渣油加氢装置膜分离技术应用作者:侯爱国 刘保民来源:《中国化工贸易·中旬刊》遥控器学习
2017年第11期 摘 要:渣油加氢装置反应系统循环氢中,因反应过程中会有甲烷小分子生成,如果不进行排放部分循环氢,甲烷在循环氢中会逐渐积累,导致循环氢纯度降低,故必须使用一套循环氢提纯系统。膜分离技术近年来被广泛应用。本文主要从膜分离原理、特点和应用方面进行叙述。 51ra
关键词:渣油加氢;循环氢;膜分离
1 前言
渣油加氢装置不同于柴油加氢或蜡油加氢装置,因渣油加氢装置反应器中减压渣油原料非常重,分子量非常大,结构最复杂,偏离正碳离子反应机理而倾向于热裂化的自由基反应机理趋势较大,故反应生产的甲烷较多,尤其装置运行末期,催化剂活性降低,需要提高反应温度,甲烷生成更多,导致反应系统循环氢中氢纯度降低,为了延长催化剂寿命,必须从
反应系统排放一股循环氢,另外补充一部分氢纯度较高的新鲜氢气,维持反应系统氢分压。排放的循环氢中含有大量的氢气,必须回收利用。渣油加氢装置绝大部分使用膜分离系统来回收利用排放气中的氢气,操作简易,氢气回收率高。 2 膜分离技术原理
膜分离器由金属壳体与芯部组成。原料气走膜分离器的壳程,渗透气走管程。膜分离器的芯部是由数以万计中空纤维管组成。膜分离的基本原理是利用膜两侧气体的分压差为推动力,通过溶解-渗透电磁阀总成-分界开关控制器扩散-解析等步骤,利用中空纤维膜对各种气体的选择透过性不同,从而达到分离的目的。如氢气在膜表面渗透速率是甲烷、乙烷、丙烷、氮气及氩气的几十倍。氢气进入每根中空纤维管内,汇集后从膜分离器渗透气出口排出。未渗透的气体从膜分离器的尾气口排出。
3 膜分离技术应用领域
膜分离技术广泛应用于各行各业,作为一种设备简单、操作灵活、运行能耗低和分离效率高的一项分离技术,越来越受到广泛关注。因为它具有分离、提纯和精制功能,同时三通管接头
又具有环保、分子级过滤、操作简单和易于控制等优点,目前广泛应用于医药、生物、化工、冶金、石油、污水处理、电子、民用和仿生等领域,带来了良好的经济效益和社会效益,已经成为当今分离科学中最重要的手段之一。炼油行业中主要有炼厂气的氢回收,如加氢精制尾气、加氢裂化尾气、渣油加氢尾气和催化重整尾气等,化工行业中如合成氨放空气的氢回收,甲醇放空气的氢回收,合成气中氢气和一氧化碳比例调整等。蚊帐 圆顶