一種從輕烴類氣中回收HCl和氫氣的工藝系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及煉油和石油化工企業節能環保領域，具體而言，涉及一種從輕質烷烴 異構化工藝的輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統。
【背景技術】
[0002] 在煉油、石油化工領域，有許多生產過程中排放的烴類氣體中含有HC1和H2，而H2很 具有回收價值，回收氫氣再利用意味著生產成本的降低;HC1的回收再利用也可以為生產降 低成本，而且存在于氣體中的HC1不但有毒有腐蝕性，而且對氣體的再應用帶來限制，常常 會造成環境污染，其中為了脫除HC1經常采用的加堿中和法就會產生廢堿液，處理不當仍會 污染環境，而且需要更多的處理費用。
[0003] 目前實際生產中關于膜分離用于對氣體組分提純分離的技術很多，其膜分離的原 理沒有差別，各種技術的差別主要體現在應用領域和對膜分離的應用方法上。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統，用以通過膜分離和濕 式(或干式)尾氣處理工藝相結合的方式從含有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：主要是煉油企業和石油化工企業的采用鹵素類催化劑 的正丁烷異構化工藝（包括烷基化工藝中的正丁烷異構化部分，異丁烯工藝生產裝置中的 丁烷異構化部分）、正戊烷異構化工藝、正己烷異構化工藝、輕石腦油異構化工藝的尾氣處 理。
[0005] 為達到上述目的，本發明提供了一種從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統，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備的上部汽相出口與所述膜分離器之間，所述加 熱器對由汽液分離設備上部汽相出口出來的待處理工藝氣體進行加熱，經加熱后的待處理 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] 所述節流閥或調節閥設置在上游汽液分離設備的液相或塔進料口以上的精餾段 塔盤與所述膜分離器滲透側之間的管線上，來自上游氣液分離設備或塔進料口以上的精餾 段塔盤的物流，經節流閥或調節閥后以汽相物流進入所述膜分離器，與通過膜滲透過來的 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非滲透物流中殘余的氯化氫進行脫除，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] 進一步地，所述汽液分離設備為塔頂回流罐或其他類型汽液分離容器。
[0010] 進一步地，所述中和液為能與氯化氫起中和反應的堿液。
[0011] 進一步地，所述洗滌液為水。
[0012] 進一步地，所述中和洗滌罐為臥式或立式，內置逐級中和段和內置逐級洗滌段，以 及脫氣段。
[0013] 進一步地，所述來自上游汽液分離設備或塔進料口以上的精餾段塔盤的物流，經 節流閥或調節閥后以汽相物流注入到所述膜分離器滲透側。
[0014] 為達到上述目的，本發明還提供了一種從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統， 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備的上部汽相出口與所述膜分尚器之間，所述加熱 器對由汽液分離設備上部汽相出口出來的待處理工藝氣體進行加熱，經加熱后的待處理工 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] 所述節流閥或調節閥設置在上游氣液分離設備的液相或塔進料口以上的精餾段 塔盤與所述膜分離器滲透側之間的管線上，來自上游汽液分離設備或塔進料口以上的精餾 段塔盤的物流，經節流閥或調節閥后以汽相物流進入所述膜分離器，與通過膜滲透過來的 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入所述吸附脫吸單元，所述吸附脫吸單 元包括兩臺裝有吸附劑的吸附罐，非滲透氣進入裝有吸附劑的兩臺吸附罐脫除氯化氫，處 理后的非滲透氣回收利用。此為干法處理工藝。
[0018] 進一步地，所述汽液分離設備為塔頂回流罐或其他類型汽液分離容器。
[0019] 本發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，返回裝置再利用，然后非滲透氣繼續用濕法洗滌或干法吸附的方式進一步 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。本發明同時回收了氯 化氫(HC1)和氫氣(H 2)，減輕了尾氣處理費用，也減少了生產裝置中氯化劑和氫氣(H2)的消 耗量，從而降低生產運營成本，減小環保壓力，直至徹底解決環保問題，具體體現在：
[0020] (1)進入膜分離器的工藝氣體通過加熱器過熱方式改善穩定膜分離回收效果和延 長膜壽命；
[0021] (2)采用來自上游分離設備液相經節流閥汽化后的汽相物流(或來自塔進料口以 上的精餾段塔盤抽出物流經調節閥調節后)注入滲透側提高回收率；
[0022] (3)采用膜分離方法對氫和氯化氫組分同時提濃、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)相結合的手段達到回收再利用 和減少環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，而不是傳統的洗滌塔，可以減少投 資。
【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為本發明一個實施例的從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0028]圖1為本發明一個實施例的從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統示意圖。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。本發明中，根據脫 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結構。
[0029]當采用濕法脫除氯化氫時，從輕烴類氣中回收HC1和氫氣的工藝系統包括：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，加熱器對由汽液分離設備上部汽相出口出來的待處理工藝氣體進行加熱， 經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] 節流閥或調節閥設置在上游汽液分離設備的液相或塔進料口以上的精餾段塔盤 與膜分離器滲透側之間的管線上，來自上游氣液分離設備或塔進料口以上的精餾段塔盤的 物流，經節流閥或調節閥后以汽相物流進入膜分離器，與通過膜滲透過來的組分混合作為 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入中和洗滌罐，通入中和洗滌罐中的中和液及洗滌液對 非滲透物流中殘余的氯化氫進行脫除，處理后尾氣不含氯化氫符合環保標準作燃料氣使用 或進一步進行其他氣體回收。
[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入膜分離 器的限制要求。一般來的原料氣為常溫飽和氣體，需要用加熱器提高溫度，使氣體物流遠離 露點溫度進入膜分離器。經過節流閥的物流來自回流罐，也可以來自塔進料口以上的精餾 段塔盤抽出后經調節閥調節，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、調壓等手段使原料氣滿足進入膜分離器 的限制要求。進一步采用濕法脫氯化氫時，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系統的要求決定，為了滿足其要求，可以采用冷卻、調 壓等手段。進一步采用干法脫氯化氫時，非滲透氣富烴物流限制條件由吸附罐、脫吸罐要求 決定。
[0034]進一步地，所述中和洗滌罐為臥式或立式，內置逐級（一般為1~5級）中和段和內 置逐級(一般為1~5級)洗滌段，以及脫氣段。
[0035]進一步地，所述來自上游汽液分離設備或塔進料口以上的精餾段塔盤的物流，經 節流