膜分离变压吸附集成工艺应用于炼厂、油田生产概况.pdf

第六届全国膜及膜过程学术报告会1膜分离/变压吸附集成工艺应用于炼厂、油田生产概况叶震王从厚陈小文曹忠民（中凯化学(大连)有限公司辽宁大连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及优化油气田开采工艺的有效技术手段。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炼厂干气综合利用、天然气净化及CO2、CH4回收等方面的应用概况。关键词：膜分离；集成；炼厂气；二氧化碳一、背景每种技术都有其最佳应用范围利用不同技术的优点进行多种技术的集成已是分离、纯化技术应用发展方向之一集成分离技术越来越引起工业界和学术界的关注[1~3]。本文介绍了中凯化学（大连）有限公司开发的膜分离和变压吸附集成工艺在炼厂干气综合利用、天然气净化及CO2、CH4回收等方面的应用概况二、炼厂干气综合利用炼厂干气主要来源于原油二次加工过程如催化裂化、热裂化、加氢裂化及延迟焦化等其组=0+成包括H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、C2、C2、C3等。长期以来因无适合分离方法利用H2、=0C2、C2等资源大部分干气作为燃料气烧掉造成巨大浪费。催化裂化（FCC）产生的干气量最大我国炼厂有催化裂化生产装置90多套生产能力约9300万吨/年年产干气410万吨其中乙烯73万吨、乙烷72万吨、丙烯11万吨、氢气11万吨。=0回收炼厂气中H2、C2、C2等的方法主要有：深冷法、溶剂吸收法、吸附法、膜法。回收部分轻烃并加以利用每年可节约大量生产乙烯的轻质油；回收氢气能大大减少制氢原料降低氢气成本。目前国内外主要研究和应用的重点是吸附法、膜法、吸附法/膜法组合工艺、浅冷/膜法组合工艺。™膜分离和变压吸附集成工艺组成中凯化学开发的“吸附/膜法组合工艺干气回收”试验装置系统可以从炼厂干气中高效回收乙烯、乙烷和氢气实现炼厂干气的合理化、高值化利用。原料炼厂气参数为：常温0.8～1.2MPa（绝）、C2H4和C2H6总含量30～40vol%H2浓度约为20vol%。炼厂气中的杂质如H2S、CO2、CO、H2O、NOx、重金属等会使吸附剂和催化剂中毒特别是NOx在低温下能反应生成极不稳定的硝酸铵、亚硝酸铵及硝化树脂当受热或受力冲击时都有发生爆炸的危险。因此干气在进吸附单元前需经预处理过程除去有害杂质H2S、H2O、O2、CO2等可脱除到1ppm以下NOx脱除到ppb级。首先用催化法脱除炼厂气中的NOx和O2再用PSA脱除CO2和H2O等杂质然后进PSA装置回收C2H4、C2H6等产品尾气再进膜分离装置提浓H2剩余尾气（主要含C1、N2、CO等）返回1第六届全国膜及膜过程学术报告会2除杂装置作再生气用后进入燃料管网。工艺流程简图如图1所示。催化脱吸附精除杂吸附分离膜分离NOx和O2乙烯/乙烷提浓氢气燃气管网