分析了某炼化一体化一期项目中的氢气平衡和一种含氢气体情况，探讨从含氢气体回收氢气的技术方案，主要为利用现有C1/C2分离装置处理PSA解析尾气，处理后的膜分离氢气进入PSA提浓升压后为用氢装置提供氢源，同时可以分离高附加值的C2+以上组分作为乙烯裂解的原料。
关键词：氢气;方案;氢气回收
某石化一期项目是大型炼化一体化项目。炼油芳烃部分建设15套耗氢装置，加氢规模为1950万吨/年，乙烯化工部分建设7套耗氢装置。加氢装置多，氢气消耗量大，氢气成本高。因此，从炼厂现有的含氢气体中回收氢气是一种减低氢气成本的有效方法。将提浓的含氢气体经过PSA 装置再一次提浓达到制氢装置产氢的纯度，该氢气作为氢耗装置的氢源。是一种成本相对低的氢气，对企业的效益有正面的意义。
1 炼化一体化的氫气平衡
1.1工厂含氢气体情况
1.2全厂耗氢情况
一期的炼化一体化项目共有22套耗氢装置（乙烯+化工），其中炼油部分的加氢设计规模为1950万吨/年，乙烯化工部分消耗的氢气是乙烯裂解氢。具体的耗氢统计见表1-2
1.3现有氢气回收探讨
根据含氢气体来源不同、组成不同、含氢量不同。一期的的重整氢和乙烯氢进入50万Nm3/h重整氢提纯装置;丙烷脱氢氢气、苯乙烯脱氢尾气、蜡渣油加氢低分气、柴油加氢低分气、轻烃回收干气、膜分离氢气等含氢气体进入15 万Nm3/h富氢气体提浓装置。 PSA分离提浓出纯度为99.9%（mol）的氢气，经产品氢压缩机增压后送至4.8MPa氢气管网作为全厂氢气来源。而PSA解析气是一种混合物，含有氢气、N2、CO、H2O、H2S各种组分及轻烃组分。一期设计是并入燃料气管网作为燃料使用。
根据设计重整氢PSA产解析气21.93万吨/年，含氢量2.07～2.43wt%，根据模拟数据氢量0.45～0.53万吨/年，碳二及以上的量为32.22～32.29万吨/年。富氢PSA装置产解析气22.65万吨/年，含氢量5.3wt%。推算出纯氢量为1.2万吨/年。两种PSA解析气合计可以回收的氢气1.65～1.73万吨/年，碳二及以上的量为32.22～32.29万吨/年。因此，综上分析可以得出PSA解析气中富含的氢气和碳二及碳二以上组分，总量大，具有很高的回收价值。
1.4 C1/C2分离装置分离回收氢气和碳二及以上组分
根据现有总流程，C1/C2分离装置规模为90万吨/年。设计上是以炼厂干气为原料，经过进一步加工后，生产富乙烯气、富乙烷气，同时副产膜分离氢气、轻烃、抽出油、不凝气。其中的富乙烯气送乙烯裂解装置裂解压缩单元、富乙烷气送入乙烯装置裂解炉，膜分离粗氢气可以作为富PSA装置的原料，轻烃送C3/C4分离装置，得到丙烷和丁烷产品，不凝气去燃料气管网做燃料气。
PSA解析气组成和C1/C2分离装置现有进料类似，富含氢气和C2+。因此，如将PSA解析气和炼厂干气等一起进入C1/C2分离回收氢气和C2以上烃类，其中膜分离氢气可至PSA装置提浓并进入氢气管网，膜分离氢气组成见表1-3
根据一期总工艺流程，C1/C2分离装置的设计规模为90万吨/年，实际进料66.55万吨/年，操作范围50～110%。因此，C1/C2分离装置富裕能力23.45～32.45万吨/年。
CCR PSA装置产解析气21.93万吨/年，ROG PSA装置产解析气22.65万吨/年。在不改造的情况下，可以有一下两种选择：
1） CCR PSA装置产解析气：选择该解析气可以回收0.40～0.50万吨/年的氢气，21万吨/年的碳二及以上组分。
2） ROG PSA装置产解析气：选择该解析气可以回收1.2万吨/年的氢气，4.7万吨的碳二及以上组分。
1.5改造措施
该改造仅需要将PSA装置排放的PSA尾气从进燃料气管网改为进C1/C2装置进料管线。
1.6经济效益
本项目作为一个系统的工程，涉及的装置为C1/C2装置、PSA装置，没有大的改造，不需要较大的投资，仅改造管线即可。
1）提高PSA装置和C1/C2装置的负荷，降低单位加工成本。
2）回收的氢气可以降低公司单位氢气成本。
3）回收的碳二及以上组分是乙烯裂解装置的优质原料。
2 结论
通过以上分析，利用现有C1/C2分离装置富裕能力，能回收氢气和碳二及以上组分，氢气回收作为氢源，碳二及以上馏分回收后送人乙烯装置为原料，可增加乙烯和节省裂解原料油。同时，利用富裕能力，可以提高装置利用率，降低单位加工能耗。具有十分明显的经济效益和社会效益均。
178 0012 6383