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炼厂干气主要来自原油二次加工,主要含有氢气、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等大量轻质烃类,传统典型的炼厂干气处理方式是将其作为燃料燃烧,既浪费了大量的能源,同时也污染了环境。论文综述了多种炼厂气回收方法,如深冷分离法、膜分离法、变压吸附分离法、中冷油分离法、双金属络合分离法、膨胀机法以及最新的水合物分离法等。变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)分离法是其中能耗、投资较低、自动化程度较高的一种分离技术,且可以在室温、低压下进行操作,因此,论文对变压吸附法回收炼厂干气中的乙烯和氢气进行研究。论文预筛选出5A分子筛、13X分子筛和活性炭三种吸附剂,采用定容容量法对炼厂干气中甲烷和乙烯在这三种吸附剂上的吸附/脱附性能进行研究。从中确定PSA回收炼厂气中乙烯和氢气所用的吸附剂、吸附温度和压力、吸附/脱附时间等PSA操作参数,提出处理量为1000Nm~3/h的PSA回收炼厂干气中乙烯和氢气的工艺流程。由于氢气在吸附剂上的平衡吸附量极小,近似认为氢气的平衡吸附量为零。PSA回收炼厂干气中乙烯和氢气的工艺在35℃进行。由两个PSA工段组成,即PSAⅠ回收乙烯工段和PSAⅡ回收氢气工段,以13X分子筛为炼厂干气回收乙烯用吸附剂,以活性炭为炼厂干气回收氢气用吸附剂。PSAⅠ和PSAⅡ的操作压力分别为0.2~0.5MPa和1.5~2MPa,为保证产品纯度,PSAⅠ在传统的吸附、逆放和抽真空基础上增加了置换步骤,而PSAⅡ则相应增加了冲洗这一步骤。PSAⅠ可得到90.71%的乙烯纯度和90%的乙烯回收率,产率最高为71.85Nm~3产品气/(t吸附剂?h)。PSAⅡ可得到99.99%的氢气纯度和95%的氢气回收率,其产率最高约为51.05Nm~3产品气/(t吸附剂?h)。