一種從輕烴類氣中回收HCl和氫氣的工藝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煉油和石油化工企業(yè)節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，具體而言，涉及一種從輕質(zhì)烷烴 異構(gòu)化工藝的輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在煉油、石油化工領(lǐng)域，有許多生產(chǎn)過程中排放的烴類氣體中含有HC1和H2，而H2很 具有回收價(jià)值，回收氫氣再利用意味著生產(chǎn)成本的降低;HC1的回收再利用也可以為生產(chǎn)降 低成本，而且存在于氣體中的HC1不但有毒有腐蝕性，而且對(duì)氣體的再應(yīng)用帶來(lái)限制，常常 會(huì)造成環(huán)境污染，其中為了脫除HC1經(jīng)常采用的加堿中和法就會(huì)產(chǎn)生廢堿液，處理不當(dāng)仍會(huì) 污染環(huán)境，而且需要更多的處理費(fèi)用。
[0003] 目前實(shí)際生產(chǎn)中關(guān)于膜分離用于對(duì)氣體組分提純分離的技術(shù)很多，其膜分離的原 理沒有差別，各種技術(shù)的差別主要體現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域和對(duì)膜分離的應(yīng)用方法上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)，用以通過膜分離和濕 式(或干式)尾氣處理工藝相結(jié)合的方式從含有HC1、H 2、烷烴類和少量其他烴類氣體組分的 氣體物流中分離出HC1和/或H2,如：主要是煉油企業(yè)和石油化工企業(yè)的采用鹵素類催化劑 的正丁烷異構(gòu)化工藝（包括烷基化工藝中的正丁烷異構(gòu)化部分，異丁烯工藝生產(chǎn)裝置中的 丁烷異構(gòu)化部分）、正戊烷異構(gòu)化工藝、正己烷異構(gòu)化工藝、輕石腦油異構(gòu)化工藝的尾氣處 理。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)，包 括:加熱器、膜分離器和中和洗滌罐，其中：
[0006] 所述加熱器連接在的汽液分離設(shè)備的上部汽相出口與所述膜分離器之間，所述加 熱器對(duì)由汽液分離設(shè)備上部汽相出口出來(lái)的待處理工藝氣體進(jìn)行加熱，經(jīng)加熱后的待處理 工藝氣體送入所述膜分離器，其中所述待處理工藝氣體是指含有氯化氫、氫氣、烷烴類氣體 組分和少量其他輕烴類組分的氣體物流；
[0007] 所述節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥設(shè)置在上游汽液分離設(shè)備的液相或塔進(jìn)料口以上的精餾段 塔盤與所述膜分離器滲透?jìng)?cè)之間的管線上，來(lái)自上游氣液分離設(shè)備或塔進(jìn)料口以上的精餾 段塔盤的物流，經(jīng)節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥后以汽相物流進(jìn)入所述膜分離器，與通過膜滲透過來(lái)的 組分混合作為回收富氫氣體；
[0008] 所述中和洗滌罐與所述膜分離器相連接，在所述膜分離器中經(jīng)部分回收氯化氫和 氫氣后仍含有部分余氯化氫的非滲透氣物流進(jìn)入所述中和洗滌罐，通入所述中和洗滌罐中 的中和液及洗滌液對(duì)非滲透物流中殘余的氯化氫進(jìn)行脫除，處理后不含氯化氫的燃料氣從 所述中和洗滌罐上部回收。此為濕法處理工藝。
[0009] 進(jìn)一步地，所述汽液分離設(shè)備為塔頂回流罐或其他類型汽液分離容器。
[0010] 進(jìn)一步地，所述中和液為能與氯化氫起中和反應(yīng)的堿液。
[0011] 進(jìn)一步地，所述洗滌液為水。
[0012] 進(jìn)一步地，所述中和洗滌罐為臥式或立式，內(nèi)置逐級(jí)中和段和內(nèi)置逐級(jí)洗滌段，以 及脫氣段。
[0013] 進(jìn)一步地，所述來(lái)自上游汽液分離設(shè)備或塔進(jìn)料口以上的精餾段塔盤的物流，經(jīng) 節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥后以汽相物流注入到所述膜分離器滲透?jìng)?cè)。
[0014] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)， 包括:加熱器、膜分離器和吸附脫吸單元，其中：
[00?5]所述加熱器連接在汽液分尚設(shè)備的上部汽相出口與所述膜分尚器之間，所述加熱 器對(duì)由汽液分離設(shè)備上部汽相出口出來(lái)的待處理工藝氣體進(jìn)行加熱，經(jīng)加熱后的待處理工 藝氣體送入所述膜分離器，其中所述待處理工藝氣體是指含有氯化氫、氫氣、烷烴類氣體組 分和少量其他輕烴類組分的氣體物流；
[0016] 所述節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥設(shè)置在上游氣液分離設(shè)備的液相或塔進(jìn)料口以上的精餾段 塔盤與所述膜分離器滲透?jìng)?cè)之間的管線上，來(lái)自上游汽液分離設(shè)備或塔進(jìn)料口以上的精餾 段塔盤的物流，經(jīng)節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥后以汽相物流進(jìn)入所述膜分離器，與通過膜滲透過來(lái)的 組分混合作為回收富氫氣體；
[0017] 所述吸附脫吸單元與所述膜分離器相連接，在所述膜分離器中經(jīng)部分回收氯化氫 和氫氣后仍含有部分殘余氯化氫的非滲透氣物流進(jìn)入所述吸附脫吸單元，所述吸附脫吸單 元包括兩臺(tái)裝有吸附劑的吸附罐，非滲透氣進(jìn)入裝有吸附劑的兩臺(tái)吸附罐脫除氯化氫，處 理后的非滲透氣回收利用。此為干法處理工藝。
[0018] 進(jìn)一步地，所述汽液分離設(shè)備為塔頂回流罐或其他類型汽液分離容器。
[0019] 本發(fā)明是將烴類氣體物流中的氯化氫(HC1)和氫氣(H2)，首先采用膜分離的方式 將其分離出來(lái)，返回裝置再利用，然后非滲透氣繼續(xù)用濕法洗滌或干法吸附的方式進(jìn)一步 脫除未回收的氯化氫，完全脫除氯化氫的非滲透氣可做燃料氣使用。本發(fā)明同時(shí)回收了氯 化氫(HC1)和氫氣(H 2)，減輕了尾氣處理費(fèi)用，也減少了生產(chǎn)裝置中氯化劑和氫氣(H2)的消 耗量，從而降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，減小環(huán)保壓力，直至徹底解決環(huán)保問題，具體體現(xiàn)在：
[0020] (1)進(jìn)入膜分離器的工藝氣體通過加熱器過熱方式改善穩(wěn)定膜分離回收效果和延 長(zhǎng)膜壽命；
[0021] (2)采用來(lái)自上游分離設(shè)備液相經(jīng)節(jié)流閥汽化后的汽相物流(或來(lái)自塔進(jìn)料口以 上的精餾段塔盤抽出物流經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后)注入滲透?jìng)?cè)提高回收率；
[0022] (3)采用膜分離方法對(duì)氫和氯化氫組分同時(shí)提濃、回收再利用；
[0023] (4)采用膜分離、中和洗滌濕法(或吸附、脫吸干法)相結(jié)合的手段達(dá)到回收再利用 和減少環(huán)境污染物排放的目的；
[0024] (5)中和洗滌濕法脫氯化氫中采用中和洗滌罐，而不是傳統(tǒng)的洗滌塔，可以減少投 資。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)示意圖。圖1 中，1為脫烴組分塔，2為回流栗，3為塔頂回流罐，4為加熱器，5為膜分離器，6為中和洗滌罐， 7為吸附脫吸單元，8為節(jié)流閥，A為冷媒，B為熱媒，C為回收的富氫氣體，D為處理后的燃料 氣，E為中和液，F(xiàn)為洗滌液，G為廢液，Η為解吸劑，J為燃料氣，K為脫吸氣。本發(fā)明中，根據(jù)脫 除氯化氫方式的不同，可以分為濕法、干法脫除氯化氫兩類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0029]當(dāng)采用濕法脫除氯化氫時(shí)，從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統(tǒng)包括：加熱 器、膜分離器和中和洗滌罐，其中：
[0030] 加熱器連接在的汽液分離設(shè)備(如圖1中采用的是塔頂回流罐)的上部汽相出口與 膜分離器之間，加熱器對(duì)由汽液分離設(shè)備上部汽相出口出來(lái)的待處理工藝氣體進(jìn)行加熱， 經(jīng)加熱后的待處理工藝氣體送入膜分離器，其中待處理工藝氣體是指含有氯化氫(HC1)、氫 氣(Η2)、烷烴類和少量其他烴類氣體組分的氣體物流；
[0031] 節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥設(shè)置在上游汽液分離設(shè)備的液相或塔進(jìn)料口以上的精餾段塔盤 與膜分離器滲透?jìng)?cè)之間的管線上，來(lái)自上游氣液分離設(shè)備或塔進(jìn)料口以上的精餾段塔盤的 物流，經(jīng)節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥后以汽相物流進(jìn)入膜分離器，與通過膜滲透過來(lái)的組分混合作為 回收富氫氣體；
[0032] 中和洗滌罐與膜分離器相連接，在膜分離器中經(jīng)部分回收氯化氫和氫氣后仍含有 部分殘余氯化氫的非滲透氣物流進(jìn)入中和洗滌罐，通入中和洗滌罐中的中和液及洗滌液對(duì) 非滲透物流中殘余的氯化氫進(jìn)行脫除，處理后尾氣不含氯化氫符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)作燃料氣使用 或進(jìn)一步進(jìn)行其他氣體回收。
[0033]其中，待處理工藝氣體的工藝操作限制條件由膜分離器的膜組件要求決定，為了 滿足膜分離器的工藝條件要求，可以采用加熱、冷卻、升壓等手段使原料氣滿足進(jìn)入膜分離 器的限制要求。一般來(lái)的原料氣為常溫飽和氣體，需要用加熱器提高溫度，使氣體物流遠(yuǎn)離 露點(diǎn)溫度進(jìn)入膜分離器。經(jīng)過節(jié)流閥的物流來(lái)自回流罐，也可以來(lái)自塔進(jìn)料口以上的精餾 段塔盤抽出后經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，其工藝操作限制條件由膜分離器的膜組件要求決定，為了滿 足膜分離器的工藝條件要求，可以采用加熱、冷卻、調(diào)壓等手段使原料氣滿足進(jìn)入膜分離器 的限制要求。進(jìn)一步采用濕法脫氯化氫時(shí)，非滲透氣富烴物流(離開膜分離器去中和洗滌罐 物流)限制條件由中和洗滌罐及后續(xù)系統(tǒng)的要求決定，為了滿足其要求，可以采用冷卻、調(diào) 壓等手段。進(jìn)一步采用干法脫氯化氫時(shí)，非滲透氣富烴物流限制條件由吸附罐、脫吸罐要求 決定。
[0034]進(jìn)一步地，所述中和洗滌罐為臥式或立式，內(nèi)置逐級(jí)（一般為1~5級(jí)）中和段和內(nèi) 置逐級(jí)(一般為1~5級(jí))洗滌段，以及脫氣段。
[0035]進(jìn)一步地，所述來(lái)自上游汽液分離設(shè)備或塔進(jìn)料口以上的精餾段塔盤的物流，經(jīng) 節(jié)流