膜-壓縮冷凝耦合回收GTL尾氣中輕烴的研究.pdf

1、天然氣制液體燃料(GTL)工藝為天然氣的綜合利用提供了一條有效的途徑，解決了過去天然氣利用成本高的缺點(diǎn)。但在生產(chǎn)過程中存在一個(gè)問題：合成氣中的N2等惰性氣體在工藝流程中的循環(huán)積累降低了合成氣的轉(zhuǎn)化率和能量的利用率，因此有必要將部分累積了惰性氣體的合成氣作為弛放氣排出。但這部分弛放氣中仍含有大量已合成的輕烴資源，如果就此作為燃料氣則降低了資源和能源的效率。所以，從弛放氣中回收輕烴是一個(gè)亟待解決的問題。傳統(tǒng)的深冷、油吸收等方法投資成本大、能

2、耗高，不利于企業(yè)低能耗的發(fā)展方向?；诖?，本文提出膜分離與壓縮冷凝耦合的新工藝，并采用UniSimDesign對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行模擬優(yōu)化，達(dá)到了低能耗高效率回收GTL弛放氣中輕烴的目的。 本文基于國內(nèi)某大型煉廠133000Nm3·h-1的GTL弛放氣綜合回收項(xiàng)目，提出了深冷工藝、氫膜(HM)-有機(jī)蒸汽膜(VOCM)-壓縮冷凝耦合工藝和VOCM-HM-壓縮冷凝耦合工藝三種方案回收弛放氣中的輕烴，并確定了各方案的最佳操作條件：深冷工藝的

3、冷凝溫度為-70℃：HM-VOCM-壓縮冷凝耦合工藝和VOCM-HM-壓縮冷凝耦合工藝的冷凝溫度、膜的總面積和兩段膜的面積比分別為-30℃、-30℃；7000m2、11000m2和2.0、2.0。綜合考慮各方案的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)出投入比，HM-VOCM-壓縮冷凝耦合工藝為GTL弛放氣中輕烴回收的最優(yōu)方案，年經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)出投入比分別為2.96億元和1.283。 在此基礎(chǔ)上，建立了精餾系統(tǒng)對(duì)輕烴進(jìn)行進(jìn)一步分離回收。脫甲烷塔、脫乙烷塔和脫

4、戊烷塔的塔板數(shù)分別為36、37和34；進(jìn)料位置分別為18、16和14；回流比分別為0.55、10和1；塔釜出料量分別為194kmol·h-1、170kmol·h-1和46kmol·h-1。輕烴回收結(jié)果為：乙烷、液化石油氣(LPG)和輕油的產(chǎn)量分別為0.74t·h-1、6.18t·h-1和3.66t·h-1。C2H6、LPG中的C3H8和C4H10、輕油中的C5+的回收率分別為48.9％、85.3％和88.0％，達(dá)到了對(duì)GTL弛放氣中輕烴