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气体膜及其组合技术在石油化工领域应用交流研讨会纪要

2015-9-25 10:29:42 来源:石化专网

 

为了推动气体分离膜及其组合技术在石油、石油化工领域的广泛应用,促进VOCs整治计划顺利完成,实现节能减排。由中国石油科技管理部、中国石化科技部、中国海油科技发展部、中国膜工业协会石化专委会于201584日至6日在大连市共同主持召开了“气体膜及其组合技术在石油化工领域应用交流研讨会”。参加会议的有三大石油集团公司的油气田和炼油化工企业、研究设计院所领导、专家、代表;国内知名的气体膜专家、气体膜及变压吸附生产和集成工程公司代表等一百余人。中国科学院邓麦村秘书长、中国膜工业协会尤金德秘书长、石化专委会罗治斌主任、中国石油勘探与生产分公司汤林副总师、科技管理部张子鹏高级主管、中国石化石油勘探与开发事业部王立坤处长、科技部狄彦高级主管等出席并作了会议指导。

一、 会议概况

会议开幕式在八月五日上午举行,首先由罗治斌主任致开幕词,并对如何开好交流研讨会提出了要求;接着邓麦村秘书长做了重要讲话,他提出“气体膜研发要走创新道路,从膜材料开始要研究如何国产化,膜的应用要搞好集成优化和综合利用”;汤林副总师重点讲了出版“气体膜及其组合技术在石油化工领域中应用”一书的意义和该书的主要内容,并希望该书的出版和此次交流研讨会成为膜技术在我国石油、石油化工领域应用的新起点;尤金德秘书长、狄彦高级主管都分别作了讲话。会议先后做了十八个交流报告和专题研讨,其中有我国著名气体膜专家大连化物所曹义鸣教授、大连理工大学贺高红教授的技术报告;有膜生产厂家及有关工程公司的膜产品及应用介绍的报告;有设计院、石油和石油化工企业代表的实际应用情况的交流报告,会议最后由王立坤处长、张子鹏高级主管和石化专委会党延斋秘书长做了总结发言,参加会议的领导和代表一致认为这次交流研讨会开的成功,也非常及时!

二、交流研讨的主要内容

根据会议的交流报告和与会代表的研讨意见,现将交流研讨主要内容做如下总结

1、    炼厂尾气中的氢气回收利用

随着燃料油品质不断提高,炼厂对氢气的需求量显著增加,为了减少制氢用的原料和降低炼油成本就必须回收各种尾气中的氢气。    上世纪末本世纪初,我国炼化企业已开始推广气体分离膜在炼厂尾气中回收利用氢气,首先在重整尾气中氢气提纯和加氢低分气中氢的回收,到近几年要求一个炼厂对各种尾气中的氢气要全面规划,按照氢气含量的大小和压力的高低不同,主要采用膜分离、变压吸附及其组合的技术进行阶梯式综合回收,实现炼厂尾气中氢气最大化回收利用。如炼厂催化干气量大含氢较低,约18-30%,采用膜/PSA组合工艺回收氢,不但回收效率高,而且投资和运行费用低。交流会上大连石化公司介绍了采用膜/PSA组合工艺回收氢的经验,仅一年多的时间就创造经济效益1.7亿元 ;再如制氢解析气产量大,CO2含量约45-60%,氢气含量低,约20%左右,目前大部分炼厂将制氢解析气进加热炉作为低燃质的燃料,如采用PSA先将CO2吸附分离回收,可用于油田三次采油,剩余气的氢气浓度大大提高,可以用膜或PSA提浓到需要的纯度,克拉玛依石化公司已做了工业化的先导试验,石化专委会也已组织有关专家为锦州石化和大庆石化公司分别做了制氢解析气回收CO2和氢气的综合利用方案。大连理工大学贺高红教授在会上介绍了阶梯式综合回收的设计方法,值得学习和推广。

2、    轻烃的回收利用

炼厂尾气中干气和其它瓦斯气、油田伴生气和天然气都含有不同量的轻烃,因此可以采用不同的分离及组合技术给予回收利用,如炼化一体化企业可以把炼厂催化干气采用高效PSA工艺或浅冷油吸收工艺回收C2以上的轻烃作为生产乙烯的原料,剩余干气中可用膜提浓氢气。通过四川省达科特能源公司介绍的材料分析,在基本同样回收率的条件下采用高效PSA工艺运行费用比浅冷油吸收低一半,值得研究和推广;油田伴生气可以采用浅冷/膜组合工艺回收轻烃,其收率接近深冷,但运行费用较低;天然气量大而轻烃含量低,通常采用深冷回收轻烃,但深冷工艺存在流程长、能耗高的缺点,石化专委会协助有关设计院已在研究并试验采用高效PSA回收天然气中轻烃的工艺技术,同时也在组织有关专家研究采用其它组合技术代替深冷回收天然气中轻烃的可能性。

3、    CO2的脱除、回收和利用

我国辽松、四川、南海等气田天然气中都含有CO2,传统脱除CO2都采用胺吸收法,但由于胺吸收法能耗高、占地面积大、又污染环境,因此国外已采用膜分离法脱除天然气中CO2,我国也做了很多研究和现场试验,由于膜分离脱除CO2时甲烷回收率低,如一级膜分离甲烷回收率约82-83%;如采用二级膜分离,甲烷回收率提高,但能耗也增加很大;经研究采用膜/高效PSA组合工艺脱除并回收天然气中C02,甲烷收率99%以上,能耗也较低,回收的CO2可以直接用于三次采油,该项目组合工艺已形成了发明专利。会上大连化物所曹义鸣博士介绍他研制的新型CO2膜和高效分离回收CO2的膜接触器,应用该技术脱除天然气中CO2,甲烷损失率非常低,有很好的应用前景。另外建议靠近油田的炼化企业应积极研究本企业CO2回收和用于油田三次采油的问题,既降低了CO2的排放,又解决了三次采油需要的CO2资源,如锦州石化公司制氢解析气中每年可以回收约15万吨CO2,可用于辽河油田稠油开采;大庆石化公司炼油厂、化肥厂每年可回收 21万吨CO2,可用于大庆油田三次采油;齐鲁石化公司每年回收近70万吨CO2,可管输胜利油田。据不完全统计,我国炼化企业生产装置的尾气就可回收上千万吨CO2,因此炼化企业的CO2回收利用是实现低碳经济和资源循环利用的重大战略。

4、    VOCs回收利用

VOCs的回收既是环保问题,也是安全和节能问题,特别是炼化企业,首先是要完成国家VOCs整治计划。据了解目前有关炼化企业装车台和油罐区大部分已有VOCs回收系统,但有些设备不好用,VOCs排放不达标,也有活性炭回收装置的活性炭已吸附饱和需要拆除再生,另外也有部分企业还没有VOCs回收系统,因此炼化企业VOCs回收是时间紧,任务重。如何优选一套先进可靠,既保证VOCs达标排放,又能回收产品,而且投资和运行费用较低,这是当前VOCs回收的关键。会上四川石化介绍了采用膜分离组合技术在装车及罐区回收VOCs的成功应用案例,经过近十年的实践,证明采用膜分离和其它分离的组合技术回收VOCs具有很多优点。因为膜分离装置易集成组合,占地面积小、操作简单、回收效率高、使用寿命长、运行费用较低。哈尔滨石化公司于2006年投资建设了我国第一套吸收/膜组合系统在装车台回收VOCs,已稳定运行9年,其它装车、罐区、油库建设的膜分离组合工艺回收系统大部分都在正常运行。目前已有吸收//吸附组合系统、冷凝//吸附组合系统在VOCs回收中应用,而且由于膜和部分专用设备的逐步国产化,在降低价格和供货时间上都具有一定的保证,因此建议继续推广膜分离组合技术在回收VOCs中的应用。

5、    膜法富氧助燃节能技术

膜法富氧助燃节能技术在我国已有近三十年发展历史,上个世纪八十年代中期我国大连化物所研制了富氧膜,并首先在玻璃窑炉节能改造中得到成功的应用,大连化物所还发明了膜法富氧局部助燃节能技术,使富氧用量少,投资低,节能效果好,到目前已在各种工业锅炉、加热炉、窑炉上得到推广应用,该技术和装置都已成熟,系统安全性也很高。交流会上大庆油田设计院介绍了在加热炉上应用膜法富氧助燃的成功经验;天邦膜技术国家工程研究中心的沈光林教授从事膜法富氧燃烧研究和推广工作已近30年,介绍了膜法富氧局部助燃技术和各种应用案例。在中国石油勘探与生产分公司有关领导的指导下,石化专委会在交流会前已组织专家调研了大庆油田、初步了解大庆油田有加热炉28000台,每年消耗天然气20多亿方,取暖锅炉200多台,燃煤100多万吨,因此会议代表对于油田加热炉采用膜法富氧燃烧节能改造呼声较高,为此石化专委会已向中国石油勘探与生产分公司提出建议报告,希望今年抓紧时间在大庆油田燃煤锅炉和一组加热炉开展示范工程,取得成果后明年可以广泛推广。

总之,这次交流研讨会的召开将会推动气体膜及其组合技术在我国石油、石油化工企业的广泛应用,为实现节能减排资源综合利用和保护环境做出贡献!

 

                              中国膜工业协会石化专委会

                          二〇一五年八月二十一日

 

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