主要技术内容       采用专用吸附剂及PSA回收工艺技术结合，将在炼油过程中产生的催化干气中含有的10～20%的乙烯及乙烯材料加收，加以利用（见附页）

技术鉴定情况       新疆维吾尔自治区科学技术成果鉴定证书

技术应用条件或范围  炼油厂催化干气中回收乙烯及乙烯原料，用于烯烃、烷烃的分离与回收

1、对民营高科技成果认识和承认度不高；

2、项目审批程序太多，效率较低。

3、建议引进民营资本进行投资回收利用

典型用户        山东寿光宏业石化厂

作为一种新型、先进、成熟的分离技术，其操作稳定、收率高、能耗低、投资小，建设周期短，其投资回报率极高，一般1年左右即可收回投资成本，具有很好的经济效益。同时因回收了炼厂火炬中的乙烯、乙烯材料、氢气等，减少了燃烧产生的气体对大气污染，环保价值高，有很好的社会效益，因此具有很高的推广价值。

 

本技术主要是利用我公司自主开发研制的能将烯烃与烷烃有效分离的新型吸附剂，以及特殊的PSA工艺，在提纯H₂的同时，将炼油厂催化干气中混合烃分离成烯烃和烷烃，进一步将烯烃中的乙烯、丙烯分离，得到回收有极高经济价值的乙烯及乙烯原料。

其技术原理为：

我公司将原有的PSA提纯回收H₌装置（H₂的纯度可达99.9%，收率可达90%），加以调整和和创新，利用自主开发研制的能将烯烃与烷烃有效分离的新型吸附剂和吸附工艺，在提纯H₂的同时，再将混合烃分离成烯烃和烷烃，进一步将烯烃中的乙烯、丙烯深冷分离，得到最终产品乙烯和丙烯。

该技术工艺也适用于炼油厂的其它裂解气，它为炼油厂的综合利用拓宽了道路，有利于炼油厂更好地生存和发展。

 

PSA法回收炼油厂催化干气中的烯烃，关键技术有：变压吸附技术、专用吸附剂、深冷分离技术、精馏技术等。

 

吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。

具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。

吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。变压吸附（PSA）气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。

物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。其特点是：吸附过程没有化学反应，吸附过程进行得极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。

变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。

 

变压吸附的关键的是吸附剂的性能。我公司经研制、筛选、开发出一种新型的、能将烯烃与烷烃有效分离的吸附剂。经测试表明，该吸附剂对烯烃有很大的吸附能力，而对烷烃以及N₂、H_2、CO等的吸附能力都很低，烯烃与烷烃的分离系数，高达10～50，这就为采用PSA法分离烯烃，提供了一种更有效，更经济的方法。由于该吸附剂对烯烃和烷烃有极高的分离度，理论上对任何浓度的烯烃混合气都能有效回收烯烃，故本方法特别适用于烯烃含量低的尾气回收。

现在推广的催化干气提浓的方法是采用一般吸附剂的PSA法，由于烯烃与烷烃不能有效分离，浓缩得到的产品气，仅是乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等的混合气，一般乙烯浓度为50%左右，这就限制了该产品气的使用，另外乙烯收率仅能达到60%左右使得资源利用率及效率都较差。若采用烯烃专用吸附剂的PSA技术，就可一次将乙烯和丙烯分离出来，乙烯浓度可≥90%,乙烯收率可达≥97%。这不但充分回收资源，提高了效益，还为乙烯进一步加工创造了条件。

 

与传统的深冷分离过程相比，本工艺过程采用PSA技术，将催化干气分离成含H₂、N₂、CH₄的轻馏份和含乙烯、乙烷、丙烯、丙烷的重馏份，其中分离得到轻馏份，经PSA法再分离得到纯H₂；含乙烯、乙烷、丙烯、丙烷的重馏部分，再经过新型特种吸附剂的PSA装置分离成乙烯、丙稀和乙烷、丙烷两个馏份，再利用精馏的方法将乙烯和丙烯分离并提纯。

由于PSA过程的能耗相当低，故采用本工艺过程的能耗仅占深冷分离过程的30～40%，同时投资也大幅度降低，这就使回收利用催化干气能以实现，并且经济效益非常好。据初步估算，其投资利润率将超过100%。同时减少了炼厂干气火炬燃烧带来的大气污染，具有良好的环保和社会效益

精馏技术，即将液体均相混合物加热，使之沸腾汽化，利用各组分沸点（挥发度）不同的特性进行分离，且使某种或几种组分达到较高纯度的蒸馏技术。

本工艺过程采用的PSA技术，将催化干气分离成含H₂、N₂、CH₄的轻馏份和含乙烯、乙烷、丙烯、丙烷的重馏份，其中重馏部分再经过新吸附剂的PSA装置分离成乙烯、丙稀和乙烷、丙烷两个馏份，然后用精馏的方法将乙烯和丙烯分离并提纯。

整个PSA过程的能耗仅为传统深冷分离能耗的30～40%，同时投资也大幅度降低，这就使回收利用催化干气能以实现，并且有极好的经济效益。

 

 

1、装置规模  

原料气流量：              500～50000

   原料气乙烯或丙烯含量：    ＞5%（体积比）

 

2、技术参数

回收烯烃纯度：            80～99.5%（vol%）

   烯烃收率：                ≥90%

   装置操作压力：            0.3 ～2.0MPa（G）

 

1、装置规模  

原料气流量：              500～50000

   原料气多碳烃含量：        20～30%（体积比）

 

2、技术参数

回收烯烃纯度：            90～99%（vol%）

   烯烃收率：                ≥90%

   水含量：                  ＜1ppm

   硫化物含量：              ＜1ppm

   二氧化碳含量：            ＜1ppm