一种多组份原料气转化制氢装置的制作方法

1.本实用新型涉及制氢技术领域，具体为一种多组份原料气转化制氢装置。


背景技术：

2.目前国内炼油厂大多采用的制氢装置为烃类蒸汽转化工艺制氢，但制氢原料多为单一介质，一般可分为气态烃和液态烃两类，气态烃主要有天然气、油田气、沼气、加氢干气、重整干气、催化干气及芳构化干气等；液态烃主要有直馏石脑油、加氢的轻石脑油、重整装置生产的抽余油和拔头油、以及加氢装置生产的饱和液化石油气等。
3.采用由焦炉煤气、低温干馏煤气和天然气混合气体作为制氢原料，或天然气、煤气任一单一气源作为制氢原料进行制氢较现有技术有明显的优势，但是，上述几种气体在成份、热值、杂质含量等方面存在明显差异，尤其在烃类组成和不饱和烃含量方面差异更大，所以实际使用存在一定的难度。
4.如焦炉煤气转化制氢过程中，二次加压完成后进入转化炉和中温变换系统中，工艺过程繁琐，设备运行成本增高，操作难度和危险程度也随之加大。
5.制氢装置在开车过程中，不可避免需要放散大量的原料气，尤其在开车过程中，由于每一环节都需要检测相应指标合格后才可引气进下一流程，这样将导致大量原料气持续长时间放散。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种多组份原料气转化制氢装置，解决现有技术焦炉煤气制氢时，通过转化炉和中温变换系统，存在工艺过程繁琐、运行成本高、操作难度和危险程度高的问题；解决现有技术在制氢时，在开车过程中粗脱硫单元不可避免需要放散大量的原料气的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型一种多组份原料气转化制氢装置包括有一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元、二次加压单元、变压吸附脱碳单元和变压吸附提纯单元，一次加压单元包括有煤气压缩机，变温吸附单元包括变温吸附塔，变压吸附粗脱单元包括有吸附塔和铁系干法脱硫塔，二次加压单元包括有原料气压缩机，变压吸附脱碳单元内包括有变气分液罐，一次加压单元通过管路连接在变温吸附单元前端，变温吸附单元通过管路连接在变压吸附粗脱单元前端，变压吸附粗脱单元通过管道连接在二次加压单元前端，变压吸附脱碳单元通过管路连接在变压吸附提纯单元前端，二次加压单元的原料气压缩机出口连接有二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路，二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路另一端连接在变压吸附脱碳单元变气分液罐进口，变压吸附提纯单元通过管路连接在变压吸附脱碳单元变气分液罐后端，二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路上连接有调压设施ⅳ。
8.在使用焦炉煤气制氢，先将焦炉煤气按常规方法依序引入一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元、二次加压单元中，当处理后气体从原料气压缩机中压缩完成
后，分别通过二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路汇集入调压设施ⅳ减压，不经加氢反应器精脱硫单元、转化炉和中温变换单元，直接进入变压吸附脱碳单元入口中变气分液罐中，继续进入变压吸附脱碳单元和变压吸附提纯单元，制成的氢气由产品氢气输出装置导出，作业完成。
9.与现有技术相比，本实用新型将二次加压单元与变压吸附脱碳单元直接连通，由于转化炉和中温变换系统停运，只投运煤气净化和变压吸附系统，极大限度地简化流程，所以可以大幅降低装置的运行成本、操作难度和危险程度，而且装置负荷下限不受限制，操作灵活、稳定。
10.进一步的，还包括有转化炉和中温变换单元，转化炉包括有炉子、烧嘴和转化炉管，中温变换单元通过管路连接在转化炉后端，变压吸附脱碳单元通过管路连接在中温变换单元前端，变压吸附粗脱单元后端管路上设有粗脱硫出口一级管路，粗脱硫出口一级管路另一端上设有粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路和粗脱硫出口二级管路，粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路另一端连接在烧嘴入口端，粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路上连接有调压设施ⅲ，粗脱硫出口二级管路另一端连接在一次加压单元进口，粗脱硫出口二级管路上连接有调压设施
ⅴ
。
11.在使用煤气或煤气与天然气混合气体制氢时，先将煤气或煤气与天然气混合气体按常规方法依序引入一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元，当处理后气体从变压吸附粗脱单元输出后，一路通过粗脱硫出口一级管路汇集入调压设施ⅲ减压，之后通过粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路引入转化炉烧嘴燃料气入口端，作为转化炉燃料气的补充气源，作业完成；另一路通过粗脱硫出口一级管路汇集入粗脱硫出口二级管路并通过调压设施
ⅴ
减压后引入一次加压单元原料气入口端，作为制氢原料气源，作业完成。
12.本实用新型利用其余多余煤气引入煤气压缩机原料气管路中，和原料气一起进入一次加压单元内再次利用，从而达到将放散原料气回收再利用的目的，实现降低开车成本，节约能源的目标。
13.进一步的，还包括有加氢反应器精脱硫单元，加氢反应器精脱硫单元包括有加氢反应器、氧化锌精脱硫槽、开工冷却器和开工分离器，加氢反应器精脱硫单元通过管路连接在二次加压单元与转化炉之间，开工分离器出口设有开工分离器出口端一级管路和开工分离器出口二级管路，开工分离器出口端一级管路另一端连接在烧嘴入口端，开工分离器出口端一级管路上连接有调压设施ⅱ，开工分离器出口二级管路另一端连接在二次加压单元入口端，开工分离器出口二级管路上连接有调压设施ⅰ。
14.在使用煤气、天然气任一单一气源或煤气与天然气混合气体制氢时，先将原料气体按常规方法依序引入一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元、二次加压单元、加氢反应器精脱硫单元，当处理后气体精脱硫完成后，进入开工分离器，开工分离器出口一路通过开工分离器出口端一级管路汇集入调压设施ⅱ进行减压，减压完成后的气体引入转化炉烧嘴燃料气入口端，作为转化炉燃料气的补充气源，作业完成；另一路通过开工分离器出口二级管路汇集入调压设施ⅰ进行减压，减压完成后的气体通过开工分离器出口二级管路引入二次加压单元原料气入口端，作为制氢原料气源，作业完成。
15.本实用新型利用多余原料气引入原料压缩机入口管路中，和原料气一起进入二次加压单元内再次利用，从而达到将放散原料气回收再利用的目的，实现降低开停车成本，节
约能源的目标，尤其在单独使用天然气制氢时，成本降低幅度较大。
16.进一步的，所述的调压设施ⅳ为减压设施。
17.进一步的，所述的调压设施ⅲ为减压设施；所述的调压设施
ⅴ
为减压设施。
18.进一步的，所述的调压设施ⅱ为减压设施，所述的调压设施ⅰ为减压设施。
19.本实用新型的有益效果是：
20.1.使用焦炉煤气制氢，将二次加压单元与变压吸附脱碳单元直接连通，由于转化炉和中温变换系统停运，只投运煤气净化和变压吸附系统，极大限度地简化流程，所以可以大幅降低装置的运行成本、操作难度和危险程度，而且装置负荷下限不受限制，操作灵活、稳定；
21.2.在使用煤气或煤气与天然气混合气体制氢时，利用其余多余煤气引入煤气压缩机原料气管路中，和原料气一起进入一次加压单元内再次利用，从而达到将放散原料气回收再利用的目的，实现降低开车成本，节约能源的目标；
22.3.使用煤气、天然气任一单一气源或煤气与天然气混合气体制氢时，利用多余原料气引入原料压缩机入口管路中，和原料气一起进入二次加压单元内再次利用，从而达到将放散原料气回收再利用的目的，实现降低开停车成本，节约能源的目标，尤其在单独使用天然气制氢时，成本降低幅度较大。
附图说明
23.图1为本实用新型组成与流程示意图。
24.图中：1. 粗脱硫出口一级管路；2.开工分离器出口二级管路；3.二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路；4.调压设施ⅰ；5.开工分离器出口端一级管路；6.调压设施ⅱ；7.粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路；8.调压设施ⅲ；9.调压设施ⅳ；10.粗脱硫出口二级管路；11.调压设施
ⅴ
。
具体实施方式
25.如图1所示，本实用新型一种多组份原料气转化制氢装置包括有一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元、二次加压单元、变压吸附脱碳单元和变压吸附提纯单元，一次加压单元包括有煤气压缩机，变温吸附单元包括变温吸附塔，变压吸附粗脱单元包括有吸附塔和铁系干法脱硫塔，二次加压单元包括有原料气压缩机，变压吸附脱碳单元内包括有变气分液罐，一次加压单元通过管路连接在变温吸附单元前端，变温吸附单元通过管路连接在变压吸附粗脱单元前端，变压吸附粗脱单元通过管道连接在二次加压单元前端，变压吸附脱碳单元通过管路连接在变压吸附提纯单元前端，二次加压单元的原料气压缩机出口连接有二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路3，二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路3另一端连接在变压吸附脱碳单元变气分液罐进口，变压吸附提纯单元通过管路连接在变压吸附脱碳单元变气分液罐后端，二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路3上连接有调压设施ⅳ9。
26.在使用焦炉煤气制氢，先将焦炉煤气按常规方法依序引入一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元、二次加压单元中，当处理后气体从原料气压缩机中压缩完成后，分别通过二次加压单元原料气压缩机出口端一级管路3汇集入调压设施ⅳ9减压，不经
加氢反应器精脱硫单元、转化炉和中温变换单元，直接进入变压吸附脱碳单元入口中变气分液罐中，继续进入变压吸附脱碳单元和变压吸附提纯单元，制成的氢气由产品氢气输出装置导出，作业完成。
27.与现有技术相比，本实用新型将二次加压单元与变压吸附脱碳单元直接连通，由于转化炉和中温变换系统停运，只投运煤气净化和变压吸附系统，极大限度地简化流程，所以可以大幅降低装置的运行成本、操作难度和危险程度，而且装置负荷下限不受限制，操作灵活、稳定。
28.进一步的，还包括有转化炉和中温变换单元，转化炉包括有炉子、烧嘴和转化炉管，中温变换单元通过管路连接在转化炉后端，变压吸附脱碳单元通过管路连接在中温变换单元前端，变压吸附粗脱单元后端管路上设有粗脱硫出口一级管路1，粗脱硫出口一级管路1另一端上设有粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路7和粗脱硫出口二级管路10，粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路7另一端连接在烧嘴入口端，粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路7上连接有调压设施ⅲ8，粗脱硫出口二级管路10另一端连接在一次加压单元进口，粗脱硫出口二级管路10上连接有调压设施
ⅴ
11。
29.在使用煤气或煤气与天然气混合气体制氢时，先将煤气或煤气与天然气混合气体按常规方法依序引入一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元，当处理后气体从变压吸附粗脱单元输出后，一路通过粗脱硫出口一级管路1汇集入调压设施ⅲ8减压，之后通过粗脱硫返回转化炉燃料气二级管路7引入转化炉烧嘴燃料气入口端，作为转化炉燃料气的补充气源，作业完成；另一路通过粗脱硫出口一级管路1汇集入粗脱硫出口二级管路10并通过调压设施
ⅴ
11减压后引入一次加压单元原料气入口端，作为制氢原料气源，作业完成。
30.本实用新型利用其余多余煤气引入煤气压缩机原料气管路中，和原料气一起进入一次加压单元内再次利用，从而达到将放散原料气回收再利用的目的，实现降低开车成本，节约能源的目标。
31.进一步的，还包括有加氢反应器精脱硫单元，加氢反应器精脱硫单元包括有加氢反应器、氧化锌精脱硫槽、开工冷却器和开工分离器，加氢反应器精脱硫单元通过管路连接在二次加压单元与转化炉之间，开工分离器出口设有开工分离器出口端一级管路5和开工分离器出口二级管路2，开工分离器出口端一级管路5另一端连接在烧嘴入口端，开工分离器出口端一级管路5上连接有调压设施ⅱ6，开工分离器出口二级管路2另一端连接在二次加压单元入口端，开工分离器出口二级管路2上连接有调压设施ⅰ4。
32.在使用煤气、天然气任一单一气源或煤气与天然气混合气体制氢时，先将原料气体按常规方法依序引入一次加压单元、变温吸附单元、变压吸附粗脱单元、二次加压单元、加氢反应器精脱硫单元，当处理后气体精脱硫完成后，进入开工分离器，开工分离器出口一路通过开工分离器出口端一级管路5汇集入调压设施ⅱ6进行减压，减压完成后的气体引入转化炉烧嘴燃料气入口端，作为转化炉燃料气的补充气源，作业完成；另一路通过开工分离器出口二级管路2汇集入调压设施ⅰ4进行减压，减压完成后的气体通过开工分离器出口二级管路2引入二次加压单元原料气入口端，作为制氢原料气源，作业完成。
33.本实用新型利用多余原料气引入原料压缩机入口管路中，和原料气一起进入二次加压单元内再次利用，从而达到将放散原料气回收再利用的目的，实现降低开停车成本，节约能源的目标，尤其在单独使用天然气制氢时，成本降低幅度较大。
34.进一步的，所述的调压设施ⅳ9为减压设施。
35.进一步的，所述的调压设施ⅲ8为减压设施；所述的调压设施
ⅴ
11为减压设施。
36.进一步的，所述的调压设施ⅱ6为减压设施，所述的调压设施ⅰ4为减压设施。