Prism膜在煉化行業(yè)氫氣回收中的應(yīng)用

－－42－普里森〔Prism〕膜在煉化行業(yè)氫氣回收中的應(yīng)用中國化工建設(shè)大連公司柏美亞〔中國〕概述在氣體膜分別領(lǐng)域，氫氣膜分別技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用得最早，技術(shù)上最成熟，取得的經(jīng)濟(jì)效--普里森〔Prism〕膜系統(tǒng)是1978〔1991年被美國氣體化工產(chǎn)品公司收購〕，到目前為止，全世界僅煉廠領(lǐng)域就已經(jīng)建立了100多套氫氣膜分別系統(tǒng)，我國從上世紀(jì)九十年月初成套引進(jìn)第一套PRISM膜裝置到現(xiàn)在，已經(jīng)20套PRISM膜分別系統(tǒng)。十五年的大量使用實(shí)踐說明，普里森膜分別器性能穩(wěn)定、使用壽命長〔一般大于6年，氫回收率高，為煉廠合理利用資源和提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。普里森〔Prism〕膜在國內(nèi)煉廠的引進(jìn)概況普里森氫膜在中國煉廠的用戶表普里森膜用于中國煉廠的歷史已經(jīng)近15年，具體用戶狀況見下表：普里森氫膜在中國煉廠的用戶表處理力量地址裝置類型”NM3/HR開工日期備注1美國佛羅里達(dá)制氫排放氣氫回收1,20019784月世界第一套2日本加氫脫硫排放氣氫回收4,25019837月亞洲第一套1廠環(huán)氣氫分別提純18,7001991年國內(nèi)第一套2撫順石化一廠催化重整氫氣提純2001993年3遼河石化總廠加氫裂化排放氣氫回收2,50019941月4濟(jì)南煉油廠催化重整氫氣提純200199412月5烏魯木齊石化催化重整氫氣提純180199512月6武漢石化催化干氣氫回收8,000199612月PSA集成7燕山石化加氫排放氣氫回收6,00019993月8烏魯木齊石化氫氣提純6,00019993月9燕山石化催化重整氫氣提純1,00020236月10荊門石化加氫裂化排放氣氫回收4,500202312月11廣州石化氫氣提純3,000202312月12洛陽石化催化重整氫氣提純2,30020235月13長嶺石化催化重整氫氣提純3,00020233月14金陵石化煉廠尾氣氫回收10,00020233月15上海金山石化柴油加氫尾氣氫回收5,00020234月16長嶺石化柴油加氫尾氣氫回收4,00020236月17吉林石化煉油廠干氣氫回收400020236月18上海金山石化加氫裂化排放氣氫回收5,000202311月1995年柏美亞〔中國〕在國內(nèi)成立后，除膜分別器和主要關(guān)鍵部件仍供給應(yīng)用戶，以求盡量節(jié)約本錢、確保質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的性價(jià)比。適用范圍最廣的膜法氫氣回收。PRISM膜系統(tǒng)的選用也在近幾年呈上升趨勢，僅2023和2023年兩年，國內(nèi)就先后有7家煉廠選用了普里森〔Prism〕膜系統(tǒng)。普里森〔Prism〕膜在煉廠的適用范圍及使用條件〔Prism 和擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，因此有相對寬闊的應(yīng)用前景。膜分別變壓吸附膜分別變壓吸附深冷相對投資11～32～3操作壓力〔最大值〕/Mpa140.47原料氣中氫體積分?jǐn)?shù)〔最小值〕/%15～202020回收氫氣的純度/%9999.99998.5氫氣回收率(最大值)/%958595產(chǎn)品氫氣壓力/原料氣壓力0.1～0.60.91組合性好不好不好操作便利性格外好較好較簡單從上表也可看出，PRISM氫回收的各領(lǐng)域，包括：從催化重整尾氣中回收氫氣，從加氫精制尾氣中回收氫氣，從加氫裂化尾氣中回收氫氣，從渣油催化裂化干氣中回收氫氣，以及從煉廠綜合干氣中回收氫氣，等等。PRISM膜的多年使用實(shí)踐也證明白這一點(diǎn)。PRISM85%～95%92%～98%；在用做氫氣增濃時(shí)，PRISM90%99%以上，以滿足地提高整個(gè)系統(tǒng)的回收率。PRISM力，與此同時(shí)，為了最優(yōu)化氫的回收，盡量削減膜的數(shù)量〔即削減投資一般建議在煉廠中氫氣膜滲透兩側(cè)的壓力差為20～30公斤較為抱負(fù)。20～95℃，這樣可以使其適應(yīng)更高的進(jìn)料預(yù)熱溫度，確保分別過程遠(yuǎn)離烴凝點(diǎn)，有效延長膜的使用壽命。45℃，則應(yīng)對其另外進(jìn)展預(yù)冷處理；PPMPRISMPPM，但假設(shè)進(jìn)料氣中氨濃度進(jìn)一步超出，則應(yīng)考慮增加水洗，以確保膜的工作環(huán)境?！病泊呋鸦蓺狻泊呋卣⑵裼图託渚频?。煉廠氣普里森膜分別系統(tǒng)流程簡圖過濾過濾加熱減壓用戶管網(wǎng)預(yù)冷原料氣減壓壓縮或穩(wěn)流膜分別除霧器冷卻冷凝液產(chǎn)品氣煉廠膜分別典型案例加氫處理尾氣中的氫氣回收80%接用于加氫過程而排放作燃料氣。由于加氫尾氣本身的具有較高的壓力，利用Prism膜分別系統(tǒng)可以經(jīng)濟(jì)、便利、有效地回收這局部氫氣。Prism膜分別系統(tǒng)回收加氫尾氣至4500Nm3/hr。尾氣中的氫氣含量為80%左右，經(jīng)膜分別系統(tǒng)回收提純后，純度達(dá)95%以上，回收率在85%以上。該裝置投資為人民幣200萬元，每小時(shí)運(yùn)行費(fèi)用僅為耗蒸汽約50KG和循環(huán)冷卻水約10噸，共計(jì)人民幣約5元。每小時(shí)回1000Nm35000/440一年可獲利352萬元。加氫循環(huán)氣中惰氣排解系統(tǒng)也格外適合于加氫循環(huán)氣的惰氣排解。傳統(tǒng)的方法，一是在加擇性高些，每排放11態(tài)烴的吸取需要在高壓下才能進(jìn)展，所以油泵的能耗大及修理操作費(fèi)用高。而用膜分別作惰性氣體排解時(shí)，每損失1體積的氫，可排解3----5體積的烴類，其選擇性是簡潔地排放的12---20倍。案例：齊魯石化成功煉油廠于1989年從當(dāng)時(shí)的美國Mosanto公司引進(jìn)了一18600Nm3/hr，87.9%，7.0Mpa，97%，流量為2.8Mpa，93.5%，1000m3/h970〔在性能不變的狀況下〕近九年。催化裂化干氣(FCCU)的氫氣回收催化裂化尾氣中氫含量相對較低(一般在20～50%之間)，但由于其排放量40%，而且伴隨著含C5+PSAPSAPrismPSA提純這一集成技術(shù)，無論是從技術(shù)的牢靠性，還是從降低產(chǎn)品的本錢方面來考慮，這一工藝路線都是最正確的選擇。80-95%的產(chǎn)品氣，從而對Prism?膜分別系統(tǒng)與PSA置實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為處理氣量7500—8000Nm3/hr，膜分別系統(tǒng)將干氣中氫含量從3580PSA制氫系統(tǒng)〔原有〔1100KW〕及蒸汽消耗〔200KG/hr〕等操作費(fèi)用，550萬元。重整氣的氫氣提純82—93%之間。即使經(jīng)過冷凍，氫氣濃度也就能到達(dá)93%左右。而在石油化工的處理過程中，經(jīng)常需要用到高純度的氫氣。Prism膜分別系統(tǒng)可以很便利、很經(jīng)濟(jì)地把含氫量在83--93%的重整氣提純至99%以上。Prism膜分別用于提純重整氫氣的裝置，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。Prism膜分別系