膜分离氢回收技术在炼厂中的应用-中国气体分离设备商务网

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1、膜分离氢回收技术在炼厂中的应用王海邓麦村天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司摘要：分析了膜分离氢回收技术在炼厂中的广阔应用前景，以及与其他传统分离技术的比较；综合了近几年天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司膜分离氢回收技术在炼油厂屮的应用，着重对镇海炼化制氢工艺中引入的膜分离氢回收技术作了详尽的介绍。主题词：膜分离盘回收制盘工艺炼厂加蛍裂化干气镇海炼化1.刖吕进入新世纪，我国炼油及石化工业面临着国民经济高速增长对优质油品与化工原料的需求以及环境保护两方面的挑战。作为炼油工业的主体技术，加氢裂化将得到更大的发展。到冃前为止，我国投产加氢裂化装置32套

2、，处理能力已达到18.1Mt/a,占全国原油蒸憾能力的6.9%tl]o今后随着符合环保要求的清洁燃料生产的扩大，加氢改质的能力也将会有较大幅度增加。氢气作为石油化学工业的基本原料，随着我国石油加氢技术的发展，氢气需要量也日益增加。对于加氢规模较大的炼油厂，除利用催化重整提供的副产氢气外，尚须有专门的制氢装置，有的炼油厂还建有物理方法从加氢等装置排出的低浓度氢气中提纯回收氢气的装置，以满足对氢气的需求。加氢裂化（包括加氢精制）、催化重整等工艺装置再生产过程中排出浓度为50%〜90%的氢气，其数量为20~100NM%（标准状态，对原料）不等，有的可直接作为

3、工业氢气用于加氢精制，但有的需要提高纯度。表1给出了儿种炼厂中典型的低浓度氢组成。表1典型的低浓度氢组成⑵组成加氢裂化低浓度氢/%催化重整氢（连续再生）/%加氢精制/%循环氢脱戊烷塔顶循环氢低浓度氢6389.062.282.2765.3CH4205.30.19.9515.8c2H643.510.22.666.4c3h851.511.62.725.4C460.514.31.894.6C520.21.60」32.5工业上应用最早的氢气提浓方法是深冷分离法。70年代和80年代变压吸附法和膜分离技术开发成功后，氢提浓技术有了突破，这两种方法适用于含氢60%以上

4、的气体，二者在我国炼油厂中均已获得应用。表2给出了上述3种氢提浓方法之间的比较。表2氢气回收/净化技术比较⑶方法变压吸附膜分离深冷氢纯度99.9%90〜98%90〜96氢回收率75〜92%85-95%9()〜98%进料压力MPa（表）1.03〜4.142.07-15.86>0.517〜7.59产品红气压力进料压力V进料压力进料压力副产品压力低压进料压力进料压力产氢能力NM%1180〜2358001180-5896011790〜88440预处理要求-很少脱除co2>h2o有无多种产品--液态炷类投资中低较高规模经济性中等按膜数良好原料中氢含量（V%）>5

5、0>15>15易于扩建程度屮低操作可靠性咼低最低负荷（％）251550副产品-低高随着用氢装置的增加，氢气越来越宝贵，炼厂不仅从加氢、重整装置提浓氢气，并开始注意从其它工艺生产的含氢气体的回收。如催化裂化(特别是重油催化裂化)干气中回收氢。对于某些氢资源紧张,而加氢产品比较多的炼油厂，如镇海右化、安庆炼油厂，已经考虑从变压吸附解析气、焦化干气等较低浓度的氢源中回收氢气。2.膜分离技术在炼厂氢回收中的应用2000年以前，我国炼厂膜分离氢回收装置都是采用进口技术，见表3o表32000年前炼厂膜分离氢回收装置应用情况应用单位氢源处理能力(NM3/h)投用时间

6、备注抚顺石油一厂催化重整2001993进口膜分离器济南炼油厂催化重整2001995进口膜分离器燕山石化公司催化重整7001996进口膜分离器燕山石化公司加氢裂化60001998进口膜分离器齐鲁石化公司加蛍裂化165001991全套引进南京炼油厂催化重整30001997进口膜分离器武汉石化公司催化裂化80001996全套引进从全球范围而言，能够独立从事可用于炼厂气氢回收膜的研究，并将该技术成功地投入实际应用的企业，只有屈指可数的几个。主要包括：Permea>AirLiquid、Ube和我国天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司(TMB)等。中国科学院大连

7、化学物理研究所膜技术工程中心(TMB前身)从70年代末开始气体分离膜国产化研制工作，在合成氨弛放气氢回收方面已逐步替代了进口技术。该所于80年代末在石家庄炼油厂完成了干气提氢工业试验，并于1999年9月在安庆石油化工总厂实现了国产膜分离氢回收装置在炼厂气应用中的工业化，2000年8月通过验收鉴定。冃前TMBC经将膜分离氢回收技术应用于炼厂中中低压含氢气源，取得了可喜的成果。表4给出了TBM膜分离氢回收技术于2003年在炼厂中应用情况。表4TBM膜分离氢回收技术于2003年在炼厂中应用情况应用单位镇海石化金陵石化I金陵石化II金陵石化III洛阳石化2岭石

8、化氢源加氢裂化干气、PSA解析气连续重整脱硫干气加氢裂化低分气重整还原氢蜡油加氢、柴油加氢处理