膜分离集成工艺在低氢炼厂尾气中回收氢气和轻烃及应用.pdfVIP

第四届中国膜科学与技术报告会论文集 2010年10月 膜分离集成工艺在低氢炼厂尾气中 回收氢气和轻烃的应用 李 莹，王从厚，党延斋，曹忠民 (中凯化学(大连)有限公司，大连116021) 炼厂气主要来源于原油二次加工，如催化裂化 五家炼厂二次加工装置尾气进行了详细调研，其中 (FCC)、热裂化、延迟焦化、加氢裂化等过程中产生涵盖了催化裂化、催化重整、柴油加氢、加氢裂化、焦 的气体，大都含有氢气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷 化、聚丙烯、甲醇等典型炼化装置的尾气利用现状分 等组份，是石化工业的一种重要资源．据不完全统 析．结合这些石化炼厂的具体情况，与国内外相关院 计，我国炼厂仅催化裂化生产装置就有90多套，生 校、单位联合，提出了从炼厂尾气中回收氢气、乙烯 产能力约9300万t／a，年产干气410万t，其中有乙及乙烯原料、丙烯及C3+等高附加值组分的技术方 烯73万t；乙烷72万t；丙烯11万t；丁烯4万t；丙案．本文着重介绍两种膜分离的集成工艺在低氢炼 烷丁烷等烷烃11万t；氢气11万t；如大部分回收厂尾气中回收氢气和LPG的应用． 利用，每年可节约生产乙烯的轻质油约415万t，另 1 膜分离／变压吸附集成技术在回收 外干气中的氢气回收利用，可大大减少制氢原料，降 炼厂气中氢的应用 低制氢成本．总之，炼厂气的综合回收利用，对实现 其资源化意义非常重大． 1．1炼厂干气的主要来源和组成 technology)，通常又称炼厂气的产率随原油加工深度不同而不同，一 集成技术(integration 般为原油加工量的3％～4％(质量分数)，深度加工 杂化技术(hybridtechnology)、联合技术、组合技 术、耦合技术等．在化工分离过程中，有时也将同类 的为6％(质量分数)左右．在美国的石油炼厂中，为 型技术，如不同膜分离技术之间的联合称为膜基集 了增加汽油产量大都采用催化裂化技术，其千气的 成(integrated)工艺，而将不同类型技术，如膜分离产量较大，一般约占原油加工量的4％～5％(质量 分数)． 与其他类型技术之间的联合称为膜基杂化(hybrid) 工艺． 炼厂干气中氢的来源是非常丰富的，据不完全 集成技术因有利于发挥其各自的优点，可完成 统计，在催化重整、汽柴油加氢精制、润滑油加氢等 每种技术原本不能单独完成的分离任务，从而扩大 加氢处理过程中，排放的尾气里约含有80％的氢； 其市场应用范围；集成技术因有利于产生协同效应， 在催化裂化过程中，产气量最大，约含有20％～ 可更好的完成分离任务，从而提高其市场竞争力等， 50％的氢气．表1列出国内部分厂家炼厂干气的典 而受到人们的关注．随着节能环保和低碳经济政策 型组成情况． 的实施及石化产品深度分离加工的需要，集成技术 1．2膜分离／变压吸附回收炼厂气中氧的集成工艺 正在成为人们开发的热点，其发展前景看好． 在对中石油炼厂几种具有代表性的加1_装置和 中凯化学一直在关注集成技术的研究和开发工 流程的尾气进行实地涮研的基础上，根据不同的工 作，特别是集成技术在石化行业气体分离回收中的 艺特点、干气基本工况(温度、压力、气量和组成等) 应用，在成功推广膜法炼厂气氢回收的基础上，在中 和尾气回收利用