多种组合技术在炼厂气回收利用中的应用

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1、膜组合技术在炼厂尾气回收利用中的应用1目录炼厂尾气介绍炼厂尾气回收背景和意义单一方法回收炼厂尾气多技术组合回收炼厂尾气组合技术回收油田伴生气2工业发展方向面对日趋严峻的资源和环境约束，世界各国都在制定可持续发展规划。德国制定了《产品回收法规》，日本等国提出了减少、再利用及再循环的3R战略，美国提出了“再制造”及“无废弃物制造”的新理念。欧盟颁布“汽车材料回收”法规，从2005年起，要求新生产的汽车材料的85%能再利用。早期工业化时期工业发达国家江河污染严重3工业发展方向物尽其用！4我国能源利用效率

2、能源综合利用效率比发达国家低10个百分点。高耗能产品的单位能耗比发达国家平均水平高35%以上。2006年，我国每万美元GDP消耗石油1.3吨左右，相当于美国石油消费强度的1.9倍，日本的3倍，英国的4倍。52006年，我国原油一次加工能力约3.5亿吨，原油加工量达到3.07亿吨，四大类成品油（汽油、柴油、煤油和航油）产量达到1.88亿吨。2007年，我国原油一次加工能力接近4.0亿吨，原油加工量达到3.12亿吨。炼厂气中干气产量约占原油加工能力的3%~8%，平均为5%左右。炼厂尾气中含有氢气、轻烃等

3、可回收的高价值资源。炼厂尾气6炼厂尾气可回收组分及用途乙烷氢气甲烷C5+C3、C4轻油、化工原料乙烯裂解、氯乙烷生产原料加氢原料裂解制乙烯、LPG燃料7世界原油质量日益变差，一是原油越来越重：据剑桥能源研究协会预测，2010年轻质油（OAPI﹥34)将只占36％,中质油（OAPI27～33.9)占55％,重质油（OAPI﹤26.9)占9％；二是原油硫含量越来越高：目前,低硫原油（S﹤0.5）的产量占世界原油总产量的1/3，储量仅占总储量的1/5，含硫（S在0.5～1.5％)和高硫（S在1.5～13％

4、)原油产量的比例逐步上升已成必然。因此，我国进口含硫高硫中质重质原油的比例也会越来越大。采用加氢技术，在实现重质原料轻质化的同时，可以直接生产优质石油化工原料和清洁燃料。炼油厂氢气需求年增长率为5%。制氢费用约占制氢加氢联合装置总费用60%以上。炼厂尾气回收背景8炼厂尾气回收背景乙烯生产原料：乙烷、丙烷石脑油轻柴油、重油乙烷作为乙烯裂解原料，相对于石脑油可节省投资30%，降低综合成本10%乙烯裂解原料效果对比C2干气LPGC5石脑油加氢裂化尾油甲烷4-518-2518-2012-169-13乙烯51

5、.931.133.528.429.19炼厂尾气回收背景20世纪90年代以来，我国LPG年消耗增长率达20%。预计到2010年我国LPG缺口达1000万吨。10炼厂尾气回收意义123节能降耗，提高经济效益。最大限度利用不可再生资源实现炼化一体化11变压吸附法：原料氢＞60mol%；产品氢＞98mol%；尾气真空解吸。适合氢含量较高，强吸附介质少的体系，需预处理脱水。膜分离方法：原料氢＞30mol%；产品氢＞90mol%；氢气压力低。适合氢气浓度要求较低的体系。深冷分离法：原料氢＞75mol%；产品氢＞

6、95mol%；高压低温操作。适合杂质主要为轻烃的体系，需预处理脱水及二氧化碳。回收氢气的方法12吸收分离法：操作压力1.2~1.5MPag，解吸操作消耗大量蒸汽。乙烷/乙烯回收能力差，C3+损失较高。浅冷分离法：操作压力1.5~2.0MPag；消耗低温冷剂，温度一般为-20℃。具有一定的C2回收能力，但回收率不高。深冷分离法：操作压力＞2.0MPag，冷剂/膨胀制冷结合，温度可达-80℃。轻烃回收率高，但对设备、预处理的要求高，能耗非常高。回收轻烃的方法13变压吸附法：操作压力0.8~1.5MPag

7、，真空解吸，能耗高且产品气中含水。对C2+的富集效果较好，特殊吸附剂具有烯烃/烷烃分离功能。有机蒸汽膜法：操作压力1.5~2.0MPag，产品气为常压。对C2+富集效果较好，烯烃/烷烃分离效果不明显。氢气膜分离法：操作压力1.5~2.0MPag，产品气维持较高压力。对含氢量＞30%体系有效，不能脱除甲烷及氮气。轻烃富集方法14炼厂尾气回收方法和现状回收方法原理特点深冷分离气体的液化温度不同回收物质纯度高，投资较大，能耗高，设备维护费用高PSA气体在分子筛中的吸附量不同纯度高，要求原料氢浓度>60V%

8、，排放气中氢浓度高，分子筛再生能耗高膜分离气体在高分子膜中的溶解和扩散系数不同能耗低、但纯度不够高油洗技术气体在汽油和柴油中的溶解度不同解析需消耗大量蒸汽，能耗高精馏组分的相对挥发度不同多级分离，分离精度高，但首先要液化，要与冷凝联用15单一回收技术的缺陷缺陷效益差产品单一回收率低16采用单一分离技术的传统工艺在炼厂气处理过程中发挥了重要作用，但存在原料适应范围窄、回收目标单一、回收率低、单产能耗高等缺点。在此基础上，通过将氢气分离膜、变压吸附、有机蒸汽膜等新技术与传