催化干氣中輕烴和氫氣的回收工藝及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、目前，煉廠干氣回收低碳烯烴及氫氣的方法主要有深冷分離法、中冷油吸收法、PSA變壓吸附法、水合物分離法、膨脹機(jī)法、金屬絡(luò)合法、膜分離法及一些聯(lián)合應(yīng)用工藝等。但上述分離方法或多或少存在著投資大，膜壽命短，能耗高，吸附純度低等缺點(diǎn)。我國煉油廠，特別是地?zé)捚髽I(yè)分散且規(guī)模都較小，所以單獨(dú)使用一種分離方法存在一定的不經(jīng)濟(jì)性。本課題在輕烴芳構(gòu)化技術(shù)日漸成熟的基礎(chǔ)上提出了利用干氣中的低碳烯烴生產(chǎn)高附加值的液化石油氣和高辛烷值汽油，并回收高純氫氣的干氣利

2、用方案。
　　本課題首先開展利用干氣中稀乙烯進(jìn)行疊合及芳構(gòu)化反應(yīng)的工業(yè)實(shí)驗(yàn)，確定了以合成汽油為主要目的產(chǎn)物的最佳反應(yīng)溫度是350℃左右，并考察了干氣中氫氣存在對(duì)乙烯轉(zhuǎn)化率，液化氣和汽油產(chǎn)品分布的主要影響。確定了首先進(jìn)行疊合反應(yīng)后進(jìn)行氫氣回收的總體思路。依據(jù)物料平衡和能量平衡關(guān)系搭建吸收穩(wěn)定過程的數(shù)學(xué)模型，選擇RKS為工藝模擬的物性方法，為分離過程的進(jìn)一步研究提供數(shù)學(xué)依據(jù)。然后借助化工過程流程模擬軟件Aspen Plus V7.3對(duì)

3、吸收穩(wěn)定過程的補(bǔ)充吸收劑用量、吸收塔操作溫度、吸收塔解吸塔操作壓力、穩(wěn)定塔進(jìn)料位置和進(jìn)料溫度等關(guān)鍵因素進(jìn)行了模擬優(yōu)化。通過模擬得到補(bǔ)充吸收劑的最佳流量為8.5t/h，吸收塔的最佳操作壓力是1.4MPa，解吸塔的最佳操作壓力是1.2MPa。穩(wěn)定塔的進(jìn)料位置為第12塊板、進(jìn)料溫度是135℃時(shí)分離效果較好，能耗比較低。以活性炭作為吸收貧氣回收氫氣用吸附劑，操作溫度為35℃，吸附壓力是1.5-2MPa，可回收得到純度為99.99％的氫氣，氫氣回

4、收率為95％。
　　通過工藝設(shè)計(jì)，在固定床反應(yīng)器上進(jìn)行干氣疊合等反應(yīng)，干氣中烯烴的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到97％。初步可得到產(chǎn)品汽油0.43t/h，液化氣0.65t/h，干氣3.29t/h，氫氣0.12t/h。按市場(chǎng)現(xiàn)價(jià)進(jìn)行估算，可每年增加銷售額3000余萬元，考慮到原料干氣經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低，此課題若能成功應(yīng)用，可獲得較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　鑒于反應(yīng)過程中汽油的選擇性不高，僅為40％左右。影響汽油選擇性的最關(guān)鍵因素是反應(yīng)溫度。考慮到