煉廠幹氣

煉廠幹氣主要來自原油的二次加工過程，如重油催化裂化、熱裂化、延遲焦化等，其中催化裂化(FCC)產生的幹氣量較大，一般佔原油加工量的4% ～5%。FCC幹氣的主要成分是氫氣(佔25% ～40%)和乙烯(佔10% ～20%)，延遲焦化幹氣的主要成分是甲烷和乙烷。雖然煉廠幹氣中輕烴和氫氣有較高的利用價值，但其通常都被送入瓦斯管網用作燃料氣，有些甚至放入火炬燃燒掉，造成了資源的極大浪費。 ^[1] 

煉廠幹氣回收工藝技術主要有深冷分離、吸收分離、吸附分離、水合物分離、膜分離等}z}。工業化應用的主要有深冷分離法、變壓吸附分離(PSA)法和油吸收分離法。 ^[2] 

深冷分離法即低温精餾方法，由乙烯裝置的乙烯精餾塔底分出的C:液相作為吸收劑，可將幹氣中乙烯、乙烷、丙烯等組分回收，並脱除其中含有的硫化物、二氧化碳、氧、水和氮氧化物等雜質之後返回脱乙烷塔，得到乙烯、乙烷、丙烯。該方法乙烯回收率高。工藝流程見圖 採用深冷分離法回收幹氣，乙烯收率可達98%以上；丙烯收率更高，可達99%以上；但尾氣中的乙烷量較高，約有10%的乙烷損失。

變壓吸附分離組合淨化工藝是將幹氣中的乙烯、乙烷、丙烯等有用組分回收，然後對變壓吸附濃縮後的富乙烯氣體進行深度淨化，脱除其中含有的硫化物、二氧化碳、氧、水和氮氧化物等雜質後，進入乙烯裝置裂解氣壓縮機三段出口，匯入乙烯裝置回收乙烯、乙烷、丙烯。工藝流程見圖。

來自界外的混合幹氣首先經前脱硫單元脱除硫化氫，再進入正處於吸附狀態的PSA一I段吸附器底部，氣體中絕大部分CZ以上有效組分被吸附劑選擇性吸附，弱吸附組分Hz , Nz , CHQ等則通過牀層從吸附器頂部作為吸附廢氣即尾氣送出界外。幾台塔分別進行其它步驟(置換、均壓降、逆放、抽空、均壓升、終充)的操作，交替切換操作，原料氣連續穩定地輸入，半產品氣連續穩定地輸出。半產品氣經緩衝穩壓後送至壓縮工序。抽出的半產品氣經真空泵後冷卻器冷卻至常温後，與產品氣緩衝罐的出口氣體一起送至壓縮工序。 來自變壓吸附濃縮單元的半產品氣，一部分進入置換氣壓縮機，經壓縮機將壓力提高後返回變壓吸附濃縮單元的置換氣緩衝罐用來系統置換。另一部分進入半產品氣壓縮機，經壓縮機將壓力提高後，進行精製，經過脱硫脱碳、精脱碳、脱砷、脱氧得到合格的富乙烯產品氣送出界區;並送到脱硫脱碳工序進行脱硫、脱碳。

煉廠幹氣中有大量乙烯和乙烷，根據相似相容原理，利用煉廠C、為吸收劑吸收幹氣中的Cz組分，脱除甲烷、氫、氮氣等，解吸得到C:提濃氣，Cz提濃氣再進入精製單元，脱除Uz和N0,、硫、水、砷、汞等雜質。用汽油為吸收劑回收C、吸收塔頂出來的甲烷、氫、氮氣等夾帶的CQ吸收劑，汽油吸收塔頂出來的氣體，主要為甲烷、氫、氮氣，進入燃料氣系統。工藝流程見圖3。煉廠幹氣進入壓縮單元，經過幹氣壓縮機壓縮後並進行脱除酸氣進入吸收單元。 ^[2] 

國內煉廠幹氣的利用狀況主要有：

①製備乙苯。催化裂化幹氣不需經任何特殊精製就可直接用作反應氣，與苯烴化反應制乙苯。據統計，用幹氣制乙苯比用聚合級乙烯制乙苯工藝成本降低6．2% 。

②製備氫氣。主要有輕烴水蒸氣法和變壓吸附分離法 ，國內已有多家公司採用這2種方法來製取氫氣。幹氣制氫在早已有工業化生產裝置，其主要工藝是將含高烯烴的催化裂化幹氣經過壓縮、加氫精制，並引進部分加氫精制後的氣體冷卻打循環來控制反應器的温升，再經蒸汽轉化制氫。

③製備環氧乙烷。以催化裂化幹氣為原料生產環氧乙烷的工藝技術，普遍採用的是氯醇法工藝路線，用該法生產的環氧乙烷產品還可以進一步生產乙二醇、乙醇胺、乙二醇醚等產品。

④製備二氯乙烷。以催化裂化幹氣中的乙烯為原料，經脱水和脱除H_2S後，與氯氣在一定條件下反應生成二氯乙烷。

⑤製備氮肥。20世紀70年代初，我國成功開發了利用煉廠幹氣制合成氨的新工藝，用催化裂化於氣替代部分或全部石腦油作為氮肥的原料，1t催化裂化幹氣可代替0．889 t石腦油。

⑥精製乙烯。主要採用變壓吸附分離技術，國內已有中國石油蘭州石化公司運用該技術來分離催化裂化幹氣中的乙烯和乙烷，可回收乙烯4o.5 kt/a、乙烷10.0 kt/a，替代裂解原料石腦油128.0 kt/a，產生的經濟效益1.35億元/a。

雖然已有上述介紹的一些幹氣利用技術，但能同時分離幹氣中的輕烴和氫氣的技術則少有報道。筆者提出的煉廠氣分離技術，通過變壓吸附將煉廠氣中的低沸點組分如氫、氮、甲烷、一氧化碳等分離出去，再經過淨化技術，得到乙烯、乙烷濃縮氣，作為乙烯裂解原料；吸附廢氣(富含氫氣)經過二次變壓吸附提純氫氣，氫氣可供給煉廠內各加氫裝置，可緩解煉油用氫緊張的局面。提純氫氣後的廢氣(主要成分是甲烷)可送人煉油廠內瓦斯管網，多餘的可進入城市燃氣管網。