增强的氢气回收制造技术

一种用于在加氢加工过程中回收氢气的方法，其中该方法包括：向加氢加工单元提供增压装置，其中所述增压装置利用来自分离器的高压流来增大压力；将含氢流引入增压装置，从而增大含氢流的压力；以及将含氢流从增压装置引导至气液分离器。该方法还包括在氢气提纯单元中从含氢流分离氢气以产生回收的氢气流；然后优选在加氢加工单元内使用来自氢气提纯单元的回收的氢气流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权声明本申请要求2013年8月19日提交的美国申请No.13/970,040的优先权，其内容在此通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及用于回收和再循环加工单元、例如加氢加工单元内的氢气的方法。更具体地，本专利技术的某些实施方式涉及用于通过经由增压装置如热压缩机或喷射器类型的装置如液体射流喷射器来引导含氢流回到加工单元从而回收和再循环氢气的方法。
技术介绍
氢是一种昂贵的商品。氢的有效利用对加氢加工单元的经济性是非常重要的。在加氢加工单元的当前设计中，存在大量的氢气目前并不回收，例如最后在加氢处理或加氢裂化单元中任一者的低压分馏部分中的氢气。本专利技术人已经认识到，如果氢气可被经济地回收和再循环以补偿气体集管，那么将会降低所需的补偿氢气的量，因此减少了与生产氢气相关的运行成本。
技术实现思路
热压缩机为方法设计提供一定效用，其合并两个或多个流以提高至少一个流的压力。热压缩机可以在蒸气系统应用中使用，其中高压流可以与低压流合并以产生具有更高效用的中压流。本专利技术提供了热压缩机的若干应用以解决迄今尚未解决的设计缺陷。例如，典型的加氢加工单元通过溶解性损失将氢气释放到燃料气体。发生溶解氢损失是因为来自反应区的液体产品被保持在足够高的压力，该压力使氢溶解并被带入分馏部分。一旦分馏部分处于较低压力，该氢从分馏蒸气塔顶系统之一(如汽提塔塔顶)析出，然后在此被引导至最终使用端，通常作为燃料气体。本专利技术人已经认识到，如果该氢气可以改为被回收以提纯——例如在变压吸附单元(PSA)或其它氢提纯单元中——则可实现显著的附加价值。例如，假定回收氢的代表性价值是$900每公吨(回收氢气与作为燃料气体燃烧相比的边际价值)，并且进一步假设加氢加工单元具有每年2,000吨氢的量级的溶解性损失，如果回收氢气是可行的，则每年可以节省两百万美元(USD)。PSA单元通常需要其(多个)进料流具有400psig的压力。典型的加氢加工汽提塔塔顶在约100psig下工作。因此，为了从溶解性损失中回收氢气，本专利技术人已发现的问题是如何提高氢气压力(其中，在本实施例中，涉及到将压力从100psig提高至400psig)。本专利技术人意识到，这个问题的一个解决方案是安装往复式压缩机。然而，这样使用往复式压缩机的缺点在于，其在经济上是不合算的。因此，需要一种经济有效的方法来从加工单元回收氢气。为了克服上述问题，本专利技术人已经发现，所要求的压力增加可以通过液体射流喷射器或者通过用高压动力流在一个或多个阶段进行热压缩来实现。本专利技术人还意识到，热压缩机对这种系统的应用还可以消除对用于处理通常产生的低压尾气的设备的需要。如果尾气流与另一个流合并，则该单元设计被减少到加工单个流以及所需设备的量被降低。本专利技术人也意识到，也有类似的氢溶解性损失并因此在其它加工单元中也存在回收的可能性，所述单元是例如催化重整单元脱丁烷塔(Debutanizers)，流体催化裂化单元(FCC)主塔，氢气一次通过(HOT)单元，正丁烷异构化，戊烷异构化等。在理论上，相同的原理可应用到需要回收氢气或其它轻质气体的任何系统。在某些实施例中，本专利技术特别考虑应用热压缩机以便从传统加氢加工汽提塔塔顶回收氢气。当然，其它应用也被认为是在本专利技术的范围之内。更具体地，本专利技术的一个方面涉及用于在加氢处理过程中回收氢气的方法，其中该方法包括：向加氢加工单元提供增压装置，其中，所述增压装置利用来自另一部件(例如分离器或洗涤器)的高压流来增大压力；将含氢流引入增压装置，从而增加含氢流的压力；以及将含氢流从增压装置引导至气液分离器。有关这方面的方法还包括在氢气提纯单元中将氢气从含氢流分离以产生回收的氢气流；并在加氢加工单元内使用来自氢气提纯单元的回收的氢气流。本专利技术的另一个方面涉及用于在加氢处理过程中回收氢气的方法，其中该方法包括向加氢加工单元提供热压缩机，其中，所述热压缩机利用来自分离器的高压液体流来增大压力；将来自汽提塔接收器的含氢的尾气流引入到热压缩机，从而增大含氢流的压力；并且在胺洗涤器中对来自热压缩机的含氢流进行胺处理。有关这方面的方法还包括将含氢流从胺洗涤器引导至变压吸附单元以产生回收的氢气流；以及在加氢加工单元内使用来自变压吸附单元的回收的氢气流。本专利技术的另一个方面涉及一种在加氢加工过程中回收氢气的方法，其中该方法包括：向加氢加工单元提供热压缩机，其中，所述热压缩机利用来自泵的高压液体流来增大压力；将含氢的尾气流从汽提塔接收器引入热压缩机，从而增大含氢流的压力；以及将含氢流从热压缩机引导至气液分离器。有关这方面的方法还包括在胺洗涤器中对来自气液分离器的含氢流进行胺气体处理；将含氢流从胺洗涤器引导至变压吸附单元以产生回收的氢气流；和在加氢加工单元内使用来自变压吸附单元的回收的氢气流。附图说明图1是本方法的实施例的示意图，示出使用喷射器型装置；图2是本方法的实施例的示意图，示出使用热压缩机；图3(被分成图3A和3B)是本方法的第二实施例的示意图，示出使用热压缩机；图4是本方法的第三实施例的示意图，示出使用热压缩机；图5是本方法的第四实施例的示意图，示出使用热压缩机；图6是本方法的第五实施例的示意图，示出使用热压缩机；图7是本方法的第六实施例的示意图，示出使用热压缩机；图8是本方法的第七实施例的示意图，示出使用热压缩机；图9是本方法的第八实施例的示意图，示出使用热压缩机；图10是本方法的第九实施例的示意图，示出使用热压缩机；图11是本方法的第十实施例的示意图，示出使用热压缩机；图12是本方法的第十一实施例的示意图，示出使用热压缩机；和图13是本方法的第十二实施例的示意图，示出使用热压缩机。具体实施方式将参照图1-14描述本专利技术的多个实施例。当然，也可以考虑其它实施例以及所述及所示实施例的变型和组合。现在参照图1，将描述本方法的第一实施例。图1示出了本专利技术的方法如何并入加氢加工单元、例如氢处理单元或氢裂化单元的示例。由于这种加氢加工单元在本领域是公知的，本文不再描述这种单元的工艺流程和部件，并且仅详细描述本方法的有关回收氢气的部分和部件。在图1的实施例中，提供增压装置10如高压缩比液体射流喷射器(其中一个示例由Hijet国际公司制造，并且在Hijector商标下销售)以压缩含氢流——例如来自汽提塔接收器14的尾气12——到所需的压力，以使其可以被引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在加氢加工过程中回收氢气的方法，该方法包括：向加氢加工单元提供增压装置(10)，其中所述增压装置(10)利用高压流(24)来增大压力；将含氢流(12)引入增压装置(10)，从而增大含氢流的压力；将含氢流(28)从增压装置(10)引导至气液分离器(18)；以及在氢气提纯单元(44)中从含氢流分离氢气以产生回收的氢气流(48)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.19 US 13/970,0401.一种用于在加氢加工过程中回收氢气的方法，该方法包括：
向加氢加工单元提供增压装置(10)，其中所述增压装置(10)利用
高压流(24)来增大压力；
将含氢流(12)引入增压装置(10)，从而增大含氢流的压力；
将含氢流(28)从增压装置(10)引导至气液分离器(18)；以及
在氢气提纯单元(44)中从含氢流分离氢气以产生回收的氢气流(48)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述增压装置(10)包括热压
缩机，以及其中，所述方法还包括在加氢加工单元内使用来自氢气提纯单
元(44)的回收的氢气流(48)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述增压装置(10)包括液体
射流喷射器，以及其中，所述方法还包括在加氢加工单元内使用来自氢气
提纯单元(44)的回收的氢气流(48)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
从分离器(22)接收高压流；
该分离器包括热分离器(42)和冷分离器(22)中的一个；以及
气液分离器包括热闪蒸鼓(19)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·赫恩，S·M·班纳吉，K·拉德卡特，A·J·托瓦尔尼茨基，B·M·伦伯格，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US