膜分离变压吸附集成工艺在炼厂气氢回收中应用.pdfVIP

·44· 新膜过程研究与应用研讨会论文集 2008年12月 膜分离使压吸附集成工艺在炼厂气 氢回收中的应用 傅志毅1，马 安1，王 利1，王从厚2，叶震2，曹忠民2 (1．中国石油大连石化分公司，大连116033；2．中凯化学(大连)有限公司，大连116021) 摘要：集成工艺可充分发挥各单一技术的优势，是解决炼厂气体资源化的有效技术手段．介 绍了中凯化学(大连)有限公司开发的膜分离、变压吸附集成工艺在中国石油大连石化分公司 炼厂尾气氢回收方面的应用概况． 关键词：膜分离；变压吸附；集成；炼厂气；氢气；回收 中图分类号：TQ028．8文献标识码：A 炼厂气主要来源于原油二次加工过程，如催化 炼厂气经水洗塔脱水和适当的预处理除杂及温度调 裂化、热裂化、加氢裂化及延迟焦化等，其组成包括 节后进入膜分离系统，氢气在渗透气侧富集，其它组 分留在渗余气侧，根据需要可进一步分离其它组分． H2、N2、02、CO、cch、CH4、C22、C；20、C3+等．长期以 目前，该技术已经成熟，国内外已有大量成功应用案 来，因无适合的分离方法利用H2、C22、C20等资源， 大部分作为燃料气烧掉，造成巨大浪费． 例．氢气回收率一般可达80％～98％，回收氢气体 中凯化学在成功开发的膜法炼厂气氢回收基础 积分数达90％～99％，膜的寿命一般可达5～10 上，结合中国石油大连石化分公司的具体J睛况，与国 年． 内外相关单位联合，开发了炼厂气氢回收的膜法／变 一般认为，与传统的分离方法相比，膜法具有投 压吸附集成技术，氢气回收率／95％、产品氢体积分 资省、占地少、能耗低、维护量小、操作方便等特点． 数95％，该工艺的成功应用为炼厂气同时提取氢 特别是只要原料气中H2体积分数≥30％时，膜分 气、轻烃、重烃的集成技术奠定了基础． 离的就具有较好的经济性． 1．2吸附分离法 1 炼厂气氢回收方法和选择 指借助炼厂气中某组分在气体吸附剂上优先吸 随着石油的重质化和石油加工深度的提高，许 附而与其它组分实现分离的一种方法．根据吸附剂 多炼厂都是耗氢大户，氢气缺口较大．因此，大都把 再生方法的不同，可分为变压吸附(PSA)法和变温 炼厂气提取氢作为资源回收的重点工程来进行．炼 吸附(倦～)法等几种．通常，将炼厂气经脱水、除杂、 厂气中用于氢气的回收方法主要有深冷法、吸收分 脱H2S等预处理后，进人多层吸附床进行吸附分 离法、吸附分离法、膜分离法以及相关方法联合形成 离．吸附法的关键是采用高效专一的吸附剂和优化 的集成工艺．目前，国内应用较多的主要有膜分离法 工艺过程．目前，该项技术已经成熟，国内外已有大 和吸附分离法，简介如下： 量成功应用案例．氢气回收率约90％，回收氢体积 1．1膜分离法 分数可达99％以上． 膜法提氢技术是20世纪70年代最早实现工业 变压吸附法的优点：一是对杂质的脱除率高，可 化应用的气体膜分离技术．指在一定压力驱动下，利 满足任何工艺的要求；二是可生产高纯度氢．因此， 用炼厂气中氢分子在膜内优先渗透通过，而其它组 在下列情况下，应优先考虑变压吸附法： 分较慢通过膜的差异从而实现分离的过程．通常，将 (1)当原料气中氢气体积分数较高如大于 收稿日期：2008—10—31 论文集 傅志毅等：膜分离／变压吸附集成工艺在炼厂气氢回收中的应用