膜耦合工艺提高炼厂气氢气及轻烃回收率研究

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1、专业学位硕士学位论文膜耦合工艺提高炼厂气氢气及轻烃回收率研究DesignofMembraneCodblingProcessI．0rHydrogenandHydrocarbonfromRefineryGas专业(工程领域)：丝堂王猩学号：墨12QZQ鱼墨大连理工大学DaliaIlUniVersityofTecllIlology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申

2、请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要炼厂气是炼厂在加工原油过程中产生的尾气，组成主要为氢气和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等碳氢化合物，由于现有的分离工艺比较单一，对氢气和轻烃的回收率低，导致剩余大量的炼厂气难以被利用，外排瓦斯管网，造成氢气和轻烃资源的极大浪费。因此，找到一种能够提高炼厂气中氢气与轻烃回收率的工艺，从而减少氢气和轻烃资源的浪费，成为目前己成为各石化企业和科研部门

3、亟待解决的问题。某炼厂气体总量接近30000Nm3／}l，氢气含量(m01％)约占42％，轻烃含量(m01％)约占10％，原使用PSA对其中的氢气进行回收，但由于进料气组成复杂，部分流股不满足PSA进料条件，氢气和轻烃的回收率低。本研究在氢气和轻烃分离传统的工艺基础上，设计了PS～冷凝／精馏工艺，并以此为基础，为进一步提高氢气和轻烃的回收率，采用氢膜(HM)与有机蒸汽膜(VM)与其耦合，开发出}蹦／PS～冷凝／精馏膜耦合工艺和VM胁d／PSM令凝／精馏膜耦合工艺。HM对PSA进料气进行提纯，VM对含有部分轻烃的HM渗余气和PSA解吸气进行

4、回收，并优化了工艺流程。利用UniSimDesign软件对三种工艺的流程模拟与优化后，考察了冷凝温度、膜面积等参数对经济效益的影响，冷凝温度降低，经济效益增加；膜面积增加，经济效益先增加后降低。并分别计算三种工艺的炼厂气氢气和轻烃的回收率与经济效益，进行三组间比较。当冷凝温度为．23℃，HM膜面积为8492m2，VM膜面积为2530m2，进料压力为2500l(Pa时，经济效益最佳，为3．147亿元／年。采用VM／HM／PS刖冷凝埔§馏耦合工艺，与无膜工艺相比，氢气回收率提高了22％，LPG回收率提高了30．37％，C5+轻油回收率提高了6

5、1．67％，LPG产量27143t·a-1，C5+轻油产量5487t·a～，氢气产量6790t·a．1，经济效益提高了O．907亿元／年。研究结果说明，在对炼厂氢气与轻烃的回收中，冷凝温度、膜面积、进料压力等参数对经济效益具有直接影响，膜耦合工艺有助于提高氢气和轻烃的回收率，增加经济效益。关键词：氢气回收；轻烃回收；膜耦合工艺；unisimDesign模拟膜耦合工艺提高炼厂气氢气及轻烃回收率研究DesignofMembmeCoupliIlgProcessforHydrogenandHydrocarbon舶mRefme巧GasAbstrac

6、tRefine叫g嬲isdefinedasmetailg嬲generatedinprocessingcmdeoil，whichismainlycomposedofhydrogenandli曲thydrocarbonssuchasmetll锄e，eth粕e，propaIleandso0n·Becauseoft11esinglevariety锄d10wrecove巧ofeXis．tinghydrogen锄dlighthydrocarbonseperationprocesses，ala唱e锄ountofsu叩lusrefine巧gaLsesar

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