本发明专利技术公开了一种灵活焦化气化气制氢工艺方法，包括气压调节（压缩）、CO水蒸气变换和变压吸附H2提纯三部分工艺集成，压力为0.1MPa.G、温度为40℃左右的灵活焦化气化气首先通过压缩机加压至0.65~2.7MPa.G，进入净化炉内脱除油和水，然后依次进入第一级变换炉、第二级变换炉进行CO水蒸气变换，变换炉入口温度180~230℃，变换压力0.6~2.7MPa.G，汽气体积比0.1~0.6，获得CO含量低于1vol%的变换气经换热降温后依次进入第一级变压吸附装置、第二级变压吸附装置提纯，最终获得纯度大于99.9vol%、（CO+CO2）含量低于20ppm的H2产品。本发明专利技术不仅实现资源的最大化利用，而且为炼厂提供低成本的H2，提高炼厂经济效益。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括气压调节（压缩）、CO水蒸气变换和变压吸附H2提纯三部分工艺集成，压力为0.1MPa.G、温度为40℃左右的灵活焦化气化气首先通过压缩机加压至0.65~2.7MPa.G，进入净化炉内脱除油和水，然后依次进入第一级变换炉、第二级变换炉进行CO水蒸气变换，变换炉入口温度180~230℃，变换压力0.6~2.7MPa.G，汽气体积比0.1~0.6，获得CO含量低于1vol%的变换气经换热降温后依次进入第一级变压吸附装置、第二级变压吸附装置提纯，最终获得纯度大于99.9vol%、（CO+CO2）含量低于20ppm的H2产品。本专利技术不仅实现资源的最大化利用，而且为炼厂提供低成本的H2，提高炼厂经济效益。【专利说明】
本专利技术涉及化学领域中灵活焦化制氢
，特别是涉及一种以灵活焦化气化气为原料的CO水蒸气变换和变压吸附H2提纯集成工艺。
技术介绍
灵活焦化技术是于20世纪70年代基于流化催化裂化和流化焦化技术逐渐发展优化获得的一种焦化技术，其与常规的延迟焦化技术相比具有以下好处: (1)较好的环境友好性和经济性:可以使焦粒在反应器与再生器之间循环； (2)对加工原料的适应范围广:灵活焦化装置可以加工API重度0-20、康氏残炭5~40%的物料，如常减压渣油、脱浙青油、油砂浙青以及各种转化过程产生的渣油等； (3)生产高价值的液体和气体产品:减压渣油、常压渣油、油砂浙青、重质原油、脱浙青油或热裂解焦油等。在世界原油资源品质日益重质化、劣质化以及环保要求不断提高的背景下，灵活焦化技术对于劣质重油的加工和炼厂效益的提高体现出较为明显的优势，有望获得更大范围的应用。灵活焦化工艺装置主要包括反应器、分馏塔、加热器、气化器等，该工艺技术可将99%的减压渣油通过加工处理转化为液体和气体产品，并获得约1%的焦炭产品，而且焦炭中包含了约4%的硫和99%的金属；现有的灵活焦化技术的典型工艺是将绝大部分低附加值的石油焦在气化器中密闭转化为低热值气化气(热值为102(Tl250kcal/m3)，该低热值气化气送至加热器中与冷焦换热，继续与蒸汽发生器换热产生高压蒸汽和中压蒸汽，随后通过三旋分离器脱除大部分焦粉，并利用文丘里洗涤器精除尘，最后通过溶液吸收脱硫处理，获得清洁的灵活焦化气化气。灵活焦化气化气的压力为0.11^&.6，温度约401:，典型组成如表1所示，根据灵活焦化原料的不同，最终获得的灵活焦化气化气的组成有所不同，灵活焦化气化气的典型组成如表1所示(表1:灵活焦化气化气的典型组成)。【权利要求】1.，包括气压调节(压缩)、CO水蒸气变换和变压吸附H2提纯三部分工艺集成，其特点在于: 所述气压调节(压缩):将压力为0.1MPa.G、温度为40°C左右的灵活焦化气化气通过压缩机加压至0.65~2.7MPa.G ； 所述一氧化碳水蒸气变换:灵活焦化气化气进入净化炉内脱除油和水，净化后的灵活焦化气化气依次进入第一级变换炉、第二级变换炉，变换炉入口温度18(T230°C，变换压力0.6^2.7MPa.G，汽气体积比0.1~θ.6，第一级变换炉的CO变换率达到40%以上，第二级变换炉的CO总体变换率达到95%以上，第二级变换炉出口的变换气中CO含量低于I VOl % ； 所述变压吸附H2提纯:变换气依次进入第一级变压吸附装置、第二级变压吸附装置，变换气中的H20、CO2、烷烃及一部分CO、N2被第一级变压吸附装置中的吸附剂吸附，未被吸附的剩余组份气体进入第二级变压吸附装置吸附脱除其中的N2及其它微量组份，最终获得纯度大于99.9vol%、(C0+C02)含量低于20ppm的氢气产品。2.根据权利要求1所述的，其特点在于:所述灵活焦化气化气加压到0.7MPa.G的压力后进行一氧化碳水蒸气变换和变压吸附H2提纯，制氢综合能耗最低。3.根据权利要求1所述的，其特点在于:所述灵活焦化气化气净化之后在进入第一变换炉之前依次进入主换热器壳程、中间换热器壳程、第一喷水器，在主换热器中与第二级变换炉出口的变换气逆流换热升温至20(T250°C，在中间换热器中与第一级变换炉出口的半变换气逆流换热升温至30(T35(TC，再在第一喷水器中冷激增湿降温，使灵活焦化气化气的温度降至19(T220°C，汽气体积比为0.2^0.6。4.根据权利要求1和3所述的，其特点在于:所述第二级变换炉内装填三段催化剂，将第二段出口的变换气依次通过第二喷水器、调温水加热器进行冷激增湿降温，使第二段出口的变换气温度降至16(T18(TC，汽气体积比达到0.2~0.5，再进入第三段继续进行变换反应。5.根据权利要求1和3所述的，其特点在于:所述第二级变换炉出口的变换气经主换热器换热降温后还继续进入脱盐水加热器、变换气冷却器换热降温至35~40°C。6.根据权利要求5所述的，其特点在于:所述变换气冷却器的下端还设置汽水分离器。7.根据权利要求1所述的，其特点在于:所述第一级变压吸附装置的每一个吸附塔经历吸附、均压降压、逆放、抽真空、预升压、均压升压、产品气终升压循环步骤，所述第二级变压吸附装置的每一个吸附塔经历吸附、均压降压、顺放一、顺放二、逆放、抽真空、均压升压、产品气终升压循环步骤。8.根据权利要求1和7所述的，其特点在于:所述第二级变压吸附装置的顺放一气无动力返回作为第一级变压吸附装置的预升压气。9.根据权利要求1和7所述的，其特点在于:所述第一级变压吸附装置和第二级变压吸附装置的每个吸附塔内至少装填两种吸附剂。10.根据权利要求9所述的，其特点在于:所述吸附剂为氧化铝、硅胶、活性炭、分子筛。【文档编号】C01B3/16GK103922280SQ201410156875【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日 【专利技术者】朱代希, 兰治淮, 余兰金, 代修华, 王安华, 陈理 申请人:四川省达科特能源科技有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种灵活焦化气化气制氢工艺方法，包括气压调节（压缩）、CO水蒸气变换和变压吸附H2提纯三部分工艺集成，其特点在于：所述气压调节（压缩）：将压力为0.1MPa.G、温度为40℃左右的灵活焦化气化气通过压缩机加压至0.65~2.7MPa.G；所述一氧化碳水蒸气变换：灵活焦化气化气进入净化炉内脱除油和水，净化后的灵活焦化气化气依次进入第一级变换炉、第二级变换炉，变换炉入口温度180~230℃，变换压力0.6~2.7MPa.G，汽气体积比0.1~0.6，第一级变换炉的CO变换率达到40%以上，第二级变换炉的CO总体变换率达到95%以上，第二级变换炉出口的变换气中CO含量低于1 vol %；所述变压吸附H2提纯：变换气依次进入第一级变压吸附装置、第二级变压吸附装置，变换气中的H2O、CO2、烷烃及一部分CO、N2被第一级变压吸附装置中的吸附剂吸附，未被吸附的剩余组份气体进入第二级变压吸附装置吸附脱除其中的N2及其它微量组份，最终获得纯度大于99.9vol%、（CO+CO2）含量低于20ppm的氢气产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱代希，兰治淮，余兰金，代修华，王安华，陈理，
申请(专利权)人：四川省达科特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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