炼厂催化裂化干气中稀乙烯资源利用综述

利用催化裂化于气中廉价的乙烯资源生产化工产品可增加炼厂经济效益。介绍了炼厂催化裂化干气稀乙烯的回收技术．包括变压吸附、配合吸收分离、中冷油吸收、先进回收系统、膜分离技术,并对这几种技术进行了比较。最后综述了我国以催化裂化干气为原料生产乙苯、丙醛、乙酸乙酯和氯乙烯的技术研发进展。     

炼厂干气的综合利用

炼厂干气是重要的化工原料,对炼厂干气的利用途径主要有:通过分离净化将干气中的乙烯、乙烷、丙烯和丙烷等轻烃回收,直接进入乙烯装置;将干气中的稀乙烯作为生产乙苯、环氧乙烷和二氯乙烷等化工产品的原料。炼厂干气分离的主要方法有深冷分离法、变压吸附法、中冷油吸收法、金属盐络合吸收法及膜分离法。变压吸附法及中冷油吸收法技术成熟,当干气回收规模较大时一般采用这两种方法;当干气回收规模较小时,可以采用金属盐络合吸收法,膜分离法尚未实现产业化。干气中乙烯的化工应用最为成熟的是干气中的稀乙烯制乙苯,已经建成大规模工业装置;国内外已经开展了干气中乙烯用于环氧乙烷及丙醛的研究,但尚未见产业化报道;干气中乙烯和氢气含量较高,国内已经开发出在不改变炼厂干气原料浓度的情况下直接进行氢甲酰化反应制备丙醛的方法,以及利用炼厂干气中的乙烯生产对甲基乙苯、二氯乙烷、汽油调和组分等工艺方法。     

杂质对炼厂干气回收利用的影响

乙烯装置回收利用炼厂干气时,其所含的杂质NOx、O2和NH3会给冷箱带来潜在的危险,必须采取措施把杂质脱除,或者在选用技术时采用安全型分离流程。     

降低氢纯度提高PSA氢气回收率的可行性探讨

变压吸附(PSA)作为一种有效的气体分离与净化技术,具有工艺装置操作灵活、自动化程度高等优点,但通过变压吸附的方式回收氢气会存在一定的氢气损失,其损失主要在吸附剂的再生阶段。降低氢纯度提高PSA氢气回收率通过延长吸附时间来实现,延长吸附时间则单位时间内再生次数减少,再生过程损失的氢气减少,氢气回收率提高,但存在杂质穿透吸附剂中分子筛层的风险,对活性炭层影响较小。根据用氢装置对氢气纯度和杂质情况的要求,在不追求氢气高纯度的情况下,通过降低氢纯度提高氢气回收率在一定程度上可以实现,理论上吸附剂损失低于多回收氢气产生的经济效益。通过降低氢气纯度的方式提高氢气回收率的优化思路可分为两类,一是兼顾吸附剂分子筛层寿命,控制进入吸附剂的杂质量,如充分利用氢气跨线、增加原料气预处理或增加原料脱CO2设施等方式;二是牺牲部分分子筛层寿命,不再恢复高纯氢的产出,此方法存在吸附剂失去活性的风险,需要综合权衡。     

填埋气体小型变压吸附的试验研究

填埋气体(LFG)作为可再生的清洁能源,对其进行回收利用是非常重要的。变压吸附作为一种气体分离技术,能较好地将CH4与CO2分离。文章对填埋气体的变压吸附进行了小试试验,根据不同操作条件下产品气中甲烷浓度和甲烷回收率来确定最佳操作条件,从而为填埋气体变压吸附的中试试验提供一定的理论依据。     

变压吸附在沼气脱碳中的应用

采用变压吸附法(PSA)对沼气中CH4-CO2混合物进行分离研究。在四塔变压吸附装置上进行中试试验,对相同环境温度和不同环境温度两种工况下不同原料气组成,分别测定了变压吸附脱碳前后气体中CH4和CO2的体积含量,沼气经变压吸附法脱碳后,净化气中CH4浓度高达97%以上,CO2含量低于1%,CH4回收率为94%。试验证明,变压吸附脱碳技术成本小、能耗低、运行基本不受环境温度影响,在沼气脱碳中具有良好的应用前景。     

填埋气中二氧化碳净化技术及研究进展

填埋气中由于含有大量的甲烷,具有很高的能源利用价值,并逐渐应用于发电、生产可再生燃料和热电联产等过程中。但填埋气中主要的杂质成分CO2会降低填埋气的热值,影响填埋气的资源化利用,因此CO2的去除对于提高填埋气的品质是很关键的一步。文章主要综述了目前应用较广的填埋气中CO2的净化技术、物理化学吸收法、变压吸附等工艺的原理、特点和研究进展等,并对各工艺进行了对比分析。     

浅析含氧煤层气脱氧提浓技术

煤层气（CBM）是富含CH4的1种清洁燃料。叙述了把含氧CBM中的CH4浓度提高到90%以上的脱氧提浓技术,指出,使用变压吸附分离技术是含氧CBM脱氧提浓比较先进、安全、经济的工艺技术。     

炼油厂富氢气体回收装置投用对氢网运行的影响

随着对燃油清洁性要求的不断提高,炼油厂对氢气的需求不断增加,含氢尾气量随之增加,回收炼油厂尾气中的氢气是降低炼油厂制氢成本的重要措施之一。通过对大连石化公司氢网运行现状、12套加氢装置用氢需求和产氢装置情况,氢网压力等级及氢气平衡,膜分离气体分离的工艺原理,以及该公司新建的变压吸附+膜分离耦合气体分离工艺及具体的工艺流程进行介绍,对富氢气体回收装置投用和标定情况,以及投用后对氢网的影响进行了分析。富氢气体回收装置投用后,燃料气中的氢气含量从30%～90%大幅下降到15%～30%,有利于加热炉稳定运行。PSA解析气由进入燃料气或者作为制氢原料改为进入富氢回收装置,提高了氢气回收率。停用了一套制氢装置,每年可节约液化气13×10~4t,大幅降低了制氢成本。改善了PSA单元的操作条件,延长了吸附剂使用寿命。对富氢气体回收装置投用后出现的氢气产品中的CO_2含量升高、富氢气体回收装置适合的进料类型、原料切液等问题进行了探讨。     

中变冷却系统管件裂纹分析

制氢装置于2004年由3×10^4t/a甲醇装置改建而来。以天然气或乙烯裂解甲烷富气为原料，采用烃类蒸汽转化、等温变换、变压吸附技术，每小时氢气产量1．5×10^4m^3。外供炼油厂的加氢裂化装置。为防止转化催化剂和中变催化剂（铜系）中毒，在原料预热段设有脱硫槽和脱氯槽，保证转化气净化度。该装置采用优化换热技术。利用烟道气和转化气的高温余热产生中压蒸汽，并利用等温变换反应换热并增加蒸汽。经过甲烷蒸汽转化和等温变换后的中变气进入中变冷却分离系统。在冷却分离过程中产生冷凝水，技术指标要求水中除微量CO2外，     

NS倾斜长条立体复合塔板在石油化工中的应用

叙述了NS倾斜长条立体复合塔板的结构、操作原理、特点,NS倾斜长条立体复合塔板在茂名石化和东方化工厂的环氧乙烷精制塔改造以及东明石化的MTBE共沸塔的工业应用情况.指出,NS倾斜长条立体复合塔板能够显著提高产量和分离效率,是企业扩量改造和实现节能降耗的最优选择,具有更大的推广应用潜力.     

节能减排技术在乙烯装置上的应用

介绍了上海石油化工股份有限公司乙烯装置节能减排技术改造的情况：①利用先进裂解技术对落后的裂解炉进行扩能改造;②采用专利技术降低排烟温度;③利用扭曲片管技术降低金属管壁的结焦速度;④采用干式气柜回收技术减少火炬气的燃烧排放;⑤应用先进控制技术优化操作;⑥应用凝液回收技术节约用水。经过改造,裂解炉燃料总量节省了3%;火炬气回收系统每年可回收相当于3×104t液化石油气的燃料气;装置运行平稳;节水效果明显。     

乙烯装置节能减排的重点是改造急冷油系统

以天津乙烯、扬子乙烯、齐鲁乙烯、茂名2号乙烯和燕山乙烯装置急冷油系统改造为例,介绍并分析了我国目前运行的乙烯装置急冷油系统普遍存在的问题,即装置急冷油系统的设计不合理,导致急冷油产生的稀释蒸汽量少,补入的中压蒸汽增多,使装置综合能耗升高,工艺污水排出量多。给出了解决该问题的主要方法和改进方向。介绍了适合我国乙烯装置急冷油系统的工艺流程和在进行急冷油系统模拟计算时应注意的事项。     

炼油污水“三泥”减量化处理技术探讨

广州石化公用工程部炼油污水处理装置,原“三泥”处理单元,采用的是上世纪90年代生产的带式压滤机,工艺比较落后,设备老化严重,“三泥”处理能力及处理效果已不能满足生产要求,直接影响到炼油污水处理装置外排污水的稳定达标.通过对现有“三泥”处理单元进行技术改造,将带式压滤机更换成离心脱水机:并通过源头减量化控制、筛选污泥脱水絮凝剂等工艺优化措施,解决了炼油千万吨改扩建后污水处理装置“三泥”产量增大,带式压滤机处理能力不足,脱水后干泥含水率偏高,“三泥”直接外运,处理费用高等难题,使现有的“三泥”处理单元能满足炼油污水处理装置的正常生产需要,基本实现污泥脱水的减量化处理,炼油污水处理装置外排污水合格率也相应提高.广州石化炼油污水处理装置工艺改造中,增上了一套“三泥”热萃取装置,待其调试开工后,经热萃取处理系统处理后的产物的含水率将小于5％,可送至CFB锅炉直接焚烧,将真正实现污泥的减量化、资源化和无害化处理.     

炼厂氢气资源优化浅谈

随着炼厂氢气耗量的不断增加,需要选用低廉的制氢原料,采用合理的制氢工艺技术,满足炼厂氢气需求.比较变压吸附、膜分离、深冷分离三种氢气提纯分离技术,对加氢等装置尾气中低浓度氢进行回收利用,能够合理利用氢气资源,有效降低生产成本.某炼厂选用焦化干气制氢后,与轻油制氢相比,原料成本下降,氢气纯度提高.根据各用氢装置的用氢压力、用氢量进行匹配,采用从高压到低压的一次通过式流程,只设置一台新氢压缩机,氢气逐级利用.不仅提高了氧气资源利用率,而且有效降低了炼厂综合能耗.采用PRISM膜分离器,从高达10MPa压力的冷高压分离器排放尾气中回收提纯氧气,回收提纯的氢气再回到新氢压缩机的三级人口升压后循环使用.废氧进行胺液脱H2S处理后,采用PSA技术进行废氢回收利用,PSA副产品解吸气升压后作为制氢装置的原料,节约了生产成本.     

储运系统节能途径分析

据中科院一项调查显示,中国是世界上能源消耗最大的国家之一,能源浪费非常严重,在59个受调查的国家中排名第56。中国的能源使用率仅为美国的26.9%,日本的11.5%,工业生产占了总能耗的一半。不断改进用能技术,优化用能结构,提高能源效率是工业企业迫在眉捷的一项工作。中国石化茂名分公司炼油分部是一个始建于20世纪60年代的老厂,随着加工能力的不断扩大,能源消耗越来越多,所以通过技术改造优化能源使用、降低能源消耗,是现在炼油分部的一项十分重要的工作。通过对炼油分部储运系统能耗结构的分析,阐述了储运系统能耗存在的问题和现状,通过装置热联合技术改造、装置低温余热的利用、蒸汽优化使用等手段,大大降低储运系统的能耗。从2007年开始,先后实施了渣油加氢等4套装置的热联合,由于风险控制措施到位,装置均实现平稳生产。实施热联合后,可停开风冷或水冷装置,罐区可停开原料输送泵及伴热加温蒸汽,节能效果非常明显。     

安庆石化用氢优化分析与建议

在对氢气需求量统计和各种加工方案分析的基础上,提出安庆石化用氢方案:新建装置制氢工艺应采用轻烃蒸汽转化法,制氢规模宜定为4.0×104t/a;顶出炼厂气作制氢原料;确定分级用氢原则,全厂设置高、低两个氢气管网,氢气提纯装置PSA-1出口供低压氢气管网,PSA-2和PSA-3出口供高压氢气管网,低压氢气管网压力按1.5～1.7MPa设置,高压氢气管网压力按2.0MPa设置,重整氢气进PSA-2。低压氢气管网满足蜡油加氢、柴油加氢Ⅲ和丁辛醇装置用氢需要,高压氢气管网供氢满足重油加氢装置需要,PSA-2重整尾气送制氢装置作原料。制氢装置原料选择和运转模式为:煤气化装置正常供氢期间,PSA-2重整尾气全部进制氢装置制氢;煤气化装置停工时,停苯乙烯装置,顶出焦化干气经原焦化干气制氢预处理设施加氢处理后,与PSA-2重整尾气共同作为制氢原料,以保证全厂氢气供应;制氢装置原料紧缺时,使用石脑油(或重整拔头油)作为补充原料。     

提高炼厂工艺加热炉热效率的技术改造措施

大连石化公司炼油工艺加热炉运行中存在着一系列的问题,针对这些问题,提出了改进措施,包括提高管理水平;进行脱硫技术改造,使进管网的干气H2S含量达标;降低燃料消耗;改造加热炉及附属设施,提高热效率。措施的实施使炉效率达87.81%,全年节约燃料4066t,直接降本增效730多万元。     

流程优化减少外购天然气的探讨

外购天然气是炼厂补充制氢原料的主要途径之一。青岛石化制氢装置原设计以自产焦化干气为主要原料。锅炉装置以管网干气为主要燃料,在自产干气产量不足时,用催化油浆作为主要燃料。后因自产干气缺口较大,开始采用外购天然气补充自产干气作为制氢原料。在外购天然气投用之初,其因低廉的价格和充足的气源,在全厂瓦斯平衡和降低生产成本上发挥着重要作用。但近几年来,随着工业整体用气量的增长,以及天然气资源增长速度相对缓慢,外购天然气的价格开始快速攀升,其性价比逐渐降低。通过优化测算不同加工方案下催化油浆的边际价格,认为在当前外购天然气资源紧张、性价比较低、自产干气缺口较大情况下,使用催化油浆作为调节手段,代替自产干气作为锅炉燃料,进一步使焦化干气能够满足制氢装置需要,不增加投资,就可有效降低生产成本、创造效益。