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文檔簡介
1、石油資源作為當代工業(yè)最重要的原料,其儲量十分有限,合理有效地利用石油資源是社會可持續(xù)發(fā)展的需要,越來越引起人們的廣泛關注。石油加工過程中會產生大量含氫氣及甲烷、乙烷、丙烷等輕烴組成的煉廠尾氣。長期以來,由于采用單一的分離技術,只回收了部分尾氣中的氫氣或輕烴,其余通常作為燃料氣使用,造成了石油資源的嚴重浪費。對于生產規(guī)模為千萬噸的煉廠,每年因此損失的氫氣價值就可達8000萬元,而輕烴損失更高達數億元。鑒于此,開發(fā)新的尾氣回收工藝以最大限度
2、地回收煉廠尾氣,已成為各石化企業(yè)和科研部門共同關注的課題。本文充分利用氣體分離膜的優(yōu)點,結合傳統(tǒng)分離方法,設計開發(fā)了多技術耦合,多目標同時回收的煉廠尾氣回收集成工藝,并使用HYSYS軟件對工藝進行了模擬與優(yōu)化。 本文根據煉廠尾氣含氫濃度的不同,將煉廠尾氣分為低氫尾氣和富氫尾氣,分別對這兩類尾氣的回收工藝進行設計和分析。針對低氫煉廠尾氣,在對傳統(tǒng)壓縮/冷凝-精餾聯用工藝設計分析基礎上,開發(fā)了耦合有機蒸汽膜/氫膜復合系統(tǒng)的低氫尾氣綜
3、合回收工藝??疾於嗉夹g耦合匹配的關鍵操作參數:冷凝溫度,各級膜切割率等。確定了400 kmol/h異構化循環(huán)塔頂尾氣耦合回收工藝的主要操作參數,并進行了經濟性評價。該工藝比單一壓縮/冷凝-精餾工藝多回收92%的氫氣2058 Nm3/h,氫氣回收率達86%;多回收液化石油氣(LPG)達788 kg/h,回收率從82.8%增加到96.6%。流程改造后,總經濟效益可增加2400萬元/年,提高近17%。 針對富氫煉廠尾氣,設計了由氫氣分
4、離系統(tǒng)、壓縮/冷凝系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)和有機蒸汽膜/氫膜復合系統(tǒng)四部分組成的富氫尾氣綜合回收工藝。確定了290 kmol/h重整PSA解吸氣工藝的主要操作參數,并對經濟效益進行了比較。相比單一的膜法氫回收工藝,耦合膜復合系統(tǒng)的富氫綜合回收工藝可多回收94%的氫氣463 Nm3/h,氫氣回收率由原來的77.7%提高到96.6%;并且回收了3911 kg/h LPG,回收率達94.3%;年經濟效益增加了9598萬元。 針對現代化大型石油煉
5、制企業(yè),煉廠尾氣氫氣含量分布范圍大的特點,在前兩類煉廠尾氣綜合回收工藝研究的基礎上,開發(fā)了同時處理氫濃度不同的多股進料的煉廠尾氣綜合回收集成工藝。針對我國大乙烯工程原料緊缺的現狀,開發(fā)了聯產乙烷的煉廠尾氣綜合回收新工藝,在回收氫氣、液化石油氣及C5輕油的同時,從煉廠尾氣中回收裂解制乙烯的優(yōu)質原料--乙烷。以上述兩股氣體為例,確定了工藝的主要操作參數,并對經濟效益進行了比較。得到如下結論:回收氫氣5201 Nm3/h,回收率達93.2%;
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