脫除乙苯脫氫尾氣中苯乙烯及回收氫氣的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從乙苯脫氫尾氣中脫除少量苯乙烯及回收氫氣的分離方法，屬于石油化工領(lǐng)域。該方法以脫氫原料乙苯為吸收劑對(duì)尾氣進(jìn)行循環(huán)吸收，將苯乙烯含量為30～50ppm；再通過(guò)壓縮冷凝回收乙苯，苯乙烯含量為5～10ppm，滿足氫氣分離提純工段安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。深度脫除苯乙烯后采用三種不同分離方案提純氫氣，滿足氫純度和回收率的不同要求：變壓吸附提純氫濃度>98%，回收率80～85%，電耗0.21kWh/Nm3；氫氣膜分離提純氫濃度>95%，回收率90～95%，電耗0.17kWh/Nm3；變壓吸附耦合氫氣膜分離提純氫濃度>98%，回收率94～97%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高純度和高收率，電耗0.25kWh/Nm3。
【專利說(shuō)明】脫除乙苯脫氫尾氣中苯乙烯及回收氫氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫除乙苯脫氫尾氣中苯乙烯及回收氫氣的方法，屬于石油化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]苯乙烯廣泛用于丁苯橡膠、聚苯乙烯、ABS工程塑料、SAN工程塑料、SBS橡膠等合成材料的生產(chǎn)以及藥物、染料等精細(xì)化工產(chǎn)品的合成，是一種非常重要的化學(xué)中間體。2006年全球苯乙烯產(chǎn)能達(dá)到2995.4萬(wàn)噸，主要是通過(guò)乙苯催化脫氫法和乙苯/丙烯聯(lián)合氧化法兩種工藝生產(chǎn)。2009年我國(guó)苯乙烯產(chǎn)能約為486.9萬(wàn)噸，除中國(guó)海洋石油-殼牌化學(xué)公司等少數(shù)裝置采用乙苯/丙烯聯(lián)合氧化工藝，大部分采用乙苯脫氫法生產(chǎn)。
[0003]乙苯脫氫反應(yīng)通常采用氧化鐵系催化劑，以水蒸氣為稀釋劑，在580?650°C條件
下進(jìn)行，其化學(xué)反應(yīng)式為:
[0004]
CfHqC2H5 580'65°°C >CiH5CH = CH hH2
[0005]乙苯催化脫氫生產(chǎn)苯乙烯的同時(shí)副產(chǎn)大量含氫尾氣。年產(chǎn)10萬(wàn)噸苯乙烯的乙苯催化脫氫裝置副產(chǎn)含氫尾氣超過(guò)3000Nm3/h,其氫氣濃度一般為70?85mol%。氫氣在石油化工企業(yè)中廣泛用于加氫裂化、油品精制等過(guò)程，是石油化工企業(yè)非常重要的反應(yīng)原料。回收石化尾氣中的氫氣，降低制氫成本、提高氫氣利用率是提高石油化工企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。
[0006]乙苯脫氫尾氣中的氫氣含量非常高，是一種適合于氫氣回收的石化尾氣。1999年美國(guó)工程師David Netzer申請(qǐng)的專利(US5880320)描述了一種聯(lián)合生產(chǎn)乙烯、乙苯和苯乙烯的工藝，專利中提出了回收乙苯催化脫氫尾氣和乙苯合成尾氣中的氫氣的想法。2004年，覃中華撰文分析了采用變壓吸附回收乙苯催化脫氫尾氣中氫氣的經(jīng)濟(jì)可行性，回收乙苯催化脫氫尾氣中的氫氣已成為石化企業(yè)降低氫氣生產(chǎn)成本的一個(gè)重要途徑。然而，乙苯催化脫氫尾氣中含有的少量苯乙烯限制了氫氣分離提純過(guò)程的技術(shù)可行性。苯乙烯是一種反應(yīng)活性非常高的物質(zhì)，在溫度超過(guò)50°C或者強(qiáng)光照射下能發(fā)生自聚，形成粘稠的低聚物。乙苯脫氫尾氣在壓縮過(guò)程中的升溫以及管道和設(shè)備中鐵銹的催化作用都能加速苯乙烯自聚。苯乙烯自聚后形成的粘稠的低聚物會(huì)嚴(yán)重影響壓縮機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)零部件的潤(rùn)滑，不利于安全生產(chǎn)。此外，苯乙烯自聚還對(duì)氫氣分離設(shè)備的性能和使用壽命有嚴(yán)重影響。在變壓吸附裝置中，苯乙烯自聚后不能從吸附劑中解吸出來(lái)，不利于吸附劑的再生，影響分離性能和吸附劑壽命；在氫氣膜分離設(shè)備中，苯乙烯自聚后附著在膜的表面，降低氣體滲透速率，影響分離效果。由于乙苯脫氫尾氣中少量苯乙烯可能自發(fā)聚合導(dǎo)致安全隱患和分離設(shè)備難以穩(wěn)定運(yùn)行，目前還沒(méi)有適合于長(zhǎng)期安全穩(wěn)定地處理乙苯脫氫尾氣、分離提純氫氣的方法。顯然，要利用乙苯脫氫尾氣中的氫氣，必須解決苯乙烯自聚這一安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠安全、穩(wěn)定、高效的從乙苯催化脫氫尾氣中回收氫氣的分離方法。
[0008]為了保證氫氣分離回收過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性，首先要將乙苯脫氫尾氣中的苯乙烯脫除。本發(fā)明中從脫除乙苯脫氫尾氣中苯乙烯及回收氫氣的方法，具體技術(shù)方案是:
[0009]以苯乙烯的生產(chǎn)原料乙苯為吸收劑，脫除乙苯脫氫尾氣中的苯乙烯；吸收了苯乙烯的粗乙苯不需要額外的再生裝置，直接作為脫氫裝置的原料；吸收過(guò)程將乙苯脫氫尾氣中的苯乙烯含量由0.1?1.5mol%降低至30?50ppm,進(jìn)一步采用壓縮冷凝將苯乙烯的含量降低至5?IOppm ;苯乙烯生產(chǎn)裝置產(chǎn)出的乙苯脫氫尾氣S-1 (氫氣含量70?85mol%，苯乙烯含量0.1?1.5mol%)輸入第一換熱器I中冷卻至O?40°C，隨后進(jìn)入三相分離罐2中，冷凝水S-2和粗苯乙烯S-3分別從三相分離罐2的底部和中部采出，沒(méi)有冷凝的乙苯脫氫尾氣S-4從三相分離罐2的頂部采出；S-4 (苯乙烯含量0.1?0.5mol%)從循環(huán)吸收塔3的底部進(jìn)入，與塔頂部輸入的乙苯S-5逆流接觸，氣相中的苯乙烯被乙苯吸收，循環(huán)吸收塔底液相采出物粗乙苯S-6 (苯乙烯含量1.0?3.0mol%)經(jīng)循環(huán)泵4增壓后，60?80%的流量返回循環(huán)吸收塔3的中部，剩余的20?40%直接輸出，循環(huán)吸收塔頂氣相采出物S-7(苯乙烯含量30?50ppm);脫除苯乙烯的S-7滿足壓縮機(jī)安全運(yùn)行的要求，進(jìn)入第一壓縮機(jī)5中升壓，隨后進(jìn)入第二換熱器6中冷卻至O?40°C，再進(jìn)入氣液分離罐7和第一精密過(guò)濾器8中分離回收冷凝的粗乙苯；氣液分離罐7和第一精密過(guò)濾器8采出的粗乙苯與循環(huán)泵4輸出的粗乙苯合并為粗乙苯S-8，作為生產(chǎn)苯乙烯的原料送往乙苯催化脫氫反應(yīng)器；從第一精密過(guò)濾器8排出的經(jīng)過(guò)吸收預(yù)處理和壓縮冷凝的乙苯脫氫尾氣，再經(jīng)第三換熱器9進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；第三換熱器9輸出的深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣S-9中苯乙烯含量5?lOppm，滿足分離工段長(zhǎng)期安全穩(wěn)定的要求，進(jìn)入氫氣分離提純?cè)O(shè)備10，分離獲得凈化的產(chǎn)品氫氣S-1O (氫氣含量90?99.9mol%)和燃料氣S-1I。處理深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣S-9的氫氣分離提純?cè)O(shè)備10可以是變壓吸附分離裝置10-1、氫氣膜分離裝置10-2和變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置10-3。
[0010]變壓吸附分離裝置10-1分離提純氫氣的具體技術(shù)方案是:吸收預(yù)處理和壓縮冷凝后的乙苯脫氫尾氣進(jìn)入第三換熱器9中加熱到30?50°C，輸出的深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣S-9進(jìn)入變壓吸附設(shè)備11 ;氫氣穿過(guò)吸附塔床層形成凈化氣，從頂部輸出為含量大于98mol%的產(chǎn)品氫氣S-10,回收率大于80%,雜質(zhì)(烴類、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳、二氧化?被吸附在變壓吸附設(shè)備11的吸附塔中，吸附塔被雜質(zhì)飽和后切換到低壓狀態(tài)進(jìn)行再生，由雜質(zhì)和殘余氫氣形成解吸氣，從吸附塔底輸出為燃料氣S-11。
[0011]氫氣膜分離裝置10-2分離提純氫氣的具體技術(shù)方案是:吸收預(yù)處理和壓縮冷凝后的乙苯脫氫尾氣進(jìn)入第三換熱器9中加熱到40?70°C，輸出的深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣S-9進(jìn)入氫氣膜分離設(shè)備12 ;氫氣穿過(guò)分離膜形成滲透氣，輸出為輸出含量大于95mol%的產(chǎn)品氫氣S-10,回收率大于90%,雜質(zhì)(烴類、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳、二氧化?被分離膜截留，形成滲余氣，輸出為燃料氣S-1I。
[0012]變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置10-3分離提純氫氣的具體技術(shù)方案是:吸收預(yù)處理和壓縮冷凝后的乙苯脫氫尾氣進(jìn)入第三換熱器9中加熱到30?50°C，輸出的深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣S-9進(jìn)入變壓吸附設(shè)備11 ;氫氣穿過(guò)吸附塔床層形成凈化氣，從頂部輸出為含量大于98mol%的產(chǎn)品氫氣S-10,雜質(zhì)(烴類、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳、二氧化?被吸附在11的吸附塔中，吸附塔被雜質(zhì)飽和后切換到低壓狀態(tài)進(jìn)行再生，由雜質(zhì)和殘余氫氣形成解吸氣s-12 ;變壓吸附解吸氣S-12通過(guò)第二壓縮機(jī)13升壓后進(jìn)入第四換熱器14中冷卻到40?70°C，再進(jìn)入第二精密過(guò)濾器15脫除油污和固體顆粒，最后進(jìn)入氫氣膜分離設(shè)備12 ;在氫氣膜分離設(shè)備12中，雜質(zhì)(烴類、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳、二氧化?被分離膜截留形成滲余氣，輸出為燃料氣S-11，氫氣穿過(guò)分離膜形成滲透氣S-13，經(jīng)第三壓縮機(jī)16升壓后返回變壓吸附設(shè)備11前，作為變壓吸附設(shè)備11的原料。變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置能同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高濃度及氫氣高回收率:產(chǎn)品氫氣純度大于98mol%，氫氣回收率提高到94%以上。
[0013]所述循環(huán)吸收塔3可以采用填料塔或板式塔，板數(shù)為10?15 ±夾，吸收劑乙苯是生產(chǎn)苯乙烯的原料。
[0014]所述變壓吸附設(shè)備11是常壓解吸變壓吸附裝置或真空解吸變壓吸附裝置，所裝填的吸附劑是對(duì)雜質(zhì)(烴類、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳、二氧化?具有選擇吸附能力的多孔材料。吸附劑的完全解吸操作壓力范圍是-0.09?0.lOMPag。
[0015]所述氫氣膜分離設(shè)備12是由優(yōu)先透過(guò)氫氣、截留雜質(zhì)(烴類、氮?dú)狻⒀鯕?、一氧化碳、二氧化?的高分子膜組件構(gòu)成的裝置，采用的膜組件可以是中空纖維結(jié)構(gòu)、板框式結(jié)構(gòu)和螺旋卷式結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:采用冷凝和乙苯循環(huán)吸收的預(yù)處理方法利用少量吸收劑乙苯實(shí)現(xiàn)催化脫氫尾氣中苯乙烯的深度脫除。進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體中苯乙烯的含量為30?50ppm，大大降低了苯乙烯自聚的可能性，確保了壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。氫氣分離過(guò)程之前的冷凝進(jìn)一步將苯乙烯的含量降低到5?lOppm，滿足變壓吸附設(shè)備和氫氣膜分離設(shè)備正常運(yùn)行的要求，使分離效率和設(shè)備使用壽命得到保障。采用變壓吸附分離裝置進(jìn)行分離提純，可以生產(chǎn)濃度大于98%的氫氣，回收率為80?85%，氫氣生產(chǎn)電耗為0.21kffh/Nm3 ；采用氫氣膜分離裝置進(jìn)行分離提純，可以生產(chǎn)濃度大于90%的氫氣，回收率為90?95%，氫氣生產(chǎn)電耗為0.17kffh/Nm3 ;采用變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置進(jìn)行分離提純，可以生產(chǎn)濃度大于98%的氫氣，同時(shí)氫氣回收率提高到94?97%，氫氣生產(chǎn)電耗為0.25kWh/Nm3。本發(fā)明提供了一種能夠安全、穩(wěn)定、高效的長(zhǎng)期從乙苯催化脫氫尾氣中回收高濃度氫氣的分離方法。該分離方法采用冷凝、乙苯循環(huán)吸收的單元操作深度脫除乙苯脫氫尾氣中易自聚的苯乙烯，消除尾氣壓縮過(guò)程中苯乙烯自聚的安全隱患，減少苯乙烯自聚對(duì)氫氣提純?cè)O(shè)備使用壽命和分離效率的影響，保證變壓吸附設(shè)備和氫氣膜分離設(shè)備分離提純氫氣的技術(shù)可行性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是乙苯催化脫氫尾氣預(yù)處理脫除苯乙烯及尾氣壓縮冷凝的工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0018]圖2是變壓吸附處理乙苯催化脫氫尾氣生產(chǎn)氫氣的工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0019]圖3是氫氣膜分離處理乙苯催化脫氫尾氣生產(chǎn)氫氣的工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0020]圖4是變壓吸附耦合氫氣膜分離處理乙苯催化脫氫尾氣生產(chǎn)氫氣的工藝流程簡(jiǎn)圖。
[0021]圖中:1第一換熱器；2三相分離罐；3循環(huán)吸收塔；4循環(huán)泵；5第一壓縮機(jī)；
[0022]6第二換熱器；7氣液分離罐；8第一精密過(guò)濾器；9第三換熱器；10氫氣分離提純?cè)O(shè)備；
[0023]10-1變壓吸附分離裝置；10_2氫氣膜分離裝置；10-3變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置；
[0024]11變壓吸附設(shè)備；12氫氣膜分離設(shè)備；13第二壓縮機(jī)；14第四換熱器；
[0025]15第二精密過(guò)濾器；16第三壓縮機(jī)；S_1苯乙烯生產(chǎn)裝置的乙苯催化脫氫尾氣；
[0026]S-2冷凝水；S_3粗苯乙烯；S_4沒(méi)有冷凝的乙苯脫氫尾氣；S_5乙苯；
[0027]S-6循環(huán)吸收塔底液相采出物粗乙苯；S_7循環(huán)吸收塔頂氣相采出物；S_8粗乙苯;
[0028]S-9深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣；S_10產(chǎn)品氫氣；S_11燃料氣；
[0029]S-12變壓吸附設(shè)備的解吸氣；S_13氫氣膜分離設(shè)備的滲透氣。
【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例1
[0031]實(shí)施例1針對(duì)10萬(wàn)噸/年苯乙烯生產(chǎn)裝置中產(chǎn)生的乙苯脫氫尾氣，采用本發(fā)明的深度脫除苯乙烯的方法進(jìn)行預(yù)處理和壓縮，然后采用變壓吸附分離裝置分離提純氫氣。如圖1所示，將苯乙烯生產(chǎn)裝置產(chǎn)出的乙苯脫氫尾氣S-1 (3406Nm3/h,0.02MPag,40° )輸入第一換熱器I中冷卻至20°C，隨后進(jìn)入三相分離罐2中，冷凝水S-2和粗苯乙烯S-3分別從三相分離罐2的底部和中部采出，沒(méi)有冷凝的乙苯脫氫尾氣S-4從三相分離罐2的頂部采出后從循環(huán)吸收塔3的底部進(jìn)入，與循環(huán)吸收塔3的頂部輸入的乙苯S-5 (2.5t/h，20°C)逆流接觸，循環(huán)吸收塔3中氣相的苯乙烯被乙苯吸收，循環(huán)吸收塔3的塔底的液相采出粗乙苯S-6 (20°C)經(jīng)循環(huán)泵4增壓后，其中7.5t/h的粗乙苯返回循環(huán)吸收塔3的中部，剩余直接輸出；脫除苯乙烯的循環(huán)吸收塔3頂部的氣相采出物S-7 (苯乙烯含量50ppm)進(jìn)入第一壓縮機(jī)5中升壓至2.0OMPag,隨后進(jìn)入第二換熱器6中冷卻至20°C，再進(jìn)入氣液分離罐7和第一精密過(guò)濾器8中分離回收冷凝的粗乙苯；氣液分離罐7和第一精密過(guò)濾器8采出的粗乙苯與循環(huán)泵4輸出的粗乙苯合并為粗乙苯S-8，將其作為生產(chǎn)苯乙烯的原料送往乙苯催化脫氫反應(yīng)器；從第一精密過(guò)濾器8排出的經(jīng)過(guò)吸收預(yù)處理和壓縮冷凝的乙苯脫氫尾氣(苯乙烯含量lOppm)，經(jīng)第三換熱器9加熱至40°C;第三換熱器9輸出的深度脫除苯乙烯的乙苯脫氫尾氣S-9進(jìn)入氫氣分離提純?cè)O(shè)備10。
[0032]
【權(quán)利要求】
1.脫除乙苯脫氫尾氣中苯乙烯及回收氫氣的方法，其特征在于，以苯乙烯的生產(chǎn)原料乙苯為吸收劑，脫除乙苯脫氫尾氣中的苯乙烯；吸收了苯乙烯的粗乙苯不需要額外的再生裝置，直接作為脫氫裝置的原料；吸收過(guò)程將乙苯脫氫尾氣中的苯乙烯含量由0.1~1.5mol%降低至30~50ppm,進(jìn)一步采用壓縮冷凝將苯乙烯的含量降低至5~IOppm ;將苯乙烯生產(chǎn)裝置產(chǎn)出的乙苯脫氫尾氣(S-1)輸入第一換熱器(I)中冷卻至O~40°C，隨后進(jìn)入三相分離罐(2 )中，冷凝水(S-2 )和粗苯乙烯(S-3 )分別從三相分離罐(2 )的底部和中部采出，沒(méi)有冷凝的乙苯脫氫尾氣(S-4)從三相分離罐(2)的頂部采出；沒(méi)有冷凝的乙苯脫氫尾氣(S-4)從循環(huán)吸收塔(3)的底部進(jìn)入，與循環(huán)吸收塔(3)的頂部輸入的乙苯(S-5)逆流接觸，循環(huán)吸收塔(3)中氣相的苯乙烯被乙苯吸收，循環(huán)吸收塔(3)塔底液相采出粗乙苯(S-6)經(jīng)循環(huán)泵(4)增壓后，60~80%的流量返回循環(huán)吸收塔(3)的中部，剩余的20~40%直接輸出；脫除苯乙烯的循環(huán)吸收塔(3)頂氣相采出物(S-7)進(jìn)入第一壓縮機(jī)(5)中升壓，隨后進(jìn)入第二換熱器(6)中冷卻至O~40°C，再進(jìn)入氣液分離罐(7)和第一精密過(guò)濾器(8)中分離回收冷凝的粗乙苯；氣液分離罐(7)和第一精密過(guò)濾器(8)采出的粗乙苯與循環(huán)泵(4)輸出的粗乙苯合并為粗乙苯(S-8)，將其作為生產(chǎn)苯乙烯的原料送往乙苯催化脫氫反應(yīng)器；從第一精密過(guò)濾器(8)排出的經(jīng)過(guò)吸收預(yù)處理和壓縮冷凝的乙苯脫氫尾氣，經(jīng)第三換熱器(9)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；第三換熱器(9)輸出的深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣(S-9)中苯乙烯進(jìn)入氫氣分離提純?cè)O(shè)備(10)，分離獲得凈化的產(chǎn)品氫氣(S-10)和燃料氣(S-1l)；其中，處理深度脫除苯乙烯的乙苯催化脫氫尾氣(S-9)的氫氣分離提純?cè)O(shè)備(10)是變壓吸附分離裝置(10-1 )、氫氣膜分離裝置(10-2)或變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置(10-3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氫氣分離提純?cè)O(shè)備(10)分為三種方式: 變壓吸附分離裝置(10-1)分離提純氫氣的具體過(guò)程是:吸收預(yù)處理和壓縮冷凝后的乙苯脫氫尾氣進(jìn)入第三換熱器(9)中加熱到30~50°C，進(jìn)入變壓吸附設(shè)備(11);氫氣穿過(guò)變壓吸附設(shè)備(11)的吸附塔床層形成凈化氣，從頂部輸出為產(chǎn)品氫氣(S-10);雜質(zhì)被吸附在變壓吸附設(shè)備(11)的吸附塔中，吸附塔被雜質(zhì)飽和后切換到低壓狀態(tài)進(jìn)行再生，由雜質(zhì)和殘余氫氣形成解吸氣，從吸附塔底輸出為燃料氣(S-1I); 氫氣膜分離裝置(10-2)分離提純氫氣的過(guò)程是:吸收預(yù)處理和壓縮冷凝后的乙苯脫氫尾氣進(jìn)入第三換熱器(9)中加熱到40~70°C，再進(jìn)入氫氣膜分離設(shè)備(12);氫氣穿過(guò)分離膜形成滲透氣，輸出為產(chǎn)品氫氣(S-10);雜質(zhì)被分離膜截留，形成滲余氣，輸出為燃料氣(S-1l)； 變壓吸附耦合氫氣膜分離裝置(10-3)分離提純氫氣的過(guò)程是:吸收預(yù)處理和壓縮冷凝后的乙苯脫氫尾氣進(jìn)入第三換熱器(9)中加熱到30~50°C，進(jìn)入變壓吸附設(shè)備(11);氫氣穿過(guò)變壓吸附設(shè)備(11)的吸附塔床層形成凈化氣，從頂部輸出為產(chǎn)品氫氣(S-10);雜質(zhì)被吸附在變壓吸附設(shè)備(11)的吸附塔中，吸附塔被雜質(zhì)飽和后切換到低壓狀態(tài)進(jìn)行再生，由雜質(zhì)和殘余氫氣形成變壓吸附解吸氣(S-12);變壓吸附解吸氣(S-12)通過(guò)第二壓縮機(jī)(13)升壓后進(jìn)入第四換熱器(14)中冷卻到40~70°C，再進(jìn)入第二精密過(guò)濾器(15)脫除油污和固體顆粒，最后進(jìn)入氫氣膜分離設(shè)備(12);在氫氣膜分離設(shè)備(12)中，雜質(zhì)被分離膜截留形成滲余氣，輸出為燃料氣(S-11)，氫氣通過(guò)分離膜形成氫氣膜分離設(shè)備的滲透氣(S-13)，經(jīng)第三壓縮機(jī)(16)升壓后返回變壓吸附設(shè)備(11)前，作為變壓吸附設(shè)備(11)的原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的循環(huán)吸收塔(3)采用填料塔或板式塔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的板式塔的板數(shù)為10~15塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，所述的變壓吸附設(shè)備(11)是常壓解吸變壓吸附裝置或真空解吸變壓吸附裝置，其中所裝填的吸附劑是對(duì)烴類、氮?dú)狻⒀鯕?、一氧化碳、二氧化碳具有選擇吸附能力的多孔材料，所述的吸附劑的完全解吸壓力為-0.09 ~0.1OMPag0
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的變壓吸附設(shè)備(11)是常壓解吸變壓吸附裝置或真空解吸變壓吸附裝置，其中所裝填的吸附劑是對(duì)烴類、氮?dú)?、氧氣、一氧化碳、二氧化碳具有選擇吸附能力的多孔材料，所述的吸附劑的完全解吸壓力為-0.09~0.lOMPag。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的方法，其特征在于，所述的氫氣膜分離設(shè)備(10-2)由優(yōu)先透過(guò)氫氣的高分子膜組件構(gòu)成的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的氫氣膜分離設(shè)備(10-2)由優(yōu)先透過(guò)氫氣的高分子膜組件構(gòu)成 的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的氫氣膜分離設(shè)備(10-2)由優(yōu)先透過(guò)氫氣的高分子膜組件構(gòu)成的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的高分子膜組件是中空纖維結(jié)構(gòu)、板框式結(jié)構(gòu)或螺旋卷式結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B01D53/22GK103908868SQ201410151133
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】阮雪華, 賀高紅, 李保軍, 肖武, 陳博, 代巖 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)