考慮H2S富集的膜-PSA耦合過(guò)程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、面對(duì)原油劣質(zhì)化及燃油標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格化的雙重壓力，原油的加氫裂化等工藝得到迅速發(fā)展，氫氣作為這些工藝不可或缺的原料，其消耗量也隨之大幅度提升，成為原油加工過(guò)程中的第二大成本原料。與此同時(shí)，由于石油煉制過(guò)程中大量含氫煉廠尾氣未能回收利用或者回收效率低，導(dǎo)致煉廠氣中的氫氣的大量浪費(fèi)。目前，工業(yè)中常利用膜分離和變壓吸附工藝的耦合技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)煉廠尾氣中氫氣組分的高收率及高純度回收。然而由于膜分離和變壓吸附的分離特點(diǎn)，氫膜/變壓吸附回收煉廠氫氣過(guò)程中存在嚴(yán)

2、重的H2S富集現(xiàn)象，煉廠尾氣中的H2S和H2O大部分在工藝流程中不斷累積富集，造成H2S濃度遠(yuǎn)高于煉廠中允許存在的含量，導(dǎo)致設(shè)備及管道的腐蝕，縮減設(shè)備使用壽命且不利于裝置的穩(wěn)定性。針對(duì)上述問(wèn)題，本文調(diào)整優(yōu)化HM/PSA耦合工藝，對(duì)工藝系統(tǒng)中H2S的富集情況進(jìn)行分析，并在HM/PSA工藝基礎(chǔ)上，引入吸收單元脫除HM/PSA工藝中富集的H2S，降低了煉廠氣中H2S富集所造成的設(shè)備腐蝕等危害，實(shí)現(xiàn)了煉廠氫氣的高效安全回收。
　　根據(jù)不同

3、的H2S吸收脫除工段位置確定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了兩種不同分離序列的煉廠氫氣回收提純工藝：HM/PSA/吸收工藝和HM/吸收/PSA工藝。針對(duì)HM/PSA工藝中H2S富集程度最高的PSA工段解吸氣，設(shè)計(jì)了HM/PSA/吸收耦合工藝，對(duì)原有HM/PSA耦合工藝系統(tǒng)中的H2S進(jìn)行了最大化的脫除，使得PSA解吸氣中H2S的含量由原HM/PSA工藝中的297 ppm降至110 ppm。在確保獲得較高氫氣回收率的前提下，HM/PSA/吸收工藝能夠最大程度地

4、降低系統(tǒng)中H2S的含量，此外，氫膜分離工段的滲余氣中H2S含量（14 ppm）小于燃料管網(wǎng)的燃燒標(biāo)準(zhǔn)（20 ppm），可直接送往燃料管網(wǎng)。但由于PSA解吸氣送往吸收工段之前需要加壓，在壓縮機(jī)對(duì)解吸氣的壓縮加壓過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生液態(tài)水，此時(shí)解吸氣中的H2S則會(huì)溶于液態(tài)水中，在高溫高壓的條件下引發(fā)濕H2S環(huán)境，對(duì)設(shè)備造成不利影響。
　　針對(duì)HM/PSA/吸收工藝中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了HM/吸收/PSA工藝，吸收工段用于處理系統(tǒng)中H2S富集程