可以回收可观的费用。在根据本公开的方法中，变换气为本领域技术人员所熟知的，即烃转化制烯烃工艺中，变换过程中从变换反应器中得到的产品气。在根据本公开的蒸汽转化制氢的方法可以包括转化和变换，转化和变换处理的方法和条件可以为本领域常规的，例如转化处理可以在转化炉中，以烃类为原料，在转化温度和催化剂作用下使烃类和水蒸气经过一系列反应产生含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷的转化气；变换处理可以在变换反应器中，在变换温度和催化剂作用下使上述的转化气中的一氧化碳继续与水蒸气反应生成主要含有二氧化碳及氢气的变换气。在根据本公开的方法中，变换气与有机物工质换热的方法可以为本领域常规的，例如可以使变换气与有机物工质在换热器中进行换热以加热有机物工质使其气化产生蒸汽。变换气的温度可以在较大范围内变化，在本公开优选的实施方式中，为了充分利用变换气中的热量，变换气的温度可以为130～150℃，优选为150℃，经换热后的低温变换气的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽转化制氢的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n使变换气与有机物工质换热，以产生有机物工质蒸汽和低温变换气；使所述有机物工质蒸汽进入膨胀机做功以产生电；/n使所述低温变换气经冷却分液得到工艺凝液和含有氢气的分液后变换气，使所述工艺凝液经换热发生蒸汽，并使所得的工艺凝液蒸汽与原料气配汽。/n

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽转化制氢的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
使变换气与有机物工质换热，以产生有机物工质蒸汽和低温变换气；使所述有机物工质蒸汽进入膨胀机做功以产生电；
使所述低温变换气经冷却分液得到工艺凝液和含有氢气的分液后变换气，使所述工艺凝液经换热发生蒸汽，并使所得的工艺凝液蒸汽与原料气配汽。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变换气的温度为130～150℃，所述低温变换气的温度为55～70℃。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机物工质在1.2～1.8MPa压力下的沸点为102～120℃；所述有机物工质包括五氟丙烷。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：所述有机物工质蒸汽经做功后得到乏气，使所述乏气经冷却液化和升压后转化为所述有机物工质进行循环利用。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：
使原料气进行净化，并与第一蒸汽进行配汽后进入转化炉，在蒸汽转化条件下进行转化反应，得到转化气；
在变换反应条件下，使所述转化气进行变换反应，得到高温变换气；
将所述分液后变换气进行提浓，得到氢气。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，该方法还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建峥，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11